Комплектование, конфигурирование и настройка средств компьютерной сети предприятия. Часть 3.

Страницы:   1   2   3 

---

2.2. Выбор сетевой технологии построения локальной сети

 

В сетях применяются различные сетевые технологии, из которых в локальных сетях наиболее распространены Ethernet, Token Ring, 100VG-AnyLAN, ARCnet, FDDI. Каждой технологии соответствуют свои типы оборудования.

В локальных сетях основная роль отводится протоколами физического и канального уровней, так как эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей.

Сетевая технология – это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения локальной вычислительной сети.

Сетевая технология или архитектура определяет топологию и метод доступа к среде передачи данных, кабельную систему или среду передачи данных, формат сетевых кадров тип кодирования сигналов, скорость передачи в локальной сети. В современных локальных вычислительных сетях широкое распространение получили такие технологии или сетевые архитектуры, как: Ethernet, Token-Ring, ArcNet, FDDI. Далее будут рассмотрены некоторые из них.

Стандарт Ethernet использует две топологии организации локальных сетей: «общая шина» и «звезда». Стандарты скорости, существующие на данный момент: 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1 Гбит/с, 10 Гбит/с. В стандарте Ethernet используется метод управления доступом CSMA/CD (Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов), это алгоритм передачи и декодирования форматированных фреймов данных.

С помощью данного алгоритма посылающий узел сети Ethernet инкапсулируя фрейм готовит его для передачи. Все узлы, стремящиеся отправить фрейм в кабель, соревнуются между собой. Ни один узел не имеет преимуществ перед другими узлами. Узлы прослушивают наличие пакетов в кабеле. Если обнаруживается передаваемый пакет, то узлы, не стоящие в очередь на передачу, переходят в режим «ожидания».

Протокол Ethernet в каждый момент времени позволяет только одному узлу работать на передачу. Для передачи генерируется сигнал несущей частоты. Контроль несущей — это процесс проверки коммуникационного кабеля на наличие определенного напряжения, указывающего на наличие сигнал передающего данные. Если в течение заданного интервала времени в среде передачи отсутствует информационный сигнал, любой узел может начать передачу данных.

Иногда несколько узлов начинают передачу одновременно, что приводит к конфликту. Передающий узел обнаруживает конфликт, проверяя уровень сигнала. В случае конфликта сигнал по крайней мере в два раза превышает нормальный. Для разрешения конфликтов пакетов передающий узел использует программный алгоритм обнаружения конфликтов. Этот алгоритм разрешает станциям, отправляющим пакеты, продолжать передачу в течение установленного промежутка времени. При этом передается сигнал помехи, состоящий из двоичных единиц, и по этому сигналу все слушающие сеть узлы определяют наличие конфликта. Затем на каждом узле программно генерируется случайное число, которое используется как время ожидания для начала следующей передачи. Такой подход является гарантией того, что два узла не начнут одновременно повторную передачу данных.

При передаче фреймов заданному узлу используются физические адреса. Каждая станция и сервер имеет уникальный адрес Уровня 2, связанный с сетевым адаптером (network interface card, NIC). Этот адаптер соединяет станцию или сервер с сетевым коммуникационным кабелем. Адрес «зашивается» в микросхему ПЗУ, расположенную на адаптере.

Компьютерная логика, выполняющая описанные выше функции, реализована в виде программ и соответствующих файлов, называемых сетевыми драйверами. Каждый сетевой адаптер требует наличия специальных сетевых драйверов, соответствующих методу доступа к сети, формату инкапсулируемых данных и способу адресации. Драйвер устанавливается на компьютере.

Для сетей Ethernet выпускается большое количество оборудования, которое широко поддерживается производителями компьютеров. Одной из причин популярности Ethernet является то, что этот стандарт имеет много решений для реализации высокоскоростных сетей. Например, сети Ethernet с часто той 10 Мбит/с легко модернизировать в сеть Fast Ethernet с частоты 100 Мбит/с, зачастую используя для этого уже установленные сетевые адаптеры и кабельную систему. Кроме того, для сетей Ethernet выпускаете множество средств тестирования и управления.

В сетях Ethernet могут применяться кадры четырёх форматов:

• Ethernet II (Ethernet DIX);
• Ethernet 802.2;
• Ethernet 802.3;
• Ethernet SNAP.

Они приведены на рис.2.1. (первая строка- обозначение полей, вторая строка- размеры полей в байтах).

Поле P (Preamble, преамбула) состоит из семи байт 10101010 и используется для синхронизации. Преамбула кадра Ethernet II содержит также полет SFD;

Поле SFD (Start of Frame Delimiter, разделитель начала кадра) имеет значение 10101011 и указывает на то, что следующий байт принадлежит заглавию кадра.

Таблица 2.1 Форматы кадров

 

 

Поле DA (Destination Address, адрес назначения) содержит адрес одного из трех типов:

• индивидуальный (unicast) адрес – первый бит старшего байта равняется 0, указывает на единственного получателя (являет собой его MAC-адресу); уникальность адресов обеспечивают производители сетевого оборудования: во втором и третьем байте сохраняется номер фирмы-изготовителя, а другие заполняются изготовителем; некоторые сетевые адаптеры позволяют устанавливать для них произвольный MAC-адресу;
• широковещательный (broadcast) адрес – состоит из всех единиц (0xFFFFFFFFFFFF), указывает на то, что данный кадр должен быть получен всеми узлами сети;
• групповой (multicast) адрес – первый бит старшего байта равняется 1, в других битах сохраняется номер группы узлов, для которых назначенный дан кадр.

