1.3.1 Задачи, решаемые с использованием средств ЭИВТ

С использованием средств ЭВТ решаются как задачи обеспечения деятельности предприятия и его служб, так и задачи обслуживания клиентов предприятия. В решении задачи управлении предприятием (управление финансами, управление кадрами, юридическое обеспечение) используются, например (основные средства):

автоматизированная система "1С Бухгалтерия";

автоматизированная система "Клиент газ";

информационно-правовое обеспечение "Гарант".

Работа с клиентами (как юридическими, так и физическими лицами) обеспечивается:

информационной системой "Инфа клиент";

информационной системой "Ballon".

В решении ряда задач также используется и разнообразное программное обеспечение общего применения.

Системное программное обеспечение обеспечивает условия для выполнения управленческих, организационных и производственных задач.

Задачи, решаемые на предприятии без использования (или с незначительным использованием) вычислительной техники, могут быть более эффективно решены с использованием средств ЭВТ, такие как задачи обеспечения ремонта и периодического технического обслуживания компонентов газовой сети.

1.3.2 Технические средства

Основываясь на данных предпроектного обследования, составим таблицу "Основные технические средства ИВТ используемые на предприятии" (таблица 1.6). В связи со значительными масштабами предприятия и широким использованием на предприятии компьютерной техники в таблицу включены только основные технические средства.

Таблица 1.6 - Основные технические средства

Предприятие оборудовано компьютерами семейства IBM PC различной комплектации. Большинство персональных компьютеров имеют следующие характеристики:

процессор Intel Celeron или Pentium;

материнская плата;

видеокарта 256 Мбайт, 128 бит;

оперативная память - 1024 Мбайт;

жесткий диск - 80-250 ГB;

устройство для чтения и записи компакт-дисков DVD-ROM;

монитор с диагональю 19?;

дисковод гибких дисков.

Сервера идентичны по исполнению и параметрам, основные параметры приведены в таблице "Параметры серверов" (таблица 1.7).

Таблица 1.7 - Параметры серверов

Серверное и телекоммуникационное оборудование установлено в две стойки 19?, глубина 800мм, высота U42 производства компании Rittal.

1.3.3 Программные средства

На основе данных предпроектного обследования составим таблицу "Использование программных средств" (таблица 1.8). В таблицу включены только основные средства.

Таблица 1.8 - Использование программных средств

В таблице 1.8 на пересечении столбцов и строк стоят символы, означающее следующее:

x - основное назначение;

/ - применение в процессе;

\ - обеспечение условий выполнения задачи;

у - уникальное программное средство, специально созданное для решения соответствующих задач на предприятии или в отрасли;

а - адаптированное программное средство, адаптированное под решение задач предприятия;

п - прочее прикладное программное обеспечение;

с - системное программное обеспечение.

1.3.4 Локальная сеть предприятия

Все компьютеры предприятия объединены в локальную сеть. Применяется сеть в стандарте Ethernet, одна из самых популярных технологий построения локальных сетей, основанная на стандарте IEEE 802.3.

Технология сети Ethernet использует метод коллективного доступа с опознанием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with / Collision Detection). Кабельная система оснащена медными кабелями категории 5.

Используется вариант известный как Fast Ethernet или Switch Ethernet. Технология Switch Ethernet является эволюционным развитием классической Ethernet. Ее основными достоинствами являются:

возможность увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;

сохранение метода случайного доступа Ethernet;

использование звездообразной или древовидной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных.

Использование Switch Ethernet позволяет осуществлять переход к скоростным сетям, сохраняющим значительную преемственность с базовой технологией.

Значительная часть оборудования (коммутаторы, встроенные сетевые контроллеры рабочих станций) в рассматриваемой сети обеспечивает работу по скоростным протоколам, а кабельная система совместима со спецификацией 100BASE-TХ (обеспечивает скорость передачи 100 Мб/c). Сеть работает по протоколу передачи данных на скорости 10 Mb/c, что соответствует скоростям передачи протокола кабельной системы 10BASE-T. Связано это с историческими причинами, прежде всего с использованием, до недавнего времени, значительного числа рабочих станций оснащённых контроллерами Ethernet-10.

В сети используется топология "Дерево", общие шины не используются, все сегменты сети являются выделенными. В пользовательской части сети (в качестве хабов 1 уровня) используются Ethernet-коммутаторы (хабы) D-Link DES-1016D. Коммутатор D-Link DES-1016D является неуправляемым переключающим коммутатором (switching hub) 10/100 Мбит/с предназначенным для повышения производительности работы малой группы пользователей. Параметры приведены в таблице "Параметры используемых коммутаторов" (Таблица 1.9).

