Размещено на http://www.allbest.ru

2

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»

Радиотехнический институт - РТФ

Кафедра радиоэлектроники информационных систем

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Проектирование локальной вычислительной сети для ГАОУ СПО СО ПФ УРТК им. А.С. Попова

Пояснительная записка

230201 600408с 105 (ИСТ)

Руководитель В.Ф. Кочкина

Консультант С.А. Грицук

Консультант М.Д. Комаров

Нормоконтролер В.Ф. Кочкина

Студент Д.В. Кузнецов

Екатеринбург, 2014 год

Реферат

Пояснительная записка содержит 127 стр., 15 табл., 17 рис., 4 приложения, 42 библ. названий.

МАГИСТРАЛЬНАЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СЕТЬ, СЕТЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРОТОКОЛЫ И СЕРВИСЫ

Цель работы - разработать сетевую инфраструктуру ГБУЗ СО «Верхнесалдинская ЦГБ».

В процессе работы был создан проект высокопроизводительной информационной сети ГБУЗ СО «Верхнесалдинская ЦГБ». Пояснительная записка содержит описание всех этапов проектирования сетевой инфраструктуры, методику проектирования структурированных кабельных систем, рекомендации, касающиеся выбора коммуникационного оборудования и реализации сетевых протоколов.

В работе рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности, природопользования и охраны окружающей среды, а также рассчитана стоимость затрат на разработку проекта.

Содержание

• Реферат
• Список сокращений
• Введение
• 1. Анализ существующих решений для построения сети
• 1.1 Выбор топологии для проекта
• 1.2 Выбор сетевого оборудования
• 1.2.1 Выбор Маршрутизатора
• 1.2.2 Сравнение платформ программного маршрутизатора
• 1.3 Выбор коммутатора
• 1.4 Выбор монтажного оборудования
• 1.5 Выводы по результатам анализа существующих решений.
• 1.6 Проектная часть. Разработка модели сети
• 2. Установка программного обеспечения
• 3. Настройка и установка дополнительных программ
• 3.1 Конфигурирование сети
• 3.2 Создание и настройка Active Directory
• 3.3 Установка DHCP и DNS серверов
• 3.4 Настройка Microtic
• 3.5 Политика безопасности
• 3.6 Выводы по результатам проектирования сети
• 4. Безопасность жизнедеятельности
• 4.1 Цель дипломного проекта
• 4.2 Краткая характеристика размещения объекта.
• 4.3 Характеристика рабочего места
• 4.4 Безопасность проекта
• 4.4.1 Характеристика опасных производственных факторов и мероприятий по обеспечению травмобезопасности оборудования
• 4.4.2 Гигиеническая оценка условий и характера труда
• 4.4.3 Пожарная безопасность
• 4.5 Чрезвычайные ситуации.
• 4.5.1 Среди природных чрезвычайных ситуаций для данного региона наиболее вероятны метрологические чрезвычайные ситуации (бури, ураганы) и природные пожары (лесные пожары, торфяные пожары).
• 4.5.2 Действия и способы защиты персонала предприятия при ЧС техногенного характера
• 4.7 Выводы
• 5. Экономическая часть
• 5.1 Стоимость одного часа машинного времени
• 5.1.1 Эффективный фонд времени
• 5.1.2 Эксплуатационные расходы
• 5.2 Расчет стоимости разработки локальной вычислительной сети
• 5.2.1 Время разработки локальной вычислительной сети
• 5.2.2 Стоимость разработки проекта
• 5.3 Расчеты экономической эффективности от внедрения локальной вычислительной сети
• Заключение
• Список используемых источников

Список сокращений

ЛВС - локально-вычислительная сеть

ТЗ - техническое задание

ОС - операционная система

ПО - программное обеспечение

ИБП - источник бесперебойного питания

НСД - несанкционированный доступ

ПК - персональный компьютер

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

СКС - структурированная кабельная система

НИР - научно-исследовательская работа

НИТ - новые информационные технологии

Введение

Основной вид деятельности Полевского филиала радиотехнического колледжа имени А.С. Попова - предоставление образовательных услуг.

Целью дипломного проектирования является разработка проекта локальной вычислительной сети для ГАОУ СПО СО ПФ УРТК им. А.С. Попова с возможностью выхода в Интернет для управления документооборота посредством программного обеспечения.

Реализация данного проекта позволит:

сократить бумажный документооборот внутри учреждения;

повысить производительность труда, сократить время на обработку информации с использованием специализированного программного обеспечения;

работать с общими устройствами: принтерами, факсами и другой периферией.

Задача разработки проекта возникла в связи с производственной необходимостью, а именно перемещения работы учреждения в другое здание. Актуальностью дипломного проекта является разработанный проект ЛВС для нового здания, что позволит сократить трудозатраты при внедрении данной ЛВС.

Для того чтобы в полном объеме разработать проект ЛВС, необходимо выполнить следующие задачи:

- произвести анализ существующих решений для построения сети;

- выбрать сетевое и монтажное оборудование;

- разработать модель ЛВС;

- смоделировать конфигурацию сетевых настроек рабочих станций.

Техническое задание

Структурно, в здании для разрабатываемого проекта ЛВС имеется 2 этажа, а так же 19 учебных и административных кабинетов (рис. 1, рис. 2).

При разработке технического задания для проекта ЛВС, были использованы рекомендации следующих нормативных документов:

- ГОСТ Р 53245_2008 Информационные технологии. Системы кабельные структурированные. Монтаж основных узлов системы. Методы испытаний;

- ГОСТ Р 53246_2008 Информационные технологии. Системы кабельные структурированные. Проектирование основных узлов системы;

- ISO/IEC 11801:2010 Information technology - Generic cabling for customer premises - Amendment 2 (Информационные технологии. Структурированная кабельная система для помещений заказчиков. 2-ое издание);

- ISO/IEC 14763-1:1999 Information technology - Implementation and operation of customer premises cabling - Part 1: Administration (Информационные технологии. Ввод и функционирование кабельной системы в помещении пользователя. Часть 1. Администрирование);

- ISO/IEC 14763-2:2000 Information technology. Implementation and operation of customer premises cabling - Part 2: Planning and installation (Информационные технологии. Ввод и функционирование кабельной системы в помещении пользователя. Часть 2. Планирование и установка).



