Проектирование локальной сети для автоматизированной телефонной станции по 4-му микрорайону г. Абакан

Проектирование локальной сети для автоматизированной телефонной станции по 4-му микрорайону г. Абакан

Введение

В наш век — век информационных технологий и Научно-технического прогресса для любой организации являются одними из наиболее востребованных такие процессы как скорость обмена информацией, совместное использование внешних устройств, быстрый доступ к информации. На сегодняшний день достаточно трудно представить себе организацию, занимающуюся любым видом деятельности, без локальной сети.

ЛВС (локальная вычислительная сеть) — это взаимосвязь между несколькими компьютерами через линии коммуникации в пределах небольшого расстояния. Служит для решения информационных задач (например, в рамках какой-либо организации), а также совместного использования объединенных информационных и вычислительных ресурсов.

Эффективная обработка информации — одна из наиболее распространенных функций, выполняемых ЛВС. Передача данных и связь занимает особое место среди приложений сетей.

Внедрение информационно-вычислительных сетей на предприятиях позволяет снять большинство проблем, связанных с оперативным использованием больших объемов информации, так например, в аппарате управления производственно-хозяйственной, коммерческой и торговой деятельностью они позволяют оптимизировать процессы документооборота, делопроизводства и бухгалтерского учета.

Как правило, в конкретных локальных сетях выполняются комбинации функций ЛВС в зависимости от характера организации, в которой данная сеть развернута.

Проектирование локальной сети для автоматизированной телефонной станции по 4-му м-ну г. Абакана позволит организации сократить бумажный документооборот внутри подразделений организации, повысить производительность труда, сократить время на обработку информации. Как следствие, образуются дополнительные временные ресурсы для разработки и реализации новых экономических и инвестиционных проектов. Таким образом, решится проблема окупаемости и рентабельности внедрения корпоративной сети.

С внедрением на предприятии данного проекта и подключением к глобальной сети Internet предприятие получает практически неограниченные информационные возможности.

Объектом исследования является Автоматизированная телефонная станция по 4-му м-ну г. Абакана.

Предметом исследования является проектирование локальной вычислительной сети.

Целью данной работы является проектирование компьютерной сети для «Автоматизированной телефонной станции по 4-му м-ну г. Абакана».

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Изучить технологии построения локальных сетей;

2. Рассмотреть программные и технические характеристики предприятия.

3. Выбрать технологию сети.

4. Подобрать необходимое сетевое оборудование.

5. Спроектировать физическую и логическую схему будущей сети.

6. Учесть планирование информационной безопасности.

7. Выполнить расчеты экономических затрат на создание и эксплуатацию локальной вычислительной сети.

1. Анализ организационной структуры предприятия Автоматизированная телефонная станция по 4-му м-ну г. Абакана расположена по адресу ул. Торговая 13.

АТС занимается снабжением телефонной связи по 4-му м-ну, а также выполняет другие важные функции:

1. Проектирование разработок по модернизации предприятия.

2. Обоснование экономической эффективности разработки новых продуктов.

3. Обеспечение телефонной связи.

4. Составление текущих и годовых отчетов о работе проектного отдела.

Офис АТС состоит из 7 структурных подразделений: отдел сбыта, отдел кадров, руководство, отдел бухгалтерии, юридический отдел, информационно-технический отдел, отдел маркетинга. Каждый из данных отделов имеет строго определенные обязанности. Ниже описаны некоторые из них:

Руководство:

1. Директор:

— Занимается планированием и руководством деятельностью автоматизированной станции, а также дает указания ниже подчиненным.

— Координирует взаимодействия структурных подразделений АТС.

— Распределяет обязанности между работниками АТС.

2. Заместитель директора:

— Занимается планированием и руководством деятельности АТС.

— Контролирует качество предоставляемых услуг АТС.

3. Секретарь:

— Подготавливает необходимые документы.

— Контролирует качество подготовки, правильности составления согласования, утверждения документов, представляемых на подпись руководству предприятия.

— Осуществляет оперативную связь со сторонними и отдельными гражданами по вопросам текущей деятельности.

— Принимает посетителей.

Отдел кадров:

— Ведет личные дела сотрудников.

— Занимается приемом на работу, увольнением, а также переводом сотрудников.

— Осуществляет оформление приказов, и заключение договоров.

Отдел бухгалтерии:

— Занимается учетом затрат.

— Осуществляет начисление заработной платы.