Поле SA(Source Address, адрес источника) содержит MAC-адресу отправителя кадра (всегда индивидуальный адрес);

Поле Type (тип) указывает на протокол верхнего уровня, чьи данные передаются в кадре (фактически, выполняет функции полейDSAP и SSAP из заглавия кадра LLC);

Поле Length (длина) содержит размер поля Data (в байтах);

Поле Data (данные) содержит данные, переданные протоколом верхнего уровня;

Поле FCS (Frame Check Sequence, контрольная последовательность кадра) содержит контрольную сумму кадра, вычисленную по алгоритму CRC-32;

Поля DSAP, SSAP и Control составляют заглавие LLC-кадру.

Поле PROTID (идентификатор протокола) позволяет использовать кадры Ethernet для передачи данных больше широкого множества протоколов верхнего уровня. Это поле состоит из двух подполей: трехбайтового OUI (Organizationally Unique Identifier, организационно уникальный идентификатор), что хранит номер организации, которая контролирует кодов протоколов во втором (двухбайтовому) подполе Type (тип). IEEE присвоен OUI = 0x00000.

Таблица 2.2 Особенности стандартов физической среды Ethernet со скоростью передачи данных 100Мбит/с

 

Таблица 2.3 Особенности стандартов физической среды Ethernet со скоростью передачи данных 1000Мбит/с

 

В таблицах 2.1- 2.3 собраны все данные, связанные с основными стандартами. Благодаря этому можно определиться с подходящим вариантом сети.

Token Ring и FDDI – это функционально намного более сложные технологии, чем Ethernet на разделяемой среде. Разработчики этих технологий стремились наделить сеть на разделяемой среде многими положительными качествами: сделать механизм разделения среды предсказуемым и управляемым, обеспечить отказоустойчивость сети, организовать приоритетное обслуживание для чувствительного к задержкам трафика, например голосового. Нужно отдать им должное – во многом их усилия оправдались , и сети FDDI довольно долгое время успешно использовались как магистрали сетей масштаба кампуса, в особенности в тех случаях, когда нужно было обеспечить высокую надежность магистрали.

Технологию FDDI можно считать усовершенствованным вариантом Token Ring, так как в ней, как и в Token Ring, основанный на передаче токена, а также кольцевая топология связей, но вместе с тем FDDI работает на более высокой скорости и имеет более совершенный механизм отказоустойчивости.

Технология FDDI стала первой технологией локальных сетей, в которой оптическое волокно, начавшее применяться в телекоммуникационных сетях с 70-х годов прошлого века, было использовано в качестве разделяемой среды передачи данных. За счёт применения оптических систем скорость передачи данных удалось повысить до 100 Мбит/с (позже появилось оборудование FDDI на витой паре, работающее на той же скорости).[2]

Начальные версии FDDI обеспечивают скорость передачи 100 Мбит/с по двойному оптоволоконному кольцу длиной до 100 км. В нормальном режиме данные передаются только по одному кольцу из пары – первичному (primary). Вторичное (secondary) кольцо используется в случае отказа части первичного кольца. По первичному и вторичному кольцам данные передаются в противоположных направлениях, что позволяет соблюсти порядок узлов сети при подключении вторичного кольца к первичному. В случае нескольких отказов, сеть FDDI распадается на несколько отдельные (но функционирующих) сетей.

Сети FDDI не имеют себе ровные при построении опорные магистрали (backbone) локальных сетей, позволяя реализовать принципиально новые возможности – изъятую обработку изображений и интерактивную графику. Обычно устройства (DAS — Dual Attached Station) подключаются до обоих колец одновременно. Пакеты по этим кольцам двигаются в противоположных направлениях. В норме только одно кольцо активно (первичное), но при возникновении сбоя (отказ в одном из узлов) активизируется и второе кольцо, которое заметно повышает надежность системы, позволяя обойти неисправный участок (схема соединений внутри станций-концентраторов на рис. 1 является сильно упрощенной). Предусмотрена возможность подключения станций и только к одному кольцу (SAS — Single Attached Station), что заметно более дешево. К одному кольцу можно подключить до 500 DAS и 1000 SAS. Сервер и клиент имеют разные типы интерфейсов.

Технология FDDI обеспечивает передачу синхронного и асинхронного трафика: синхронный трафик передается всегда, независимо от загруженности кольца, асинхронный трафик может произвольно задерживаться. Каждой станции выделяется часть полосы пропускания, в пределах которой станция может передавать синхронный трафик. Часть полосы пропускания кольца, которое остается, отводится под асинхронный трафик. Сети FDDI не определяют приоритеты для кадров, любой приоритетный трафик должен передаваться, как синхронный, а другие данные – асинхронный.

Стандарт FDDI определяет четыре компонента:

• MAC (Media Access Control), что определяет форматы кадров, манипуляции с маркером, адресацию, обработку ошибок при логических отказах (отвечает канальному уровню модели OSI);
• PHY (Physical) выполняет физическую и логическую кодировку и декодирование, синхронизацию и кадрирование;
• PMD (Physical Medium Dependent) определяет свойства оптических или электрических компонентов, параметры линий связи (PMD и PHY отвечают физическому уровню OSI);
• SMT (Station Management) выполняет все функции по управлению и контролю работы других компонентов, определяет конфигурацию узлов и колец, процедуры подключения/отключения, изоляцию элементов, которые отказали, обеспечивает целостность кольца (подключая вторичное кольцо при отказе первичного).

Нетрадиционным для других сетей является концентратор, что используется в FDDI. Он позволяет подключить несколько приборов SAS-типу к стандартному FDDI-кольца, создавая структуры типа дерева. Но такие структуры несут в себе определенные ограничения на длины сетевых элементов, так при использовании повторителя отдаления не должно превышать 1,5 км, а в случае моста 2,5 км (одномодовый вариант). Невзирая на эти ограничения и то, что базовой топологией сетей FDDI является кольцо, звездообразные варианты также имеют право на жизни, допустимые и комбинации этой топологии. В пределах одного дома подключения целесообразно делать через концентратор, отдельные же дома совмещаются за схемой кольца. К кольцу FDDI могут также легко подключаться и субсети Token Ring (через мост или маршрутизатор).