Рис. 1 Первый этаж

Рис. 2 Второй этаж

На основании анализа структуры здания, а так же перечисленных нормативных документов, было составлено следующее техническое задание:

1. учебные кабинеты, аудитории и лаборатории должны выдерживать нагрузку по сети питания 220В не менее 10 кВт, а в лаборатории 210 и столовой, не менее 15 кВт;

2. кабель сети питания 220В должен быть проложен в отдельном кабель-канале от электрощитовой (№118) до кабинетов, аудиторий и лабораторий, где будут установлены электрические шкафчики и далее внутри помещения;

3. использовать кабель для сети питания 220В трёхжильный с заземляющим проводником;

4.использовать кабель для прокладки CKC: NKL 9100C-OR, кабель NIKOLAN UTP 4 пары, Кат.5е, внутренний, LSZH, 24 A WG, одножильный, 100МГц, 305м (или аналог);

5. кабель-канал должен быть проложен в коридорах на высоте 2,5 метра от уровня пола, а в кабинетах, аудиториях и лабораториях на высоте 0,6 метра от уровня пола;

6. во все кабинеты, аудитории, лаборатории и столовую завести из серверной (№100) один сетевой кабель (витая пара), в аудиториях и кабинетах устанавливается розетка, а в лабораториях кабель подключается напрямую к коммутатору, в аудитории 106, 113, 114, 115, 116, 117 кабель прокладывать не нужно;

7. в лаборатории сетевой кабель (витая пара) прокладывается от коммутатора до ПК;

8. в серверной установить шкаф со следующим оборудованием (пример, можно использовать аналоги):

- DGS-3000-26TC - I шт.;

- DES-1210-26/МЕ - 10 шт. (часть из них будет устанавливаться в комп. лабораториях).

- Оптические трансиверы DEM-310GT - 2 шт.;

- оптические патч-корды LC-ST - 2 шт.;

- патч-панели NMC-RP24UD2-HU-BK - 2 шт.;

- патч-панели NMC-RP24UD2-HU-BK - 2 шт.;

- 1 сервер (сервер под задачи филиала);

- UPS на 3кВт;

9. в лабораториях установить следующее количество оборудования:

- 101 - компьютер и проектор;

- 102 - компьютер и проектор;

- 103 - 11 компьютеров и проектор;

- 104 - 2 компьютера;

- 107 - 4 компьютера и 2 принтера;

- 108 - компьютер и проектор;

- 109 - компьютер-сервер + 5 тонких клиентов;

- 110 - компьютер и принтер;

- 201 - компьютер и проектор;

- 202 - компьютер и проектор + оборудование по электротехнике (лабораторные стенды 12 рабочих мест);

- 203 - компьютер и проектор;

- 204 - компьютер и принтер;

- 205 - компьютер и проектор;

- 206 - компьютер;

- 207 - 3 компьютера и 3 принтера;

- 208 - 16 компьютеров и проектор + шкаф с сетевым оборудованием;

- 209 - 16 компьютеров и проектор;

- 210 - 22 компьютер и проектор;

- 211 - компьютер и МФУ.

10. Для организации телефонной связи, оповещения и охранной сигнализации, завести во все помещения (кроме сан. узлов) из серверной I сетевой кабель (витая пара);

11. в помещении электрощитовой (№118) предусмотреть установку шины заземления электрической сети.

Данное техническое задание в полном объеме соответствует разрабатываемому проекту.

1. Анализ существующих решений для построения сети

1.1 Выбор топологии для проекта

Выбор используемой топологии зависит от условий, задач и возможностей, или же определяется стандартом используемой сети. Основными факторами, влияющими на выбор топологии для построения сети, являются:

среда передачи информации (тип кабеля);

метод доступа к среде;

максимальная протяженность сети;

пропускная способность сети;

метод передачи и др.

В данном проекте ставится задача создания ЛВС для учреждения посредством высокоскоростной сети со скоростью передачи данных - 100 Мбит/сек.

Рассмотрим вариант построения сети: на основе технологии Fast Ethernet.

Данный стандарт предусматривает скорость передачи данных 100 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды - неэкранированная витая пара. Для описания типа передающей среды используются следующие аббревиатуры, табл. 2.1.

Таблица 2.1

Правила проектирования топологии стандарта 100Base-T

Название	Тип передающей среды
100Base-T	Основное название для стандарта Fast Ethernet (включает все типы передающих сред)
100Base-TX	Неэкранированная витая пара категории 5 и выше.
100Base-FX	Многомодовый двухволоконный оптический кабель
100Base-T4	Витая пара. 4 пары категории 3, 4 или 5.

Следующие топологические правила и рекомендации для 100Base-TX и 100Base-FX сетей основаны на стандарте IEEE 802.3u

100Base-TX

Правило 1: Сетевая топология должна быть физической топологией типа «звезда» без ответвлений или зацикливаний.

Правило 2: Должен использоваться кабель категории 5.

Правило 3: Класс используемых повторителей определяет количество повторителей, которые можно каскадировать.

Класс 1. Можно каскадировать до 5 включительно концентраторов, используя специальный каскадирующий кабель.

Класс 2. Можно каскадировать только 2 концентратора, используя витую пару для соединения средозависимых портов MDI обоих концентраторов.

Правило 4: Длина сегмента ограничена 100 метрами.

Правило 5: Диаметр сети не должен превышать 205 метров.

100Base-FX

Правило 1: Максимальное расстояние между двумя устройствами - 2 километра при полнодуплексной связи и 412 метров при полудуплексной для коммутируемых соединений.

Правило 2: Расстояние между концентратором и конечным устройством не должно превышать 208 метров

Так как расстояние между сегментами сети не превышает 100 метров, а диаметр сети составляет 150 метров, целесообразно использовать сетевую топологию стандарта 100Base-TX, так как она в полном объеме удовлетворяет требованиям разрабатываемой ЛВС.

