«Модель сети по схемам вычислениями по количеству» - Курсовая работа

Содержание

Модель сети по схемам вычислениями по количеству

Введение

Выбор проектных решений по структуре сети

1. Исходные данные

Проектируемая сеть будет состоять из 5 сегментов, 80 рабочих мест, 20 принтеров и 3 серверов.

2. Топология сети

При построении сети организации будем использовать древовидную структуру на основе топологии звезда. Это одна из наиболее распространенных топологий, поскольку проста в обслуживании.

Достоинства топологии:

• выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

• хорошая масштабируемость сети;

• лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

• высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

• гибкие возможности администрирования.

Недостатки топологии:

• выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

• для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

• конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

Эта топология выбрана в связи с тем, что является наиболее быстродействующей. С точки зрения надежности она не является наилучшим решением, так как выход их строя центрального узла приводит к остановке всей сети, но в то же время проще найти неисправность.

Абоненты каждого сегмента сети будут подключены к соответствующему коммутатору (Switch). А связывать в единую сеть эти сегменты будет управляемый коммутатор – центральный элемент сети.

3. Сетевая технология

Сетевая технология – это набор стандартов, определяющий минимальный состав программно-аппаратных средств, достаточный для организации взаимодействия компьютеров в сети. Как правило, сетевая технология определяет топологию сети, а также протокол канального уровня (формат кадра, порядок обмена кадрами, MTU).

В настоящее время существует большое количество сетевых, но наиболее популярная в настоящее время технология – это технология локальных сетей Ethernet. Эта популярность обеспечивается простыми, надежными и недорогими технологиями.

Будем использовать более быструю технологию – Fast Ethernet/IEEE802.3u, которая позволяет осуществлять передачу данных по сети со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от обычного Ethernet (10 Мбит/с).

Стандарт определяет три типа сегментов, отличающихся типами среды передачи:

• 100BASE-T4 (счетверенная витая пара);

• 100BASE-TX (сдвоенная витая пара);

• 100BASE-FX (оптоволоконный кабель).

Таким образом, эта сетевая технология имеет необходимые модификации, чтобы удовлетворить требования по длине кабелей до сегментов. Так, самое больше расстояние от маршрутизатора до коммутатора имеет сегмент бухгалтерии – 500 м. Поэтому для соединения с этим сегментов будем использовать среду передачи 100BASE-FX, которая поддерживает передачу на расстояние до нескольких км в полнодуплексном режиме при использовании одномодового оптоволокна (ODT). Расстояние до остальных сегментов не превышает 100 м, поэтому для них будем использовать 100BASE-TX.

Так же эта технология определяет метод доступа - CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий. Обнаружение коллизий используется для улучшения производительности CSMA с помощью прерывания передачи сразу после обнаружения коллизии и снижения вероятности второй коллизии во время повторной передачи.

4. Среда передачи

Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами.

Для сегментов сети, расстояние которых до роутера не превышает 100 м, будем использовать стандарт 100BASE-TX.

Схема объединения компьютеров в сеть 100BASE-TX показана на рисунке 2.1 и практически ничем не отличается от схемы по стандарту 10BASE-T . Однако, в этом случае необходимо применение кабелей с неэкранированными витыми парами (UTP) категории 5 или выше, что связано с требуемой пропускной способностью кабеля.

Рис. 2.1. Схема объединения компьютеров по стандарту 100BASE-TX

Кабель категории 5 (см. рис. 2.2) – в настоящее время самый совершенный кабель, рассчитанный на передачу данных в полосе частот до 100 МГц. Состоит из витых пар, имеющих не менее 27 витков на метр длины. Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом.

Рис. 2.2. Витая пара UTP, 5 категория

Кабеля оснащены разъемами RJ-45 (см. рис. 2.3), которые похожи на увеличенный телефонный разъем. С помощью обжимных инструментов RJ-45 обжимается в соответствии с цветовой схемой расположения проводников по стандарту T568B. Схема разводки проводов кабеля показана на рис. 2.4.