Таблица 1.9 - Параметры используемых коммутаторов

Коммутатор снабжен 16 портами 10/100 Мбит/с, позволяющими небольшой рабочей группе гибко подключаться к сетям Ethernet-10, Fast Ethernet-100, Gigabit Ethernet, а также интегрировать их. Это достигается благодаря свойству портов автоматически определять сетевую скорость, согласовывать стандарты 10Base-T, 100Base-TX, а также режим передачи полуполный дуплекс.

В качестве хабов 0 уровня используются Ethernet-коммутаторы (хабы) D-Link Gigabit Ethernet DGS-1216R. Коммутатор D-Link Gigabit Ethernet DGS-1216R являются управляемыми, и дополнительно обеспечивает возможность маршрутизации пакетов в сети, что, в данном случае, призвано повысить уровень аутентификации сети. Остальные параметры аналогичны упомямянутым выше параметрам D-Link DES-1016D.

С развитием сети и увеличением сетевого трафика многие сегменты 10-мегабитного Ethernet оказались перегруженными, реакция серверов в них значительно упала, а частота возникновения коллизий существенно возросла, еще более снижая номинальную пропускную способность.

Оба сервера находятся в одном помещении (серверной), и связаны корневым коммутатором. Соединения серверной (корневой) части сети отображено на рисунке 1.2 - "Схема соединений корневой части сети" [1].

Рисунок 1.2 - Схема соединений корневой части сети

На рисунке 1.2:

Корневой коммутатор - DSG-1216R, хаб нулевого уровня;

Хаб L1 - D-Link DES-1016D - хаб первого уровня, h1;

p1-p9 - порты хаба;

Сервер 1 - коммуникационный сервер;

Сервер 2 - главный сервер;

ЦМ - цифровой модем;

ПО - периферийное оборудование, подключенное к TCP/IP серверу;

ИБП 1-10 - источники бесперебойного питания.

В результате обследования сети предприятия, очевидно, что она не в полной мере удовлетворяет предъявляемым требованиям, характеризуется присутствием "узких мест", приводящих к перегрузкам сети, увеличению времени отклика в сети, временным отказам в обслуживании. Можно заметить, что применение протокола передачи данных на скорости 10 Mb/c недостаточно для решения поставленных задач. Работа различных групп пользователей в одном сетевом кластере затрудняет обслуживание сети, а также создаёт дополнительные уязвимости, приводящие к снижению уровня аутентификации. Актуальной задачей является также развитие сети в сторону более широкого использования резервирования.

1.3.5 Организация доступа к мировым информационным сетям

Большинство рабочих станций организации имеет доступ к сети интернет для полноценного решения поставленных задач, который осуществляется с помощью ADSL-модемов и локальной сети предприятия. Обслуживание модемов и акселерация выполнения операций маршрутизации сетевых пакетов осуществляется с использованием аппаратного маршрутизатора. Для обеспечения безопасности и контроля за трафиком, на коммуникационный сервер установлено соответствующее программное обеспечение Доступ к глобальной сети обеспечивается при помощи цифрового модема, работающего по оптоволоконной линии, пропускная способность линии 1 Гб/с. Поставщиком услуг высокоскоростного доступа к ресурсам мировой сети является соответствующее подразделение ЗАО "ЮТК".

1.3.6 Обеспечение информационной безопасности, защита информации

Защита информации обеспечивается комплексом программных (используется антивирусное программное обеспечение от ESET NOD32), и организационных мер (еженедельное резервное копирование для особо важных файлов). Защита от аварий электропитания осуществляется с использованием источников бесперебойного питания типа Line-interactive подключенных к сети через адаптеры Ethernet. Резервное аккумуляторное питание обеспечивается только для оборудования серверной (сервера, Ethernet-коммутаторы), расчётное время поддержания питания при 100% нагрузке достигает 1 часа, что вполне достаточно учитывая наличие на предприятии также и резервного ввода питания. Можно отметить наличие слабых мест в системе защиты данных и информационной безопасности. Прежде всего, это, уже отмеченное выше, недостатки в построении локальной сети предприятия.

1.3.7 Информационные базы и информационные потоки

Информационные потоки на предприятии - это перемещение информации от одного сотрудника организации к другому или из одного отдела в другой. Цель работы с информационными потоками - упрощение и оптимизация работы. Информационное поле предприятия условно можно подразделить на внутренние (собственные) и внешние потоки. Собственные информационные потоки объединяют информацию, зарождающуюся и циркулирующую внутри предприятия. К ним следует относить:

данные бухгалтерского учета и другой обязательной отчетности за текущий и прошлые периоды;

первичные документы торгового и оперативного учета;

приказы и распоряжения руководителя (письменные и устные);

данные внутреннего документооборота (бумажного и электронного);

результаты анализа финансовой деятельности;

другие данные.

