К недостаткам можно отнести тот факт, что обрыв сетевого кабеля приводит к неработоспособности всей сети, произвольный компьютер может получить данные, которые передаются по сети.

Данная топология подразумевает подключение каждого компьютера через отдельный кабель ко всем остальным компьютерам, находящимся в сети. Применение этого метода позволяет использовать дополнительные пути транспортировки данных. В случае обрыва какого-либо кабеля поток данных пойдет по другому пути, а сеть сможет нормально функционировать далее. Такая топология характерна для глобальных сетей и объединения нескольких удаленных сетей с применением оптоволоконных, выделенных или спутниковых каналов связи. Для локальных сетей данная топология не используется, так как требует присутствия одновременно нескольких сетевых интерфейсов на одной машине и больших объемов кабеля.

Топология «Сеть» представлена (Рисунок 2.4).



Рисунок 2.4 - Топология «Сеть»

К преимуществам этой топологии относят эффективную работу с большими потоками данных, высокий уровень стабильности сети из-за использования дополнительных каналов связи, высокий уровень безопасности; поток информации идет от компьютера-отправителя к получателю напрямую, что теоретически исключает перехват данных.

К недостаткам - потребность в наличии нескольких сетевых интерфейсов на компьютерах, входящих в сеть, большая стоимость организации сети.

Смешанные топологии соединяют в себе две или более топологии, образуя тем самым завершенную сетевую структуру.

При использовании топологии «звезда-шина» несколько сетей, имеющих звездообразную топологию, подключены к одной шине.

Топология «звезда-шина» представлена (Рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Сеть с топологией «звезда-шина»

В данной топологии сбой на одном из компьютеров совершенно не отразится на работе сети в целом. Если же произойдет ошибка центрального компонента (концентратора), к которому подключаются компьютеры «звезды», то все они не смогут больше поддерживать связь.

В топологии «звезда-кольцо» компьютеры подключаются к центральному компоненту, как в звездообразной сети. При этом сами компоненты объединены сетью с кольцевой топологией.

Топология «звезда-кольцо» представлена (Рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 - Сеть с топологией «звезда-кольцо»

Точно так же, как и в предыдущем случае, сбой одного из компьютеров сети не отразится на ее работе.

Сравнительный анализ топологий локально-вычислительных сетей представлен (Таблица 2.1)

Таблица 2.1 - Сравнительный анализ топологий ЛВС

Характеристики	Топологии вычислительных сетей
	Звезда	Кольцо	Шина
1	2	3	4
Стоимость расширения	Незначительная	Средняя	Средняя
Присоединение абонентов	Пассивное	Активное	Пассивное
Защита от отказов	Незначительная	Незначительная	Высокая
Размеры системы	Любые	Любые	Ограниченны
Защищенность от прослушивания	Хорошая	Хорошая	Незначительная
Стоимость подключения	Незначительная	Незначительная	Высокая
Поведение системы при высоких нагрузках	Хорошее	Удовлетвори-тельное	Плохое
Возможность работы в реальном режиме времени	Очень хорошая	Хорошая	Плохая
Разводка кабеля	Хорошая	Удовлетвори-тельная	Хорошая
Обслуживание	Очень хорошее	Среднее	Среднее

2.1.4 Сетевое оборудование

Сетевые карты делают возможным соединение компьютера и сетевого кабеля. Сетевая карта преобразует информацию, которая предназначена для отправки, в специальные пакеты. Пакет - логическая совокупность данных, в которую входят заголовок с адресными сведениями и непосредственно информация. В заголовке присутствуют поля адреса, где находится информация о месте отправления и пункте назначения данных. Сетевая плата анализирует адрес назначения полученного пакета и определяет, действительно ли пакет направлялся данному компьютеру. Если вывод будет положительным, то плата передаст пакет операционной системе. В противном случае пакет обрабатываться не будет.

Любая сетевая карта имеет индивидуальный адрес, встроенный в ее микросхемы. Этот адрес называется физическим, или МАС- адресом (Media Access Control - управление доступом к среде передачи).

Концентратор - устройство, способное объединить компьютеры в физическую звездообразную топологию. Концентратор имеет несколько портов, позволяющих подключить сетевые компоненты. Концентратор, имеющий всего два порта, называют мостом. Мост необходим для соединения двух элементов сети.

Существует два вида концентраторов:

- пассивные концентраторы. Такие устройства отправляют полученный сигнал без его предварительной обработки.

- активные концентраторы (многопортовые повторители). Принимают входящие сигналы, обрабатывают их и передают в подключенные компьютеры.

Коммутаторы необходимы для организации более тесного сетевого соединения между компьютером-отправителем и конечным компьютером. В процессе передачи данных через коммутатор в его память записывается информация о МАС- адресах компьютеров.

При получении коммутатором пакетов данных он создает специальное внутреннее соединение (сегмент) между двумя своими портами, используя таблицу маршрутизации. Затем отправляет пакет данных в соответствующий порт конечного компьютера, опираясь на информацию, описанную в заголовке пакета.

Коммутатор предоставляет следующие возможности:

- послать пакет с данными с одного компьютера на конечный компьютер;

- увеличить скорость передачи данных.

Маршрутизатор по принципу работы напоминает коммутатор, однако имеет больший набор функциональных возможностей. Транспортируя информацию между различными сегментами сети, маршрутизаторы анализируют заголовок пакета и стараются вычислить оптимальный путь перемещения данного пакета. Маршрутизатор способен определить путь к произвольному сегменту сети, используя информацию из таблицы маршрутов, что позволяет создавать общее подключение к Интернету или глобальной сети.

Маршрутизаторы позволяют произвести доставку пакета наиболее быстрым путем, что позволяет повысить пропускную способность больших сетей. Если какой-то сегмент сети перегружен, поток данных пойдет по другому пути. В качестве простого маршрутизатора может быть использован обыкновенный компьютер.

2.1.5 Кабельные системы

Компьютеры внутри локальной сети соединяются с помощью кабелей, которые передают сигналы. Кабель, соединяющий два компонента сети (например, два компьютера), называется сегментом. Кабели классифицируются в зависимости от возможных значений скорости передачи информации и частоты возникновения сбоев и ошибок. Наиболее часто используются кабели трех основных категорий:

- витая пара;

- коаксиальный кабель;

- оптоволоконный кабель.

