Неэкранированная витая пара (UTP, unshielded twisted-pair)

Внешняя оболочка кабеля «витая пара» может быть либо сравнительно тонкой, как у неэкранированной витой пары, либо толстой, как в экранированной витой паре. Из этих двух типов кабеля более часто используется UTP. Большинство офисных сетей Ethernet построены на UTP. Кабель UTP использует медные проводники диаметром 22 или 24 по шкале AWG с характеристическим импедансом 100 Ом. Оболочка может быть пленумной и непленумной.

Помимо основных спецификаций, стандарт TIA/EIA-Т568-А определяет уровни производительности для кабеля UTP, согласно которым кабель разделяется на пять категорий. Чем выше категория кабеля, тем более эффективно он может передавать данные. Основное отличие между категориями кабеля заключается в количестве витков каждой пары проводов.

Большинство современных UTP-сетей построены на кабеле категории 5. Он используется в сетях с пропускной способностью 100 Мбит/с, таких как Fast Ethernet, но технология продолжает развиваться.

Кабель «витая пара» завершается на обоих концах коннекторами IU-45 (R3 - акроним для Registered 3ack, стандартный штекер) - это 8-контактная версия 4-контактного коннектора И-11 для стандартного телефонного кабеля.

Вилка «RJ-45», похожа на вилку от импортных телефонов, только немного большего размера и имеет, как видно на рисунке 11 восемь контактов (1), фиксатор разъема (2), фиксатор провода (3)

Рисунок 11 - Вилка «RJ-45»

Вилки делятся на экранированные и неэкранированные, со вставкой и без, для круглого и для плоского кабеля, для одножильного и для многожильного кабеля, с двумя и с тремя зубцами.

Для защиты кабеля от возможного переломления в месте крепления вилки «RJ-45» применяется защитный колпачок. Выпускается различных цветов, что удобно для маркировки кабеля и бывает как разборного, так и неразборного типа.

В большинстве случаев кабель из витой пары монтируется прямо направленно, то есть так, чтобы каждый контакт одного коннектора соединялся с соответствующим ему контактом другого коннектора. Тем не менее, в типичной сети компьютеры используют разные пары проводов для передачи и приема данных. При связи двух машин передаваемый сигнал, генерируемый каждым компьютером, должен быть подан на принимающие контакты другого компьютера. Это означает, что передающая и принимающая пары проводов должны быть перекрещены. Кабели монтируются прямо направленно из-за того, что скрещивание может выполняться концентратором. Однако, если необходимо соединить два компьютера непосредственно, без помощи концентратора, то для этого используется кросс-кабель, иначе называемый перекрестным или разнонаправленным, в котором соответствующие пары проводов перекрещены [12].

Экранированная витая пара (STP, shielded twisted-pair)

STP - это кабель с сопротивлением переменному электрическому току 150 Ом, поддерживающий дополнительное экранирование, которое защищает сигналы от электромагнитных помех (EMI), вызываемых электрическими двигателями, электропроводкой и другими источниками. Изначально применяемый в сетях Token Ring, STP также предназначен для прокладки в тех местах, где кабель UTP не может обеспечить достаточной помехозащищенности.

Экранирование в кабеле STP - не просто дополнительный слой изоляции, как полагают многие. Напротив, провода внутри кабеля заключены в металлическую оплетку, которая имеет такую же проводимость, как и медные провода. Когда эта оплетка правильно заземлена, она, как антенна, преобразует окружающие шумы в электрический ток. Этот ток наводит равные по значению и обратные по направлению токи в витых парах. Противоположно направленные токи нейтрализуют друг друга, в результате помехи не воздействуют на сигнал, передаваемый по проводам [8].

