Проектирование локальной вычислительной сети

Введение

В данной расчётно-графической работе рассматриваются основные этапы проектирования локальной вычислительной сети отдела тестирования ПО ООО «Магма компьютер». В настоящее время использование вычислительных сетей даёт предприятию многочисленные возможности. Целью использования вычислительных сетей на предприятии является повышение эффективности его работы, например, в увеличении прибыли предприятия.

Реализация предложенного проекта позволит сократить время на обработку информации, сократить бумажный документооборот отдела, повысить производительность труда.

В данной работе рассматриваются следующие вопросы: особенности предметной области, цели создания компьютерной сети, разработка конфигурации сети, расчет капитальных вложений и др.

1. Анализ предметной области

Принцип деятельности ООО «МАГМА Компьютер» - создание и продвижение на рынок программных продуктов. Предметом деятельности является оказание услуг в сфере программной разработки.

Предполагается проанализировать деятельность отдела тестирования программного обеспечения ООО «МАГМА Компьютер». Проверка ПО возлагается на соответствующие должностные лица (начальник отдела, тестировщик ПО, дизайнер тестов ПО).

Работа отдела организована следующим образом. Начальник отдела разработки программного обеспечения оповещает начальника отдела тестирования о выходе новой сборки. Начальник отдела тестирования раздает задачи тестировщикам. Тестировщики почти параллельно работая с дизайнерами тестов, которые разрабатывают тесты, открывают продукт, выполняют тесты, в случае нахождения ошибок они заполняют журнал ошибок. При этом заполняются предусмотренные журналом реквизиты: номер бланка, номер ошибки, дата, статус ошибки, важность ошибки, продукт, в котором найдена ошибка, функционал в котором найдена ошибка, программист который занимался данным функционалом, ФИО нашедшего ошибку. В качестве статуса ошибки может выступить пожелание, замечание, задача.

Далее отчет об ошибке поступает к начальнику отдела тестирования. Он, в свою очередь, передает сведения о найденных ошибках начальнику отдела разработки ПО. Когда найденные ошибки будут устранены, также пожелания или замечания тестировщиков выполнены или проигнорированы, продукт опять поступает в отдел тестирования. Если же на первом этапе продукт прошел необходимые тесты, то он попадает в отдел разработки ПО.

Отдел тестирования ПО имеет следующую структуру:

1. Начальник отдела тестирования

· Разработка стратегии тестирования.

· Получение необходимых ресурсов тестирования.

· Обучение тестировщиков методологии и инструментальным средствам.

· Выработка общих стандартов приёмочного тестирования для всех разрабатываемых проектов.

· Определение критериев завершения и успешности тестирования.

· Разработка Плана тестирования.

· Руководство, планирование и контроль работы тестировщиков.

· Обеспечение управленческой отчётности.

· Выполнение работы в заданные сроки.

· Соблюдение правил командной работы над проектом.

2. Дизайнер тестов

· Определить, приоритезировать и обеспечить разработку тестовых случаев:

· Проанализировать объём работ.

· Определить и описать тестовые случаи.

· Соблюдать правила командной работы над проектом.

· Произвести обзор и оценку тестового покрытия, то есть оценить эффективность тестирования

· участие в разработке и анализе требований

· Принимать участие в разработке плана тестирования.

· Принимать участие в разработке и анализе требований.

· Выполнять работу в заданные сроки.

· Определить и структурировать тестовые процедуры.

3. Тестировщик ПО №1, тестировщик ПО №2

· Качественно тестировать программное обеспечение (CAD-системы и электронный документооборот) в соответствии с существующими требованиями.

· Соблюдать правила командной работы над проектом.

· Фиксировать результаты.

· Правильно и своевременно документировать найденные ошибки.

· Восстанавливать тесты и систему после сбоев

· Выполнять работу в заданные сроки.

· Принимать участие в разработке и анализе требований.