1.2 Выбор сетевого оборудования

1.2.1 Выбор Маршрутизатора

После сравнительного анализа различных маршрутизаторов для стабильной работы соответствует маршрутизатор модели TP-Link TL-WR941ND

Комплектация аппарата находится на хорошем уровне для любого роутера:

- диск с ПО (Маленькие буквы);

- инструкция по быстрой настройке;

- буклеты с рекламой продукции TP-Link;

- сетевой кабель;

- три антенны;

- блок питания.

Корпус устройства выполнен из белого пластика с черной вставкой посередине. Размер корпуса достаточно велик для учебного маршрутизатора, что объясняется наличием трех антенн:

Три антенны позволяют не только улучшить дальность распространения сигнала, но и увеличивают его мощность, что немаловажно в учебном заведении. Кроме того, благодаря поддержке технологии MIMO, роутер способен передавать данные на постоянной и высокой скорости, несмотря на препятствия прохождению сигнала:

На передней панели роутера расположены световые индикаторы режимов работы, а также кнопка запуска QSS: функции Quick Secure Setup, предназначенной для быстрой настройки защищенного соединения между роутером и беспроводными устройствами:

На задней панели разместились три разъема типа SMA для трех антенн, которые можно заменить любыми другими, имеющими стандартный разъем. Также здесь есть четыре порта LAN 10/100 для подключения устройств домашней сети, а также порт WAN 10/100 для подключения к внешней сети. Слева расположен разъем для блока питания и утопленная кнопка сброса настроек:

Внутреннее строение роутера можно оценить после вскрытия корпуса. Основная плата электроники только одна, содержит процессор Atheros AR9132-BC1E

Для управления интерфейсами проводной сети задействован контроллер Marvell 88E6060, применена гальваническая развязка интерфейсов от электроники роутера. В целом, тестируемый роутер относится уже к третьей ревизии аппаратной части - очевидно, что TP-Link активно работает не только над созданием прошивок, но и над конструкцией самих устройств под своей маркой.

Управление многочисленными функциями роутера осуществляется посредством удобного веб-интерфейса. Нужно отметить, что дизайн веб-интерфейсов многих беспроводных устройств очень похож: меню выбора функций слева, информация о настройках справа и по центру окно с настройками каждого пункта.

Открывается меню страницей статуса, показывающей текущие настройки (рис. 3).

Рис. 3 Текущие настройки маршрутизатора

Следующий пункт меню - экспресс-настройка, выполненная в виде пошагового мастера - её вполне достаточно для правильной настройки работы с Интернет дома, однако настроек безопасности там не предусмотрено, а потому необходимо рассмотреть остальные пункты меню (рис. 4) сеть программа сервер маршрутизатор



Рис. 4 Экспресс-настройка

Например, QSS - здесь нужно только сгенерировать и записать ПИН-код для подключения к системе. Код потом вводится как пароль для подключения Wi-Fi. Можно сделать иначе: активировать Wi-Fi в нужном режиме, произвести настройку безопасности, выбрав метод защиты (WEP, WPA, WPA2) и введя ключевую фразу, а также введя MAC-адреса компьютеров, которым разрешено подключаться к роутеру, не забыв также сменить стандартные логин и пароль для подключения к веб-интерфейсу (рис. 5).

Рис. 5 Настройка QSS

А чтобы обезопасить интернет-соединение, можно настроить функции Firewall, а также запретить подключаться к домашней сети извне, сделав исключение для доверенных серверов и компьютеров в сети. Одна проблема: настройки firewall и указания путей и портов в интерфейсе настолько неочевидны, что можно порой запутаться в них. Здесь стоило бы взять пример с той же TRENDNet, роутер TEW-432BRP который позволяет настроить маршрутизацию и NAT без использования инструкции. В случае же с TP-Link TL-WR941ND придется создавать диапазоны IP-адресов и портов в каждом отдельном меню, названным Host и Target. Причем эти названия далеко не так точны, чтобы понять неподготовленному пользователю (рис. 6, рис. 7, рис. 8).

Рис. 6 Правила контроля

Рис. 7 Настройки параметров

Рис. 8 Параметры размещения

В то же время, роутер предлагает богатые настройки защиты от флуда и атак извне (рис. 9, рис. 10).

Рис. 9 Повышенная безопасность

Рис. 10 Базовая безопасность

Так же роутер предоставляет функцию родительского контроля, с помощью которой можно ограничить посещение нежелательных интернет ресурсов, что имеет большое значение в учебном учреждении (рис. 11).

Рис. 11 Родительский контроль

Так же присутствует поддержка Dynamic DNS для управления роутером посредством глобальной сети Интернет. Можно и без DDNS, но тогда потребуется активный выделенный IP у провайдера (рис. 12).

Рис. 12 Динамический DNS

Так же присутствует DMZ-Host, и Port Triggering, и создание виртуального сервера (рис. 13).

Рис. 13 Виртуальный сервер

Поддерживается и статическая маршрутизация - настройки довольно удобны (рис. 14).

Рис. 14 Статическая маршрутизация

Так же присутствуют функции ограничения пропускной способности. Здесь можно гибко настраивать правила, ограничивая доступ всем, либо определенным IP. Например, детям можно открыть только серфинг на низкой скорости, чтобы не смотрели запрещённые страницы (рис. 15).

Рис. 15 Ограничение пропускной способности

Также аппарат позволяет присваивать определенные IP конкретному ПК при помощи DHCP (можно закреплять IP за нужным MAC-адресом). Либо DHCP все сделает автоматически. Подключение к сети возможно несколькими способами: DHCP, статический IP, PPPoE, PPTP и L2TP. Подключение можно быстро создать и настроить, проблем в работе не возникает.

Выводы

TP-Link TL-WR941ND поддерживает IEEE-802.11N на самой высокой скорости 300 Мбит/с. При этом стоимость роутера составляет от 1850 руб. - для сравнения, аналогичные аппараты конкурентов намного дороже. Пожалуй, единственное, чего не хватает аппарату - это более удобной настройки firewall и NAT.

Данный маршрутизатор полностью соответствует поставленным перед ним требованиям, а так же является ярким представителем оборудования по соотношению цены и качества.