— Отчитывается перед государственными структурами.

Отдел сбыта:

— Занимается продажей новых телефонных точек.

— Поиск новых абонентов связи.

Информационно-технический отдел:

Системный администратор:

— Обеспечение бесперебойного функционирования внутренней локальной вычислительной сети (ЛВС) компании.

— Администрирование Интернет.

— Выполнение работ по установке программного обеспечения в соответствии с утверждаемыми требованиями.

— Непосредственная сборка рабочих станций и замена оборудования.

Специалист по web-дизайну:

— Осуществление оперативного администрирования интернет — серверов.

— Осуществление html-верстки.

— Разработка программной части, поддержка и сопровождение сайта.

Web-программист:

— Разрабатывает программы, поддерживающие функционирование интернет — сайтов.

— Создает технически адаптированные страницы, интерфейсы.

— Обслуживает сайты, системы управления.

— Решает рабочие вопросы.

Программист 1С:

— Занимается поддержкой и настройкой программного продукта 1С.

— Занимается автоматизацией деятельности компании.

— Администрирование типовых конфигураций на базе 1С.

Юридический отдел:

— Решает различные юридические вопросы.

— Обеспечивает правовую защиту предприятия.

Отдел маркетинга:

— Занимается разработкой и созданием рекламных объявлений.

— Разработка и контроль бюджета маркетинга.

— Разработка стратегического плана предприятия.

Разрабатываемая локальная вычислительная сеть будет представлять собой удобную систему организации взаимодействия различных отделов предприятия для более продуктивной и качественной работы всех отделов, а также предоставлять средства контроля за работниками предприятия, возможности оперативного изменения планов работ, оптимально быстрого собирать информацию о ходе работ. Она должна обеспечивать транспортировку информации в рамках организации и обеспечивать возможность взаимодействия с глобальной сетью Интернет.

2. Топология локальной вычислительной сети Локальная сеть состоит из вычислительных машин и сети передачи данных (сети связи) и классифицируется по геометрическим масштабам на следующие классы сетей: глобальная вычислительная сеть, широкомасштабная сеть, региональная сеть, локальная сеть.

На сегодняшний день используется несколько базовых технологий, на основе которых работает подавляющее большинство локальных современных сетей — Ethernet, Token Ring, FDDI.

Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети.

Топология — это стандартный термин, который используется профессионалами при описании основной компоновки сети. Топология сети обуславливает ее характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет:

? на состав необходимого сетевого оборудования;

? характеристики сетевого оборудования;

? возможности расширения сети;

? способ управления сетью.

При подключении устройств к сети передачи данных используется 3 основных топологии:

?- шина

?- звезда

?- кольцо

Топология «шина»:

Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

В сети с топологией «шина» данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.

Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т. е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.

Особенности шинной топологии.

1. Она надежно работает в небольших сетях, проста в использовании и понятна.

2. Шина требует меньше кабеля для соединения компьютеров и поэтому дешевле, чем другие схемы кабельных соединений.

3. Для расширения сети с шинной топологией можно использовать повторитель. Повторитель (repeater) усиливает сигнал и позволяет передавать его на большие расстояния.

4. Каждый цилиндрический соединитель ослабляет электрический сигнал, и большее их число будет препятствовать корректной передаче информации по шине.

5. Сеть с шинной топологией трудно диагностировать. Разрыв кабеля или неправильное функционирование одного из компьютеров может привести к тому, что другие узлы не смогут взаимодействовать друг с другом. В результате вся сеть становится неработоспособной.

Топология «кольцо»:

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т. е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 2 с рабочей станцией 3 и т. д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например, в линию). Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. большинство сообщений можно отправлять «в дорогу» по кабельной системе одно за другим.

Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется.

Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, т.к. во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует.

Особенности кольцевой топологии.

1. Поскольку всем компьютерам предоставляется равный доступ к маркеру, никто из них не сможет монополизировать сеть.

2. Справедливое совместное использование сети обеспечивает постепенное снижение ее производительности в случае увеличения числа пользователей и перегрузки (лучше, если сеть будет продолжать функционировать, хотя и медленно, чем сразу откажет при превышении пропускной способности).

3. Отказ одного компьютера в сети может повлиять на работоспособность всей сети.

4. Кольцевую сеть трудно диагностировать.

5. Добавление или удаление компьютера вынуждает разрывать сеть.