Для построения локальных сетей сейчас наиболее широко используется витая пара. Внутри такой кабель состоит из двух или четырех пар медного провода, перекрученных между собой. Витая пара также имеет свои разновидности: UTP (Unshielded Twisted Pair - неэкранированная витая пара) и STP (Shielded Twisted Pair - экранированная витая пара).

Витая пара представлена (Рисунок 2.7).



Рисунок 2.7 - Кабель с витыми парами

Эти разновидности кабеля способны передавать сигналы на расстояние порядка 100 м. Как правило, в локальных сетях используется именно UTP. STP имеет плетеную оболочку из медной нити, которая имеет более высокий уровень защиты и качества, чем оболочка кабеля UTP. В кабеле STP каждая пара проводов дополнительно экранирована (она обернута слоем фольги), что защищает данные, которые передаются, от внешних помех. Такое решение позволяет поддерживать высокие скорости передачи на более значительные расстояния, чем в случае использования кабеля UTP. Витая пара подключается к компьютеру с помощью разъема RJ-45 (Registered Jack 45), который очень напоминает телефонный разъем RJ-11 (Registered Jack 11).

Витая пара способна обеспечивать работу сети на скоростях 10, 100 и 1000 Мбит/с.

Коаксиальный кабель состоит из медного провода, покрытого изоляцией, экранирующей металлической оплеткой и внешней оболочкой. По центральному проводу кабеля передаются сигналы, в которые предварительно были преобразованы данные. Такой провод может быть как цельным, так и многожильным.

Коаксиальный кабель представлен (Рисунок 2.8).



Рисунок 2.8 - Коаксиальный кабель

Для организации локальной сети применяются два типа коаксиального кабеля: ThinNet. (тонкий) и ThickNet (толстый). В данный момент локальные сети на основе коаксиального кабеля практически не встречаются. Скорость передачи информации в такой сети не превышает 10 Мбит/с. Обе разновидности кабеля, ThinNet и ThickNet, подключаются к разъему BNC, а на обоих концах кабеля должны быть установлены терминаторы.

В основе оптоволоконного кабеля находятся оптические волокна (световоды), данные по которым передаются в виде импульсов света. Электрические сигналы по оптоволоконному кабелю не передаются, поэтому сигнал нельзя перехватить, что практически исключает несанкционированный доступ к данным. Оптоволоконный кабель используют для транспортировки больших объемов информации на максимально доступных скоростях. Главным недостатком такого кабеля является его хрупкость: его легко повредить, а монтировать и соединять можно только с помощью специального оборудования.

2.2 Выбор и обоснование решений

2.2.1 Выбор базовой технологии

Сетевая технология - это минимальный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения вычислительной сети. Сетевые технологии называют базовыми технологиями. В настоящее время насчитывается огромное количество сетей, имеющих различные уровни стандартизации, но широкое распространение получили такие технологии как Ethernet (несколько вариантов Ethernet), VG-AnyLan, FDDI, ATM.

Базовые технологии FDDI, VG-AnyLan и ATM применяются при построении достаточно крупных сетей, при наличии высоких требований предъявляемых к пропускной способности сети, при наличии специальных, повышенных требований по уровню защищённости сети от разрушений серверов и сетевого оборудования, в крупных сетях при необходимости организации в сети системы приоритетов, при наличии других специальных требований.

В данном случае, что мы видим из результатов предпроектного обследования предприятия, речь идёт о разработке сети уровня, близкого к начальному уровню, об отсутствии специфических требований предъявляемых к сети. При таких условиях, в настоящее время, применяются различные варианты построения сетей на базе технологий Ethernet, наиболее распространённых сетевой технологий построения кабельных локальных сетей, отличающейся умеренной стоимостью оборудования, поддерживаемых стандартно встроенными в материнские платы компьютеров сетевыми средствами (интегрированные Ethernet-контроллеры), позволяющей создавать разнообразные сети от начального до среднего уровня. Потому для проектируемой сети выберем базовую технологию Ethernet. Необходимо провести анализ различных вариантов сетей базовой технологии Ethernet.

Одним из основоположников данной технологии является фирма Xerox, разработавшая и создавшая в 1975 году тестовую сеть Ethernet Network. Большинство принципов, реализованных в упомянутой сети, используются и сегодня.

Постепенно технология совершенствовалась, отвечая возрастающему уровню запросов пользователей. Это привело к тому, что технология расширила сферу своего применения.

Основные принципы работы Ethernet. Все компьютеры, входящие в сеть, подключены к общему кабелю, который называется общей шиной. Кабель является средой передачи, и его может использовать для получения или передачи информации любой компьютер данной сети.

Сети Ethernet используют метод пакетной передачи данных. Компьютер-отправитель отбирает данные, которые нужно отправить. Эти данные преобразуются в короткие пакеты (иногда их называют кадрами), которые содержат адреса отправителя и получателя. Пакет снабжен служебной информацией - преамбулой (отмечает начало пакета) - и информацией о значении контрольной суммы пакета, которая необходима для проверки правильности передачи пакета по сети.

Перед тем как отправить пакет, компьютер-отправитель проверяет кабель, контролируя в нем отсутствие несущей частоты, на которой и будет происходить передача. Если такая частота не наблюдается, то он начинает передачу пакета в сеть.

Пакет будет принят всеми сетевыми платами компьютеров, которые подключены к этому сегменту сети. Сетевые карты контролируют адрес назначения пакета. Если адрес назначения не совпадает с адресом данного компьютера, то пакет отклоняется без обработки. Если же адреса совпадают, то компьютер примет и обработает пакет, удаляя из него все служебные данные и транспортируя необходимую информацию «вверх» по уровням модели OSI вплоть до прикладного.

После того как компьютер передаст пакет, он выдерживает небольшую паузу, равную 9,6 мкс, после чего опять повторяет алгоритм передачи пакета вплоть до полной транспортировки необходимых данных. Пауза нужна для того, чтобы один компьютер не имел физической возможности заблокировать сеть при передаче большого количества информации. Пока длится такая технологическая пауза, канал сможет использовать любой другой компьютер сети.

