Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Теоретические сведения взаимодействия открытых систем
• Характеристика семиуровневой модели OSI
• 2. Основные этапы обслуживания и модернизации локальной сети предприятия
• Вид автоматизированной деятельности на предприятии
• Выбор топологии локальной вычислительной сети
• Проектирование структурированной кабельной системы
• Архитектурная стадия проектирования
• Телекоммуникационная стадия проектирования
• Аппаратные средства локальной вычислительной сети
• Программные средства локальной вычислительной сети
• Информационная безопасность локальной вычислительной сети
• Электропитание локальной вычислительной сети
• 3. Техническое обслуживание локальной вычислительной сети
• 4. Охрана труда при выполнении работ по организации сети
• Заключение
• Библиографический список

Введение

Информационная инфраструктура современного предприятия представляет собой сложнейший конгломерат разномасштабных и разнородных сетей и систем. Чтобы обеспечить их слаженную и эффективную работу, необходима управляющая платформа корпоративного масштаба с интегрированными инструментальными средствами. Однако до недавнего времени сама структура индустрии сетевого управления препятствовала созданию таких систем - "игроки" этого рынка стремились к лидерству, выпуская продукты ограниченной области действия, использующие средства и технологии, не совместимые с системами других поставщиков.

Сегодня ситуация меняется к лучшему - появляются продукты, претендующие на универсальность управления всем разнообразием корпоративных информационных ресурсов, от настольных систем до мэйнфреймов и от локальных сетей до ресурсов Сети. Одновременно приходит осознание того, что управляющие приложения должны быть открыты для решений всех поставщиков.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что в связи с распространением персональных компьютеров и созданием на их основе автоматизированных рабочих мест (АРМ) возросло значение локальных вычислительных сетей (ЛВС), обслуживание которых, является объектом нашего исследования.

Предметом исследования являются основные методы организации и проведения обслуживания современных компьютерных сетей.

Для решения поставленных в курсовом проекте задач требуется анализ актуальных теоретических сведений о проектировании структурированных кабельных систем, локальных вычислительных сетей и систем информационной безопасности компьютерных сетей. Под информационными источниками понимаются:

учебная литература;

инструкции к оборудованию;

сайты производителя оборудования;

специализированные журналы.

Были изучены следующие информационные источники:

1) А.Б. Семенов. Администрирование структурированных кабельных систем. М. ДМК пресс, Компания АйТи, 2009. - 192 с. Книга содержит обширный современный материал, для специалистов, занимающихся проектированием, строительством и в особенности эксплуатацией структурированных кабельных систем. Монография раскрывает наиболее сложные вопросы эксплуатации структурированных кабельных систем. Каждая глава посвящена вопросам стандартизации администрирования в соответствии с международными и американскими стандартами, структуре базы данных системы администрирования, специализированному программному обеспечению не интерактивного управления структурированной проводкой, аппаратными техническими решениями по активной идентификации и механической блокировке некорректного подключения и отключения коммутационных шнуров. Книгу отличает взвешенный ответственный подход к используемой терминологии, она проста для понимания, содержит обширный иллюстративный материал и с успехом может быть использована для подготовки и переподготовки специалистов по направлению "Телекоммуникации".

2) П.А. Самарский. Основы структурированных кабельных систем. М. ДМК пресс, Компания АйТи, 2007. - 228 с. Книга имеет целью кратко познакомить читателя с основами структурированных кабельных систем и помочь ему свободно ориентироваться в этой бурно развивающейся отрасли корпоративных телекоммуникаций. Издание, ориентированное на специалистов в области телефонии, локальных вычислительных сетей, телевидения и других телекоммуникационных систем зданий, полностью соответствует обновленным редакциям международного и американского стандартов на структурированные кабельные системы, а также дополнительным стандартам, относящимся к этой области. Книга предназначена для поддержки и обучения специалистов проектирующих, инсталлирующих и эксплуатирующих корпоративные телекоммуникации и информационные системы. Опытным инженерам она может быть полезна для систематизации знаний и ознакомления с требованиями стандартов в действующей сегодня редакции.

3) Структурированные кабельные системы А.Б. Семенов, С.К. Стрижаков, И.Р. Сунчелей. М. ДМК пресс, Компания АйТи, 2008. - Изд. 5-е - 640 с. В книге рассматриваются основные положения стандартов, регламентирующих принципы и правила построения структурированных кабельных систем. Приводятся сведения о компонентах, применяемых при создании структурированных кабельных систем: электрических и оптических кабелях, коммутационно-распределительных устройствах, шнурах монтажном оборудовании и декоративных коробах. Затронуты вопросы противопожарной безопасности и организации заземления. Излагаются методика проектирования отдельных подсистем структурированных кабельных систем, правила монтажа электрических и оптических панелей и розеток различных видов. Описываются правила тестирования смонтированных кабельных систем и используемые для этого приборы, а также принципы эксплуатационного обслуживания смонтированных структурированных кабельных систем. Для проектировщиков, строителей и сотрудников служб эксплуатации структурированных кабельных систем, широкого круга специалистов занимающихся кабельными системами, студентов вузов и учащихся техникумов.

4) Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. С-Пб: Питер, 2010. - Изд.4-е - 943 с. Книга представляет собой фундаментальный учебник, в котором последовательно рассматриваются все основные аспекты архитектуры и технологии современных компьютерных сетей. Она предназначена для студентов, аспирантов и технических специалистов, которые хотят получить базовые знания о принципах построения компьютерных сетей, понять особенности традиционных и перспективных технологий локальных и глобальных сетей, изучить способы создания крупных составных сетей и управления такими сетями.

5) Щербаков А.Ю. Современная компьютерная безопасность Теоретические основы. Практические аспекты. М.: Книжный мир, 2009. - 352 с. Книга является уникальным изданием, объединившим под своей обложкой практически все актуальные вопросы компьютерной безопасности начиная от теоретических моделей безопасности компьютерных систем и заканчивая практическими рекомендациями для аудита безопасности и подробным обзором стандартов и нормативных документов. Материалы книги приведены в строгой методической последовательности и взаимосвязи друг с другом.

1. Теоретические сведения взаимодействия открытых систем

Характеристика семиуровневой модели OSI

Сетевая модель OSI (англ. Open Systems Interconnection Reference Model - модель взаимодействия открытых систем) - модель для сетевых коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к сети. Каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия. Благодаря такой структуре совместная работа сетевого оборудования и программного обеспечения становится гораздо проще и понятнее. Уровни модели OSI:

а) Прикладной уровень. Это седьмой уровень модели OSI. Он обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления.

б) Уровень представления. Это шестой уровень модели OSI. Этот уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование (декодирование) данных. Запросы приложений, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На этом уровне может осуществляться сжатие (распаковка) или кодирование (декодирование) данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

в) Сеансовый уровень. Это пятый уровень модели OSI. Отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием (завершением) сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.

г) Транспортный уровень. Это четвертый уровень модели OSI. Он предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом неважно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка.

д) Сетевой уровень. Это третий уровень сетевой модели OSI. Он предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

е) Канальный уровень. Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает в кадры данных, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня - MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня. На этом уровне работают коммутаторы, мосты. В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровня между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS.

ж) Физический уровень. Самый нижний уровень модели, предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель и соответственно их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством. На этом уровне работают концентраторы, повторители (ретрансляторы) сигнала и сетевые адаптеры.

2) Сетевой коммутатор (англ. switch - переключатель) - 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.

3) DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динами ческой конфигурации узла) - это сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели "клиент-сервер". Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP, и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве сетей TCP/IP.

4) Маршрутизатор (или роутер) - специализированный сетевой компьютер, имеющий минимум два сетевых интерфейса и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором. Маршрутизаторы делятся на программные и аппаратные. Маршрутизатор работает на более высоком "сетевом" уровне 3 сетевой модели OSI, нежели коммутатор и сетевой мост, которые работают на 2 уровне и 1 уровне модели OSI соответственно. Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетных данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается. Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование (дешифрование) передаваемых данных и т.д. Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий или широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т.д. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана. В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное) устройство, так и обычный компьютер, выполняющий функции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (на основе ядра Linux, на основе операционных систем BSD) с помощью которого можно превратить ПК в высокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор, например, Quagga, IPFW или простой в применении PF.

5) Витая пара - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара - один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45).

2. Основные этапы обслуживания и модернизации локальной сети предприятия

Вид автоматизированной деятельности на предприятии

Рассматриваемое предприятие является организацией и пользуется услугами ip-телефонии и подключение к сети Интернет для физических и юридических лиц.

На предприятии существуют следующие отделы:

технический отдел;

отдел продаж и обслуживания;

финансовый отдел;

Локальная вычислительная сеть предприятия предоставляет доступ в Интернет абонентам. В этом и заключается вся деятельность предприятия.

Офисы предприятия располагаются на 4-ом этаже здания. Высота потолков составляет 3 метра. Расстояние от фальш потолка до потолка составляет 0,5 метров. Толщина стен составляет 0,5 метров. Толщина межкомнатных перегородок составляет 0,5 метров.

Наименование помещений приведено в таблице 1.

Таблица 1 - Наименование помещений

Номер помещения	Наименование
1	Служба
2	Санузел
3	Санузел
4	Складское помещение"
5	Кабинет директора
401	Офис сторонней организации
402	Отдел развития и эксплуатации сетей
403	Отдел маркетинга и массовых продаж
404	Технический отдел
405	Офис сторонней организации
406	Дирекция"
407	Офис сторонней организации
408	Отдел продаж и обслуживания"
409	Офис, сдающийся в аренду
410	Финансовый отдел

Архитектурный план здания изображен на рисунке 1.

Выбор топологии локальной вычислительной сети

Сетевая топология - способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.

В настоящее время в локальных сетях используются следующие топологии:

шина;

звезда;

кольцо.

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т - коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных. Таким образом, информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, т.е. сигналы распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной. На рисунке 2 изображена локальная вычислительная звезда с топологией "шина". локальная семиуровневая вычислительная сеть

В сети построенной по топологии типа "звезда” каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору или хабу (hub). Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом. Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.

Преимущества сетей топологии звезда:

легко подключить новый ПК;

имеется возможность централизованного управления;

сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.

Недостатки сетей топологии звезда:

отказ хаба влияет на работу всей сети;

большой расход кабеля;

На рисунке 3 изображена локальная вычислительная сеть с топологией "звезда".