Баланс между противоположно направленными токами очень важен. Если токи не совпадают полностью, то суммарный ток может быть интерпретирован как шум и сможет повлиять на качество сигнала, передаваемого по кабелю. Чтобы токи были сбалансированы, соединение, взятое в целом, должно быть экранировано и правильно заземлено. Это условие означает, что все компоненты, вовлеченные в соединение, такие как коннекторы и настенные розетки, должны быть также экранированы. Также жизненно важно, чтобы кабель был проложен правильно, то есть, как следует заземлен, и экранирование было без разрывов и повреждений.

Защита от электромагнитных помех в кабеле STP может осуществляться экранами двух типов: фольгой или металлической сеткой.

Процесс монтажа STP сложнее по сравнению с UTP, так как надо стараться не перегнуть кабель слишком сильно, чтобы избежать повреждения экрана. Кабель также может быть подвержен повышенному затуханию и другим проблемам из-за того, что эффективность экранирования сильно зависит от множества факторов, включая материал и толщину экрана, тип и местоположение источника EMI, способ заземления

2.4 Предлагаемая конфигурация сети

Учитывая основные задачи, которые могут решаться с помощью кй рмационной ГУЗ СККЦ СВМП, затраты на монтаж и эксплуатацию сети можно предложить следующий вариант конфигурации ЛВС:

топология - звезда/шина;

линия связи - неэкранированная или экранированная витая пара категории 5 или 5е;

сетевые адаптеры - Fast Ethernet 100 Base-TX;

ретрансляторы (повторители концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы) -коммутатор 100 Ваsе-ТХ (с возможностью установки средств удалённого контроля, а также увеличения плотности портов);

управление совместным использованием ресурсов - сеть на основе сервера с компьютерами-клиентами, клиент-серверная модель построения

совместное использование периферийных устройств - подключение сетевого принтера непосредственно к сетевому кабелю через сетевую плату, управление очередями к принтеру с помощью программного обеспечения сервера;

поддерживаемые приложения - электронная почта, обработка факсимильных сообщений, организация коллективных работ в среде электронного документооборота, работа с базами данных с использованием специальных серверов.

Предлагаемая топологическая схема кампусной информационной сети ГУЗ СККЦ СВМП представлена на рисунке 12. Она имеет 23 персональных компьютера, соединенных в сеть. При этом автоматизированные рабочие места оборудованы: в администрации СККЦ - в приемной главного врача, у заместителей главного врача, в фармацевтической службе; в поликлинике - у заведующего поликлиникой, в регистратуре; в основных структурных подразделениях СККЦ - у заведующих отделений; в бухгалтерии - у главного бухгалтера, бухгалтеров и в кассе.

Рисунок 12 - Топологическая схема проектируемой кампусной информационной сети (распределенные звезды)

Выводы по главе 2

Если в одном помещении, здании или комплексе близлежащих зданий имеется несколько компьютеров, пользователи которых должны совместно решать какие-то задачи, обмениваться данными или использовать общие данные, то эти компьютеры целесообразно объединить в локальную или кампусную информационную сеть.

Локальные сети позволяют обеспечить: коллективную обработку данных пользователями подключенных в сеть компьютеров и обмен данными между этими пользователями; совместное использование программ; совместное использование принтеров, модемов и других устройств.

Основное назначение любой компьютерной сети - предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям. С этой точки зрения локальную вычислительную сеть можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций.

Выбор той или иной топологии и метода доступа к сети определяется областью применения информационной сети, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом. Самым распространенным на сегодняшний день стандартом локальных сетей является Ethernet. Для проектируемой кампусной информационной сети ГУЗ СККЦ СВМП предложена топология распределенных звезд

3. Расчет размера сети и ее структуры

Под размером сети понимается как количество объединяемых в сеть компьютеров, так и расстояния между ними.

Под структурой сети понимается способ разделения сети на части (сегменты), а также способ соединения этих сегментов между собой.

Чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо выполнение четырех основных условий:

количество станций в сети не более 1024.

максимальная длина каждого физического сегмента не более величины, определенного в соответствующем стандарте физического уровня;

время двойного оборота сигнала между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не более 575 битовых интервалов.