Топология «звезда»:

Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется в системах передачи данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает. Кабельное соединение довольно простое, т.к. каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии.

При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера В качестве топологии сети для «Автоматизированной телефонной станции по 4-му» была выбрана топология «звезда». Выбор данной топологии характеризуется тем, что она легко администрируется и совершенно прозрачна. Так же она отказоустойчива, т. е. при отказе одного из компонентов сети, все остальные будут продолжать работать.

Проектируемая компьютерная сеть предназначается для решения задачи объединения информационных ресурсов предприятия в единую мобильную систему, для оптимизации работы предприятия, а также для обеспечения доступности информации и ее централизованного хранения в базах данных.

Так как автоматизированная телефонная станция занимает более одного этажа, на которых более трех десятков компьютеров, то сеть для данного предприятия просто жизненно необходима. Да и к тому же сейчас трудно найти сколь-нибудь крупное предприятие, на котором не было хотя бы односегментной сети персональных компьютеров. Все больше и больше появляется крупных сетей с сотнями рабочих станций и десятками серверов. Исходя из перечисленных потребностей, следует определить, что целью проектирования локальной компьютерной сети для автоматизированной телефонной станции является повышение эффективности работы организации, которое выражается в росте прибыли и снижении затрат на предоставление услуг связи, а также обеспечение мобильности и оптимизированного рабочего процесса, что организовывается только при помощи создания ЛВС внутри фирмы.

Описание требований, предъявляемых к сети:

— Минимизация загрузки центрального узла системы;

— Сетевая операционная система должна поддерживать программное обеспечение, используемое сотрудниками;

— Обеспечить безопасность информационных ресурсов организации на уровне программного обеспечения;

— Высокая безопасность информационной системы;

— Минимизация числа сетевого оборудования;

— Выход во вне с максимальной безопасностью.

3. Виды локальных вычислительных сетей

Одноранговые сети:

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа — это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 30 компьютеров. Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

Реализация

Одноранговая есть характеризуется рядом стандартных решений:

? компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

? пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;

? для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Целесообразность применения

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

? количество пользователей не превышает 30 человек;

? пользователи расположены компактно;

? вопросы зашиты данных не критичны;

? в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, следовательно, сети.

Если эти условия выполняются, то, скорее всего, выбор одноранговой сети будет правильным. Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Сети на основе сервера:

Если к сети подключено более 30 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов и серверов, может оказаться недостаточно производительной.

Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом, и именно они будут приводиться обычно в качестве примеров.

Исходя из требований к проектируемой сети, обоснованный выбор был сделан в пользу сети на основе сервера. Сети на основе сервера наиболее эффективны в том случае, когда совместно используется большое количество ресурсов и данных. Что и требуется достичь при создании вычислительной сети.

4. Общий анализ проектируемой сети Здание автоматизированной телефонной станции состоит из 3-х этажей в которых находятся 11 отделов, буфет, столовая и по 2 туалета на каждом этаже.

На первом этаже находится 2-а отдела (отдел кадров и отдел сбыта).

В отделе кадров находится 4 рабочих места, 1 сетевой МФУ Brother DCP-9010CN, 1 сетевой лазерный принтер Xerox Phaser 3435DN и 1 коммутатор Cisco SR2024CT (22 порта).

В отделе сбыта расположено 5 рабочих мест, 1 МФУ Brother DCP-9010CN, 1 лазерный принтер Xerox Phaser 3435DN и 1 коммутатор D-Link DGS-1100−24 (24 порта).

На втором этаже находится 1 отдел, 2 приемных, и 2 кабинета (отдел бухгалтерии, приемная № 1, приемная № 2, кабинет директора, кабинет зам. директора).

В отделе бухгалтерии расположено 6-ть рабочих мест, 3 МФУ Brother DCP-9010CN, 1 лазерный принтер Epson WorkForce WF-7015, 1 коммутатор D-Link DGS-1100−24 (24 порта).

В кабинете директора находится 2 рабочих места, 2 сетевых МФУ Brother DCP-9010CN, 1 коммутатор Cisco SR2024CT (22 порта). В приемной директора (приемная № 1) расположено 2 рабочих места.

В кабинете зам. директора находится 2 рабочих места и 1 МФУ Brother DCP-9010CN, 1 коммутатор Cisco SR2024CT (22 порта).