В сети с топологией кольцо все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении. Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Логическая топология данной сети - логическое кольцо. Данную сеть очень легко создавать и настраивать. К основному недостатку сетей топологии кольцо является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети. Как правило, в чистом виде топология "кольцо” не применяется из-за своей ненадёжности, поэтому на практике применяются различные модификации кольцевой топологии.

На рисунке 4 изображена локальная вычислительная сеть с топологией "кольцо".

При модернизации локальной вычислительной сети предприятия была выбрана сетевая топология "звезда". Достоинства данной топологии:

выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом;

масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;

легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;

В локальной вычислительной сети предприятия участвуют 43 рабочие станции и один сервер с функцией DHCP.

На рисунке 5 изображена схема ЛВС предприятия.

Проектирование структурированной кабельной системы

План структурированной кабельной системы изображен на рисунке 6.

Архитектурная стадия проектирования

И аппаратная, и кроссовая совмещены в телекоммуникационном шкафу. Телекоммуникационный шкаф будет находиться в офисе 402. На рисунке 7 изображен телекоммуникационный шкаф.

Телекоммуникационная стадия проектирования

Для кабельных линий необходимо установить кабельные трассы. На рисунке 8 изображён металлический лоток перфорированный с крышкой, размером 100х50х3000.

Пластиковый короб с крышкой, также требуемый для прокладки кабеля, изображен на рисунке 9.

Для модулей сетевых розеток требуется вставка в пластиковый короб формата Keystone Jack стандарта Mosaic 45х45 миллиметров.

Вставка в пластиковый короб формата Keystone Jack стандарта Mosaic 45х45 миллиметров изображена на рисунке 10.

Для разветвления кабельной трассы требуется Т-отвод. Т-отвод, размером 100x50 изображен на рисунке 11.

Для Т-отвода требуется крышка. Крышка к Т-отводу изображена на рисунке 12.

Для соединения металлических лотков требуется соединительная планка. Соединительная планка универсальная изображена на рисунке 13.

Для осуществления поворота в сторону кабельной трассы необходим угол. Угол плоский, 90 градусов изображен на рисунке 14.

Для плоского угла требуется крышка. Крышка к углу плоскому изображена на рисунке 15.

На рисунке 16 показано соединение лотков с применением соединительной планки универсальной. Соединяемые лотки (2) стыкуются вплотную. Соединительная планка (1) крепится изнутри к боковым стенкам смежных элементов винтовыми комплектами через отверстия, расположенные по боковым стенкам, в следующей последовательности: винт (3) - изнутри, со стороны планки (1), гайка (4) - снаружи, со стороны лотка (2).

Для сборки каждого стыка требуется:

соединительная планка универсальная (СПУ) - 2 шт;

винт - 8 шт;

гайка со стопорным буртиком - 8 шт.

Общая протяжённость кабельной трассы в металлическом лотке составляет 55 метров. Для крепления над фальш-потолком требуются потолочные C-подвесы. Для того чтобы кабельная трасса выдерживала максимально возможную нагрузку, подвесы должны быть установлены с интервалом в 1,5 метра. На рисунке 17 изображён потолочный C-подвес.

Для крепления одного потолочного C-подвеса требуется:

болт;

шайба;

забивной анкер.

Схема крепления потолочного C-подвеса изображена на рисунке 18.

Для крепления пластикового короба к стене требуются дюбель-гвозди.

Компоненты и их количество для создания структурированной кабельной системы приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Компоненты структурированной кабельной системы и их количество

Наименование	Единица измерения	Кол-во
Кабель витая пара, категория 5е	м	1093
Модуль сетевой розетки	шт	43
Вставка в пластиковый короб	шт	43
Пластиковый короб с крышкой	м	146
Металлический лоток с крышкой	м	55
Угол плоский	шт	1
Крышка к углу плоскому	шт	1
Т-отвод	шт	7
Крышка к Т-отводу	шт	7
Соединительная планка универсальная	шт	28
C-подвес потолочный	шт	37
Болт	шт	37
Шайба	шт	37
Продолжение таблицы 2
Забивной анкер	шт	37
Винт	шт	216
Гайка со стопорным буртиком	шт	216
Дюбель-гвоздь	шт	146

Основными действующими категориями кабельной проводки медной неэкранированной витой пары, определёнными международным стандартом ISO/IEC 11801 и американским стандартом ANSI/EIA/TIA 568-В, в настоящее время являются категории 3, 5 и 5e,6. Для коммутации сетевого оборудования необходима витая пара категории 5е с пропускной способностью до 1000 Мегабит в секунду. Технические характеристики витой пары приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические характеристики кабеля "витая пара"

Характеристика	Описание
Тип кабеля	UTP (неэкранированный)
Категория	CAT 5E
Диаметр проводника	0,51миллиметров (24AWG)
Материал проводника	Композит (алюминий 67%, медь 33%) CCA
Материал оболочки	ПВХ (PVC)
Количество пар	4 пары
Скорость передачи данных	До 1000 Мегабит в секунду

Расчёт кабеля статическим методом:

L1= (Lmin+Lmax) /2*1,1+X, (1)

где

L1 - средняя длина кабеля,

Lmin - длина минимального сегмента трассы,

Lmax - длина максимального сегмента трассы,

X - запас для выполнения разделки кабеля.