Если два компьютера одновременно проверяют канал и делают попытку отправить пакеты данных по общему кабелю, то в результате этих действий происходит коллизия, так как содержимое обоих кадров сталкивается на общем кабеле, что значительно искажает передаваемые данные.

После того как коллизия будет найдена, передающий компьютер обязан остановить передачу на небольшой случайный интервал времени.

Важным условием корректной работы сети является обязательное распознавание коллизии всеми компьютерами одновременно. Если любой передающий компьютер не вычислит коллизию и сделает вывод о правильности передачи пакета, то данный пакет попросту пропадет из-за того, что будет сильно искажен и отклонен принимающим компьютером (несовпадение контрольной суммы).

Вероятно, что утерянную или искаженную информацию повторно передаст протокол верхнего уровня, который работает с установлением соединения и идентификацией своих сообщений. Следует учитывать и то, что повторная передача произойдет через достаточно длительный интервал времени (десятки секунд), что приведет к значительному снижению пропускной способности конкретной сети. Именно поэтому своевременное распознание коллизий крайне важно для стабильности работы сети.

Все параметры Ethernet составлены так, чтобы коллизии всегда четко определялись. Именно поэтому минимальная длина поля данных кадра составляет не менее 46 байт (а с учетом служебной информации - 72 байта или 576 бит). Длина кабельной системы рассчитывается таким образом, чтобы за то время, пока транспортируется кадр минимальной длины, сигнал о коллизии успел дойти до самого отдаленного компьютера сети. Исходя из этого, при скорости в 10 Мбит/с максимальное расстояние между произвольными элементами сети не может превышать 2500 м. Чем выше скорость передачи данных, тем меньше максимальная длина сети (уменьшается пропорционально). Используя стандарт Fast Ethernet ограничивается максимальное удаление 250 м, а в случае с гигабитным Ethernet - 25 м.

Постоянное возрастание уровня требований к пропускной способности сети послужило причиной разработки технологии Ethernet, скорость передачи в которой превышала 10 Мбит/с. В 1992 году был реализован стандарт Fast Ethernet, поддерживающий транспортировку информации со скоростью 100 Мбит/с. Большая часть принципов работы Ethernet остались без изменений.

Некоторые изменения произошли в кабельной системе. Коаксиальный кабель был не в состоянии обеспечить скорость передачи информации в 100 Мбит/с, поэтому ему на смену в Fast Ethernet приходят неэкранированные кабели типа витая пара, а также оптоволоконный кабель.

Несколько лет назад был разработан новый стандарт Несколько лет назад был разработан новый стандарт Ethernet - Gigabit Ethernet. На данный момент он пока еще не имеет широкого распространения. Технология Gigabit Ethernet в качестве среды транспортировки информации использует оптические каналы и экранированную витую пару. Такая среда способна десятикратно повысить скорость передачи данных, что является необходимым условием для проведения видеоконференций или работы сложных программ, оперирующих большими объемами информации.

При необхоимости, дальнейшее увеличение скорости (до 1000 Мбит/с) возможно при использовании варианта Gigabit Ethernet. На данный момент он пока еще не имеет широкого распространения. Технология Gigabit Ethernet в качестве среды транспортировки информации использует оптические каналы и экранированную витую пару. Такая среда способна десятикратно повысить скорость передачи данных, что является необходимым условием для проведения видеоконференций или работы сложных программ, оперирующих большими объемами информации, однако заметно увеличивает стоимость сети.

В рамках использования технологии Ethernet также возможно применение Wi-Fi технологий беспроводной связи. Название это расшифровывается как Wireless Fidelity (с англ. - беспроводная точность). Предназначена для доступа на коротких дистанциях и, в то же время, на достаточно больших скоростях. Существует три модификации этого стандарта - IEEE 802.11a, b и g, их отличие друг от друга в скорости передачи данных и расстоянии на которое они могут передавать данные. Максимальная скорость работы 11 Мбит/c, 54 Мбит/c, 320 Мбит/c соответственно, а расстояние передачи порядка 100 метров. Технология удобна тем, что не требует больших усилий объединения компьютеров в сеть, позволяет избежать неудобств возникающих при прокладке кабеля. В настоящее время услугами можно воспользоваться в кафе, аэропортах, парках и др. При использовании беспроводной технологии приходится мириться со снижением уровня аутентификации в сети, могут возникнуть проблемы связанные с воздействием электромагнитных помех на сетевое оборудование, с проникновением сигнала через стены и перекрытия в помещения находящиеся под юрисдикцией других организаций и физических лиц, а значит и возможны конфликты, к тому же это лишнее излучение, которого в современной жизни итак хватает.

Техническим заданием предписано использование в разрабатываемой сети структурированной кабельной системы, поэтому ограничим наш выбор использованием вариантов построения Ethernet, основанных на использовании кабелей.

Условия эксплуатации сети не предъявляют повышенных требований к пропускной способности сети, потому, на настоящий момент, для обеспечения выполнения стоящих перед сетью задач, достаточным было бы использования базового варианта Ethernet, использующего кабельные системы с пропускной способностью до 10 Мбит/с. Однако имея в виду соображения обеспечения масштабируемости сети, и тот факт, что практически всё современное сетевое оборудование, в том числе средства поддержки сети уже имеющиеся на предприятии (встроенные сетевые карты) поддерживают стандарты Fast Ethernet, выберем вариант построения сети на основе базовой технологии Fast Ethernet.

2.2.2 Выбор кабельной системы

Выбранная базовая технология Fast Ethernet позволяет делать выбор между использованием трёх вариантов кабельных систем:

- 100Base-TX;

- 100Base-T4;

- 100Base-FX.