сокращение межкадрового интервала при прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервалов.

Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования, определяющие максимальное количество повторителей и общую длину сети в 2500 м.

3.1 Правила построения сегментов Fast Ethernet и определение структуры сети

Технология Fast Ethernet, как и все некоаксиальные варианты Ethernet, рассчитана на использование концентраторов-повторителей для образования связей в сети. Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet включают:

ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих DTE с DTE;

ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих DTE с портом повторителя;

ограничения на максимальный диаметр сети;

ограничения на максимальное число повторителей и максимальную длину сегмента, соединяющего повторители [15].

Ограничения длин сегментов DTE-DTE

В качестве DTE (Data Terminal Equipment) может выступать любой источник кадров данных для сети: сетевой адаптер, порт моста, порт маршрутизатора, модуль управления сетью и другие подобные устройства. Отличительной особенностью DTE является то, что он вырабатывает новый кадр для разделяемого сегмента (мост или коммутатор, хотя и передают через выходной порт кадр, который выработал в свое время сетевой адаптер, но для сегмента сети, к которому подключен выходной порт, этот кадр является новым). Порт повторителя не является DTE, так как он побитно повторяет уже появившийся в сегменте кадр.

В типичной конфигурации сети Fast Ethernet несколько DTE подключается к портам повторителя, образуя сеть звездообразной топологии. Соединения DTE-DTE в разделяемых сегментах не встречаются (если исключить редкую конфигурацию, когда сетевые адаптеры двух компьютеров соединены прямо друг с другом кабелем).

А вот для мостов/коммутаторов и маршрутизаторов такие соединения являются нормой - когда сетевой адаптер прямо соединен с портом одного из этих устройств, либо эти устройства соединяются друг с другом.

Спецификация IEEE 802.3u определяет следующие максимальные длины сегментов DTE-DTE, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 - Максимальные длины сегментов DTE-DTE

Стандарт	Тип кабеля	Максимальная длина сегмента
100Base-TX 100Base-FX 100Base-T4	Категория 5 UTP Многомодовое оптоволокно 62,5/125мкм Категория 3,4 или 5 UTP	100 м 412м (полудуплекс) 2км(полный дуплекс0 100м

Ограничения сетей Fast Ethernet, построенных на повторителях

Повторители Fast Ethernet делятся на два класса. Повторители класса I поддерживают все типы логического кодирования данных: как 4В/5В, так и 8В/6Т. Повторители класса II поддерживают только какой-либо один тип логического кодирования - либо 4В/5В, либо 8В/6Т. То есть повторители класса I позволяют выполнять трансляцию логических кодов с битовой скоростью 100 Мбит/с, а повторителям класса II эта операция недоступна.

Поэтому повторители класса I могут иметь порты всех трех типов физического уровня: l00Base-TX, l00Base-FX и 100Base-T4. Повторители класса II имеют либо все порты 100Base-T4, либо порты l00Base-TX и l00Base-FX, так как последние используют один логический код 4В/5В.

В одном домене коллизий допускается наличие только одного повторителя класса I. Это связано с тем, что такой повторитель вносит большую задержку при распространении сигналов из-за необходимости трансляции различных систем сигнализации - 70 bt.

Повторители класса II вносят меньшую задержку при передаче сигналов: 46 bt для портов TX/FX и 33,5 bt для портов Т4. Поэтому максимальное число повторителей класса II в домене коллизий - 2, причем они должны быть соединены между собой кабелем не длиннее 5 метров [10].

Небольшое количество повторителей Fast Ethernet не является серьезным препятствием при построении больших сетей, так как применение коммутаторов и маршрутизаторов делит сеть на несколько доменов коллизий, каждый из которых будет строиться на одном или двух повторителях. Общая длина сети не будет иметь в этом случае ограничений.

В таблице 2 приведены правила построения сети на основе повторителей класса I.