N=L2/L1, (2)

где

N - общее количество кабельных пробросов,

L2 - длина кабельной катушки.

L3=L2*N2/N, (3)

где

L3 - необходимое количество кабеля,

N2 - количество розеточных модулей.

Исходя из статического метода расчётов: длина минимального сегмента кабельной трассы составляет 3 метра, длина максимального сегмента кабельной трассы составляет 47 метров, длина кабельной катушки составляет 305 метров, розеточных модулей - 43 штуки.

Рассчитаем среднюю длину кабеля по формуле №1.

L1= (3+47) /2*1,1+0,2=26,3 метра

Рассчитаем общее количество кабельных пробросов по формуле №2.

N=305/26,3=11,59~12 пробросов

Рассчитаем необходимое количество кабеля по формуле №3.

L3=305*43/12=1093 м.

Для подключения сетевых устройств, требуется 43 модуля сетевой розетки, совместимых с витой парой. На рисунке 19 изображён модуль сетевой розетки KJ2-8P8C-C5e-90-WH.

Характеристики модуля сетевой розетки приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Характеристики модуля сетевой розетки

Характеристика	Описание
Фирма	Hyperline
Модель	KJ2-8P8C-C5e-90-WH
Тип кабеля	UTP
Категория	CAT 5E
Спецификация	Соответствует TIA/EIA-568-A Category 5e. Соответствует TIA/EIA TSB-40. Соответствует ISO/IEC Generic Cabling Standard 11801. Соответствует CENELEC Generic Cabling Standard EN50173.
Диаметр кабеля	22-26 AWG
Напряжение	150 Вольт
Сила тока	1,5 Ампер максимум
Контактное сопротивление	20 Мили Ом
Сопротивление изоляции	500 Мега Ом
Напряжение диэлектрика	1000 Вольт

Коммутатор HP E4210-24-PoE изображен на рисунке 20.

Технические характеристики коммутатора приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Технические характеристики коммутатора

Наименование	Характеристики
Производитель и модель	HP E4210-24-PoE
Количество портов	24
Пропускная способность	4.8 Гбит/с
Количество MAC-адресов	8000
Потребляемая мощность	6.5 Вт
Управляемость	Поддерживается

Маршрутизатор TP-Link TL-ER6020 изображен на рисунке 21.

Технические характеристики маршрутизатора приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Технические характеристики маршрутизатора

Наименование	Характеристики
Производитель и модель	TP-Link TL-ER6020
Количество портов LAN	3
Количество портов WAN	2
VPN	Поддерживается
DHCP-сервер	Поддерживается
Статическая маршрутизация	Поддерживается
NAT	Поддерживается

Аппаратные средства локальной вычислительной сети

Под аппаратными средствами локальной вычислительной сети понимаются аппаратные средства рабочих станций и серверов.

Технические характеристики рабочих станций приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Технические характеристики рабочих станций

Характеристика	Описание
Материнская плата	ASRock S478 P4i65G
Процессор	Core 2 Duo T7600
Чипсет	Intel 865G
Тип разъема процесора	Socket 478;
Количество ядер процессора	2
Тактовая частота процессора	2.33 ГГц
Частота системной шины процессора	667 МГц
Разрядность процессора	64 Бит
Оперативная память	DDR3 DIMM SDRAM
Количество модулей оперативной памяти	2
Объем оперативной памяти	4 Гб
Жесткий диск	Western Digital WD1002FAEX
Объем памяти жесткого диска	1 Тб
Скорость вращения шпинделя жесткого диска	7200 оборотов/мин
Объем буферной памяти жесткого диска	64 Мб
Блок питания	Chieftec GPA-350S
Мощность блока питания	350 Вт
Форм-фактор материнской платы	mATX
Источник бесперебойного питания	Powercom WOW-300
Эффективная мощность ИБП	165 Вт
Максимальная выходная мощность ИБП	300 ВА
Монитор	LG Flatron E2242C-BN
Максимальное разрешение дисплея	1920 x 1080
Размер дисплея	21.5 "
Интерфейс подключения монитора	VGA
Клавиатура	DEFENDER OSCAR 600
Манипулятор типа "мышь"	SmartTrack 325 USB

Технические характеристики сервера приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Технические характеристики серверов

Характеристика	Описание
Материнская плата	ASUS P8Z77-V PREMIUM
Процессор	Intel Core i7-3770K
Чипсет	Intel Z77
Тип разъема процессора	Socket LGA1155
Количество ядер процессора	4
Продолжение таблицы 8
Тактовая частота процессора	3.9 ГГц
Частота системной шины процессора	5000 МГц
Разрядность процессора	64 Бит
Оперативная память	DDR3 DIMM SDRAM
Количество модулей оперативной памяти	4
Объем оперативной памяти	8 Гб
Жесткий диск	Western Digital WD20EARS
Объем памяти жесткого диска	2 Тб
Скорость вращения шпинделя жесткого диска	7200 оборотов/мин
Объем буферной памяти жесткого диска	64 Мб
Блок питания	Chieftec GPA-350S
Мощность блока питания	350 Вт
Форм-фактор материнской платы	ATX
Источник бесперебойного питания	APC BK500-RS
Эффективная мощность ИБП	165 Вт
Максимальная выходная мощность ИБП	300 ВА
Монитор	LG Flatron E2242C-BN
Максимальное разрешение дисплея	21.5 "
Интерфейс подключения монитора	VGA
Клавиатура	DEFENDER OSCAR 600
Манипулятор типа "мышь"	SmartTrack 325 USB

Программные средства локальной вычислительной сети

Под программными средствами локальной вычислительной сети понимается программное обеспечение рабочих станций и серверов.