1.2.2 Сравнение платформ программного маршрутизатора

Были рассмотрены 2 платформы MikroTik RouterOS и Zeroshell, кратко об этих платформах:

MikroTik RouterOS

Одним из продуктов MikroTik является RouterOS -- сетевая операционная система. Данная операционная система предназначена для установки на аппаратные маршрутизаторы Mikrotik RouterBoard. Также данная система может быть установлена на ПК, превращая его в маршрутизатор, предоставляющий такие услуги, как правила брандмауэра, VPN сервер и клиент, формирование качественной пропускной способности, беспроводную точку доступа и другие часто используемые функции маршрутизации и подключения сетей. Система также может служить в качестве Captive-портала на основе системы беспроводного доступа.

Операционная система лицензирована в эскалации уровней, в каждом релизе тем больше функций RouterOS, чем больше номер уровня. Лицензирование платное и эксплуатируются в соответствии с функциями релиза. Существует программное обеспечение под названием Winbox, которое предоставляет сложный графический интерфейс для операционной системы RouterOS. Программное обеспечение также позволяет соединяться черезFTP, Telnet, и SSH. Существует также API, который позволяет создавать специализированные приложения для управления и мониторинга.

Особенности:

RouterOS поддерживает множество сервисов, которые могут быть использованы средним или крупным провайдером - например OSPF, BGP, VPLS/MPLS. RouterOS это универсальная система, и очень хорошо поддерживается Mikrotik, как в рамках форума и предоставления различных Wiki-материалов, так и тематических примеров конфигураций.

Mikrotik также работает над модернизацией программного обеспечения, которая обеспечит полную совместимость между сервисами Mikrotik и новыми сетевыми разработками, такими как IPv6.

Плюсы микротика:

1. функциональность -- по сравнению с Dlink, TP-Link, Zyxell и прочими «домашними» роутерами функционал огромен. Сравнивать надо больше с Cisco, Juniper или с системами linux или freebsd;

2. надёжность и стабильность -- если микротик настроен и протестирован он будет работать долго и безпроблемно. Также присутствуют встроенный скриптовый язык и технология WatchDog, которая может предотвратить «зависания» роутера;

3. документация и обновления -- есть вполне подробная официальная википедия. Все прошивки лежат прямо на сайте, доступные для скачивания даже без авторизации.

4. единая ОС и система конфигурации -- так как везде используется RouterOS это позволяет и быстро менять оборудование.

5. масштабируемость -- есть предложения практически для каждого сегмента малого и среднего бизнеса.

Минусы:

1. не стабилен в плане бесперебойной работы;

2. не позволяет маршрутизировать более 10G трафика ежесекундно;

3. сложно освоить начинающему пользователю.

Zeroshell

Zeroshell -- это компактный дистрибутив Linux для серверов и встраиваемых систем с веб-интерфейсом для управления основными сервисами. Дистрибутив Zeroshell доступен для скачивания в виде Live CD, образа CompactFlash, образа VMware или исходного кода.

Основные возможности:

Возможность соединения с интернетом через USB GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA модемы, а также с помощью EVDO модемов некоторых производителей.

CA -- Центр сертификации X.509;

RADIUS сервер;

Верификация будет проходить через Radius сервер и Kerberos 5 KDC (аналог Active Directory KDC);

QoS;

VPN host-to-LAN и LAN-to-LAN с помощью протоколов IPSec/L2TP и OpenVPN;

Маршрутизация с поддержкой VLAN IEEE 802.1Q;

Фаервол -- с фильтрацией пакетов;

Фильтр протоколов прикладного уровня -- для блокирования Peer-to-peer соединений на фаерволе;

Виртуальные сервера TCP и UDP (Port Forwarding);

DNS -- сервер;

DHCP -- сервер с поддержкой нескольких подсетей;

PPPoE -- клиент для соединения с WAN с помощью xDSL и кабельных линий;

Динамический DNS -- клиент для DynDNS.org;

NTP (Network Time Protocol) -- клиент и сервер;

Syslog -- сервер для получения и хранения логов с других серверов;

Kerberos 5 -- аутентификация;

LDAP -- сервер;

HTTP Proxy -- Прокси сервер с проверкой содержимого на вирусы;

ClamAV -- антивирус, обновляемый через интернет;

NET Balancer -- Балансировка соединения если есть подключение к 2-м или более провайдерам интернета;

Установка дополнительных модулей, таких как Snort или Asterisk IP PBX.

Были рассмотрены 2 платформы программного маршрутизатора. На основании вышеизложенного платформа Mikrotik в полном объеме соответсвует для представленного выше маршрутизатора. У нее более широкий функционал и удобный интерфейс.

1.3 Выбор коммутатора

Сетевой коммутатор -- устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.

Для сравнительного анализа представленного на рынке коммутаторов рассмотрим следующие:

DGS-1100

Коммутатор серии DGS-1100 представляет собой недорогое решение для класса SOHO и предприятий малого и среднего бизнеса, а также для организации сети предприятий, например, для филиалов и помещений для деловых встреч, где требуется простое управление. Каждая модель поставляется в компактном настольном металлическом корпусе и оснащена 24 гигабитными портами.

Энергосберегающая технология D-Link Green.

Коммутаторы DGS-1100 соответствуют стандарту IEEE802.3az Energy Efficient Ethernet, потребляя меньше электроэнергии при небольшом объеме трафика. Установка устройств EEE обеспечивает предприятиям малого и среднего бизнеса экономию денежных средств, сокращая расходы, связанные с покупкой оборудования для охлаждения. Коммутаторы серии DGS-1100 поддерживают технологию D-Link Green, обеспечивающую автоматическое сокращение энергопотребления. Если автоматически определяемая длина подключенного кабеля меньше 20 метров, коммутатор уменьшает потребление электроэнергии. Помимо этого, коммутатор определяет статус соединения на каждом порту и обеспечивает автоматическое отключение питания неактивных портов.

Простое управление.

Коммутаторы EasySmart поддерживают управление с помощью утилиты SmartConsole или через Web-интерфейс. Утилита SmartConsole позволяет пользователям обнаружить коммутаторы линейки D-Link Smart в одном и том же сегменте сети L2. Использование данной утилиты исключает необходимость изменять IP-адрес компьютера и обеспечивает легкую первоначальную установку коммутаторов серии Smart. На экране отображаются коммутаторы, принадлежащие одному и тому же сегменту сети и подключенные к локальному компьютеру пользователя, при этом существует возможность немедленного доступа. Пользователю доступна расширенная конфигурация и основные настройки обнаруженных устройств, например, смена пароля и обновление программного обеспечения. Удобный графический Web-интерфейс предоставляет сетевым администраторам возможность удаленного управления сетью на уровне портов.