Рис. 2.3. Разъем RJ-45

Рис. 2.4. Схема разводки проводов кабеля

Назначение контактов разъема представлено в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Назначение контактов разъёма MDI/MDI-X (TIA/EIA-568-B/A) кабеля UTP 100Base-TX

Контакт Сигнал Цвет

MDI (TIA/EIA-568-B)

1 Передача + Белый/оранжевый

2 Передача - Оранжевый

3 Приём + Белый/зелёный

4 Не используется Синий

5 Не используется Белый/синий

6 Приём - Зелёный

7 Не используется Белый/коричневый

8 Не используется Коричневый

В качестве передающей среды для линии, соединяющей роутер с коммутатором бухгалтерии, будем использовать оптоволоконный кабель по стандарту 100BASE-FX.

100BASE-FX — вариант Fast Ethernet с использованием оптоволоконного кабеля. В данном стандарте используется длинноволновая часть спектра (1300 нм) передаваемая по двум жилам, одна для приёма (RX) и одна для передачи (TX). Длина сегмента сети может достигать нескольких км в полнодуплексном режиме (с гарантией обнаружения коллизий) при использовании одномодового оптоволокна.

Оптоволоконный (он же волоконно-оптический) кабель – это такой тип кабеля, по которому информация передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент – это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Рис. 2.5. Структура оптоволоконного кабеля

Оптоволокно будет использоваться только в одном участке – это 500 м от роутера до коммутатора бухгалтерии. Поэтому необходимы медиаконверторы которые бы преобразовывали из электрический сигнал стандарта 100BASE-TX в оптический стандарта 100BASE-FX на выходе из центрального коммутатора и обратно перед входом в коммутатор, который стоит в бухгалтерии.

Необходимо следующее сетевое оборудование:

1. Устройство соединения сегментов сети (Router) – 1 шт.— сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети. Должен быть порт для 100BASE-FX

2. Сетевые коммутаторы или свитчи (Switch) - 5 шт. — устройство, предназначенное 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 передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

3. Серверы (server) - 5 шт. — аппаратное обеспечение, выделенное и/или специализированное для выполнения на нем сервисного программного обеспечения без непосредственного участия человека.

4. Принтеры (в т.ч. многофункциональные устройства) (Printer) – 9 шт. - устройство печати цифровой информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу. Относится к терминальным устройствам компьютера. Общедоступные устройства должны иметь встроенные принт-серверы.

5. Медиаконвертеры (MKa и MKb)– 1 пара – устройство, которое используется в сети для преобразования оптической среды в электрическую и наоборот.

6. Сетевые адаптеры (сетевые карты) на рабочие компьютеры — периферийные устройства, позволяющие компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. Предположим, что они присутствовали в базовой комплектации закупленных ранее рабочих станций.

Серверы

Серверы - это самые незаметные системы в целой сети компьютеров. Идеальный сервер - система, которая стоит в серверной, и не требует к себе постоянного внимания. Этим он отличается от обычных ПК или рабочей станции. И подход к выбору сервера гораздо более жесткий и прагматичный, чем к любой другой системе. При этом специфика сервера - преднамеренная избыточность основных компонентов. Главными критериями выбора серверной платформы являются специфика решаемых сервером задач и количество автоматизированных рабочих мест, которые объединяются в сеть.