Программное обеспечение рабочих станций:

Microsoft Windows 7 Professional;

Microsoft Office 2007;

Kaspersky CRYSTAL v.13.0.2;

1С Бухгалтерия.

Программное обеспечение серверов:

Windows Server 2012;

Open DHCP Server 1.43;

Kaspersky CRYSTAL v.13.0.2.

Open DHCP Server 1.59 - это многоплатформенный DHCP сервер, его возможности описаны ниже:

поддержка нескольких подсетей;

динамическое и статическое выделение адресов;

поддержка нескольких доменов;

поддержка релеев-посредников;

поддержка BOOTP, PXEBOOT;

возможность задания определяемых пользователем опций;

опции могут быть определены глобально, в привязке к диапазону адресов или к клиенту;

возможность фильтрации диапазонов выдаваемых адресов на основе диапазонов MAC-адресов;

Скриншот программы Open DHCP Server 1.59 изображен на рисунке 22.

Информационная безопасность локальной вычислительной сети

На всех рабочих станциях и сервере установлен антивирус Kaspersky CRYSTAL версии 13.0.2, так как это один из наиболее надежных и современных антивирусов.

Kaspersky Crystal - программа для комплексной защиты персонального компьютера от вирусов и других типов вредоносных программ, включающая в себя также средства родительского контроля, резервного копирования, шифрования данных, менеджер паролей. Включает в себя такие функции, как:

контроль безопасности - комплексная защита компьютера от различного рода угроз;

резервное копирование - создание и хранение резервных копий файлов, обеспечивающих восстановление важных данных в случае утраты;

родительский контроль - ограничение доступа пользователей к веб-ресурсам и программам на компьютере, а также переписки через интернет-пейджеры;

виртуальная клавиатура - предотвращение перехвата данных, введенных с помощью клавиатуры;

шифрование данных - предотвращение несанкционированного доступа к конфиденциальной информации;

менеджер паролей - защита персональных данных, таких как: пароли, имена пользователей, номера интернет-пейджеров, контактные данные и так далее;

мастер удаления данных - удаление физических данных с жёсткого диска посредством различных алгоритмов без возможности их восстановления.

Также на DHCP-сервере установлен межсетевой экран PC Tools Firewall Plus версии 9.

PC Tools Firewall Plus - бесплатный персональный межсетевой экран компании PC Tools для ОС Windows XP, Windows Vista и Windows 7. В настоящее время в виде отдельного продукта не выпускается, а включен в состав PC Tools Internet Security.

Возможности данного межсетевого экрана:

фильтрация входящих и исходящих сетевых соединений;

глобальные правила для протоколов и портов, устанавливаемые отдельно для каждой сети;

создание правил сетевого доступа для известных приложений;

создание правил для приложений имеющих действительную цифровую подпись;

контроль компонентов, контроль скрытых процессов и контроль памяти процессов;

установка ограничений на сетевую активность для отдельных приложений и процессов отдельно для входящих и исходящих соединений;

визуальное оповещение о событиях с помощью всплывающих окон;

наглядное отображение сетевой активности с помощью анимированного значка в области уведомлений;

журнал действий программы;

отображение информации о сетевой активности каждого приложения;

Скриншот файрволла PC Tools Firewall Plus изображен на рисунке 23.

Электропитание локальной вычислительной сети

Схема электропитания изображена на рисунке 24.

Структурная схема электропитания изображена на рисунке 25.

Расчет потребляемой мощности заключается в сложении мощностей всего активного сетевого оборудования, подключенного к линии электропитания.

Мощности всех устройств локальной вычислительной сети приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Мощности активного оборудования ЛВС

Наименование	Кол-во	Мощность	Единица измерения
Коммутатор HP E4210 24 PoE	2	6,5	Вт
Роутер TP Link TL ER6020	1	25	Вт
Рабочая станция	43	350	Вт
Сервер	1	350	Вт
ИБП сервера	1	300	Вт
ИБП рабочей станции	43	165	Вт
Монитор LG Flatron E2242CBN	44	23	Вт
Принтер HP LaserJet Pro P1102	7	360	Вт
МФУ HP LaserJet Pro M1132	1	375	Вт

P = (2*65) + 25 + (43*350) + 350 + 300 + (43*165) + (44+23) + (7*360) + 375 = 26 857 Вт, где

P - мощность всего оборудования локальной вычислительной сети.

3. Техническое обслуживание локальной вычислительной сети

В настоящем регламенте технического обслуживания средств вычислительной техники излагаются порядок и правила выполнения работ по техническому обслуживанию средств вычислительной техники. Требования регламента обязательны для всех организаций, производящих техническое обслуживание средств вычислительной техники.

При выполнении технического обслуживания должны дополнительно использоваться эксплуатационные документы на изделия, входящие в состав средств вычислительной техники.