Surveillance VLAN и управление полосой пропускания.

Коммутаторы серии DGS-1100 поддерживают технологию Surveillance VLAN для организации видеонаблюдения. Surveillance VLAN назначает видео-трафику высокий приоритет и отдельный VLAN, обеспечивая высококачественное видеонаблюдение и передачу данных через один коммутатор DGS-1100, сокращая, таким образом, расходы, связанные с приобретением дополнительного оборудования. Кроме того, функция управления полосой пропускания позволяет зарезервировать полосу пропускания для различных приложений, требующих высокой пропускной способности, или обеспечить им максимальный приоритет.

Простой поиск и устранение неисправностей.

Коммутаторы поддерживают функцию Loopback Detection и диагностику кабеля, что позволяет сетевым администраторам быстро и легко находить и устранять проблемы в сети. Функция Loopback Detection используется для обнаружения петель и автоматического отключения порта, на котором обнаружена петля. Функция диагностики кабеля предназначена для определения типов медных кабелей, а также типа неисправности кабеля.

Расширенный набор функций.

Серия коммутаторов DGS-1100 поддерживает расширенные функции безопасности, такие как Static MAC, защита от шторма и IGMP Snooping. Функция Static MAC позволяет создать «белый» список MAC-адресов, разрешающий доступ только авторизованным устройствам. Функция Защиты от шторма необходима для ограничения до заданного порога широковещательного, многоадресного или неизвестного одноадресного трафика. Коммутатор блокирует или отбрасывает пакеты, попадающие под действие данного ограничения, так как большое количество такого трафика может привести к перегрузке сети. Функция IGMP Snooping позволяет сократить количество многоадресного трафика и увеличить производительность сети.

DES-1024A 10/100

Коммутатор DES-1024A 10/100 с 24 портами входит в новую серию устройств, предназначенных для сетей SOHO. Устройство поддерживает энергосберегающие функции, обеспечивая экономию электроэнергии и увеличение срока эксплуатации без влияния на производительность и функциональные характеристики.

Увеличение радиуса действия сети.

Коммутатор DES-1024A представляет собой экономически выгодное решение для сетей SOHO и SMB, обеспечивающее максимальную выгоду за счет высокой скорости передачи данных. Устройство оснащено 24 портами, обеспечивающими увеличение радиуса действия сети.

Экономия электроэнергии.

Коммутатор DES-1024A 10/100 с 24 портами обеспечивает экономию электроэнергии благодаря соответствию IEEE802.3az EEE, действующему в случае, когда и коммутатор, и подключенное к нему устройство соответствует ЕЕЕ. Если коэффициент использования равен нулю, благодаря использованию данной функции коммутатор автоматически переходит в состояние простоя с низким потреблением питания, что позволяет снизить потребление электроэнергии и сократить расходы.

Экологичность.

Коммутатор DES-1024A разработан с учетом требований защиты окружающей среды, в соответствии со стандартом EnergyStar Level V и постановлениями CEC и MEPS, требующими использования адаптеров питания, сокращающих энергопотребление. Коммутатор также соответствует стандартам RoHS по ограничению использования вредных веществ и повторному использованию упаковки, что значительно сокращает количество отходов согласно директиве WEEE.

Cisco Catalyst 2960

Cisco Catalyst 2960 - новое семейство коммутаторов второго уровня с фиксированной конфигурацией, которое позволяет подключать рабочие станции к сетям Fast Ethernet и Gigabit Ethernet на скорости среды передачи, удовлетворяя растущие потребности в пропускной способности на периферии сети. Для агрегации применяются комбинированные гигабитные uplink-порты, которые могут объединяться в единый канал по технологии GigabitEtherChannel.

Данная серия коммутаторов ориентирована в первую очередь на предприятия малого и среднего бизнеса, а также филиалы крупных компаний для решения задачи реализации уровня доступа к сети. По сравнению с популярной серией коммутаторов Catalyst 2950 модели семейства 2960 обеспечивают более широкий набор функций обеспечения безопасности и качества обслуживания, а также управление полосой пропускания. Для упрощения задачи конфигурирования в коммутаторах серии Catalyst 2960 предусмотрена функция Smartports, позволяющая выполнить основные настройки порта коммутаторов, основываясь на его назначении. Cisco Catalyst 2960 обеспечивают потребность в передаче данных со скоростью 100 Мбит/сек и 1 Гбит/сек, позволяют использовать LAN сервисы, например, для сетей передачи данных, построенных в филиалах корпораций. Семейство Catalyst 2960 позволяет обеспечить высокую безопасность данных за счет встроенного NAC, поддержки QoS и высокого уровня устойчивости системы.

Основные характеристики:

- высокий уровень безопасности, усовершенствованные списки контроля доступа (ACL);

- встроенные порты двойного назначения, функционирующие как для меди, так и оптоволокна. Каждый такой порт имеет встроенный порт 10/100/1000 Ethernet и порт SFP Gigabit Ethernet порт. При этом одновременно активным может быть только один из портов;

- организация контроля сети и оптимизация ширины канала с использованием QoS, дифференцированного ограничения скорости и ACL.

Для обеспечения безопасности сети коммутаторы используют широкий спектр методов аутентификации пользователя, технологии шифрации данных и организации разграничения доступа к ресурсам на основании идентификатора пользователя, порта и MAC адресов.

Коммутаторы просты в управлении и конфигурировании.

Доступна функция авто конфигурации посредством Smart портов для некоторых специализированных приложений.

Из выше перечисленных коммутаторов для реализации ЛВС был выбран коммутатор D link dgs-1100-24, как лидер по соотношению цена/производительность. У данного коммутатора высокий уровень безопасности встроена энергосберегающая технология, что не мало важно для учебного заведения. Сетевым администраторам быстро и легко находить и устранять проблемы в сети благодаря поддерживаемой функцией Loopback Detection и диагностики кабеля. У этого коммутатора расширенный набор функций.