Функциональная модель деятельности отдела тестирования ПО и ее декомпозиция в стандарте IDEF0, построенная с помощью CASE - средства BPwin, представлена на рис.1 и рис.2 приложения 2.

2. Цели создания компьютерной сети

В отделе тестирования ПО работают с большим объемом данных, текстовыми материалами, обращаются к базе данных. Организация компьютерной сети объединит все компьютеры в единое информационное пространство.

Основными предпосылками для создания сети в отделе тестирования ООО «МАГМА компьютер» являются:

· Наличие отдельно работающих компьютеров, не имеющих возможности гибко обмениваться информацией.

· Необходимость постоянного обмена данными между компьютерами, так как разработка ПО ведется на разных компьютерах.

· Необходимость в совместном использовании ресурсов как аппаратных так и программных.

Работа выполняется коллективно, так же с результатами полученными на этапе тестирования работают далее и в других отделах, поэтому только связь между компьютерами обеспечит эффективную и оперативную работу с информацией.

Таким образом, основными целями создания сети в отделе тестирования ПО являются:

1. Организация общедоступной базы данных с помощью программы разработанной программистами ООО «МАГМА компьютер» под названием «Bug DB».

2. Совместная обработка информации пользователями.

3. Совместное использование оборудования и программного обеспечения.

3. Перечень функций пользователей сети

Перечень функций, выполняемых пользователями локальной компьютерной сети отдела тестирования ПО, приведен в табл.1.

Пользователь	Выполняемые функции
Начальник отдела тестирования	Разрабатывает план тестирования. Выдает задачи на тестирование тестировщикам и дизайнерам тестов. Руководит, планирует и контролирует работу тестировщиков. В соответствии с планом тестирования администрирует БД «Bug BD».
Дизайнер тестов	Определяет, приоритезирует, обеспечивает разработку тестовых случаев. Заносит тесты в БД «Bug DB».
Тестировщик ПО №1, тестировщик ПО №2	Тестирует программное обеспечение. Заносит в БД «Bug DB» описания продукта, замечания, наименование ошибки. Также может прикреплять файлы, содержащие скрин-шоты найденной ошибки, выполненные программой «Gadwin Print Screen».

4. Разработка конфигурации сети

Сеть будет проектироваться на базе стандарта Ethernet 10/100 Base-T. Технология Ethernet не отличается рекордными характеристиками и оптимальными алгоритмами. Но благодаря мощной поддержке, высочайшему уровню стандартизации, огромным объемам выпуска технических средств сети Ethernet резко выделяются среди других стандартных сетей.

Сеть Ethernet на базе витой пары развивается с 1990г. И сегодня является наиболее популярной. Стандарт 10/100 Base-T имеет следующие достоинства:

· Возможность перехода на Fast Ethernet.

· Повреждение одного из кабелей не выводит из строя всю сеть.

· Упрощается локализация отказов оборудования и монтаж сети.

Нужно также отметить, что данный стандарт позволяет без особых проблем добиться стабильной работы сети, обеспечивая при этом высокую скорость передачи данных (до 100 Мбит/с).

Для создания сети будет использоваться неэкранированная витая пара категории 5е, поскольку она позволяет передавать информацию с необходимой нам скоростью.

В данном случае достаточно организовать одноранговую сеть, так как для хранения и обмена информацией по сети выделение отдельного сервера не требуется.

Конфигурация сети представлена в табл. 2.

Структурная схема сети с планом помещения отдела тестирования, построенная с помощью редактора деловой графики Microsoft Visio, приведена на рис.3.