Серверы являются наиболее распространенными вычислительными системами в современных офисах. Они быстро и надежно справляются с повседневными бизнес-процессами любого офиса, такими как хранение и архивация файлов, прием и сортировка электронной почты, организация совместного доступа в Интернет, печать документов, работа с различными базами данных. Существует ошибочное мнение, что в качестве сервера на малом предприятии можно использовать более-менее мощный персональный компьютер. Такое заблуждение не дает возможности предприятиям в полной мере воспользоваться всеми преимуществами настоящих серверных технологий: не обеспечивает необходимую степень защищенности данных, негативно отражается на работоспособности информационных систем и из-за низкой способности к наращиванию (масштабируемости) тормозит дальнейшее развитие компании, а зачастую приводит и к материальным потерям из-за выхода такого «сервера» из строя. Сервер по определению должен быть высоконадежной отказоустойчивой системой с поддержкой многопроцессорных архитектур, возможностью резервирования данных, систем питания и охлаждения и имеющей функции удаленного мониторинга или управления. Архитектура таких серверов, как правило, многопроцессорная, работая 24 часа в сутки они позволяют проводить "горячую замену" большинства узлов, обладают повышенной надежностью и вычислительной мощностью, снабжаются улучшенной системой автономного питания.

Заключение

4. Выбор программных средств

4.1. Программное обеспечение рабочих станций

4.1.1 Операционная система

На всех рабочих станциях установлена ОС Windows XP SP2. Выбор обоснован тем, что операционные системы линейки Windows наиболее знакомы сотрудникам организации, просты в управлении с места, и очень большое количество специализированных программ выпускаются под эти системы.

Windows XP - быстрая и надежная операционная система с расширенными возможностями в области защиты информации, работы в сети и офисных приложениях.

4.1.2. Антивирусная защита

Все предприятия компании Owens Corning обязаны пользоваться антивирусной программой McAfee Security, это прописано в политике компании.

На рабочие станции устанавливается данная программа, а антивирусная база хранится и обновляется на сервере. Отчеты о проверках и атаках на компьютеры поступают к администратору сети. Семейство McAfee Security предназначено для комплексной антивирусной защиты любого уровня: от карманного и персонального компьютера до распределенной корпоративной сети. Пользователи антивирусных продуктов McAfee - более 70 миллионов человек по всему миру. Кроме того, антивирусная защита McAfee является корпоративным стандартом для 80% компаний, входящих в "Fortune 100" (100 ведущих мировых компаний). Продукты McAfee Security обеспечивают полную защиту для всех распространенных операционных систем и приложений, обнаруживая и корректно удаляя более 60 тысяч вирусов и враждебных программ.

В состав McAfee Security входят мощные инструменты, позволяющие распространять антивирусное и другое программное обеспечение на рабочие места и серверы сети, задавать единую политику безопасности для всего предприятия или отдельных его частей, своевременно обновлять антивирусные базы и версии программного обеспечения, получать графические отчеты о текущем состоянии и работе защиты.

4.1.3. Офисные программы

Компания Owens Corning для работы с документами использует только лицензионное программное обеспечение Microsoft Office 2003. Данный продукт имеет англоязычный интерфейс пользователя, что не совсем удобно для сотрудиков, решение этой проблемы является установка пакета MUI (Multilingual User Interface — многоязычный интерфейс пользователя).

Возможности MUI:

1. Установить единую версию Office, которая позволит каждому пользователю работать с интерфейсом и справкой на родном языке (независимо от используемого в документах языка).

2. Установить единую версию Office, которая позволит каждому пользователю работать с интерфейсом и справкой на одном или нескольких языках (независимо от используемого в документах языка), а также даст пользователям возможность просматривать и редактировать документы на других языках.

3. Принять англоязычный интерфейс в качестве стандартного для организации, дать пользователям возможность просматривать и редактировать документы на других языках.

Для просмотра электронной почты используется Microsoft Outlook — персональный информационный менеджер с функциями почтового клиента и Groupware компании Майкрософт, входящий в пакет офисных программ Microsoft Office.

Помимо функций почтового клиента для работы с электронной почтой, Microsoft Outlook является полноценным органайзером, предоставляющим функции календаря, планировщика задач, записной книжки и менеджера контактов. Кроме того, Outlook позволяет отслеживать работу с документами пакета Microsoft Office для автоматического составления дневника работы.

4.1.4. Web-браузер

В качестве Web-браузера используется Opera 10, использующая технологию Opera Turbo. Opera Turbo — технология, которая позволяет увеличить скорость загрузки веб-страниц в браузере Opera 10, Opera Mobile 10 beta. Принцип работы приложения основан на сжатии данных (до 80 %), направляемых на компьютер или мобильный телефон.