Внутренние потоки образуются в основном, при использовании на предприятии программных продуктов "Инфа Клиент", " Гарант", "Клиент газ", "1С Бухгалтерия".

Внешние информационные потоки представляют собой информацию, создаваемую вне предприятия во внешней деловой среде. Внешняя деловая среда - это совокупность экономических, политических, иных субъектов, действующих за пределами предприятия, и отношений, складывающихся между ними и предприятием. К внешним возможно отнести Internet-потоки, связанные с обслуживанием пользователей работающих на дальнем подключении.

1.3.8 Проблемные ситуации и способы их решения

Определяющим моментом в процессе развития предприятия является диагностика проблемной ситуации, то есть выявление несоответствия фактического состояния объекта управления его планируемому, желаемому состоянию (цели или результату).

Целью идентификации текущей проблемной ситуации на предприятии в рамках обследования его состояния является поиск соответствующих управляющих воздействий, которые возможно применить для ее устранения. Таким образом, идентификация проблемных ситуаций на предприятии является информационным базисом его функционирования и развития в будущем, что непосредственно влияет на качество.

Проблемные ситуации в работе информационной системы предприятия, выявленные в ходе предпроектного обследования, а также возможные способы решения проблемных ситуаций, представлены в таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Проблемные ситуации и способы их решения

1.3.9 Выбор проблемной ситуации для решения

Одними из центральных проблем в функционировании информационной системы предприятия - это проблемы связанные с работой, имеющейся на предприятии локальной сети. Ныне эксплуатируемая корпоративная сеть разрабатывалась и монтировалась в 2005 - 2006 годах.

В настоящий момент, в связи с расширением использования средств ИВТ на предприятии наблюдается резкий рост загрузки сети, что приводит к перегрузкам, а значит к росту времени отклика и отказам в обслуживании.

Исходя из предпроектного обследования, стали заметны недостатки существующей корпоративной сети.

Текущие архитектурные решения сети во многом не соответствуют современным требованиям.

В связи с перечисленным ранее, для решения в ходе дипломного проектирования выбираются следующие проблемные ситуации: 3, 4 и 5, согласно таблицы 1.10, а способ их решения - разработка проекта корпоративной сети ЗАО "Карачаево-Черкесскгаз", г. Черкесск.

1.4 Формулировка задачи проектирования

1.4.1 Общие сведения о проекте

Полное наименование системы: корпоративная сеть ЗАО "Карачаево-Черкесскгаз", г. Черкесск.

Условное наименование системы: КС ЗАО КЧ

Наименование предприятия разработчика - ГОУ ВПО СевКавГТУ, факультет ИТТ, кафедра информационных систем и технологий, студент группы ИС-061 Олениченко Денис Александрович.

Наименование заказчика: ЗАО "Карачаево-Черкесскгаз", г. Черкесск.

1.4.2 Назначение, цели создания информационной системы

Назначение системы: разрабатываемая КС ЗАО КЧ предназначена для объединения информационных вычислительных систем различных подразделений в единую информационную структуру, обеспечения доступа пользователей к общим информационным ресурсам, обеспечение информационных услуг населению.

Цели создания системы: разрешение следующих ряда проблемных ситуаций в информационной системе КС ЗАО КЧ, а именно недостаточно высокий уровень аутентификации, значительное сокращения время отклика при обращении к базам данных, отказы в облуживании в моменты максимальных нагрузок на локальную сеть.

корпоративная сеть информационная безопасность

1.4.3 Характеристика объекта автоматизации

Краткие сведения об объекте автоматизации - серверные помещения, рабочие места сотрудников КС ЗАО КЧ.

Условия эксплуатации - закрытые, вентилируемые и отапливаемые и кондиционируемые помещения.

1.4.4 Требования к системе

Общие технические требования:

1. Сеть должна размещаться на первом, втором и третьем этажах пятиэтажного здания.

2. Средствами корпоративной вычислительной сети должны быть оснащены все отделы и подразделения предприятия.

3. Должна быть обеспечена возможность выхода ЛВС в Internet через корпоративную сеть учреждения.

4. Проектируемая локальная вычислительная сеть должна обеспечить работу пользователей с базами данных предприятия, и коллективное использование устройств.

Частные технические требования:

1. Сеть должна обеспечивать выполнение всех уставных задач, решаемых на предприятии с использованием средств ЭИВТ.

2. Информационная нагрузка должна быть определена на основании фактических информационных потоков с учетом потребностей развития ЛВС.