Стандарт 100Base-TX использует сразу две пары кабеля: UTP или STP. Одна пара необходима для передачи данных, а вторая - для приема. Перечисленным требованиям соответствуют два кабельных стандарта: EIA/TIA-568 UTP категории 5 и SТР Типа 1 компании IBM. Кабель SТР используется при прокладке кабельных систем в помещениях характеризующихся повышенным уровнем электромагнитных помех. В 100Base-TX предоставляется возможность полнодуплексного режима в процессе работы с сетевыми серверами, а также применение всего двух из четырех нар восьмижильного кабеля - две оставшиеся пары будут свободными и в дальнейшем могут быть использованы для расширения функциональности данной сети (например, на их основе возможна организация телефонной сети).

Стандарт 100Base-T4 позволяет использовать кабели категорий 3 и 5. Это происходит из-за того, что в 100Base-T4 используются четыре пары восьмижильного кабеля: одна - для передачи, а другая - для приема, остальные могут использоваться как для передачи, так и для приема. Соответственно, как прием, так и передача данных могут проводиться сразу по трем парам. Если общая пропускная способность в 100 Мбит/с распределяется на три пары, то 100Base-T4 снижает частоту сигнала, поэтому для нормальной работы вполне достаточно и менее качественного кабеля. Для организации сетей 100Base-T4 могут использоваться кабели UTP категорий 3 и 5, точно так же, как и UTP категории 5 и STP типа 1.

Стандарт 100Base-FX использует для передачи данных многомодовое оптоволокно с 62,5-микронным ядром и 125-микронной оболочкой. Данный стандарт предназначен для магистралей - соединения репитеров Fast Ethernet в пределах одного помещения. Основные преимущества оптического кабеля передались и рассматриваемому стандарту 100Base-FX: невосприимчивость к электромагнитным шумам, повышенный уровень защиты информации и увеличенные расстояния между сетевыми устройствами.

Использование 100Base-FX привело бы к значительному повышению стоимости сети, к появлению дополнительных сложностей при расширении сети, и в данном случае является избыточным.

Использование 100Base-T4, допускающего использование кабелей, UTP категорий 3, было бы обосновано при построении сети использующей, полностью или частично, ранее уже проложенные кабели UTP категорий 3 (эта ситуация часто имеет место при модернизации уже имеющейся сети).

В нашем случае (монтаж новой сети), и учитывая то обстоятельство что компьютеры и сетевое оборудование будут располагаться в помещениях со стандартными условиями по уровню электромагнитных помех, выберем к использованию кабельную систему 100Base-TX с использованием кабеля EIA/TIA-568 UTP категории 5.

информационный поток сеть локальная

2.2.3 Выбор топологии сети

Базовой для Fast Ethernet является топология «Звезда», в тоже время Fast Ethernet позволяет использовать также и смешанные топологий. В данном случае на выбор топологии оказывает тот факт, что помещения предприятия подлежащие компьютеризации образуют две компактных группы (группа офисных помещений и группа производственно складских помещений) территориально разнесённых на значительное (более 500 метров) расстояние. Учитывая это обстоятельство, выберем для построения сети вариант с разделением сети на два сегмента:

- сегмент офиса (сетевой сегмент А);

- сегмент производственно-складских помещений (сетевой сегмент Б).

Сетевые сегменты соединим мостом. Таким образом, фактически мы выбираем для сети смешанную топологию «звезда-шина».

2.2.4 Выбор технологии и оборудования для организации моста

В данном случае, в силу удалённого расположения сегментов сети прокладка выделенного кабеля для организации связи сегментов сети потребовала бы значительных дополнительных финансовых затрат. Также учитьтем то обстоятельство что предполагаемый трафик между сегментами невелик. Делаем вывод, достаточно будет использования, для организации межсегментной связи, цифровых линейных SHDSL модемов (два модема) работающих по линиям телефонной сети.

SHDSL-модем позволит соединить два удаленных на расстоянии сегмента ЛВС в режиме «точка-точка».

Выберем SHDSL-модемы Zyxel P-793H, поскольку данные устройства допускают непосредственное подключение в сеть через порты Ethernet и, без использования какого либо дополнительного оборудования реализуют все необходимые функции, в том числе функции межсетевого моста и дополнительные обеспечивающие сетевую безопасность.

Технические характеристики Zyxel P-793H:

1) Поддержка стандартов G.SHDSL.

2) Сетевые протоколы

- Маршрутизация протокола IP: TCP, UDP, ICMP, ARP;

- Статические маршруты, RIP v1 и RIP v2;

-

- Мост стандарта IEEE 802.1d;

- Трансляция сетевых адресов и портов NAT;

- Поддержка нескольких IP-адресов на LAN-интерфейсе.

3) Безопасность

- Встроенный межсетевой экран (Firewall) с непрерывным контролем состояния соединений (Stateful Packet Inspection - SPI) и защитой от DoS-атак;

- Подробный журнал работы с предупреждением об атаках в режиме реального времени;

- Поддержка до 10 IPSec VPN туннелей;

- Настройка виртуальных локальных сетей VLAN по протоколу IEEE 802.1Q.

- Поддержка 12 VLAN групп;

- VLAN на базе Ethernet-портов;

- Универсальная фильтрация пакетов;

- Настройка удаленного управления (FTP, Telnet, WWW);

Скорость передачи данных зависит от расстояния, зависимость скорости от расстояния, при работе по стандартной телефонной линии, показана на рисунке (Рисунок 2.9). Т.е. в нашем случае, случае удаления сегментов друг от друга менее чем 2000 метров, составит более 10 Мбит/с.

Рисунок 2.9 - Zyxel P-793H, зависимость скорости от расстояния, при работе по телефонной линии

2.2.5 Выбор коммутаторов

Требуется два коммутатора поддерживающих порты RJ-45 и протокол IEEE 802.3u 100Base-TX Fast Ethernet.

Определимся с требованиями по числу портов коммутаторов.

К коммутатору сетевого сегмента А будут подключены:

- сервер;

- SHDSL-модем;

- рабочие станции генерального директора (1 станция), технического директора (1 станция), администратора (1 станция), администрации (2 станции), бухгалтерии (2 станции);

- с учётом требований технического задания в части наличия резерва по числу станций не менее чем в 50% предусмотрим возможность подключения ещё не менее 4 станций.

Итого требуемое число портов коммутатора сетевого сегмента А составит не менее 13 портов.