В приемной зам. директора (приемная № 2) находится 2 рабочих места и 1 сетевой лазерный принтер Xerox Phaser 3435DN. Приемная № 2 и кабинет зам. директора имеют общий коммутатор Cisco SR2024CT (22 порта).

На третьем этаже расположены 3 отдела (отдела маркетинга, информационно-технический отдел, юридический отдел) и серверная.

В отделе маркетинга расположено 4-е рабочих места, 2 сетевых МФУ Brother DCP-9010CN, 1 коммутатор Cisco SR2024CT (22 порта).

В IT-отделе имеется 7 рабочих мест, 3 сетевых МФУ Brother DCP-9010CN, 1 коммутатор D-Link DGS-1500−28/A1A (24 порта).

Юридический отдел содержит 2-ве рабочие станции, 1 МФУ Brother DCP-9010CN.

В серверной расположен главный коммутатор HP V1910;48G JE009A (48 портов), четырехпроцессорный сервер STSS Flagman QD4424.2, один ADSL-Модем Linksys и сервер хранения данных STSS Flagman S1316.3, а также межсетевой экран Cisco ASA5515-K8

Локальная вычислительная сеть автоматизированной телефонной станции спроектирована на основе топологии «звезда» по стандарту 1000 Base-T с использованием кабеля «витая пара» категории 5е.

Организационная структура данной автоматизированной телефонной станции должна содержать в общем 37 рабочих мест, 18 периферийных устройств (МФУ Brother DCP-9010CN, лазерный принтер Xerox Phaser 3435DN), 9 коммутаторов (5-ть из них Cisco SR2024CT, 3-и D-Link DGS-1500−28/A1A, и один HP V1910;48G JE009A), один ADSL-модем Linksys WAG320N-EU, 4-х процессорный сервер STSS Flagman QD4424.2 и сервер хранения данных STSS Flagman S1316.3. Практически во всех отделах АТС расположены настенные монтажные шкафчики, в которых и расположены коммутаторы и патч-корд панели. Каждый коммутатор имеет не менее одного свободного порта на возможное расширение сети.

Кабели расположены в кабельных каналах вдоль стен на расстоянии 0,5 метра от пола. Протяжка кабеля на второй и третий этажи осуществляется через техническое отверстие в межэтажном перекрытии.

Здание АТС обладает следующими параметрами:

1. Общая площадь: 799,98 м².

2. Количество этажей: 3.

3. Толщина наружных стен: 20 см.

4. Толщина внутренних стен: 10 см.

5. Толщина межэтажного перекрытия: 40 см.

6. Высота потолков: 2.8м.

7. Количество комнат всего: 25

8. Количество комнат с ПК: 15

9. Количество компьютеров: 37

10. Количество принтеров: 4

11. Количество МФУ: 13

5. Аппаратное обеспечение проектируемой сети На сегодняшний день подавляющая часть компьютерных сетей использует для соединения провода или кабели. Они выступают в качестве среды передачи сигналов между компьютерами. Существуют различные типы кабелей, которые удовлетворяют потребности всевозможных сетей, от малых до больших.

Из них выделяют три основные группы:

— коаксиальный кабель (coaxial cable);

— витая пара (twisted pair):

— оптоволоконный кабель (fiber optic).

Коаксиамльный камбель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный») — вид электрического кабеля. Состоит из двух цилиндрических проводников, соответственно вставленных один в другой. Чаще всего используется центральный медный проводник, покрытый пластиковым изолирующим материалом, поверх которого идёт второй проводник — медная сетка или алюминиевая фольга. Благодаря совпадению центров обоих проводов потери на излучение практически отсутствуют; одновременно обеспечивается хорошая защита от внешних электромагнитных помех. Поэтому такой кабель обеспечивает передачу данных на большие расстояния и использовался при построении компьютерных сетей (пока не был вытеснен витой парой). Используется в сетях кабельного телевидения и во многих других областях. Основной характеристикой кабеля является волновое сопротивление.

Витамя памра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), для уменьшения взаимных наводок при передаче сигнала, и покрытых пластиковой оболочкой. Один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, ARCNet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распространённым для построения локальных сетей.

В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

? неэкранированная витая пара (UTP — Unshielded twisted pair)

? экранированная витая пара (STP — Shielded twisted pair)

? фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair)

? фольгированная экранированная витая пара (SFTP — Shielded Foiled twisted pair)

В некоторых типах экранированного кабеля защита может использоваться ещё и вокруг каждой пары, индивидуальное экранирование. Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних.

