Проектирование вычислительной сети для сбора информации от предприятий о потреблении электроэнергии (стр. 3 из 4)

Клеммник

Высокопрочный корпус с защитой IP-65 с 3 пломбируемыми отсеками

2 источника питания AC/DC и DC/DC

Лицензионная операционная система QNX и встроенное прикладное ПО

Стандартные конфигурации

RTU-325-E1-512-M3-G

RTU-325-E1-512-M3-B4-G

RTU-325-E1-512-M3-B8-G

RTU-325-E1-512-M11-G

Обозначения:

Ex - число портов Ethernet.512 - объем энергонезависимой памяти в Mb Mx - число полномодемных интерфейсов RS – 232

Bx - число гальваноразвязанных интерфейсов RS-485

G – дисплей

Температурный диапазон до –40°С – по отдельному запросу

Технические характеристики УСПД RTU-325

Наименование величины	Значение
Энергонезависимая память	512Mb, 1 Gb
Сетевые интерфейсы	Базовый Ethernet 10/100base TX – 1(2) шт
Встроенные последовательные интерфейсы для работы со счетчиками и внешними коммуникациями	- RS-232: до 12 каналов. - Четыре канала RS-232 присутствуют всегда. - RS-422/485: до 8 каналов. Примечание: общее количество последовательных интерфейсов до 12 каналов
Максимальное количество цифровых счетчиков на канал RS-422/485 (на максимальной длине кабеля без репиторов)	Не более 32 для счетчиков со стандартной нагрузкой
Возможность увеличения количества последовательных портов за счёт использования Ethernet-сервера TCP/IP-COM	Поддерживается
Максимальное количество импульсных/дискретных опторазвязанных каналов	40 входов
Встроенный пульт ввода/вывода	- Вакуумно-флюоресцентный русифицированный дисплей (VFD) с разрешением 2 строки по 20 символов; - 12-клавишная функциональная клавиатура
Конструкция УСПД	- В едином корпусе с односторонним обслуживанием - Позволяет устанавливать УСПД на стандартных панелях и в специализированных шкафах
Исполнение корпуса УСПД	IP65
Рабочий диапазон температуры окружающего воздуха	-25…+70 °С (обычное исполнение); -40…+85 °С (расширенный диапазон по заказу)
Напряжение питания	85…264 VAC, 47…440 Hz или 100…375 VDC
Потребляемая мощность в цепи питания	Не более 25 Вт
Габаритные размеры	260x230x330 мм
Масса	не более 9 кг в упаковке
Средняя наработка на отказ	100000 ч
Срок службы	30 лет
Время сохранности информации и программных средств при отсутствии внешнего питания	Не менее 10 лет

Информация по технологиям построения сети

Мы должны спроектировать локальную вычислительную сеть (ЛВС) для сбора информации о потребляемой энергии с предприятий. ЛВС – это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации.

Топология - схема сети. Наиболее распространены топологии: "шина" - когда все компьютеры соединяются одним кабелем (который, возможно, состоит из последовательно соединенных кусков), и "звезда" - каждый компьютер соединен своим кабелем с "центром звезды" (каким-либо активным сетевым устройством). "Шину" и "звезду" можно комбинировать - например, на предприятии в каждом подразделении компьютеры соединяются "звездой", а между собой подразделения (т.е. центры этих "звезд") соединены "шиной".

"Шина" чаще всего реализуется с помощью коаксиального кабеля, точнее - "тонкого коаксиала". Есть еще и "толстый коаксиал", но он применяется редко. Для использования в ЛВС применяется кабель с волновым сопротивлением 50 Ом; обозначение кабеля, пригодного для ЛВС - RG-58. Максимальная скорость обмена данными в сетях на коаксиале - 10 Мбит/с.

Говоря о топологии "звезда", чаще всего подразумевается сеть на UTP - неэкранированной витой паре. Кабели UTP имеют четыре таких пары в общей диэлектрической оболочке, и по своим свойствам делятся на категории. UTP-кабели 5-й категории позволяют обмениваться данными со скоростью до 100 Мб/с.

В своем расчете я использую топологию звезда. Для топологии звезда помимо кабелей-разъемов и сетевых плат требуется активное сетевое оборудование (концентраторы, коммутаторы), но "звезда" более надежна: если в одном из ее "лучей" нарушается контакт, то из сети выпадает только то устройство (компьютер, сетевой принтер), к которому ведет этот "луч". Правда, если нарушается связь с сервером или единственным в офисе сетевым принтером, это все равно очень неприятно; но локализовать такую неисправность гораздо легче, чем в коаксиальной "шине", где приходится одно за другим проверять все соединения.