К коммутатору сетевого сегмента Б будут подключены, в первое время:

- SHDSL-модем;

- рабочие станции клиентской службы (2 станции);

- в дальнейшем, в процессе уже ближайшей, и уже запланированной модернизации информационной системы предприятия предполагается подключение рабочих станций кладовщика (1 станция), мастера диагностики (1 станция), главного механика (1 станция), техперсонала (1 станция);

- с учётом требований технического задания в части наличия резерва по числу станций не менее чем в 50% предусмотрим возможность подключения, в ходе последующих модернизаций, ещё не менее 4 станций.

Итого требуемое число портов коммутатора сетевого сегмента Б составит не менее 11 портов.

Выберем коммутаторы фирмы Zyxel, которая зарекомендовала себя с лучшей стороны и является одним из наиболее качественных производителей продуктов данного типа на мировом рынке. По предъявляемым требованиям подойдут коммутаторы Zyxel ES-3116 поддерживающие 16 сетевых портов RJ-45 и сетевой протокол IEEE 802.3u 100Base-TX Fast Ethernet.

2.2.6 Выбор сервера

Исходя из условий технического задания, а именно количества рабочих станций, можно сделать вывод, что для данной ЛВС подойдет сервер начального уровня. К данной категории относятся сервера корпусного исполнения для небольшого офиса.

Серверы начального уровня предназначены:

- для малых предприятий, которым требуется экономично перейти от одноранговой сети к сети на основе сервера;

- идеально подходят в качестве файлового сервера, сервера печати и сервера электронной почты для малого предприятия, которому требуется повышение производительности.

Таким образом, был выбран сервер Fujitsu-Siemens - PRIMERGY Econel 200 S2 по следующим причинам:

- высокая общая производительность благодаря двум многоядерным процессорам Intel Xeon, более быстрой системной шине и увеличенному объему кэш-памяти;

- в этой модели реализованы испытанные серверные функции защиты данных (код коррекции ошибок ECC, патрулирование памяти и SDDC, встроенный контроллер RAID 1);

- поддержка легкосъемных жестких дисков SATA, которая дает возможность обеспечить отказоустойчивость при низких затратах;

- интегрированный сетевой адаптер, позволяющий передавать информацию по стандарту IEEE802.3z/Gigabit Ethernet на скорости 1 Гбит/c.

Технические характеристики:

1) Тип ЦП 2x DualCore Intel Xeon 5050, 3000 MHz;

2) Чипсет системной платы Intel Blackford-VS 5000V;

3) Системная платаFujitsu-Siemens D2530;

4) Кэш-памятьL1 - 32 Кб, L2 - 4096 Кб;

5) Системная память 2 модуля по 1024 Мб;

6) Дисковый накопитель 2 диска LSI объемом 463 Гб;

7) Контроллер SCSI/RAID LSI Logic Embedded MegaRAID;

8) Сетевой адаптер Intel(R) PRO/1000 EB1

2.2.7 Выбор источника бесперебойного питания

Система бесперебойного питания для сервера построим на основе источника бесперебойного питания IPPON Smart Power Pro 1000. ИБП данного типа выполнен по линейно-интерактивной технологии, с увеличенным временем работы от батареи (до 30 минут, что соответствует требованиям технического задания)) и обеспечивает синусоидальную форму выходного сигнала. Диапазон изменения входного напряжения +/-25%. ИБП имеет AVR с функцией повышения и понижения напряжения. Источники этой серии снабжены двумя коммуникационными портами (COM и USB), что позволяет управлять работой ИБП с подключённого компьютера. В число доступных функций входят полный цифровой микропроцессорный контроль и режим энергосбережения, автоматическое определение и выбор частоты 50/60Гц, холодный старт, защита от молнии и перепадов напряжения, защита от короткого замыкания и перегрузок, автоматическая подзарядка аккумуляторной батареи, индикация замены батареи, автоматическая диагностика и проверка батареи.

Технические характеристики ИБП:

- входное напряжение 220 В +/-25% от входного напряжения;

- рабочая частота 50 Гц или 60 Гц (определяется автоматически);

- время работы аккумуляторной батареи до 30 минут;

- масса 10 кг; габариты 140х436х210.

2.2.8 Другое оборудование

В данном случае предполагается, вплоть до последующих модернизаций информационной системы предприятия, использование уже имеющихся на предприятии рабочих станций. Стоит отметить, что на системных платах данных персональных компьютеров, на всех имеющихся рабочих станциях, уже присутствуют интегрированные сетевые адаптеры Ethernet обеспечивающие скорость передачи данных 100 Мбит/с, что позволяет обойтись без дополнительных затрат на приобретение сетевых Ethernet-адаптеров.

Lля организации выхода в мировую сеть Internet также возможно использование уже имеющегося оборудования, а именно использование уже имеющегося на предприятии ADSL модема DSL-2500U производства компании D-Link.

2.2.9 Схема соединения компонентов

Для предприятия предлагается локальная вычислительная сеть из 1 сервера и 7 семи рабочих станций, предполагающая простое, без модернизации кабельной системы, расширение до 11 станций, а также потенциальную возможность дальнейшего, без замены коммутаторов, расширения до 29 станций.

Схема соединений представлена в приложении «Схема соединений компонентов сети» (Приложение А).

2.2.10 Схема монтажа оборудования

Для предприятия выбрана кабельная система, которую предложено проложить по стенам коридоров и поместить в короба. Сервер разместим в помещении бухгалтерии, там же разместим SHDSL и ADSL модемы, источник бесперебойного питания и коммутатор сегмента А. Коммутатор сегмента Б и SHDSL модем сегмента Б разместим в помещении кабинет начальника склада.

Схема расположения оборудования и прокладки кабельной системы представлена «Схема расположения оборудования сегмент А» (Приложение Б), и «Схема расположения оборудования сегмент Б» (приложение В).

2.2.11 Расчёт длины кабеля

При расчете длины горизонтального кабеля учитываются следующие положения:

- Каждая телекоммуникационная розетка связывается с коммутационным оборудованием в кроссовой этажа одним кабелем.

- Кабельная система организуется так, чтобы, в соответствии со стандартом ISO/IEC 1180,1 длина кабелей горизонтальной подсистемы не превысила 90 м.