В дополнение к этому кабель применяется однои многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы, а во втором — из нескольких.

Оптоволоконный кабель — кабель на оcнове оптоволокна. Оптоволокно — это стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Волоконная оптика — раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие волокна. Оптоволокна используются в оптоволоконной связи, которая позволяет передавать цифровую информацию на большие расстояния и с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков.

Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях, так как сигнал в них практически не затухает и не искажается.

Структурированная кабельная система (СКС):

Представляет собой иерархическую кабельную среду передачи электромагнитных сигналов в здании, разделённую на структурные подсистемы и состоящую из элементов — кабелей и разъемов. По сути СКС состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъёмов, модульных гнёзд информационных розеток и вспомогательного оборудования. СКС обеспечивает подключение локальной АТС, одновременную работу компьютерной и телефонной сети и предоставляет возможность гибкого изменения конфигурации кабельной системы.

Структурированная кабельная система — это совокупность пассивного коммуникационного оборудования:

? Кабель — этот компонент используется как среда передачи данных СКС.

? Розетки — этот компонент используют как точки входа в кабельную сеть здания.

? Коммутационные панели — используются для администрирования кабельных систем в коммутационных центрах этажей и здания в целом.

? Коммутационные шнуры — используются для подключения офисного оборудования в кабельную сеть здания, организации структуры кабельной системы в центрах коммутации.

Коммутационное оборудование:

Коммутатор или switch (от англ. — переключатель) (switch, switching hub) по принципу обработки кадров является своего родакоммуника-ционным мультипроцессором, т.к. каждый его порт оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от процессоров других портов.

Это устройство предназначено для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Коммутаторы подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые). Более сложные коммутаторы позволяют управлять коммутацией на канальном и сетевом уровне модели OSI. Обычно их именуют соответственно, например Level 2 Switch или просто, сокращенно L2. Сложные коммутаторы можно объединять в одно логическое устройство — стек, с целью увеличения числа .

Маршрутизамтор или ромутер (от англ. router) — сетевое устройство, используемое в компьютерных сетях передачи данных, которое, на основании информации о топологии сети (таблицы маршрутизации) и определённых правил, принимает решения о пересылке пакетов сетевого уровня модели OSI их получателю. Обычно применяется для связи нескольких сегментов сети.

Традиционно, маршрутизатор использует таблицу маршрутизации и адрес получателя, который находится в пакетах данных, для дальнейшей передачи данных. Выделяя эту информацию, он определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные и направляет пакет по этому маршруту. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий и широковещательные домены, а также фильтрации пакетов. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.

Модемм (аббревиатура, составленная из слов модулятор-демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).

Обоснование выбора технологии развертывания локальной сети

Для выбора технологии рассмотрим таблицу сравнений технологий FDDI, Ethernet и Token Ring (таблица 1).

Таблица 1. Характеристики технологий FDDI, Ethernet, Token Ring

Проанализировав таблицу характеристик технологий FDDI, Ethernet, Token Ring, сразу очевиден выбор технологии Ethernet (точнее ее модификаций Fast Ethernet и Gigabit Ethernet), которая отвечает всем требованиям нашей проектируемой локальной вычислительной сети. Так как технология Token Ring обеспечивает скорость передачи данных до 16 Мбит/с, то мы ее исключаем из дальнейшего рассмотрения, а из-за сложности реализации технологии FDDI, наиболее разумно будет использовать Ethernet.

Обоснование выбора топологии и стандарта компьютерной сети

Исходя из того, что проектируемая сеть, организованная с использованием топологии «звезда» по стандарту 1000Base-T, имеет средний размер, так как охватывает площадь, ограниченную 3-мя этажами здания, следует заметить, тот факт, что при проектировании структуры сети обязательно учитывается возможность ее расширения. Анализ возможностей роста организации дает возможность предположить, что данная сеть может быть увеличена за счет добавления нового сегмента, располагающегося либо на этом же этаже, либо на другом.

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Рабочая станция, которой нужно послать данные, отсылает их на концентратор, а тот определяет адресата и отдаёт ему информацию. В определённый момент времени только одна машина в сети может пересылать данные, если на концентратор одновременно приходят два пакета, обе посылки оказываются не принятыми и отправителям нужно будет подождать случайный промежуток времени, чтобы возобновить передачу данных.