По заданию надо построить сеть между предприятиями и ЦДП, между которыми расстояние 8 км, на основе трех технологий: оптоволокно, хDSL-модемы и радиосвязь

Сеть на базе оптоволокна

В свое время возникла необходимость размещать устройства хранения данных вне корпуса обрабатывающего их компьютера.

Одной из первых таких возможностей представила шина SCSI. Она позволила подключать к одному контроллеру до 15 устройств удаленных на расстояние до 25 м. С ростом скорости обмена информацией по SCSI шине расстояние и тип одновременно используемых на шине устройств уменьшились. Но потребность в высокой скорости и большом расстоянии между устройствами, наоборот, выросла. Тогда на выручку пришли волоконнооптические технологии, уже хорошо зарекомендовавшие себя в локальных и глобальных вычислительных сетях и широко используемые.

Поначалу оптическим кабелем связывали непосредственно контроллер в компьютере с дисковой стойкой, Затем эта идея развилась и трансформировалась сети хранения данных – SAN (Storage Area Network) – к которым стало возможно подключать не только диски, но и другие устройства хранения, например, ленточные и оптические накопители и библиотеки. Применение оптоволокна позволило обойти ограничения, налагаемые электрическим интерфейсом. Так стало возможным увеличить скорость передачи данных сначала до 100 Мбит/с, потом до 1 Гбит/с и сегодня уже есть оборудование, способное работать со скоростью 2 Гбит/с. Расстояние при этом тоже значительно увеличилось – при применении соответствующего оптоволокна и излучателей оно может достигать 200 м, 500 м, 10 км и даже до 100 км без дополнительной ретрансляции сигнала. Еще одним важным моментом стала возможность, в отличие от SCSI, подключать к одной системе хранения более двух управляющих компьютеров. Таким образом стало возможным построение многоузловых кластеров.К тому же, на оптические сигналы не воздействуют электрические помехи и магнитные поля.

Многоузловые кластеры, а также сети данных с несколькими хранилищами, требуют для соединения компонентов между собой концентраторов или коммутаторов. Применение концентратора или коммутатора Fibre Channel зависит от количества компонентов в SAN или кластере, необходимой скорости обмена данными между узлами и других условий. В данном решении предлагается разместить элементы кластера не просто в разных комнатах, но и на разных этажах.

Необходимыми составляющими оптической связи будут являться собственно волоконнооптические кабели, оптоэлектронные преобразователи (GBIC – GigaBit Interface Converter), FC-контроллеры для управляющих компьютеров и FC-концентраторы или FC-коммутаторы в зависимости от условий.

При больших расстояниях (до 10 км) необходимо использовать длинноволновые GBIC-LW и одномодовый оптический кабель диаметром 9 микрон.

Сеть выглядит следующим образом:

№		Наименование		Цена, руб	Количество	Стоимость, руб
1	Asus GX1024i 24-Port 10/100 Mbps Ethernet Switch		2830		1	2830
2		КонвертерPLANET WGT-706A15 / WGT-706B15		5130	80	410400
3		ОВ кабель ОГЦ-10E-4		19335	320км	6187200
4		Patch Cord UTP кат. 5е 2м, красный		23.22	208	4827.86
Итого:		6,601,431.86

Сетьнабазе xDSL модемов

DSL расшифровываетсякак Digital Subscriber Line (цифроваяабонентскаялиния). DSL — одна из новейших технологий, позволяющая по обыкновенным медным парам объединять локальные сети, телефонные станции, обеспечивать доступ к удаленным корпоративным сетям, обеспечивать доступ к сети Интернет. Для организации линии DSL используются существующие телефонные линии; данная технология тем и хороша, что не требует прокладки дополнительных телефонных кабелей. Современные технологии DSL дают возможность организации высокоскоростного доступа в Интернет как для обычного пользователя, так и для предприятий и организаций, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы. Причем скорость передачи данных зависит только от качества и протяженности линии, соединяющих пользователя и провайдера (от 32 Кб/с до 50 Мб/с).

Исходя из вышеизложенного можно сделать начальный вывод о DSL-технологии: технология DSL позволяет организовывать высокоскоростные каналы на существующих медных линиях, что влечет за собой уменьшение финансовых затрат предприятия или организации для подключения к сети Интернет и объединения удаленных ЛВС.