- Кабели прокладываются по кабельным каналам. Принимаются во внимание также спуски, подъемы и повороты этих каналов.

Известны два метода вычисления количества кабеля для горизонтальной подсистемы:

- метод суммирования;

- эмпирический метод.

Метод суммирования заключается в подсчете длины трассы каждого горизонтального кабеля с последующим сложением этих длин. К полученному результату добавляется технологический запас величиной до 10%, а также запас для выполнения разделки в розетках и на кроссовых панелях. Достоинством рассматриваемого метода является высокая точность. Однако при отсутствии средств автоматизации и проектировании СКС с большим количеством портов такой подход оказывается чрезмерно трудоемким, что практически исключает, в частности, просчет нескольких вариантов организации кабельной системы. Он может быть рекомендован для использования в случае наличия у разработчика специализированных программ автоматического проектирования (например, пакета CADdy), когда выполнение рутинных операций учета всех спусков, поворотов и т.д., а также подсчета общей длины каждого проброса перекладывается на средства вычислительной техники. Поскольку в нашем случае возможностью воспользоваться подобным программным обеспечением не было, воспользуемся эмпирическим методом. Его сущность заключается в применении для подсчета общей длины горизонтального кабеля обобщенной эмпирической формулы.

При применении эмпирического метода примерная длинна кабельных трасс сегмента принимается равной:

ДкХ= (Дmin+ Дmах)*N/2,	(2.1)

Где:

ДкХ - длина кабеля сетевого сегмента Х;

Дmin - длина минимального сегмента кабеля;

Дmах - длина максимального сегмента кабеля;

N - число трасс.

Таким образом получим, для сегмента А:

ДкА=(8+32)*7/2=280 (м)

Для сегмента Б:

ДкБ=(10+40)*4/2=100 (м)

Суммарная приближённая длинна кабеля:

Дк= ДкА+ ДкБ = 380 (м) (2.2)

С учётом технологического запаса, возьмём технологический запас в 10% суммарная длинна кабеля составит 428 метра.

2.2.12 Перечень закупаемого оборудования

Перечень закупаемого оборудования составленный на основании принятых при проектировании сети решений и произведенных расчетов представлен в таблице «Перечень закупаемого оборудования» (Таблица 2.2)

Таблица 2.2 - Перечень закупаемого оборудования

№	Наименование	Тип	Кол-во	Стоимость единицы руб	Стоимость
1	2	3	4	5	6
1	Сервер	Fujitsu-Siemens PRIMERGY Econel 200 S2	1	73 500	73 500
2	Коммутатор	Zyxel ES-3116	2	2900	5 800
3	Источник бесперебойного питания	IPPON Smart Power Pro 1000	1	4 950	4950
4	SDHL модем	Zyxel P-793H	2	16 900	33800
5	Коммутационный шнур	Категория 5 неэкранированный RJ45- RJ45, 0,9 м	20	250	5000
6	Коммутационный шнур	Категория 5 неэкранированный RJ45- RJ45, 1,5 м	12	240	2880
7	Коммутационная панель	5 UTP 24 порта 19", 1U	2	695	1390
8	Организатор кабелей коммутационной панели		2	425	850
9	Кабель UTP	Category 5 неэкранированный	428	30	12 840
10	Розетка RJ-45		20	95	1800
11	Короб монтажный	40х20	120	7	840
12	Угол внутренний	40х20	20	40	800
13	Угол внешний	40х20	14	20	280
14	Заглушка	40х20	10	35	350
15	Накладка на стык профиля		15	40	600
Итого:	144880

1. Условия эксплуатации сети не предъявляют повышенных требований к пропускной способности сети, потому, на настоящий момент, для обеспечения выполнения стоящих перед сетью задач, достаточным было бы использования базового варианта Ethernet, использующего кабельные системы с пропускной способностью до 10 Мбит/с. Однако имея в виду соображения обеспечения масштабируемости сети, и тот факт, что практически всё современное сетевое оборудование, в том числе средства поддержки сети уже имеющиеся на предприятии (встроенные сетевые карты) поддерживают стандарты Fast Ethernet, имеет смысл выбрать вариант построения сети на основе базовой технологии Fast Ethernet (100BASE-T).

2. В данном случае, учитывая то, что предполагается не модификация уже существующей, а монтаж новой кабельной системы, а также то, что компьютеры и сетевое оборудование будут располагаться в помещениях со стандартными условиями по уровню электромагнитных помех, наиболее обоснованным будет использование кабельной системы 100Base-TX с использованием кабеля EIA/TIA-568 UTP категории 5.

3. В данном случае на выбор топологии оказывает тот факт, Учитывая то обстоятельство, что помещения предприятия подлежащие компьютеризации образуют две компактных группы территориально разнесённых на значительное расстояние, для построения сети следует выбрать вариант с разделением сети на два сегмента:

- сегмент офиса (сетевой сегмент А);

- сегмент производственно-складских помещений (сетевой сегмент Б).

4. Прокладка выделенного кабеля для организации связи сегментов сети потребовала бы значительных дополнительных финансовых затрат, а предполагаемый трафик между сегментами невелик, потому, для организации межсегментной связи, следует использовать цифровые линейные SHDSL модемы (два модема) работающие по линиям телефонной сети.

5. Для использования в сети возможно предложить следующее оборудование:

- SHDSL-модемы Zyxel P-793H;

- сетевые коммутаторы Zyxel ES-3116;

– сервер Fujitsu-Siemens - PRIMERGY Econel 200 S2;

– источник бесперебойного питания IPPON Smart Power Pro 1000;

– ADSL модем DSL-2500U:

– в качестве сетевых адаптеров следует использовать интегрированные сетевые адаптеры сервера и рабочих станций.

3. ВЫБОР СИСТЕМНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

3.1 Выбор операционной системы для серверов

Серверные операционные системы характеризуются следующим:

- поддержка мощных аппаратных платформ, в том числе мультипроцессорных;

- широкий набор сетевых служб;

- поддержка большого числа одновременно выполняемых процессов и сетевых соединений;

- наличие развитых средств защиты и средств централизованного администрирования сети.