Компьютерная сеть, спроектированная по стандарту 1000Base-T обладает высокой скоростью передачи данных, поддержкой большого количества подключений, возможность работы в составе сети с другими топологией и стандартом. Следует отметить, что скорость сети, построенной по стандарту 1000Base-T, не зависит от количества подключенных устройств.

Именно правильно спроектированная сеть с использованием топологии «звезда» по стандарту 1000Base-T дает возможность быстрого расширения сети и высокую скорость передачи данных. Кроме того, выход из строя одного из компьютеров сети не влияет на работу остальных. Сеть построенная с использованием данной топологии имеет хорошую масштабируемость и гибкие возможности администрирования.

Однако главным недостатком выбранной топологии является зависимость всей сети от центрального узла сети, так как если он выйдет из строя, то сеть перестанет работать. Но несмотря на выше сказанный недостаток, и исходя из множества выше перечисленных достоинств выбранной нами топологии и стандартом, считаю, что выбор именно этой топологии и стандарта 1000Base-T является абсолютно правильным.

Для повышения производительности сети и повышения её безопасности для соединения компьютеров будут использованы 8 коммутаторов (switch), соединенных с главным коммутатором, который находится на 3-ем этаже здания в серверной комнате, подключенный к серверу.

6. Технико-экономическое обоснование проекта Для приобретения необходимого оборудования был проведен анализ прайс-листов нескольких крупных компьютерных магазинов.

Обоснование выбора типа кабеля

Существует несколько различных типов кабелей, используемых в современных сетях. Их характеристики включают:

— линейные размеры

— цену

— скорость передачи данных

— минимальную и максимальную длину сегмента

— лёгкость установки.

Разрабатываемая сеть будет строится на основе стандарта 1000BASE-T. Стандарт 1000BASE-T определяет сегмент Ethernet на основе неэкранированных витых пар (UTP) категории 5 и выше с топологией «звезда».

В качестве кабельной системы для проектируемой сети был выбран кабель витая пара (UTP cat.5e 4 пары NEOMAX Taiwan). Он позволяет передавать данные со скоростью от 4 Мбит/с до 1000 Мбит/с, легко наращивается, не вызывает особых сложностей при монтаже.

Также был выбран патч-корд Krauler VCOM литой кат. 5е (3 м)), необходимый для соединения настенных розеток с разъемами на плате сетевого адаптера, а также кросс-кабель UTP кат. 5e (1,5м) именно для соединения кросс-панели с активным сетевым оборудованием, которое расположено как правило в монтажном шкафу или стойке.

Выбор был остановлен именно на этом патч-корде так как он отлично подходит для использования в проектируемой сети по стандарту 1000Base-T, а также из-за соотношения его цены и качества. Также следует отметить, что на данный патч-корд действует гарантийный срок 15 лет.

Для обжимки кабеля «витая пара» требуется специальный обжимной инструмент HT- 568, который может использоваться не только для обжима коннекторов RJ-45, но и RJ-11, 12.

Таким образом, были подобраны следующие конфигурации кабелей:

Таблица 2.

Обоснование выбора настенного монтажного шкафа и патч-панели

Настенный шкаф используется для создания этажных узлов коммутации в малых и средних локально-вычислительных сетях (ЛВС). Настенный телекоммуникационный шкаф 19 дюймового стандарта является оптимальным решением, для организации узла связи в малом офисе, емкостью до 40 рабочих мест, поскольку он не требует специальной серверной комнаты и может размещаться в офисном помещении, в коридоре, на лестничной площадке и т. д.

Если необходимо организовать коммутационный узел для 10−30 рабочих мест, то логичнее всего использовать настенный шкаф 12U или -9U глубиной 450мм — 600 мм. Емкости этих шкафов достаточно для размещения в нем всего необходимого телекоммуникационного оборудования (патч-панелей, коммутаторов, мини АТС и т. д.).

Если количество рабочих мест не превышает 10 шт., то вполне подойдет 6U настенный шкаф 19 дюймов 600 * 450 либо 600*600. Поскольку глубина пассивных компонентов редко превышает 200 мм., то выбор глубины телекоммуникационных настенных шкафов в основном зависит от габаритных размеров активного оборудования, которое предполагается в него устанавливать.

При выборе настенного шкафа стоит обратить внимание на наличие у него боковых съемных панелей, поскольку их отсутствие сильно усложняет монтаж и обслуживание установленного в нем оборудования.