Концентраторы бывают два типов: DAS и SAS. Такие приборы повышают надежность сети, потому что не вынуждают сеть при отключении отдельного прибора переходить в аварийный режим обхода. Применение концентраторов снижает и стоимость подключения к FDDI. Концентраторы могут помочь при создании небольших групповых субсетей, предназначенных для решения специфических задач.

ATM – интегрированный метод сетевого доступа реализации в локальных и глобальных сетях. На основе ATM реализуется масштабируемая магистральная инфраструктура, которая может взаимодействовать с сетями, имеющими разные размеры, скорости и методы адресации.

Технология ATM была разработана в конце 1960-х годов компанией Bell Labs. Инженеры экспериментировали с высокоскоростной коммутацией ячеек, которая стала альтернативой коммутации пакетов.

Ячейки данных, используемые в ATM, меньше в сравнении с элементами данных, которые используются в других технологиях. Небольшой, постоянный размер ячейки, используемый в ATM, позволяет:

— передавать данные по одним и тем же физическим каналам, причём как при низких, так и при высоких скоростях;

— работать с постоянными и переменными потоками данных;

— интегрировать любые виды информации: тексты, речь, изображения, видеофильмы;

— поддерживать соединения типа точка-точка, точка-многоточка, многоточка-многоточка.

Ячейка состоит из двух частей: поле заголовка занимает 5 байт и ещё 48 байт занимает поле полезной нагрузки.

В заголовке ячейки содержатся следующие поля:

• Virtual Path Identifier (VPI) (используется для обозначения виртуальных соединений ATM);
• Virtual Ccircuit Identifier (VCI) (используется для обозначения виртуальных соединений ATM);
• Payload Type (PT) (располагается информация, которая определяет тип даных, которые находятся в поле полезной нагрузки ячейки АТМ);
• Congestion Loss Priority (CLP) (Бит CLP в ячейке АТМ имеет такое — же значение, как бит DE в кадре Frame Relay);
• Header Error Control (HEC) (размещается проверочная контрольная сумма 4-х предыдущих байтов заголовка).

Вывод:

На основе вышеприведенных методов передачи данных была выбрана технология Ethernet модификации 100Base-TX. Данная технология характеризуется простотой проектирования, низкой стоимостью оборудования, высокой надежностью и скоростью передачи данных.

 

2.3. Выбор сервера

 

Компактный и экономичный сервер STSS Flagman LXmini.5-004LH построен на базе архитектуры Intel® с использованием чипсета Intel® C232 и применением высокопроизводительного 4-ядерного процессора Intel® Xeon® серии E3-1200 v5 (Skylake). Серверный процессор Intel® Xeon® 5-го поколения позволяет на 25-35% увеличить вычислительную мощность сервера (на обычных приложениях и до 3-х раз — на оптимизированных приложениях), на 35% увеличить пропускную способность и в 2 раза увеличить поддерживаемый максимальный объем памяти по сравнению с аналогичными серверами на базе процессоров Intel® Xeon® предыдущего 3-го поколения.

Отличительной особенностью данного сервера являются компактные размеры и низкий шум при работе, что делает возможным его установку непосредственно на рабочем столе или в офисном помещении. Несмотря на компактные размеры, сервер обладает дисковой подсистемой, имеющей возможность установки до 4-х 2.5″ (SFF) или 3.5″ (LFF) SATA/SAS HDD или SSD с поддержкой горячей замены + до 2-х 2.5″ (SFF) SATA/SAS HDD или SSD с поддержкой горячей замены. Сервер поддерживает установку оперативной памяти DDR4-2133 максимальным объемом до 32 ГБ.

Надежность функционирования обеспечивается благодаря использованию серверных компонентов, памяти с коррекцией ошибок (ECC), жёстких дисков или твердотельных накопителей с горячей заменой, эффективной системы охлаждения, качественного источника электропитания. В сервере предусмотрена установка дополнительного модуля удаленного управления сервером IPMI 2.0 Server Management с функциями KVM-over-LAN и Virtual media redirect.

Сервер является идеальным решением для малого бизнеса, начинающих небольших компаний или рабочих групп и предназначен для обслуживания некритических групповых приложений и нересурсоемких сервисов, использования в качестве первого сервера, файлового и принт-сервера, контроллера домена, доступа в интернет, сетевого экрана, кэширования, системы электронной почты, небольших баз данных (СУБД) с низким количеством транзакций.

 

2.4. Выбор сетевой операционной системы

 

Microsoft Windows — семейство операционных систем корпорации Microsoft, ориентированных на применение графического интерфейса при управлении. В настоящее время является самой популярной ОС на рынке.

Linux — общее название Unix-подобных операционных систем, основанных на одноимённом ядре. Ядро Linux создаётся и распространяется в соответствии с моделью разработки свободного и открытого программного обеспечения. Распространяется в основном бесплатно в виде различных готовых дистрибутивов, имеющих свой набор прикладных программ и уже настроенных под конкретные нужды пользователя.

Обе системы различаются в лежащей в основе их философии, стоимости приобретения и использования, простоте управления, удобстве и стабильности. При их сравнении приходится принимать во внимание корни, исторические факторы и способы распространения. Сравнительный анализ приведен в таблице 2.5.

Таблица 2.5 Сравнительный анализ Microsoft Windows и Linux

 

В результате проделанной работы можно сделать вывод, что Linux выигрывает по нескольким параметрам: стоимость, стабильность, высокая эффективность и безопасность. Мною выбрана ОС Linux Ubuntu 12.10, так как она является абсолютно бесплатной.

 

2.5. Выбор коммуникационной среды

 

Операции по передачи информации выполняются на Физическом уровне модели OSI, который образован коммуникационной средой и интерфейсами.