3. Для развития ЛВС должен быть предусмотрен резерв до 30% по производительности.

4. Внутренний трафик каждого подразделения должен быть локализован.

5. Должны быть разработаны меры обеспечения защиты оборудования ЛВС от воздействия вредных факторов, питающего напряжения, время автономной работы от источников резервного питания оборудования должно быть до 30 мин.

6. Должна быть разработана необходимая эксплуатационная документация.

В том числе: проектирование инструкции по эксплуатации и конфигурированию ЛВС, инструкции пользователю.

Требования по безопасности:

1. Должна быть обеспечена безопасность доступа пользователя к информационным ресурсам ЛВС.

2. Должна быть обеспечена безопасность локальной вычислительной сети при выходе в Internet через корпоративную сеть.

Требования по надежности:

Корпоративная сеть должна иметь технические средства, среднее время безотказной работы оборудования ЛВС которых не менее T_o = 35000 часов. Следовательно среднее время восстановления работоспособности корпоративной сети должно быть не более t_в = 0,4 часа.

Конструктивные требования:

1. ЛВС должна быть разработана по нормативам структурированной кабельной сети.

2. При прокладке кабеля до места расположения подразделения должны использоваться фальшполы и межэтажные слаботочные ниши, а открытые участка кабеля в местах расположения подразделений должны быть уложены в короб.

3. Каждое рабочее место должно быть оборудовано коммутационной розеткой.

4. В монтажном шкафу должно располагаться коммутационное оборудование, доступ к которому посторонним лицам запрещен.

Требования по экономике:

Необходимо произвести планирование работ, выполнить расчет сметы затрат и дать заключение о целесообразности проведения работ и договорной цене.

Требования по охране труда:

Должны быть обеспечены требования электробезопасности на рабочем месте оператора (администратора) проектируемой сети, и прочих рабочих местах.

1.4.5 Состав и содержание работ по созданию системы

Проведение работ по настоящему техническому заданию выполняется следуя календарному плану проведения работ по дипломному проектированию.

– изучение предметной области - с 30 ноября 2010 по 14 марта 2011 г.;

– разработка требований - с 12 марта по 01 мая 2011 г.;

– обоснование основных технических решений - с 01 по 15 мая 2011 г.;

– сдача темы - с 15 по 25 мая 2011 г.

1.4.6 Порядок контроля приёмки подсистемы

Специально созданной комиссией проводятся испытания системы. В состав комиссии входят представитель заказчика и исполнитель, результаты испытаний отражаются в протоколе. Испытания проводятся на объектах заказчика. Приёмка системы в целом осуществляется комиссией создаваемой заказчиком, которая оформляет акт сдачи-приёмки работ.

1.4.7 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие

Для проведения работ, при которых гарантируется соответствие системы требованиям, содержащимся в настоящем техническом задании, в организации заказчика должен быть проведен комплекс технических и организационных мероприятий по подготовке помещений для размещения системы и подготовке аппаратного и программного обеспечения. Заказчик в срок до начала проведения работ должен:

предоставить необходимые сетевые порты для подключения системы;

предоставить свободные IP-адреса для настройки компонентов системы;

предоставить линии заземления и электропитания для подключения оборудования;

исполнителю по требованию должна быть предоставлена информация, необходимая для качественного исполнения работ.

1.4.8 Требования к документированию

Рабочая документация должна соответствовать требованиям ГОСТ РФ. Обязательными являются документы регламентирующие процедуры:

монтаж кабельной системы;

установки и подключения компонентов оборудования;

проведения приёмочных тестов и испытаний.

1.4.9 Источники разработки

Источниками разработки являются:

ГОСТ 34.602.89 Комплекс стандартов на автоматизированные системы;

заказ на разработку;

отчёт о преддипломной практике.

Выводы:

1. Изучена организационная структура предприятия ЗАО "Карачаево-Черкесскгаз", документооборот, информационная система, существующая на предприятии, и произведен анализ целей. Изучен состав технических и программных средств предприятия и его функциональная модель. На основе полученной информации выявлено, что организационная структура предприятия является линейной, а документооборот полностью автоматизирован.

2. Анализ проблемных ситуаций предприятия выявил, что основной является сложность обеспечения непрерывной работы информационной системы, что приводит к увеличению времени отклика при обращении к информационным базам и отказам в обслуживании.

3. Для устранения проблемной ситуации связанной с низкой производительностью локальной вычислительной сети разработан план расширения сети, отвечающий требованиям предприятия, сформированы основные критерии и требования для реализации проекта, его тестирование, отладка и внедрение в эксплуатацию.

2. Разработка проекта аппаратной части сети

2.1 Детализация требований к сети