Техническое обслуживание средств вычислительной техники направлено на обеспечение постоянной готовности оборудования к использованию по прямому назначению и предотвращение преждевременного выхода его из строя.

В состав технического обслуживания средств вычислительной техники входят следующие виды работ:

консультации специалистов заказчика по всем вопросам эксплуатации средств вычислительной техники и системного программного обеспечения;

установка средств вычислительной техники и включение их в работу на рабочих местах заказчика;

передача неисправной техники, находящейся на гарантийном обслуживании, в гарантийный ремонт, получение ее из ремонта и установка на рабочих местах заказчика;

техническое обслуживание по вызову заказчика для оперативного восстановления работоспособности средств вычислительной техники;

ремонт средств вычислительной техники в лабораторных условиях;

плановое месячное техническое обслуживание средств вычислительной техники.

Минимальная периодичность проведения технического обслуживания средств вычислительной техники - один раз в месяц. Срок проведения очередных работ определяется с учетом обслуживания по срочным вызовам пользователя, если это обслуживание включало работы, входящие в состав планового месячного технического обслуживания. В случае выявления дефектов оборудования, которые не могут быть устранены на площадке пользователя, оно (с согласия материально - ответственного лица пользователя) должно быть изъято для ремонта в лабораторных условиях.

Комплектующие и расходные материалы, необходимые для выполнения технического обслуживания средств вычислительной техники, предоставляются заказчиком, и их стоимость не входит в стоимость работ по техническому обслуживанию средств вычислительной техники.

Если в процессе проведения технического обслуживания средств вычислительной техники выявляются факты нарушения правил технической эксплуатации оборудования или правил техники безопасности пользователем, персонал, производящий техническое обслуживание, должен принять соответствующие меры к их немедленному устранению и недопущению впредь, и в установленном порядке проинформировать об этом заказчика.

Техническое обслуживание персонального компьютера:

проверка работоспособности устройств на тестах в ускоренном режиме;

техническая профилактика (чистка и тестирование);

проведение дефрагментации накопителей на жестких магнитных дисках;

полная проверка дисковой памяти на наличие вирусов;

очистка от пыли и грязи внутренних объемов ПЭВМ с разборкой, экранов видеомониторов, печатающих головок матричных и струйных принтеров.

Техническое обслуживание принтера:

проверка работоспособности на тестах;

чистка, смазка, настройка (при необходимости);

замена картриджа, тонера (при необходимости).

Техническое обслуживание сканера:

проверка работоспособности на тестах;

чистка, смазка, настройка (при необходимости).

Сетевое администрирование сервера:

инсталляция и настройка операционной системы;

настройка и проверка прав доступа;

резервное копирование;

установка антивирусных программ и антивирусное сканирование;

восстановление работоспособности при возникновении нештатных ситуаций.

Администрирование локальных вычислительных сетей:

настройка конфигурации активного оборудования и при необходимости ее изменение;

контроль работоспособности активного оборудования программными средствами;

контроль трафика сети;

устранение нештатных ситуаций при работе активного оборудования.

Техническое обслуживание структурированной кабельной системы:

контроль работоспособности сегментов кабельной системы;

устранение выявленных дефектов.

Техническое обслуживание копировального аппарата:

проверка работоспособности на тестах;

профилактика узла ксерографии;

чистка пылесосом тракта подачи транспортировки;

диагностика внутренними программными тестами;

Полугодовое обслуживание включает и ежемесячное обслуживание, а также следующие работы:

очистка от пыли внутренних объемов блоков питания;

очистка от пыли источников бесперебойного питания с последующим их тестированием;

очистка от пыли экранов видеомониторов;

регулировка и настройка, смазка вентиляторов.

Текущий ремонт и обслуживание включает в себя ежемесячное и полугодовое обслуживание, а также следующие работы:

проведение диагностики и локализация неисправных устройств;

заправка печатающих и копировальных устройств расходными материалами Заказчика.

все виды ремонтных работ.

Моделирование работы локальной вычислительной сети

Для моделирования работы локальной вычислительной сети была использована программа Cisco Packet Tracer 6.

Проверка работы локальной вычислительной сети изображена на рисунке 28.

Схема модели локальной вычислительной сети изображена на рисунке 5.

Результаты запросов команды ping изображены в таблице 11.