Типы коммуникационной среды:

• коаксиальный кабель;
• оптоволоконный кабель;
• «витая пара»;
• беспроводные технологии.

Коаксиальный кабель состоит из несимметричных пар проводников. Каждая пара представляет собой внутреннюю медную жилу, которая может быть полой медной трубой или оплеткой, отделенной от внутренней жилы диэлектрической изоляцией. внешняя жила играет двоякую роль- по ней передаются информационные сигналы, и она является экраном, защищающим внутреннюю жилу от внешних электромагнитных полей. Существует несколько типов коаксиального кабеля, отличающихся характеристиками и областями применения: для локальных компьютерных сетей, для глобальных телекоммуникационных сетей, для кабельного телевидения и т.п.

Согласно современным стандартам коаксиальный кабель не считается хорошим выбором. Оптоволоконный кабель состоит из тонких гибких стеклянных волокон (волоконных световодов), по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля – он обеспечивает передачу данных на высокой скорости (до 10Гбит/с и выше) и лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех (в силу особенностей распространения света такие сигналы легко экранировать).

Беспроводные технологии используют, когда прокладка кабеля невозможна или слишком дорога, а также когда необходимо обеспечить мобильность сетевых хостов и устройств.

При выборе коммуникационной среды необходимо учитывать возможности и ограничения каждого типа среды. Так как я выбрала технологию Ethernet 100Base-T, то в данном разделе будет рассмотрена «витая пара», ее характеристики и виды.

Витой парой называется скрученная пара проводов. Этот вид среды передачи данных очень популярен и составляет основу большого количества как внутренних, так и внешних кабелей. Кабель может состоять их нескольких скрученных пар (внешние кабели иногда содержат до нескольких десятков таких пар).

Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.

Кабели на основе витой пары являются симметричными, то есть они состоят из двух одинаковых в конструктивном отношении проводников. Симметричный кабель на основе витой пары может быть как экранированным, так и неэкранированным.

Нужно отличать электрическую изоляцию проводящих жил, которая имеется в любом кабеле, от электромагнитной изоляции. Первая состоит из непроводящего диэлектрического слоя- бумаги или полимера. Во втором случае помимо электрической изоляции проводящие жилы помещаются также внутрь электромагнитного экрана, в качестве которого чаще всего применяется проводящая медная оплетка.

Кабель на основе неэкранированной витой пары, используемый для проводки внутри здания, разделяется в международных стандартах на категории:

• кабели категории 1 применяются там, где требования к скорости передачи минимальны, обычно это кабель для цифровой и аналоговой передачи голоса и низкоскоростной (до 20 Кбит/с) передачи данных;
• кабели категории 2 были впервые применены фирмой IBM при построении собственной кабельной системы, главное требование к кабелям этой категории- способность передавать сигналы со спектром до 1 МГц;
• кабели категории 3 предназначены как для передачи данных, так и для передачи голоса, составляют сейчас основу многих кабельных систем зданий.
• кабели категории 4- несколько улучшенный вариант кабелей категории 3, на практике используются редко;
• кабели категории 5 специально разработаны для поддержки высокоскоростных протоколов, их характеристики определяются в диапазоне до 100 МГц, пришли на замену кабелю категории 3, сегодня все новые кабельные системы крупных зданий строятся именно на этом типе кабеля ( в сочетании с оптоволоконным).

Обоснование выбора кабеля:

Кабель витая пара по сравнению с волоконно-оптическими и коаксиальными кабелями, использование витой пары обладает рядом существенных преимуществ. Такой кабель более тонкий, более гибкий и его проще устанавливать. Он также недорог. И вследствие этого, витая пара является идеальным средством передачи данных для офисов или рабочих групп, где нет электромагнитных помех.

 

Для построении ЛВС будет исопльзоваться кабель «витая пара» категории 5.

 

2.6. Передающее оборудование локальных сетей

 

Для того, чтобы сеть функционировала в соответствии с запросами пользователей, необходимо соединить сетевые устройства между собой определенным способом. Далее будет рассмотрено основное сетевое оборудование.

Маршрутизатор (router) выполняет некоторые функции моста, такие анализ топологии, фильтрация и пересылка пакетов. Однако, в отличие от мостов, маршрутизаторы могут направлять пакеты в конкретные сети, анализировать сетевой трафик и быстро адаптироваться к изменениям сети. Маршрутизаторы соединяют локальные сети на Сетевом уровне эталонной модели OSI, что позволяет им анализировать в пакетах больше информации, чем это возможно для мостов.

Главные задачи, которые могут решать маршрутизаторы:

• эффективно перенаправлять пакеты из одной сети в другую, устраняя ненужный трафик;
• соединять соседние или удаленные сети;
• связывать разнородные сети;
• устранять узкие места сети, изолируя ее отдельные части;
• защищать фрагменты сети от несанкционированного доступа.

В отличие от мостов, маршрутизаторы могут связывать сети, имеющие различные каналы данных. Например, сеть Ethernet на базе протокола TCP/IP можно подключить к коммутирующей сети с ретрансляцией кадров, в которой также используется протокол IP. Некоторые маршрутизаторы поддерживают только один протокол, например, TCP/IP или IPX. Многопротокольные маршрутизаторы могут выполнять преобразование протоколов разнородных сетей, т. е. осуществлять конвертацию протокола TCP/IP сети Ethernet в протокол AppleTalk сети с маркерным доступом, и наоборот. При наличии соответствующего аппаратного и программного обеспечения маршрутизаторы могут соединять различные сети, в том числе:

• Ethernet;
• Fast Ethernet;
• Gigabit Ethernet;
• 10 Gigabit Ethernet;
• Token Ring;
• Fast Token Ring;
• Frame Relay (сети с ретрансляцией кадров);
• ATM;
• ISDN;
• Х.25.