Таблица 2

Компонент/ характеристика	Реализация
Топология	Звезда
Линия связи	Неэкранированная витая пара категории 5е
Сетевые адаптеры	Ethernet 10/100 Base-T
Коммуникационное оборудование	Коммутатор Ethernet 10/100 Base-T
Управление совместным использованием ресурсов	Одноранговая сеть. Все компьютеры равноправны и могут выступать как в роли клиентов, так и в роли серверов
Совместное использование периферийных устройств	Подключение сетевых принтеров через компьютеры к сетевому кабелю. Управление очередями к принтерам осуществляется с помощью программного обеспечения компьютеров
Поддерживаемые приложения	Организация коллективной работы в среде электронного документооборота, работа с базой данных



Рис. 3

5. Выбор сетевых компонентов

При выборе сетевых компонентов необходимо придерживаться следующих общих требований:

Ш поскольку в данной сети все компьютеры равноправны, то они должны обладать хорошим быстродействием, чтобы обеспечить работу всех сетевых служб и приложений в реальном времени без заметного замедления работы;

Ш жесткие диски должны быть максимально надежными для того, чтобы обеспечить безопасность и целостность хранимых данных;

Ш сетевые принтеры должны устанавливаться в зависимости от местоположения пользователей, активно их использующих;

Ш коммутатор, являющийся центральным устройством данной сети, необходимо располагать в легкодоступном месте, чтобы можно было без проблем подключать кабели и следить за интеграцией.

Перечисленные требования определили следующую конфигурацию сетевых компонентов: все компьютеры сети на базе процессора Intel, в качестве сетевого принтера выбран лазерный, поскольку он имеет наибольший ресурс и малые затраты на расходные материалы. Число компьютеров в сети равно четырем (и в скором времени это количество не изменится), поэтому выбран 5-портовый коммутатор (10/100 Мбит/с).

Спецификация сети составлена на основе прайс-листа фирмы «Никс». Конфигурация компьютеров приведена в табл. 3.

Таблица 3

Наименование товара	Количество, шт.	Цена за ед., руб.	Сумма, руб.
Монитор TFT 19" LG L1972H-PF черный (1280x1024 2ms 300кд / м2 5000:1 170° / 170° DVI)	4	9770,00	39 080,00
Системная плата M/B GigaByte GA-G33M-S2L rev1.0(RTL) Socket775 <G33> PCI-E+SVGA+GbLAN SATA U100 MicroATX 4DDR-II <PC6400>	4	2141,40	8 565,60
Процессор Intel Core 2 Duo E8200 BOX 2.66 ГГц/ 6Мб/ 1333МГц 775-LGA	4	5079,60	20 318,40
Модуль памяти Original SAMSUNG DDR-II DIMM 1Gb <PC2-6400>	4	637,44	2 549,76
HDD 250 Gb SATA-II 300 Seagate Barracuda 7200.10 <3250410AS> 7200rpm 16Mb	4	1518,90	6075,60
Вентилятор Glacial Tech <GT9225-HDLA-1(Black)> for m/tower (SMART, 92x92x25mm, 18.5 dBa, 1600 об/мин)	4	126,99	507,96
Корпус Minitower INWIN V564-NoCR <Black> Micro ATX 350W (24+4пин)	4	1568,70	6274,80
Дисковод FDD Acorp <CRIP200-B-Black> 3.5" Internal USB2.0 CF/MD/SM/xD/MMC/SD/MS(/Pro) Card Reader/Writer+1portUSB	4	171,81	687,24
Привод DVD-ROM NEC DDU1615-0B черный	4	510	2040
Клавиатура Genius KB-600 black USB	4	620	2480
Манипулятор Genius Traveler 320 mini silver optical (1200dpi) USB (4but, 4D scroll)	4	430	1720
Итого			90 299,36

Характеристики сетевого оборудования приведены в табл.4.

Таблица 4

Наименование	Количество	Цена за ед., руб.	Сумма, руб.
Коммутатор 10 / 100Mbps 5-port Acorp HU5D Metal case	1 шт	370	370
Кабель UTP IPnetLite cat.5e 4pair 1м	42 м	6	252
Коннектор RJ-45 (KRJ45 / 5E)	8 шт	7	56
Розетка настенная RJ 45 KTOHE категория 5 двойная	4 шт	67	268
Итого			946

Характеристики периферийного оборудования приведены в таблице 5.