1.4 Выбор монтажного оборудования

Для построения ЛВС из монтажного оборудования потребуются провода “витая пара” NIKOLAN UTP 4 пары 825 метров, коннекторы RJ-45 в количестве 136шт. и профессиональный обжимной инструмент для обжима RJ-45. Также понадобится монтажный пластиковый короб, где будет проходить физический сегмент сети, шурупы с полной резьбой длиной 5 см, крестовая отвёртка и лестница.

1.5 Выводы по результатам анализа существующих решений

Из выше перечисленного оборудования нам потребуется 1 маршрутизатор “TP-Link TL-WR941ND” так как у него малая стоимость, высокая скорость передачи данных и позволяет улудшить дальность распространения сигнала. Также понадобится 9 коммутаторов “D link dgs-1100-24, у него хорошая цена, лёгкая настройка через Web интерфейс, гигабитные порты, возможность защиты от «флуда», провода “витая пара” 825 метров, коннекторы RJ-45 в количестве 136шт. и профессиональный обжимной инструмент для обжима RJ-45, платформа Mikrotik , у нее более широкий функционал и удобный интерфейс. В качестве топологии для разрабатываемой ЛВС был выбран стандарт сетевой топологии 100Base-TX, так как он в полном объеме удовлетворяет требованиям разрабатываемой ЛВС.

1.6 Проектная часть. Разработка модели сети

Локальная сеть должна обеспечить физическое соединение рабочих станций с файловым сервером, удаленных друг от друга, и должна состоять из:

- сервера;

- персональных компьютеров;

- принтеров;

- сетевого кабеля;

- сетевых адаптеров;

- 9 коммутаторов;

- 1 маршрутизатора;

- сетевого оборудования (для соединения сегментов ЛВС).

Линия связи между сегментами сети предназначена для передачи текстовой информации, а именно различных документов для работы сотрудников, а так же методического материала для работы студентов в электронном виде, поэтому требования к пропускной способности линии связи не критичны и должны составлять не менее 500 Кбит/с.

Локальная сеть должна обеспечивать:

- обмен информацией между членами сети;

- работу программного обеспечения в сетевом режиме;

- совместное использование сетевых принтеров;

- совместное использование доступа в Интернет.

При построении локальной сети необходимо учесть, чтобы сеть была легкой в построении и модификации, и не зависела от работы одной из рабочих станций.

На 1-ом этаже планируется реализовать один компьютерный класс в 103 аудитории, количество компьютеров составляет 10 шт. и 1 свитч. В 101, 102, 107, 108, 109, будет по одному компьютеру и 110-ой аудитории находится сервер и 1 свитч (рис. 16).

Рис. 16 Первый этаж

Рис. 17 Второй этаж

На 2 этаже 3 компьютерных класса, 210 аудитория - 20 компьютеров и свитч, 208 аудитория - 15 компьютеров и свитч, 209 аудитория - 15 компьютеров и свитч также в 201, 202, 203, 205, 207 по 1 компьютеру. С 210 аудитории будут идти провода вниз на 1 этаж к серверу.

Благодаря отображению на рисунках сегментов сети можно определьть, что проектируемая сеть будет достаточно легкой в построении и модификации, и не будет зависеть от работы одной из рабочих станций. Это означает то, что данное размещение элементов ЛВС полностью соответсвует поставленной задаче перед проектом.

2. Установка программного обеспечения

Главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является выполнение ею основных функций эффективного управления ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Современная операционная система, как правило, должна поддерживать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, многооконный графический интерфейс пользователя, а также выполнять многие другие необходимые функции и услуги.

Клиентские ОС, в общем случае являясь более простыми, должны обеспечивать удобный пользовательский интерфейс и набор редиректов, позволяющий получать доступ к разнообразным сетевым ресурсам.

Что касается операционной системы Windows Vista, то известны случаи, когда большинство программных продуктов просто отказывается работать под этой ОС.

Рис. 18 Ввод имени виртуальной машины

Поэтому выбор будет в пользу Windows XP Professional, которая позволит обеспечить стабильную работу в составе доменной локальной сети под управлением Windows Server 2008. К тому же на сегодняшний день она является наиболее популярной ОС, ввиду своего удобного пользовательского интерфейса и своим набором средств для администрирования.

Для установки ОС потребуется установить программу “Oracle VM VirtualBox” и образ Windows XP.

После запуска программы ” Oracle VM VirtualBox” необходимо создать «виртуальную машину». Нужно указать имя виртуальной машины, указать тип ОС и её версию (рис. 18).

Рис. 19 Указание оперативной памяти для Windows XP

Для дальнейшей работы с «виртуальной машиной» необходимо указать количество оперативной памяти (рис. 19).

Рис. 20 Выбор Жесткого диска для Windows XP

Так же необходимо указать размещение жесткого диска и выбрать формат его размещения на компьютере (рис. 20, рис. 21).

Рис. 21 Формат хранения жёсткого диска для Windows XP

Рис. 22 Выбор образа Windows XP

После настройки параметров вируальной машины необходимо её запустить. После чего выбрать образ ОС программным компонентом Oracle VM VirtualBox (рис. 22). Далее происходит типичная установка ОС Windows XP, в процессе которой необходимо выбрать основные её настройки для работы с ЛВС. При создании виртуальной машины Windows server 2003 необходимо применить те же параметры, что и при Windows XP.

Рис. 23 Создание Router

Аналогичным способом необходимо создать «виртуальную машину» Router как Windows XP. В этом случае необходимо изменить настройки «виртуальной машины» на “other”(другой), версия DOS(Дисковая операционная систем) , размер оперативной памяти 32Мб и место жёсткого диска составляет 500 Мб (рис. 23).

После запуска «виртуальной машины» Router выбиррать обзор Mikrotik для конфигурации настроек данной платформы. На данном этапе следует выбрать нужные для работы ЛВС настройки (рис. 24).

Рис. 24 Настройка Mikrotik

3. Настройка и установка дополнительных программ

В качестве дополнительного ПО необходимо установить GNS3 VirtualBox Edition на «виртуальной машине» сервера, для распределения интернет трафика между виртуальными машинами.