Учитывая имеющийся на предприятии опыт работы с операционными системами Windows компании Microsoft, а также развитую систему поддержки этих операционных систем остановимся на выборе из числа серверных операционных систем Windows.

Выберем последнюю версию этой операционной системы, а именно Windows-2008.

Характеристики системы Windows 2008 server:

- Простота администрирования и сопровождения. Администрирование требует знания операционной системы, в тоже время интерфейс знаком по настольным системам, что значительно облегчает процесс администрирования и обучения;

- Поддержка стандартных транспортных протоколов. Поддерживаются все наиболее распространенные транспортные протоколы:TCP/IP, IPX/SPX, NetBEUI.

- Обеспечение сетевой печати. Базовая ОС обеспечивает все виды сетевой печати;

- Обеспечение электронной почты. Предлагается дополнительный продукт MS Exchange, обеспечивающий функционирование системы. MS Exchange дополнительно поддерживает электронные формы и позволяет разрабатывать расширение почтовой системы;

- Условия лицензирования. Лицензии можно приобретать на произвольное число пользователей.

- Локализация продукта. Клиентское программное обеспечение локализуется практически для всех языковых групп, в том числе для России. Серверное программное обеспечение обеспечивает поддержку всех языков клиентской стороны.

- Наличие разработок третьих фирм. Практически все фирмы на рынке программных продуктов разрабатывают продукты под Windows 2008 server.

- Поддержка новых устройств. Обеспечивается поддержка практически всех новых устройств выпускаемых различными производителями. Большинство производителей оборудования самостоятельно разрабатывают драйверы для систем Windows 2008 server.

- Поддержка многопроцессорных и кластерных систем. Базовая ОС обеспечивает поддержку до четырех процессоров. При увеличении числа процессоров необходимо лицензирование со стороны производителя аппаратной системы. Имеются кластерные решения.

- Поддержка технологии интранет. Поддержка технологии intranet встроена в ОС. В базовую ОС входят такие службы, как Web-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, редактор HTML FrontPage, поддержка активных серверных страниц, Index Server, DNS Server, DHCP Server.

Известно несколько модификаций данной операционной системы:

Web Edition. Предназначена для построения и хостинга веб-приложений,

веб-страниц и веб-сервисов.

Standart Edition. Предназначена для работы в небольших организациях и обепечивает подключение к Интернету и доступ к файлам и принтерам.

Enterprise Edition. Разрабатывалась с прицелом на использование в сфере среднего и крупного бизнеса.

Datacenter Edition. Предназначена для работы с крупными базами данных.

Из данных модификаций, под наш случай, наиболее подходит модификация Enterprise Edition.

3.2 Выбор операционной системы для станций

Учитывая высокие требования к оборудованию со стороны операционных систем Windows Vista и Windows Seven, и то что на предприятии ещё используются рабочие станции с конфигурациями не вполне удовлетворяющими требованиям к оборудованию со стороны этих операционных систем, выберем операционную систему Windows XP Professional.

При работе с Windows XP Professional доступны эффективные средства и технологии. При помощи дистанционного управления рабочим столом можно получить доступ к сеансу Windows с другого компьютера, также как и при работе за своим компьютером. При помощи средства «Помощник по поиску» можно быстро найти необходимые сведения. Средства «Защита файлов Windows» и «Восстановление системы» предотвращают случайное удаление важных файлов и возвращают систему в исходное состояние в случае возникновения проблем. В случае ошибки системы или программы можно отправить в корпорацию Microsoft отчет, а также можно использовать компонент NetMeeting для проведения собрания по сети с другими пользователями в любое время. При работе на компьютере с плоскоэкранным монитором (как у переносных компьютерах) можно использовать технологию ClearType для отображения экранных шрифтов. Эта передовая технология корпорации Майкрософт, обеспечивающая четкость отображения шрифтов. Помимо этого технология Dualview позволяет использовать отдельный монитор с переносным компьютером.

Windows XP предлагает множество средств, которые необходимы в современных высокоскоростных коммуникационных сетях для работы и развлечения. В этот пакет инструментов входят средства, помогающие устанавливать и настраивать конфигурацию системных ресурсов, пользователей и групп пользователей, а также плановых системных задач. Набор стандартных программ позволяет полностью выполнить любое задание, в чем бы оно ни заключалось. Можно создавать документы и изображения, производить вычисления, планировать свое рабочее время и проводить интерактивные совещания со своими сотрудниками. Когда настанет пора отдыха, можно послушать музыку, найденную в Интернете, или поиграть в игры. Средства связи и развлекательные программы помогут хорошо отдохнуть.

Windows XP Professional обладает улучшенными возможностями для работы программ в фоновом режиме. Общая защита значительно улучшена, поэтому можно более безопасно использовать обозреватель Интернета и совершать в нем покупки. Можно также общаться с другими пользователями по сетям, не беспокоясь о сохранении конфиденциальности файлов личных данных. Быстродействие позволяет запускать большее количество программ одновременно, при этом программы работают с максимальной скоростью. Windows XP Professional надежна и устойчива, поэтому всегда можно рассчитывать на быстродействие и эффективную работу компьютера. Помимо этого достигнут максимально возможный уровень совместимости с другими программами.

Очевидно, что средства Windows XP Professional позволяют упростить использование компьютера, обеспечивают эффективность работы и возможность использования компьютера для развлечений. Например, можно при помощи средства «Дистанционное управление рабочим столом» получить доступ к рабочему компьютеру и его ресурсам из дома, а также просматривать файлы и документы на рабочем столе своего компьютера, находясь за компьютером сотрудника. При помощи программы NetMeeting можно устраивать виртуальные собрания по сети с пользователями, расположенными в любой точке земного шара, а также участвовать в обсуждениях, используя аудио- и видеоустройства и программу «Разговор». Получение справки максимально упрощено. При помощи средства «Удаленный помощник» можно отправить по электронной почте сообщение специалисту по компьютерам или сотруднику службы поддержки, который поможет решить возникшую проблему. При работе в Windows XP Professional возможно использование расширенной интерактивной справочной системы, содержащей сведения о всех средствах операционной системы, а также электронный учебник, который поможет получить дополнительные сведения о возможном решении проблемы.