Таблица 5

Наименование товара	Количество, шт.	Цена за ед., руб.	Сумма, руб.
Факс Panasonic KX-FT932RU-B (черный, KX-FT902RU-B + АОН)	1	5090	5090
Источник бесперебойного питания Ippon Back Comfo Pro 600	4	1 880	7 520
Телефон Panasonic KX-TS2365RUB (черный)	1	1240	1 240
Принтер лазерный HP LaserJet 1018LE (A4, USB2.0, 600x600dpi, 12ppm) (CC563A)	1	3770	3770
Итого			17 620

Характеристики программного обеспечения приведены в табл. 6.

Таблица 6

Наименование товара	Количество, шт.	Цена за ед., руб.	Сумма, руб.
Windows XP Professional Russian UPG AE CD w/SP2	4	2 350	9400
Microsoft Office Professional 2003 win32 Russian	4	1 157	4628
Итого			14 028

Общая сумма затрат составит: 122 823,36 руб.

6. Планирование информационной безопасности

Список угроз информационной безопасности для проектируемой локальной сети:

Отказы и сбои аппаратуры.

Отказ от функционирования системы в целом, вследствие отказа источников питания и скачков напряжения, отказа отдельных компонентов сети и т. д.

Помехи на линии связи от воздействий внешней среды.

Стихийные бедствия: пожар, наводнение, землетрясение, ураганы, удары молнии и т.д.

Неквалифицированное вмешательство в систему.

Другие воздействия.

Частота отказов и сбоев аппаратуры увеличивается при выборе и проектировании системы, слабой в отношении надежности функционирования аппаратуры. Помехи на линии связи зависят от правильности выбора места размещения технических средств относительно друг друга и по отношению к аппаратуре соседних систем.

Угрозы информационной безопасности, перечисленные выше, могут повлечь за собой как частичную, так и полную потерю информации, нарушение целостности базы данных, разрушение системы.

Основные права доступа пользователей сети определены в табл.7.

Таблица 7

Пользователь сети	Права доступа
Начальник отдела тестирования ПО	Право полного доступа к базе данных программы «Bug DB».
Дизайнер тестов	Ограничение права доступа к базе данных в рамках предписанных функций. Работа в системе только под собственным именем.
Тестировщик 1	Ограничение права доступа к базе данных в рамках предписанных функций. Работа в системе только под собственным именем.
Тестировщик 2	Ограничение права доступа к базе данных в рамках предписанных функций. Работа в системе только под собственным именем.

Мероприятия, обеспечивающие информационную безопасность в проектируемой сети, перечислены в табл. 8.

Таблица 8

Мероприятия	Периодичность
Установка источников бесперебойного питания для обеспечения нормального отключения компьютеров при перебоях в подаче электроэнергии.	Однократно
Создание групп пользователей с одновременным указанием их прав доступа к ресурсам сети.	Однократно
Задание паролей для всех пользователей сети, отнесение каждого пользователя к какой-либо группе для установки прав доступа к ресурсам сети.	Смена паролей не реже одного раза в 6 мес.
Централизованное резервное копирование данных.	Ежедневно в конце рабочего дня
Администрирование сети с целью ограничения прав доступа для разных групп пользователей.	Однократно

7. Расчет капитальных вложений и эксплуатационных расходов

Капитальные вложения при внедрении ЛВС:

К = К_ао + К_по + К_пл + К_мн + К_пп, где:

К_ао - стоимость аппаратного обеспечения сети,

К_по - стоимость программного обеспечения сети,

К_пл - стоимость дополнительных площадей,

К_мн - единовременные затраты на наладку, монтаж и пуск сети,

К_пп - производственные затраты (на научно-исследовательские, опытно-конструкторские работы, подготовка и освоение производства).

В данном случае

К_ао + К_по = 122 823, 36 руб., К_пл = 0, К_мн = 0 (поскольку наладка, монтаж и пуск сети будут производиться собственными силами) К_пп = 0

Тогда К= К_ао + К_по = 369726 руб.