Также в отличие от мостов, «прозрачных» для других сетевых узлов (например, рабочих станций или серверов), маршрутизаторы получают от Узлов регулярные сообщения, подтверждающие адреса узлов и их присутствие в сети. Маршрутизаторы пересылают пакеты по маршрутам, где трафик самый маленький и для которых минимальна стоимость использования сетевых ресурсов. Маршрут с наименьшей стоимостью определяется следующими факторами: расстоянием или длиной пути, нагрузкой в следующем пункте ретрансляции, имеющейся пропускной способностью и надежностью маршрута. Программные средства маршрутизатора представляют один или несколько перечисленных факторов в виде единого параметра, называемого метрикой(metric). Метрики применяются для определения наилучшего маршрута в сети. Для вычисления метрики могут использоваться дующие величины в любых комбинациях:

• количество входящих пакетов, ожидающих обработки, на определенном порту (подключении) маршрутизатора;
• количество ретрансляций между сегментом, к которому подключен передающий узел, и сегментом, к которому подключен принимающий узел;
• количество пакетов, которые маршрутизатор может обработать в течение определенного интервала времени;
• размер пакета (если пакет слишком большой, маршрутизатор может разделить его на несколько пакетов меньшего размера);
• пропускная способность (скорость) между двумя взаимодействующими узлами;
• доступность (работоспособность) некоторого сегмента сети.

Для построения сети в нашем предприятии будет использовано следующее оборудование:

• кабель «витая пара» категории 5;
• Маршрутизатор MikroTik Cloud Core Router CCR1016-12G
• сервер HPPLDL380pGen8
• Принтер лазерный HP LaserJet Pro M402dne

Обоснование выбора оборудования:

Маршрутизатор Mikrotik Cloud Core Router 1016-12G является промышленным супер быстрым маршрутизатором с 16 ядерным процессором. Если нужно много миллионов пакетов в секунду — Cloud Core Router это лучший выбор. Cloud Core Router работает на RouterOS, полнофункциональная операционная система маршрутизатора, которая постоянно совершенствовалась в течение пятнадцати лет. Динамическая маршрутизация, точки доступа, брандмауэр, MPLS, VPN, передовые качества обслуживания, балансировки нагрузки и связи в реальном времени, настройки и мониторинга — это только некоторые из огромного количества функций, поддерживаемых RouterOS.

Устройство поставляется с корпусе 1U в 19″ стойку, имеет двенадцать портов Gigabit Ethernet, последовательный консольный порт и кабель USB/microUSB. CCR1016-12G имеет два слота SODIMM, поставляется он с 2 Гб оперативной памяти, но не имеет ограничение по памяти в RouterOS (будет распознавать и использовать 16 ГБ или более).

 

Принтер HP LaserJet Pro M402dne — компактное устройство для оснащения небольшого офиса. Прибор обеспечивает высококачественную черно-белую печать на листах А4, производя до 38 страниц в минуту. Благодаря высокой скорости работы пользователь получает первый лист в разрешении 1200×600 точек в течение 5?7 секунд. Устройство поддерживает также печать фотографий и нанесение теста или изображения на конверты. Широкий арсенал модели дополняет функция двусторонней печати, позволяющей сэкономить количество использованной бумаги. Принтер HP LaserJet Pro M402dne подключается к сети Интернет, расширяя возможности работы. Стандартный лоток для загрузки бумаги способен вместить до 250 листов. В комплекте с принтером HP LaserJet Pro M402dne пользователь получает черный лазерный картридж с ресурсом на 3100 страниц.

 

 

2.7. расчет стоимости оборудования

 

Таблица 2.9 Расчет стоимости оборудования

 

2.8. Выбор маски

 

IP- сети часто делятся на сети меньшего размера, называемые подсетями. Адрес подсети создается «заимствованием» битов из поля узла и использованием их для поля подсети. Количество заимствованных битов из поля узла не является постоянным и определяется маской подсети.

Маски подсети имеют тот же формат и представление, что и IP- адреса. Однако в маске подсети во всех разрядах, определяющих зоны сети и подсети, стоит двоичная единица, а во всех разрядах, определяющих поле узла, — двоичный ноль.

Подробнее маска подсети С описана в таблице 2.10.

Таблица 2.10 Параметры подсетей класса С

 

2.9. Определение подсетей

 

Для определения адресного пространства используется диапазон 192.168.50.0- 192.168.50.255. Номер сети- 192.168.50.32.

 

2.10. Расчёт диапазонов IP-адресов

 

Если в сети 5 компьютеров и 1 сетевой принтер, то IP- адреса будут следующие:

• 168.50.34
• 168.50.35
• 168.50.36
• 168.50.37
• 168.50.38
• 168.50.39

IP- адрес коммутатора: 192.168.50.3.

Так как в сети задействован маршрутизатор, чтобы обеспечить подключение к глобальной сети Интернет, то для того, чтобы все узлы могли взаимодействовать с ним нет необходимости применения дополнительных мер, а его таблица маршрутов обеспечит подключение к глобальной сети через интерфейс РРР.

 

2.11. Настройка интерфейсов

 

Все настройки необходимо делать только под паролем администратора, что несомненно является преимуществом выбранной нами ОС – Linux. Настройка происходит удаленно с помощью протокола-утилиты Telnet. Например,

telnet 10.33.8.33

Затем надо ввести login (например, student) и password (например, 12345678). При вводе telnet с аргументами программа осуществит связь ЭВМ с удаленным компьютером, имя или адрес которого был введен в качестве одного из аргументов. Затем меняем пользователя с помощью su root , вводим пароль привилегированного пользователя.