Этапы настройки операционной системы:

1. конфигурировация сети;

2. создание и настройка Active Directory;

3. создание сети;

4. установка DHCP И DNS серверов;

5. настройка Microtik;

6. настройка политики безопасносности;

7. проверка работоспособности.

3.1 Конфигурирование сети

Для моделирования работоспособности виртуальной ЛВС необходимо установить программу GNS3 VirtualBox Edition, позволяющую смоделировать структуру сети и работать с виртуальными машинами которые были установлены ранее.

Рис. 25 Добавление виртуальных машин

На рис. 25 отображено добавление виртуальных машин. В левой рабочей области находятся виртуальные устройства, с помощью которых производится конфигурировации настроек.

Рис. 26 Модель локальной вычислительной сети

На рис. 26 отображена модель локальной вычислительной сети. В центральной рабочей области отображаются модели устройств сети с логической структурой их взаимосвязи. В левой рабочей области отображены активные и не активные виртуальные машины.

3.2 Создание и настройка Active Directory

Создание Active Directory необходимо для поддержания надежного уровня службы каталога организации. Active Directory обеспечивает эффективное функционирование службы каталогов и возможность пользователей рабочих станций войти в сеть, обратиться к общедоступным ресурсам, получить и послать электронную почту.

Для того что бы создать и настроить Active Directory необходимо:

* вставить в дисковод для чтения компакт-дисков или DVD-дисков установочный компакт-диск Windows Server 2003;

* выполнить команду dcpromo (рис. 27);

Рис. 27 Команда запуска мастер установки Active Directory

* выбрать вариант Контроллер домена в новом домене;

* выбрать вариант Новый домен в новом “лесу”;

* указать полное имя DNS для нового домена;

* оставить имя домена NetBIOS по умолчанию без изменений;

* задать для базы данных и файла журнала путь;

* задать для папки Sysvol путь;

* выбрать вариант Установить и настроить DNS-сервер на этом компьютере;

* выбрать вариант Разрешения, совместимые только с Windows 2000 или Windows Server 2003;

* проверить правильность указанных параметров;

* перезагрузить компьютер.

Для того чтобы добавить группу пользователей необходимо запустить Active Directory, в контекстном меню выбрать “New”, “Group” и задать необходимые атрибуты группе. (рис. 28, рис. 29).

Рис. 28 Создание группы пользователей

Рис. 29 Назначение атрибутов группе

Для того чтобы добавить пользователя в рабочую группу необходимо запустить Active Directory, в контекстном меню выбрать “New”, “User” и задать необходимые атрибуты пользователя. (рис. 30, рис. 31).

Рис. 30 Создание пользователя

Рис. 31 Назначение атрибутов пользователя

3.3 Установка DHCP и DNS серверов

Следующим шагом после выполнения выше описанных действий следует настройка автоматического получения IP адресов и DNS сервера у остальных виртуальных машин. Для этого необходимо последовательно запустить виртуальные машины, загрузить учётные записи под функционирующим доменом “DIMA” и произвести следующие действия:

* в свойствах компьютера поменять имя компьютера для обозначения его сетевого имени;

* зайти в “Сетевые подключения” выбрать свойства Подключения по локальной сети, нажать на кнопку “свойства”, выбрать протокол Интернета (TCP/IP) и выбирать следующие свойства: “Получить IP-адрес автоматически” и “Получить адрес DNS-сервера автоматически”(рис. 32).

Следующим шагом после выполнения настроек имени компьютера и DHCP следует произвести аналогичные настройки у server. Для этого необходимо:

в строке меню диспетчера серверов последовательно выбирать Сервис и DHCP. Откроется консоль DHCP (рис. 34);

Рис. 32 Настройка имени компьютера и DHCP

Рис. 34 Консоль DHCP

· в дереве консоли DHCP выбрать узел IPv4, выбрать команду “Создать область”. Откроется Мастер создания области;

· ввести в поле “Имя” имя новой области (dima.local);

· на странице Диапазон IP-адресов ввести 192.168.77.20 в поле начальный IP-адрес, ввести 198.168.77.100 в поле Конечный IP-адрес, а затем ввести 24 в поле Длина. Значение маски подсети автоматически изменится на 255.255.255.0 (рис. 35).

Рис. 35 Начальный и конечный IP адрес

· на странице Имя домена в DNS-сервера задать значение 192.168.77.1;

· на странице Активировать область установить переключатель “Да, я хочу активировать эту область сейчас”;

· в дереве консоли DHCP выбрать команду Авторизовать;

· обновить окно консоли DHCP и убедиться, что сервер “srv1” авторизован, а домен “dima.local” активен;

После выполненных действий зайти в DHCP виртуальной машины server и в древе настроек DHCP на вкладке “Reservations” добавить новые записи для того, чтобы виртуальным машинам были присвоены фиксированые IP-адреса в заданном диапазоне.



Рис. 36 Резервирование IP-адресов

3.4 Настройка Microtic

Для того чтобы корректно настроить программную платформу Microtik необходимо зайти в DHCP Client на виртуальной машине сервера с помощью программы Microtik и добавить первый интерфейс, после чего получить IP адрес у провайдера. Далее добавить компонент “Bridge” и в вкладке “Ports” добавить 3-ий интерфейс. В “address List” добавить “Bridge1” для внутренней сети (рис. 37).

Рис. 37 Настройка Microtik

Рис. 38 Настройка интернета

В подменю “firewall”, вкладка “NAT” следует добавить 2 записи: первый интерфейс для выхода в интернет на прямую, bridge для раздачи интернета в сети. В “Queues” добавить также 2 записи, в них прописать ip адреса компьютерных классов и назначить интернет трафик 512 kb для компьютерных классов (рис. 38).

3.5 Политика безопасности

Следующим шагом необходимо организовать обеспечение политики безопасности для домена. Для этого были выполнены следующие действия:

- выбрать пункт “Propertiens”;

- выбрать вкладку групповая политика и нажать кнопку “Edit”;

- в древе выбрать “Password Policy”.

Для того чтобы можно было задать пароль из 3-ёх символов без специальных знаков нужно изменить значение Minimum password length на 3 charactes (рис. 39).