Эксплуатационные расходы на вычислительную сеть:

Р_э=Р_зп + Р_отч + Р_накл + Р_ао + Р_эл + Р_рм + Р_об + Р_аб, где

Р_зп - расходы на суммарную заработную плату (ЗП) работников, обслуживающих сеть.

Р_отч - расходы по отчислению из ЗП в фонды социальной защиты.

Р_накл - расходы по отчислению из ЗП на содержание административно-управленческого персонала.

Р_ао - амортизационные отчисления.

Р_эл - расходы на электроэнергию в год при использовании сети.

Р_рм - затраты на расходные материалы.

Р_об - затраты на обучение пользователей сети.

Р_аб - абонентская плата поставщику услуг глобальной сети.

Исходные данные для расчета сведены в табл. 9

Таблица 9

Статья расхода	Сокращенное Наименование	Значение показателя
Затраты на обучение персонала	Роб	0
Цена оборудования и ПО	Цоб	122 824 руб.
Амортизация	а	12%
Стоимость расходных материалов для принтера	Цп	1800 р.
Цена 1 КВт/час энергии	Цэн	1,8 р.
Мощность ЭВМ	NЭВМ	300 Вт
Мощность принтера	Nпр	300 Вт
Мощность UPS	NUPS	600 Вт
Время работы ЭВМ в сутки	ТЭВМ	8 ч
Время работы принтера в сутки	Тпр	8 ч
Время работы UPS в сутки	ТUPS	8 ч

Обслуживание сети будет осуществляться собственными силами, поэтому

Р_зп = 0, Р_отч = 0, Р_накл = 0.

Р_ао = Ц_об · а/100 =122 823 · 0,12 = 14 739 руб.

Р_эл = N · F_Д · Ц_эн = (300 · 4 + 300 · 1 + 600 · 4) /1000 · 250 · 4 · 1,8 = 5015 руб

где F_Д - действительный годовой фонд времени работы оборудования (F_Д=D·T), где D - количество рабочих дней в году, Т - время работы оборудования в сутки.

Р_рм = Ц_п · m = 1 800 · 1 = 1 800 руб.

где m - количество использованных расходных материалов.

Р_э = 14 379 + 5 015 + 1 800 = 21 194 руб. в год.

Заключение

В ходе расчетно-графической работы была разработана локальная компьютерная сеть для отдела продаж и поставок товара ООО «Магма компьютер» , объединившая 4 рабочих станции.

Описанная локальная сеть полностью удовлетворяет потребностям данного отдела, позволяет ему быстро и эффективно функционировать. Причем внедрение сети привело к значительному повышению качества и точности работы, полному контролю и автоматизации документооборота.

В данной работе были проанализированы цели создания и этапы проектирования ЛВС. Хотелось бы подчеркнуть необходимость оптимального выбора конфигурации сети, которая наиболее лучшим способом включала в себя все компоненты. Достигнуть решения данной проблемы удается только при учете всех характерных особенностей предметной области и технической стороны вопроса.

Список литературы

1. Карпов Б. Visio 2002: краткий курс./ Б. Карпов. СПб.: Питер, 2002. - 256 с.: ил.

2. Новиков Ю.В. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка. / Ю.В. Новиков, Д.Г. Карпенко.- М.: ЭКОМ, 1998.-286 с.

3. Проектирование локальной компьютерной сети: - методические указания к выполнению расчетно-графической работы/ ОмГТУ; сост. О.Б. Малков.-Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004.-40 с.

4. Маклаков С.В. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем. - М.: Диалог-МИФИ, 2001. - 304 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рис .1 Контекстная диаграмма проектирования локальной компьютерной сети



Рис.2 Диаграмма декомпозиции проектирования локальной компьютерной сети

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рис.1 Контекстная диаграмма функциональной модели



Рис. 2 Декомпозиция функциональной модели