Соединение с сетью система устанавливает посредством конкретного аппаратного интерфейса (к примеру, Ethernet-платы). Для организации простых сетей, использующих статическую маршрутизацию достаточно возможности протокола IP. В Unix-подобных ОС достаточно двух команд:

ifconfig — конфигурация сетевого интерфейса

route – указывает маршруты (занося их в IP-таблицу маршрутов – эта таблица является основой всей IP-маршрутизации)

Формат команды ifconfig

ifconfig №интерфейса IP адрес маска подсети широковещательный адрес

№интерфейса: eth0, eth1… (Ethernet)

Если ifconfig введен без параметров, то система показывает настройки всех активных интерфейсов. Если указан один аргумент интерфейс, выдается информация только о состоянии этого интерфейса; если указан один аргумент -a, выдается информация о состоянии всех интерфейсов, даже отключенных. Иначе команда конфигурирует указанный интерфейс. Широковещательный адрес нужен для отправки запросов, которые предназначается всем в данной сети. Команда ifconfig используется для конфигурирования сетевых интерфейсов ядра. Она используется на этапе загрузки для настройки интерфейсов при необходимости. После этого она обычно используется только при отладке или настройке производительности системы.

Формат команды route

Команда route позволяет указать маршрут. Если ввести route без параметров, то система покажет IP-таблицу маршрутов. Например, можно добавить сеть с помощью этой команды:

route add net №сети

Сеть 192.168.50.32:

ifconfig eth0 192.168.50.34 netmask 255.255.255.224 broadcast 192.168.50.255

ifconfig eth0 192.168.50.35 netmask 255.255.255.224 broadcast 192.168.50.255

ifconfig eth0 192.168.50.36 netmask 255.255.255.224 broadcast 192.168.50.255

ifconfig eth0 192.168.50.37 netmask 255.255.255.224 broadcast 192.168.50.255

ifconfig eth0 192.168.50.38 netmask 255.255.255.224 broadcast 192.168.50.255

ifconfig eth0 192.168.50.39 netmask 255.255.255.224 broadcast 192.168.50.255

Для отправки пакетов внутри подсети прописываем:

route add –net 192.168.50.33 netmask 255.255.255.224 eth0.

 

2.12. Стандарт РРР

 

Для подключения к интернету необходимо использовать протокол РРР, он применяется для того, чтобы инкапсулировать и передавать по глобальным сетям обычные протоколы локальных сетей.

PPP — двухточечный протокол канального уровня сетевой модели OSI. Обычно используется для установления прямой связи между двумя узлами сети, причем он может обеспечить аутентификацию соединения, шифрование и сжатие данных. Используется на многих типах физических сетей: нуль-модемный кабель, телефонная линия, сотовая связь и т. д.

Часто встречаются подвиды протокола PPP такие, как Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE), используемый для подключения по Ethernet, и иногда через DSL; и Point-to-Point Protocol over ATM(PPPoA), который используется для подключения по ATM Adaptation Layer 5 (AAL5), который является основной альтернативой PPPoE для DSL.

PPP представляет собой целое семейство протоколов: протокол управления линией связи (LCP), протокол управления сетью (NCP), протоколы аутентификации (PAP, CHAP), многоканальный протокол PPP (MLPPP).

 

2.13. Настройка РРР-соединения

 

Настраивать схему маршрутизации можно разными способами. На заурядном РРР-клиенте должен быть задан маршрут по умолчанию, по которому пакеты направляются к его северу. Сервер должен быть известен и другим машинам сети как шлюз к машине- отправителю.

Настройка ррр-соединения произведена с помощью команды ifconfig.

Настройка ррр- соединения для выхода в интернет, внешний интерфейс для соединения с другой сетью:

Ifconfig рррО pointtopoint 91.151.188.1

pointtopoint [addr]- устанавливает для интерфейса режим point-to-point (точка-точка): прямая связь между двумя машинами. Значение addr , если задано, указывает адрес машины с другой стороны.

 

2.14. Выбор СУБД для организации базы данных

 

Современные серверные СУБД обладают также широкими возможностями резервного копирования и архивации данных. На сегодняшний день известно более двух десятков серверных СУБД, однако наиболее популярными, исходя из числа продаж, следует признать Oracle, Microsoft SQL Server, Informix, Sybase.

 

2.15. MySQL

 

MySQL является самым ярким программным проектом после выхода Linux. В то время как mSQL заслуживает уважения за то, что столкнула дело управления базами данных с мертвой точки, MySQL умело воспользовалась моментом. Сейчас она не больше и не меньше, как серьезный конкурент большим СУБД в области разработки баз данных малого и среднего масштаба. В самом начале MySQL просто стала заменой устаревающему ядру mSQL версии 1. MySQL использовала основы проекта mSQL и теперь превосходит ее по набору характеристик и одновременно по производительности.

Несмотря на то, что MySQL постоянно совершенствуется, он уже сегодня обеспечивает широкий спектр полезных функций. Благодаря своей доступности, скорости и безопасности хорошо подходит для доступа к базам данных по сети Internet.

MySQL — это одна из наиболее популярных и эффективных систем управления базами данных, которая очень часто используется при построении современных веб-сайтов. На основе данной системы можно строить, как небольшие веб-сайты, так и крупные Интернет-проекты. СУБД MySQL поддерживает язык запросов SQL. Это позволяет совершать такие операции, как запись данных в базу, редактирование данных, извлечение или удаление данных из базы данных.

СУБД MySQL обладает высокой скоростью работы, это действительно очень быстрый сервер. Также преимуществом MySQL является то, что это многопользовательская система. При этом она не налагает ограничений на количество пользователей, одновременно работающих с базой данных.

Эта СУБД может хранить огромное количество записей в своих таблицах. Этим обеспечивается возможность создания крупных проектов. Немаловажным показателем является также простая и эффективная система безопасности MySQL. Ну и, конечно, бесспорным плюсом данной системы является то, что она распространяется совершенно бесплатно, используя лицензию GNU.

 

2.16. Пользовательское ПО

 

На предприятии используется следующее программное обеспечение:

• Excel
• ФинЭкАнализ
• ИНТАЛЕВ
• Транс-Менеджер
• АБФИ — предприятие

Excel используется повсеместно в качестве простейшей и наиболее дешевой автоматизированной системы. Она прекрасно знакома всем финансистам и позволяет вводить любые формулы и строить практически любые взаимосвязи и прогнозы.