Таблица 11 - Результаты запросов ping

Время (сек.)	Начальное устройство	Конечное устройство	Тип
0,006	PC1	DHCP1	ICMP
0,008	PC1	Router1	ICMP
0,012	PC1	PC2	ICMP
0,005	PC1	PC3	ICMP
0,007	PC1	PC4	ICMP
0,006	PC1	PC5	ICMP
0,0015	PC1	PC6	ICMP
0,0011	PC1	PC7	ICMP
0,006	PC1	PC8	ICMP
0,0012	PC1	PC9	ICMP
0,006	PC1	PC10	ICMP
0,007	PC1	PC11	ICMP
0,006	PC1	PC12	ICMP
0,005	PC1	PC13	ICMP
0,006	PC1	PC14	ICMP
0,009	PC1	PC15	ICMP
0,008	PC1	PC16	ICMP
0,005	PC1	PC17	ICMP
0,009	PC1	PC18	ICMP
0,006	PC1	PC19	ICMP
0,005	PC1	PC20	ICMP
0,007	PC1	PC21	ICMP
0,008	PC1	PC22	ICMP
0,0011	PC1	PC23	ICMP
0,0012	PC1	PC24	ICMP
0,008	PC1	PC25	ICMP
0,009	PC1	PC26	ICMP
0,005	PC1	PC27	ICMP
0,0010	PC1	PC28	ICMP
0,0010	PC1	PC29	ICMP
0,009	PC1	PC30	ICMP
0,006	PC1	PC31	ICMP
0,005	PC1	PC32	ICMP
0,007	PC1	PC33	ICMP
0,0010	PC1	PC34	ICMP
0,007	PC1	PC35	ICMP
0,006	PC1	PC36	ICMP
0,005	PC1	PC37	ICMP
0,008	PC1	PC38	ICMP
Продолжение таблицы 1
0,0012	PC1	PC39	ICMP
0,009	PC1	PC40	ICMP
0,006	PC1	PC41	ICMP
0,0011	PC1	PC42	ICMP
0,0010	PC1	PC43	ICMP

4. Охрана труда при выполнении работ по организации сети

Для обеспечения электробезопасности внутри здания создается сеть заземления, которая может использоваться и для улучшения электромагнитной защиты кабельной проводки, т.е. улучшения характеристик передачи данных, в низкочастотном диапазоне (менее 0,1 МГц). Надежно защитить кабельное соединение позволяют непрерывное экранирование по всей длине кабеля и полная заделка экрана - по крайней мере, с одного конца.

Заземление "питающей" сети не влияет на качество передачи сигнала по экранированному кабельному соединению. Электрический ток всегда "выбирает" путь с самым низким сопротивлением. Поскольку сопротивление переменному току зависит от частоты электромагнитных волн, то и "траектория" его движения определяется частотой. Защитная сеть заземления внутри здания состоит из одиночных проводников, определённым образом соединённых друг с другом. На низких частотах их сопротивление достаточно невелико и они хорошо проводят ток. При повышении частоты волновое сопротивление увеличивается и одиночный проводник начинает себя вести подобно катушке индуктивности. Соответственно, переменные токи с частотой ниже 0,1 МГц будут свободно "стекать" по сети заземления, а при повышении частоты - по возможности выбирать альтернативный путь. Это не противоречит правилам обеспечения электробезопасности, так как сеть заземления должна гасить опасные утечки тока, исходящие от высоковольтных сетей электропитания (50--60 Гц). А для транспортировки данных представляют интерес частоты намного выше 0,1 МГц, поэтому защитное заземление слабо влияет на качество передачи сигнала.

Независимо от типа "питающей" кабельной системы для обеспечения электробезопасности необходимо всегда использовать заземление. В реальной жизни проблемы с высоким напряжением, вызванные пробоем или коротким замыканием в сетях электропитания, встречаются только при работе на низких частотах. Все физически доступные токопроводящие предметы (металлические покрытия, корпуса и т.п.) должны быть соединены с защитной сетью заземления. Это относится и к экранированным, и к неэкранированным соединениям.

Одностороннее и двустороннее заземление. На высоких частотах "скин-эффект" предотвращает проникновение электромагнитных полей внутрь экрана. Случайная электромагнитная волна отражается от внешней поверхности экрана, как луч света от зеркала. Это физическое явление не зависит от наличия заземления. Последнее становится необходимым на низких частотах, когда сопротивление экрана уменьшается и токи начинают свободно распространяться по экрану и защитной сети.

Заземление экрана на одном конце обеспечивает дополнительную защиту сигнала от низкочастотных электрических полей, а защита от магнитных полей создается за счет сплетения проводников в "витую пару". При заземлении с двух сторон образуется токовая петля, в которой случайное магнитное поле генерирует ток. Его направление таково, что создаваемое им магнитное поле нейтрализует случайное поле. Таким образом, двустороннее заземление защищает от воздействия случайных магнитных полей. Двустороннее заземление требуется при передаче низкочастотных сигналов через электрически загрязненную среду с сильными магнитными полями (так как лишь тогда индуцированные токи могут распространяться через защитную сеть).

При использовании двустороннего заземления для случайных токов создается альтернативный путь по сети заземления. Если токи становятся слишком большими, кабельный экран может не справиться с ними. В этом случае чтобы отвести случайные токи от экрана, необходимо обеспечить другой путь, например параллельную шину для "земли". Принятие решения о ее создании зависит от качества сети заземления, применяемой системы разводки питания, величины паразитных токов в сети заземления, электромагнитных характеристик среды и т.

Распределительный шкаф обеспечивает эффективную электромагнитную совместимость. Если сбой электропитания происходит внутри здания, ток отводится по защитной сети заземления к "земле" - столь огромной проводящей поверхности, что ее потенциал не зависит от величины тока. А поскольку ток сбоя распределяется по весьма значительной области, его влияние на работу сети оказывается незначительным. На высоких частотах полное сопротивление защитной сети становится слишком большим, т.е. практически исчезает электрический контакт с "землей". Чтобы предотвратить работу экрана в качестве антенны, его надо соединить с точкой, потенциал которой не изменяется, - так называемой "локальной землей". Задача решается с помощью распределительного шкафа: внутри него соединяются все металлические части, и этот большой проводящий объект приобретает свойства "земли".