Если планируется размещать настенный шкаф вне офисного помещения, где доступ посторонних лиц не ограничен, желательно использовать шкаф с металлической дверью. Если установка осуществляется в местах, куда доступ посторонним ограничен, то в этом случае чаще всего применяют настенный шкаф со стеклянной дверью.

Настенные патч-панели используются как правило при построении небольших сетей. Настенные патч-панели крепятся непосредственно на стену и не требуют для монтажа стоек и шкафов.

Существует два типовых способа использования коммутационных панелей:

В первом случае, коммутационная панель используется как точка коммутации между портами активного сетевого оборудования (АСО) и портами рабочих мест, через кабель горизонтальной подсистемы СКС. Коммутация осуществляется коммутационными шнурами от панели до портов АСО.

Во втором случае, так называемое двойное представление порта, коммутационные панели используются попарно, одна из панелей представляет порты АСО, а вторая — порты рабочих мест. Коммутация осуществляется коммутационными шнурами между панелями.

Вместе с коммутационной панелью целесообразно использовать кабельные органайзеры, для упорядочивания подходящих и отходящих к устройству кабелей.

Настенные патч-панели относятся к пассивному сетевому оборудованию.

Для разрабатываемой сети был выбран настенный монтажный шкаф для установки пассивного и активного телекоммуникационного оборудования, а также для организации вынесенных малых узлов коммутации и распределителей. Также можно отметить тот факт, что приобретенный настенный шкаф является одним из самых компактных шкафов из стандартной настенной серии. В нем содержится выбранный нами коммутатор и патч-панель. Из настенного монтажного шкафа отходят к сетевым розеткам, к которым подключаются компьютеры, принтеры и другое оборудование сети, все сетевые кабели. Кросс-панель приобреталась для обеспечения удобного способа монтажа кабеля «витая пара». Для монтажа сетевых розеток или кросс-панели приобретается специальный инструмент (в данном случае Molex (308−004) для чистки и обрезки кабелей) с помощью которого можно зажимать проводники кабеля на контактных площадках.

Обоснование выбора сетевого оборудования

Обеспечить необходимые характеристики сети и избежать лишних материальных затрат. Перечень используемого оборудования приведен в приложении П. 1.(Таб.1).

Центральным компонентом локальной сети является сервер. Исходя из масштаба сети, профессиональной деятельности компании, был выбран четырехпроцессорный сервер STSS Flagman QD4424.2. Данный сервер должен обеспечивать резервное копирование данных, поддерживать корпоративные баз данных для хранения эталонов программ, выполнять обработка действий с файлами, находящимися на его носителях, выполнять функцию маршрутизации данных в сети.

Выбор именно четырехпроцессорного сервера STSS Flagman QD4424.2, обосновывается тем, что он является идеальным решением для организации мощной вычислительной площадки и предназначен для надёжного и бесперебойного обслуживания корпоративных сервисов, высоконагруженных баз данных, систем документооборота, электронной почты, терминальных приложений с большим количеством подключений, например, в качестве сервера «1С:MS SQL — Предприятие 7. x/8.x» с числом пользователей свыше 100. Выбранный сервер можно использовать в качестве сервера приложений, требующих высокой вычислительной мощности и обработки данных большого объема.

Если ограничиться лишь одним сервером, и возложить на него все функции, то он станет уязвим к внешним атакам, так как содержит всю важнейшую информацию организации и может являться одной из основных целей атак злоумышленников.

Поэтому в сети предусмотрен сервер хранения данных STSS Flagman S1316.3.

Выбор сделан в пользу этого сервера исходя из того, что дисковая подсистема сервера имеет большую ёмкость — до 48ТБ, имеет возможность установки до 16-ти жёстких дисков SATA или SAS с поддержкой горячей замены. Диски SATA могут использоваться для достижения максимального объёма дискового пространства, в то время как SAS — для обеспечения надежности и высокой производительности.

Данный сервер введен в сеть исходя из целей хранения большого количества разнородной информации, архивов документов, резервных копий, аудио-видео файлов, записей систем цифрового видеонаблюдения.

Исходя из выше изложенного, была подобрана следующая конфигурация серверов:

Таблица 3.