Использование данного браузера позволяет ускорить загрузку web-страниц и немного уменьшить трафик.

4.1.5. Специализированные программы

Список специализированных программ, которыми пользуются сотрудники в разных отделах, очень велик. Так, отдел кадров пользуется программой «Документы ПУ 5». Программа «Документы ПУ 5» предназначена для формирования документов индивидуального (персонифицированного) учета страхователем, в соответствии с инструкцией по заполнению форм документов индивидуального (персонифицированного) учета в системе Государственного пенсионного страхования, утвержденной постановлением Правления ПФ РФ и подготовки их для сдачи в электронном виде в территориальный орган ПФ РФ.

4.2. Программное обеспечение серверов

В качестве программных продуктов для серверов будем использовать продукты компании Microsoft. Это связано с тем, что компания Owens Corning, в которую входит ОАО «ОСВ Стекловолокно», тесно сотрудничает Microsoft.

Во-первых, продукты данной компании являются более привычными для российского потребителя на данный момент.

Во-вторых, компания Dell, у которой закупаются рабочие станции и серверы, также сотрудничает с Microsoft.

В-третьих, Microsoft проводит курсы повышения квалификации системных администраторов сети. Системные администраторы и инженеры-программисты ОАО «Стекловолокно» периодически выезжают на семинары, проводимые Microsoft, и имеют сертификаты.

4.2.1. Операционная система

На серверах будет стоять ОС Windows Server 2003 — операционная система семейства Windows NT от компании Microsoft, предназначенная для работы на серверах.

10 причин использовать данную ОС:

1. Простота развертывания, управления и использования

2. Безопасная инфраструктура

3. Надежность, доступность, масштабируемость и производительность на уровне организации

4. Снижение совокупной стоимости владения (TCO) за счет объединения и использования новейших технологий

5. Легкость разработки динамических узлов сети интранет и интернета

6. Быстрая разработка при помощи встроенного сервера приложений

7. Простой поиск, совместное и повторное использование веб-служб XML

8. Надежные средства управления

9. Расширение полномочий пользователей при одновременном снижении затрат на поддержку

10. Опыт сети партнеров и сертифицированных специалистов по всему миру

Другие продукты Microsoft, работающие на основе данной ОС:

• На сервере корпоративных баз данных будет работать Microsoft SQL Server — система управления реляционными базами данных (СУБД), разработанная корпорацией Microsoft. Основной используемый язык запросов — Transact-SQL, создан совместно Microsoft и Sybase.

• На файловом сервере - Microsoft Windows Storage Server - серверный программный продукт для хранения и резервного копирования данных в локальной сети, представляющий собой дальнейшее развитие популярного продукта Windows Powered NAS. Microsoft Windows Storage Server 2003 представляет собой выделенный файловый сервер и сервер печати на основе операционной системы Microsoft Windows Server 2003, поддерживает новейшие аппаратные платформы и обеспечивает отличную масштабируемость, надежность и производительность для бизнес-приложений. Windows Storage Server 2003 обладает множеством новых свойств, в том числе - поддерживает кластеризацию NAS-устройств, момент времени копирования и файловую репликацию, используя это внутри Windows Server System.

• На почтовом сервере - Microsoft Exchange Server – надежная система обмена сообщениями и совместной работы со встроенными средствами защиты от нежелательной почты, вирусов и шифрованием информации.

Корпоративный почтовый сервер на базе Dell и ПО Microsoft, позволяет:

 организовать связь внутри компании

 организовать связь между клиентом и продавцом

 организовать техническую поддержку через почту

 создавать встречи и события в календаре и оповещать об этом по почте

 обеспечить доступ (чтение, отправка писем) к корпоративному почтовому серверу из Интернета

 осуществить хранение контактной информации (почта, ФИО, контактные телефоны, название организации) на почтовом сервере

 осуществить хранение писем и файлов на почтовом сервере

 реализовать мгновенные оповещения технического отдела о критическом состоянии центральных серверов

 возможность получать факс и голосовые сообщения - при интеграции в систему сервера IP-телефонии

 экономить трафик и уменьшить загрузки канала интернет-провайдера

 настраивать white и black листы для блокировки нежелательной почты, а так же добавления spam-серверов с базой данных «спамеров».