Кроме того, в эту программу можно импортировать информацию из большинства учетных систем, что облегчает ввод данных.

Причинами использования MS Excel для автоматизации финансового управления являются быстрое и недорогое внедрение процессов планирования, анализа и прогнозирования, доступность и простота освоения продукта. Причем в подавляющем большинстве случаев имеющаяся в этом продукте функциональность до конца не используются.

Но даже в таком варианте удобство, простота, интуитивная понятность электронных таблиц обеспечивает растущее число поклонников и приверженцев, однако у финансового управления на основе электронных таблиц есть, конечно же свои недостатки.

ФинЭк Анализ — автоматизированная система комплексного анализа финансового состояния и управленческого анализа хозяйственной деятельности предприятия. В последней версии программы реализовано более 40 аналитических блоков, внутренний скриптовый язык позволяет быстро внедрять новые формы и методики анализа. Результаты представляются в виде выводов и рекомендаций с использованием графиков.

Хороший дизайн интерфейса программы и форм. Отчеты с использованием наглядных графиков весьма важны для представления результатов финансового анализа руководителям и при общении с инвестором. В программе хорошо реализованы система помощи, открытость используемых экономических расчетов для пользователей.

С помощью программы проводится анализ финансового состояния предприятий и анализ хозяйственной деятельности.

На основании бухгалтерской отчетности программа формирует аналитические текстовые отчеты вместе с наглядными графиками и рекомендациями для улучшения финансового состояния.

«ИНТАЛЕВ: Корпоративные финансы» — программно-методический комплекс для управления финансами и эффективностью компаний и холдингов (Finance Management и Business Performance Management).

Продукт позволяет автоматизировать такие области финансового управления как:

• Бюджетирование по всей системе бюджетов
• Управленческий и бухгалтерский учет по нескольким стандартам:
• МСФО – международные стандарты финансовой отчетности
• РСБУ – Российский стандарт ведения бухгалтерского учета
• НСБУ — Национальный стандарт ведения бухгалтерского учета в Украине
• КСБУ — Стандарты бухгалтерского учета Республики Казахстан
• Возможно ведение учета по корпоративному стандарту
• Платежный календарь (управление ликвидностью, казначейство)
• Финансовый анализ
• Финансовый контроль
• Прогнозирование

Транс-Менеджер программный комплекс управления автоперевозками, обладающий всем набором функциональности, которая требуется большинству транспортно-экспедиционных компаний.

«АБФИ — предприятие» (Анализ Банковской и Финансовой Информации) — экспертная аналитическая система, предназначенная для анализа любой формализованной информации. Универсальность системы подтверждается тем, что ее пользователями являются самые разные организации — Банк России (департаменты Центрального аппарата и Территориальные учреждения), коммерческие банки, предприятия. Работая с системой, финансовый аналитик имеет возможность обрабатывать информацию быстро и точно, используя для этого все необходимые данные и не отвлекаясь на технические детали.

 

2.17. Microsoft SQL Server

 

Microsoft SQL Server 2008 – это надежная, эффективная и интеллектуальная платформа управления данными, готовая к работе в самых ответственных и требовательных бизнес-приложениях, помогающая сократить затраты на обслуживание существующих систем и разработку новых приложений, и предоставляющая широкие возможности BI для всех сотрудников вашей компании.

SQL Server 2008 содержит ряд новых функций, позволящих вашей организации уверенно масштабировать операции с базами данных, повысить производительность труда ИТ-специалистов и разработчиков, а также внедрить хорошо масштабируемое и управляемое решение для бизнес-анализа без использования программирования.

Вывод:

Для построения базы данных я буду использовать Microsoft SQL Server 2008 , так как восьмая версия улучшена таким образом, что работать с базой данных стало значительно проще.

 

2.18. Архитектура БД

 

Архитектура «файл- сервер»

Работа в архитектуре «файл-сервер» основана на том, что приложение и БД располагаются на файл сервере сети. Основной особенностью является то, что на каждом из компьютеров работает приложение, имеющее доступ к файлам, которые лежат на файл сервере. Т. е. по запросу клиента файл, который содержится в БД, передается клиенту, где и обрабатывается. В данной архитектуре возможна многопользовательская работа. Каждый пользователь запускает приложение и на его компьютере создается локальная копия данных, периодически обновляемая данными из БД, хранящейся на сервере.

Недостатки:

Значительная нагрузка на сеть (невозможность работы большого числа пользователей);

Высокие требования к аппаратному обеспечению пользователей (обработка данных происходит на стороне пользователя);

Блокировка данных во время работы с данными одного из пользователей.

Архитектура «клиент-сервер»

Архитектура «клиент-сервер» разделяет функции приложения пользователя и сервера. При работе в данной архитектуре клиент формирует запрос к серверу, где располагается БД (на языке запросов sql), сервер принимает запрос и передает его sql-серверу БД, который обеспечивает выполнение запроса в БД и формирование результата выполнения запроса и выдачу его клиенту. Никакой массив данных по сети не передается, т.о. снижается нагрузка на сеть и пользовательские приложения. Все недостатки «файл-сервер» устраняются в архитектуре «клиент-сервер».

Вывод:

В данной работе я буду использовать архитектуру «клиент-сервер»

 

2.19. Сетевой протокол удаленного доступа SSH

 

SSH (Secure Shell — «безопасная оболочка»)- набор программ, позволяющих регистрироваться на компьютере по сети, удаленно выполнять команды, копировать и перемещать файлы между компьютерами. На сегодняшний день существуют две версии протокола: SSH1 и SSH2, второй является более безопасным.

Реализован в виде двух приложений:

SSH-сервер;

SSH- клиент.