Windows XP включает последнюю версию программы MSN Explorer с полным пакетом служб Microsoft, а также последний выпуск программы Internet Explorer. Пользователи получают возможность контролировать конфиденциальность и безопасность при просмотре Интернета.

При использовании Windows XP Professional работа с домашней сетью максимально упрощена. Для быстрой настройки сети используется мастер настройки сети. Для всех компьютеров в сети можно использовать общее подключение к Интернету. При этом компьютер будет защищен брандмауэром подключения к Интернету.

При использовании Windows XP Professional работа с файлами и папками выполняется более эффективно. Можно выполнять задачи с более понятным интерфейсом веб-страниц и просматривать сведения о файлах и папках. Имеется больше возможностей сопоставления определенных типов файлов с определенными программами. Помимо этого максимально упрощена автономная работа с файлами и папками. Сжатие файлов и папок с целью экономия места на компьютере выполняется просто и быстро.

Системные требования для Windows XP Professional невысоки. Это одно или двухпроцессорный ПК с процессором тактовой частоты не менее 233 МГц. Рекомендуется процессор 300 МГц или более мощный (рекомендуется использовать процессоры семейства Intel Pentium/Celeron или AMD K6/Athlon/Duron или процессоры совместимые с данными типами процессоров).

3.3 Выбор средств удаленного администрирования

Большинство программ для удаленного администрирования состоят из двух частей - сервера и клиента (его еще называют вьювер или просмотрщик). Первый устанавливается на удаленной машине, то есть, на той, которой нужно управлять. Клиентская часть ставится на компьютере, с которого вы планируете управлять другим ПК. Для того чтобы клиент работал, на удаленном ПК обязательно должна быть запущена серверная часть, поэтому при установке на удаленном ПК программу лучше сразу поместить в "Автозагрузку".

Кроме этого, если на компьютерах используется брандмауэр, нужно обязательно создать приложение, разрешающее работу с приложениями для удаленного администрирования, иначе брандмауэр может решить, что подключение к ПК - это атака извне и не допустить подключения.

Remote Administrator (Radmin) - это одна из самых популярных программ для наблюдения за удаленным компьютером среди русскоязычных пользователей. Причин тому несколько: во-первых, программа разработана российской компанией и потому имеет полноценный русский интерфейс. Во-вторых, Radmin имеет только самые необходимые средства для управления удаленным ПК и очень проста в настройке. В-третьих, программа имеет небольшой размер дистрибутива, который можно легко переслать по почте.

Radmin работает в нескольких режимах: передача файлов, полное управление, только просмотр, телнет и выключение. Есть встроенный файловый менеджер, при помощи которого файлы передаются с одного ПК на другой. Программа ведет статистику используемого трафика и может шифровать данные.

При помощи Radmin можно управлять как одним удаленным компьютером, так и сразу несколькими. Причем, для каждого можно установить свой пароль. Если требуется обеспечить повышенный уровень безопасности, можно принять дополнительные меры предосторожности: включить защиту от перебора пароля и составить список запрещенных IP-адресов.

Symantec pcAnywhere более развитая программа, обычно используемая сетевыми администраторами. Все действия, которые администраторы иначе вынуждены были бы делать перемещаясь по зданию от одного компьютера к другому, при помощи pcAnywhere можно выполнить удаленно.

В программе есть инструмент для управления службами операционной системы, редактор для работы с реестром, средство для работы с командной строкой, возможность удаления или приостановки выполнения приложений и даже чат с пользователем. Еще одна полезная возможность - доступ к журналу событий. Заглянув в журнал, можно сразу же увидеть все действия пользователя и разобравшись с причиной проблемы, решить ее.

Менеджер файлов. Работая с pcAnywhere, можно не только копировать файлы с одного ПК на другой и удалять их, но и выполнять множество других операций. Например, определять очередность копирования, прерывать его и позже возобновлять с того же места, сравнивать папки, производить синхронизацию и т.д.

UltraVNC 1.02. Основное преимущество этой программы перед другими приложениями - бесплатный статус. Она ничем не уступает многим коммерческим продуктам, а в некоторых случаях даже их превосходит.

Одна из интересных возможностей программы - тонкая настройка серверной части. Если по каким-то причинам нужно скрыть наличие на удаленном компьютере программы-сервера, можно вызвать окно настроек программы, щелкнув по значку в области уведомлений, и ограничить права пользователя. Например, можно запретить закрытие программы и изменение ее настроек с сервера, а также скрыть значок в системном трее, чтобы у любопытных возникало меньше вопросов..

Все основные инструменты для управления удаленным компьютером собраны в верхней части окна вьювера. Используя эти кнопки, можно, например, выполнять на ПК команду CTRL+ALT+DEL, открывать меню "Пуск", переключаться из оконного режима просмотра в полноэкранный, обновлять экран, если картинка "подвисла", вызывать окно чата или файлового менеджера. В целом, инструменты управления очень удобны.

RemotelyAnywhere - это не совсем обычная программа для администрирования. В отличие от других подобных утилит, она состоит только из одной части - сервера, а роль клиента выполняет браузер. Иными словами, устанавливать программу нужно только на том, компьютере, к которому нужно подключиться. Это очень удобно, если необходимо проводить удаленное администрирование с чужого компьютера, на котором администратору сети невозможно установить свои программы.

Для работы программа задействует специальный ActiveX-компонент браузера и использует собственный протокол обмена данными. Когда сервер установлен и запущен, к компьютеру можно получить доступ, введя в браузере адрес https://ваш_IP:2000 (если необходимо работать с программой через Интернет) или https://имя_компьютера:2000 (если предполагается подключаться по локальной сети). После этого нужно указать имя пользователя и пароль, которые используются для входа в Windows на удаленном компьютере. Безопасность подключения обеспечивается NTLM-аутентификацией, защищенной 1024-битовым ключом.

После подключения в окне браузера будут выведены подробные сведения об удаленном ПК, в том числе, его конфигурация, степень заполнения жесткого диска, загруженность процессора, сетевая активность и т.д.