Обоснование выбора компьютеров

Вторым по стоимости компонентом проектируемой сети являются рабочие станции сотрудников организации. Одной из них является компьютер фирмы DEPO. Выбор сделан именно на этой модели вследствие того, что данная конфигурация компьютера отличается новым, облегченным исполнением корпуса с эффективной системой вентиляции, блоком питания оптимальной мощности, использованием специально подобранного набора видеоадаптеров, а также расширенным набором дополнительных опций и технологий. Необходимо также упомянуть тот факт, что конструкция компьютера фирмы DEPO в сочетании с их малым форм-фактором позволяет сократить ценное пространство на рабочем столе сотрудника. К тому же для этой модели присутствует возможность обновления операционной системы до Windows 8, что как вы знаете очень актуально на данный момент.

Также я сделал свой выбор на компьютее DNS Office [158 309]

(Core i3−3220 (3.3 GHz), 2Gb) именно из-за того, что этот недорогой функциональный компьютер, обладает всеми возможностями, необходимыми в повседневной работе офиса.

Хотелось бы отметить и тот факт, что на всех компьютерах автоматизированной телефонной станции будет стоять операционная система Windows 7 Professional фирмы Microsoft. Я остановил свой выбор на данной операционной системе, так как выбор этой операционной системы является оптимальным решением для функционирования в офисе. Эта система предоставляет расширенные функции для ведения бизнеса, развлечений, хранения, архивации, защиты и восстановления информации. Также она поддерживает возможность безопасного подключения к корпоративным сетям через домен.

Исходя из вышеперечисленных соображений, мною были подобраны следующие конфигурации компьютеров:

Таблица 4.

Обоснование выбора коммутаторов

Коммутатор — это сетевое устройство, которое соединяет несколько компьютеров в одну единую локальную сеть. Современные коммутаторы обладают очень большим рядом функций, которые очень сильно могут облегчить дальнейшую работу администратора. От правильного выбора коммутаторов зависит функционирование всей локальной сети и работа предприятия в целом.

В качестве главного коммутатора сети был выбран коммутатор HP V1910;48G JE009A в следствии того, что во-первых он является управляемым коммутатором со скоростью передачи данных уровня 3 Gigabit Ethernet и фиксированной конфигурацией, предназначенные для средних в управлении решений с расширенной функциональностью в малых и средних предприятиях. Также плюсом данного устройства является, то что у него в наличии имеется 48 портов Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек и 4 Gigabit Ethernet SFP-порта с автоматическим определением скорости, что дает возможность увеличить пропускную способность проектируемой сети.

Также был выбран коммутатор Cisco SR2024CT, так как он оснащен 22 портами со скоростью передачи данных 10/100/1000 Мбит/сек.

Достоинством данного коммутатора является то, что у фирмы Cisco пропускная способность 48 Гбит/сек, а также он способен поддерживать стандарты Auto MDI, Auto MDIX и IEEE 802.1p. Минусом является то, что данный коммутатор является неуправляемым.

Еще был выбран коммутатор D-Link DGS-1100−24. Выбор сделан в пользу данного устройства, так как этот управляемый коммутатор предоставляет собой удобное и простое управление сетью с помощью утилиты SmartConsole и через Web-интерфейс. На выбор данного устройства повлиял также тот факт, что он поддерживает новейшую технологию Surveillance VLAN, которая является идеальным решением для организации сети предприятия, где необходимо простое управление. Помимо того, что он оснащен 24 гигабитными портами, он еще и недорогой, и относится к новой серии устройств, рассчитанных на корпоративные сети.

Исходя из вышеописанных требований, были подобраны следующие конфигурации коммутаторов:

Таблица 5.

Таблица 6.

Таблица 7.

Обоснование выбора периферийных устройств

Выбор был сделан именно в пользу МФУ Brother MFC-7360NR, так как во-первых, у данного устройства имеется возможность подключения к маршрутизатору (с беспроводной раздачей). Во-вторых, выбранный принтер обладает небольшими габаритами, присутствует большой лоток для бумаги и отдельный барабан. Следует отметить, что перезаправка этого МФУ, довольно-таки, дешевая, да и по соотношению «цена-качество» данное устройство отвечает всем запросам.

Также выбор был сделан в пользу лазерного принтера Xerox Phaser 6600DN, потому что во-первых, это устройство обладает хорошим разрешением и скоростью печати и к тому же отличается высокой производительностью и небольшими затратами. Во-вторых, в данном сетевом принтере присутствует гигабитный интерфейс. Следует заметить что, компания Xerox является всемирно известным производителем печатной техники.