Антенные эффекты: для них нет проблем для экранированных кабельных систем. Когда размеры проводника, например в кабеле типа "витая пара", становятся сопоставимыми с длиной волны сигнала, проводник превращается в антенну. При увеличении частоты сигнала длина волны уменьшается и проводящий объект излучает более эффективно. Излучение удается снизить за счет скручивания проводников, однако этот способ эффективен только до частоты порядка 30 МГц. Поскольку максимальная длина соединения в кабельной системе ограничена 90 м, то частоты, на которых может происходить излучение, находятся намного выше 0,1 МГц. Это означает, что сеть заземления никак не влияет на возможное излучение экрана.

Однако экран в гораздо меньшей степени является потенциальной антенной, чем кабель, по которому передаётся сигнал. Чтобы излучать электромагнитные волны, случайные токи должны распространяться по проводящей структуре. Экран кабеля соединён с "локальной землей", потенциал которой не изменяется, а следовательно, никакие токи в него не попадают. Если на "локальной земле" все-таки появляются случайные токи, они никогда не проходят по экрану, поскольку волновое сопротивление по длине экрана намного выше, чем сопротивление элементов распределительного шкафа.

Требования к организации рабочего места и режима труда

Рабочее место соответствует требованиям ДНАОП 0.00-1.31-99.

Требования к производственным помещениям:

наиболее пригодное помещение с односторонним расположением окон;

площадь застекления 25-50%;

окна ориентированы на север или северо-восток;

окна должны быть оборудованы регулирующими устройствами;

все поверхности должны иметь матовую или полуматовую структуру;

недопустимо расположение в цокольных и подвальных этажах;

поверхность пола должна быть ровной, нескользкой, удобной для отчистки и иметь антистатические свойства;

при помещении должны быть комнаты отдыха;

помещения должны быть оборудованы системами отопления, кондиционирования, приточно-вытяжной вентиляции;

помещения не должны граничить с взрывоопасными, пожароопасными и шумоопасными помещениями;

должно соблюдаться рациональное световое оформление помещений.

Требования к организации рабочих мест:

рабочие места с ПЭВМ располагаются рядами так, чтобы свет падал слева;

объём рабочего пространства помещения не менее 20 м3/чел, площадь одного рабочего места не более 6 м2.

Требования к рабочему столу:

высота 680-800 мм;

ширина 600-1400 мм;

глубина 800-1000 мм;

обязательно наличие пространства для ног с подставкой для ног (ширина 330 мм, высота 400мм).

Рабочий стул:

подъёмно-поворотный и регулируемый;

конструкция рабочего стула (кресла) обеспечивает поддержание рациональной рабочей позы при работе на ПЭВМ, позволяет изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области спины для предупреждения развития утомления. Тип рабочего стула (кресла) выбирается в зависимости от характера и продолжительности работы с ПЭВМ;

поверхность сиденья, спинки и других элементов стула (кресла) должна быть полумягкой, с не электризуемым и воздухопроницаемым покрытием, обеспечивающим лёгкую очистку от загрязнений.

Размещение оборудования на рабочем столе:

расстояние до монитора зависит от диагонали монитора (для 15-17"-600-700 мм);

экран должен находится ниже уровня глаз на 5-10 градусов. Его расположение регулируется с помощью подставки или кронштейна под дисплеем;

целесообразным является расположение экрана перпендикулярно к линии взора, что достигается наклоном экрана на 5-10 градусов к вертикальной плоскости;

расстояние от края до клавиатуры 10мм минимум.

Эргономические параметры мониторов:

яркость знака - 35-200 кд/м2;

внешняя освещенность экрана - 100-250 лк;

неравномерность яркости элементов знаков - не более ±25%;

неравномерность яркости рабочего поля экрана - не более ±20%;

формат матрицы знака - не менее 7х9 элементов изображения;

отношение ширины знака к его высоте для прописных букв от 0,7 до 0,9;

отражающая способность, зеркальное и смешанное отражение - не более 1%;

частота кадров при работе с позитивным контрастом - не менее 60 Гц;

частота кадров при режиме обработки текстов - не менее 72 Гц;

антибликовое покрытие - обязательно;

допустимый уровень шума - не более 50 дБ.

Требования к клавиатуре:

возможность свободного перемещения;

угол наклона поверхности - 5-15°;

высота среднего ряда клавиш - не более 30 мм;

размер клавиш: минимальный - 13мм, оптимальный - 15мм;

расстояние между клавишами - не менее 3 мм;

сопротивление нажатию: минимальное - не менее 0,25 Н, оптимальное - не более 1,5 Н.

Заключение

По мере увеличения компьютерной сети организации или предприятия усложняется ее обслуживание и диагностика, с чем сталкивается администратор при первом же ее отказе. Наиболее сложно диагностировать многосегментные сети, где ЭВМ разбросаны по большому числу помещений, далеко отстоящих друг от друга. По этой причине сетевой администратор (чаще всего он же и эксперт по диагностике) должен заранее начинать изучать особенности своей сети уже на фазе ее формирования и готовить себя и сеть к будущему ремонту. Методы и инструменты диагностики вполне соответствуют современной практике и технологиям, но они еще не достигли такого уровня, который позволил бы значительно сэкономить время сетевых администраторов в их борьбе с неполадками сетей и дефицитом производительности.