Рис. 39 Политика безопасности пароля

Рис. 40 Политика безопасности CTRL+ALT+DEL

Следующим действием в политике безопасности отключить команду вывода сообщения CTRL+ALT+DEL после запуска компьютера (рис. 40). Теперь при запуске компьютера можно водить логин и пароль сразу без нажатия клавиш CTRL+ALT+DEL.

Рис. 41 Команда выполнить

Отключить команду “выполнить” в политике безопасности для Organization Unit (OU) для учётных записей студентов (рис. 41).

Рис. 42 Добавление диска Z

В групповой политике Organization Unit студентов зайти в “Logoff” и нажать на кнопку “Show Files”. В открытой папке создать текстовый документ, в нём написать следующую команду “subst z: “%UserProfile%\disk””. Тем самым если пользователь студент, будет загружаться с любого компьютера, у него будет выполняться эта команда и появляться диск Z с его личными файлами (рис. 42).

Последним этапом выполнения необходимо создать остальные учётные записи студентов (s1,s2,s3,s4,s5,s6) по примеру описанному выше.

Рис. 43 Пользователи студентов

3.6 Выводы по результатам проектирования сети

В результате разработки проектной части на примере созданных виртуальных машин и дополнительного программного обеспечения можно определить, что при внедрении ЛВС в организацию все сегменты сети и их программное обеспечение будут стабильно работать и взаимодействовать друг с другом, что позволит персоналу и учащимся учебного учреждения эффективно выполнять свои обязанности при работе с данной ЛВС.

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Цель дипломного проекта

Целью дипломного проекта является Проектирование локальной вычислительной сети для ГАОУ СПО СО ПФ УРТК им. А.С. Попова.

4.2 Краткая характеристика размещения объекта

Разработка дипломного проекта производилась в городе Полевской.

Климат данной зоны является умеренно-континентальный, средняя температура за год составляет +4.2 °С.

Для построения розы ветров используется таблица повторяемости направлений ветра и штилей за год (табл.4.1).

Таблица 4.1. Повторяемость направлений ветра и штилей за год, %.

Направление, румбы	С	С-В	В	Ю-В	Ю	Ю-З	З	С-З	Штиль
Повторяемость, %	7	5	4	18	11	19	30	6	11

Роза ветров представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1. Роза ветров.

Преобладающее направление на Запад.

Здание, в котором производилась разработка проекта, не расположено вблизи каких-либо санитарно-защитных зон (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03), и не включает объектов производств, являющихся источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека.

К опасным производственным факторам, можно отнести электрическую сеть переменного тока, напряжением 220 вольт.

4.3 Характеристика рабочего места

Помещение, в котором осуществлялась работа по проектированию имеет площадь 60 м2 и объем помещения 46 м3, 4 окна, каждое по 2,88 м2 , количество рабочих мест - 10, используемое оборудование и аппаратура: 10 персональных компьютеров на базе Intel Core i3, 10 LED мониторов с диагональю 24”, многофункциональное устройство (принтер-копир-сканер). В течение рабочего времени находится в данном помещении находиться 1 человек - Лаборант компьютерного класса.

Лаборант компьютерного класса выполняет следующую работу:

а) соблюдает требования правил по охране труда и пожарной безопасности на рабочем месте;

б) сопровождает аппаратно-программные комплексы систем, включая ремонт и обслуживание оборудования с соблюдением инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию.

Согласно должностной инструкции и инструкции по технике безопасности при работе на персональном компьютере, утверждёнными руководителем предприятия, при 8-ми часовой рабочей смене, лаборант компьютерного класса придерживается регламентированных перерывов, которые устанавливаются через 1,5-2,0 часа от начала рабочей смены и через 1,5-2,0 часа после обеденного перерыва продолжительностью 20 минут каждый или продолжительностью 15 минут через каждый час работы. (ТОИ Р-45-084-01)

4.4 Безопасность проекта

4.4.1 Характеристика опасных производственных факторов и мероприятий по обеспечению травмобезопасности оборудования

Опасных производственных факторов на рабочем месте нет.

Освещённость

Для того, что бы рассчитать естественное освещение помещения, необходимо произвести расчет: Находим требуемое значение КЕО

е = ен х mN , где

ен - нормируемое значение КЕО, определяемое в зависимости от разряда зрительной работы

mN - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от ориентации окон и группы административного района по ресурсам светового климата.

е = 1 х 0,8 = 0,8

Находим отношение суммарной площади окон к площади рабочей поверхности

Ао/Ап = 11,52/60 = 0,192, или 19,2%

Определяем отношение глубины освещаемой площади помещения к высоте от верха окна до уровня освещаемой поверхности

Dп/Но = 3,8/1,6 = 2,38

По графику для определения относительной площади световых проемов при боковом освещении помещений общественных зданий (рис. 2 СниП 23-102-2003) определяем КЕО = 1,4, с учетом коэффициента запаса:

К ЕО = 1,4/1,2 = 1,17

Применяем коэффициент n, учитывающий твердое селективное покрытие стекла

n = Т2/Т1 = 0,75/0,76 = 0,99

КЕО = 1,17 х 0,99 = 1,16

Условие е ? КЕО (0,8 ? 1,16 ) удовлетворяется.

Естественное освещение в помещении является достаточным.

Искусственное освещение, представлено люминесцентными лампами Philips CR200B. Данный вид ламп отвечает следующим требованиям: они экономичны, имеют большую световую отдачу, долговечны (до 10000 часов), меньше нагреваются, спектральный состав излучаемого света близкий к естественному.

Согласно СП 52.13330.2011 норма искусственного освещения для данного вида работ составляет 300 лк.

Таким образом, для соблюдения требований СНиП необходимо наличие в рабочем помещении трех светильников по две лампы Philips CR200B.

В помещении установлено десять светильников. Соответственно, требования соблюдены.

Уровень шума

В производственных помещениях при выполнении основных или вспомогательных работ с использованием ПЭВМ уровни шума на рабочих местах не превышает предельно допустимых значений, установленных для данных видов работ в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

Печатающее оборудование, являющееся источником шума, установлено на звукопоглощающей поверхности автономного рабочего места пользователя.