 реализовать возможность создания нескольких хранилищ почтовых ящиков

 и многое другое

• На интернет сервере - Microsoft Internet Information Services, который представляет собой Web-сервер, входящий в состав операционных систем Windows 2000 и Windows XP и ныне широко используемый для создания современных Web-решений.

4.2.2. Брандмауэр

Kerio WinRoute Firewall - это программный межсетевой экран, разработанный компанией Kerio Technologies и Tiny Software. Основными функциями программы являются: организация безопасного пользовательского доступа в Интернет, надежная сетевая защита ЛВС, экономия трафика и рабочего времени сотрудников за счет ограничения нецелевого доступа к различным категориям веб-контента.

Особенности программы

• Многоязычный интерфейс (16 языков, включая русский)

• Встроенный прокси-сервер

• Интегрированный антивирус от McAfee

• Возможность двойной антивирусной фильтрации[уточнить]

• Контроль пропускной полосы канала

• Балансировка нагрузки на каналы

• Реализован собственный VPN

• Мониторинг и протоколирование пользовательской активности в Интернет

• Интеграция с Active Directory

Настраиваемый межсетевой экран. Сертифицированный ICSA Labs брандмауэр Kerio WinRoute Firewall обеспечивает возможность определения детализированных правил доступа для блокировки и проверки протоколов и соединений входящего и исходящего интернет-трафика. Специальный мастер настройки правил помогает быстро установить и произвести первоначальную настройку межсетевого экрана.

Сервер и клиент Kerio VPN. Встроенный VPN-сервер на базе SSL работает как в режиме клиент-сервер, так и в режиме сервер-сервер, позволяя удаленным офисам и мобильным пользователям подключаться к корпоративной сети по защищенному каналу. Clientless SSL VPN позволяет удаленным пользователям безопасно подключаться к сетевым ресурсам с любого компьютера через обычный браузер.

Антивирусная защита на уровне шлюза. Kerio WinRoute Firewall предоставляет опциональную возможность сканировать входящий и исходящий трафик - почтовый, FTP и HTTP. Кроме версии с интегрированным антивирусом McAfee, доступны также варианты подключения антивирусов от других производителей.

Защита web-серфинга. Интегрированный фильтр ISS Orange Web Filter (опционально) запрещает пользователям доступ к выбранным категориям сайтов из 58 возможных, снижая потенциальную вероятность юридических последствий в корпоративных и образовательных сетях.

Фильтрация контента. Kerio WinRoute Firewall предлагает различные опции по фильтрации контента. Средство P2P Eliminator автоматически обнаруживает и блокирует пиринговые сети, такие как Kazaa. Kerio WinRoute Firewall может фильтровать потенциально опасные или нежелательные типы файлов - исполняемые файлы, музыка в формате MP3 и т.п. Фильтрация http позволяет блокировать надоедающие всплывающие рекламные окна.

Управление доступом на уровне пользователей. Имеется возможность потребовать от пользователей регистрироваться на шлюзе Kerio WinRoute Firewall до предоставления доступа к ресурсам интернет. Это позволяет настроить политику доступа отдельно для каждого пользователя, а не по IP-адресам машин, подключающихся к серверу.

Администрирование и уведомления. Консоль управления может быть установлена удаленно для обеспечения безопасной настройки параметров из любой точки сети. О каждом важном событии администратор уведомляется по электронной почте. Графики и статистические данные помогают быстро обнаружить и устанить возможные проблемы.

Примечания

К работе прилагается все исходники.

К работе прилагается творческий проект.