В Ubuntu используется свободная реализация клиента и сервера- OpenSSH. При подключении клиент проходит процедуру авторизации у сервера и между ними устанавливается зашифрованное соединение.

Установка

OpenSSH можно установить с помощью команды:

sudo apt-get install ssh

Настройка сервера

SSH-сервер при установке прописывается в загрузку автоматически, управление состоянием производится с помощью команд:

sudo servise ssh stop|start|restart

Безопасность

Парольная аутентификация является довольно примитивным способом авторизации, поэтому мы рассмотрим аутентификацию на основе SSH RSA-ключей. Пользователь создает пару ключей: секретный и публичный (копируется на сервер и служит для проверки пользователя).

Включение аутентификации по публичному ключу:

PobkeyAuthentication yes

Для того, чтобы сервер смог узнать, где находится публичный ключ пользователя, используется файл authorized_keys

Можно указать файлы для каждого пользователя или один общий, первый способ более предпочтителен, т.к. более безопасен.

Настройка клиента

На стороне клиента генерируем ключ:

ssh- keygen -t rsa

Появляется поле для ввода пароля для защиты ключа. Передача ключа происходит посредством команды

ssh – copy – id -I ~/.ssh/id_rsa.pub user@server

После этого можно выполнить вход.

 

Заключение

 

В данной выпускной квалифицированной работе была спроектирована информационная система для предприятия по продаже компьютерных комплектующих. В процессе работы на основе сравнительного анализа в качестве метода построения информационной системы был выбран метод Ethernet 100Base-TX, также были выбраны активное и пассивное оборудование. Были произведены расчет и настройка сети.

Был выбран комплекс программного обеспечения для разработки базы данных Microsoft SQL Server 2008. Благодаря данному программному обеспечению информационная система имеет минимальную стоимость разработки и ее обслуживания.

Разработанная ЛВС помогает улучшить технические характеристики, позволяющие значительно увеличить производительность и работоспособность компании грузоперевозок и дает новые возможности для расширения деятельности.

 

Библиографический список использованных источников

 

1. А. Боренков, Ю. Зозуля. WindowsXP [Текст]. Питер, 2006 – 496 с.
2. Гузик В. Ф., Поленов М. Ю. и др. “Проектирование и моделирование компьютерных сетей” [Текст]. Учебное пособие, Таганрог, 2003–96 с.
3. Гук М. “Аппаратные средства локальных сетей” [Текст]. СПб.: “Питер”, 2001 – 576 с.
4. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия [Текст] — СПб: Издательство «Питер», 2000. — 576 с.
5. ДжозефДэвис, ТомасЛи. Microsoft Windows Server 2003 [Текст]. Протоколы и службы TCP/IP. Эком 2005. – 752 с.
6. Захаров Г.П. Методы исследования сетей передачи данных [Текст]. — М.: Радио и связь, 1982. — 208с.: ил.
7. Камалян А.К., Кулев С.А., Назаренко К.Н. Компьютерные сети и средства защиты информации [Текст]. — Воронеж: ВГАУ, 2003. — 119с.
8. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями [Текст]. — М.: Мир, 1979. — 598 с.
9. Коновалова Н. Г. “Автоматизированное рабочее место бухгалтера” [Текст]. Ростов-на-Дону: “Феникс”, 2001 г.
10. Кульгин М.В. Компьютерные сети. Практика построения. Для профессионалов [Текст] . 2-е изд. / М.В. Кульгин. – СПб.: Питер, 2003. – 462 с.: ил.
11. Малышев Р.А. Локальные вычислительные сети[Текст]. — Рыбинск, 2005. — 83 с. Новиков Ю.А., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, проектирование. — М.: изд-во ЭКОМ, 2001. — 312 с.
12. Новиков Ю. “Компьютеры, сети, Интернет” [Текст]. СПб.: “Питер”, 2002 г. – 832 с.
13. Олгтри Т. “Модернизация и ремонт сетей”. М [Текст]: “Вильямс”, 2000 г. – 1184 с.
14. Олифер В. “Новые технологии и оборудование IP-сетей” [Текст]. БХВ–Санкт-Петербург”, 2000 г. – 672 с.
15. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы [Текст]. — СПб.: Питер, 2009. – 943 с.
16. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы [Текст] : Учебник для вузов / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2006. – 958 с.: ил.
17. Олифер В.Г. Сетевые операционные системы [Текст] / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2002. – 544 с.: ил.
18. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы [Текст]. — СПб: Издательство «Питер», 2000. — 672 с.
19. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы [Текст]. — СПб.: Питер, 2002. — 544 с.: ил.
20. Петров В. Н. “Информационные системы” [Текст], СПб.: “Питер”, 2003 г. – 688 с.
21. Пятибратов А. П., Гудыно Л. П., Кириченко А. А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации [Текст]. — М.:Финансы и статистика, 2001. – 250с.
22. Родерик Смит FreeBSD: полный справочник [Текст]/ «Вильямс» Москва — Санкт-Петербург – Киев, 2004. – 676c.
23. Соломенчук В., Соломенчук П. Железо ПК 2010. «Издательство БХВ-Петербург» 2010г [Текст].
24. Структурированные кабельные системы. Стандарты, компоненты, проектирование, монтаж и техническая эксплуатация / Семенов А.Б., Стрижаков С.К., Сунчелей И.Р. — М.: КомпьютерПресс, 1999. — 488 с.
25. Таненбаум Э. Компьютерные сети. 4-е изд. — СПб.: Питер, 2009.
26. Фленов М.Е. Linux глазами хакера. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005.
27. Фортенбери Тадеуш. Проектирование виртуальных частных сетей в среде Windows 2000 [Текст] : Пер. с англ. / Тадеуш Фортенбери. – М. : «Вильямс», 2002. – 320 с.: ил.

---

Страницы:   1   2   3