Таблица 2 - Параметры сетей на основе повторителей класса I

Тип кабелей	Максимальный диаметр сети, м	Максимальная длина сегмента, м
Только витая пара (ТХ) Только оптоволокно (FХ) Несколько сегментов на витой паре и один на оптоволокне Несколько сегментов на витой паре и несколько на оптоволокне	200 272 260 272	100 136 100 (ТХ) 160 (FХ) 100(ТХ) 136(FХ)

Таким образом, правило 4-х хабов превратилось для технологии Fast Ethernet в правило одного или двух хабов, в зависимости от класса хаба [10].

При определении корректности конфигурации сети можно не руководствоваться правилами одного или двух хабов, а рассчитывать время двойного оборота сети, как это было для сети Ethernet 10 Мбит/с.

Как и для технологии Ethernet 10 Мбит/с, комитет 802.3 дает исходные данные для расчета времени двойного оборота сигнала. Однако при этом сама форма представления этих данных и методика расчета несколько изменились. Комитет предоставляет данные об удвоенных задержках, вносимых каждым элементом сети, не разделяя сегменты сети на левый, правый и промежуточный. Кроме того, задержки, вносимые сетевыми адаптерами, учитывают преамбулы кадров, поэтому время двойного оборота нужно сравнивать с величиной 512 битовых интервала (bt), то есть со временем передачи кадра минимальной длины без преамбулы.

Для повторителей класса I время двойного оборота можно рассчитать следующим образом.

Задержки, вносимые прохождением сигналов по кабелю, рассчитываются на основании данных таблицы 3, в которой учитывается удвоенное прохождение сигнала по кабелю.

Таблица 3 - Задержки, вносимые кабелем

Тип кабеля	Удвоенная задержка в bt на 1 м	Удвоенная задержка на кабеле максимальной длины
UTP Cat 3 UTP Cat 4 UTP Cat 5 STP Оптоволокно	1.14 bt 1.14 bt 1,112 bt 1,112 bt 1,0 bt	114 bt (100 м) 114 bt (100 м) 1,112 bt(100 м) 1,112 bt(100 м) 412 bt(412 м)

Таблица 4 - Задержки, вносимые сетевыми адаптерами

Тип сетевых адаптеров	Максимальная задержка при двойном обороте
Два адаптера TX/FX Два адаптера Т4 Один адаптер TX/FX и один Т4	100 bt 138 bt 127 bt

Учитывая, что удвоенная задержка, вносимая повторителем класса I, равна 140 bt, можно рассчитать время двойного оборота для произвольной конфигурации сети, естественно, учитывая максимально возможные длины непрерывных сегментов кабелей, приведенные в таблице 3. Если получившееся значение меньше 512, значит, по критерию распознавания коллизий сеть является корректной. Комитет 802.3 рекомендует оставлять запас в 4 bt для устойчиво работающей сети, но разрешает выбирать эту величину из диапазона от 0 до 5 bt.

Проектируемая кампусная информационная сеть ГУЗ СККЦ СВМП будет состоять в общей сложности из 23 компьютеров. В связи с тем, что данные рабочие станции размещены на большой площади всему СККЦ по структурным подразделениям, в разных лечебных корпусах и на разных этажах, то соединяются они в сеть с использованием 19 коммутаторов.

В настоящем проекте планируется на каждое отделение по одному компьютеру (АРМ заведующего отделением). Однако любая сеть должна иметь запас для ее наращивания. Сегодня техническая оснащенность структурных подразделений СККЦ постоянно растет. Все больше поступает диагностического и лечебного оборудования и комплексов, требующих компьютерной обработки, учета, хранения данных, расчета профилактических мероприятий для своевременного полного и качественного обследования больных, своевременной диагностики. В связи с чем, в каждом отделении должен быть создан аппаратный резерв для наращивания сети в дальнейшем. Это, а также распределенность рабочих станций по зданиям и этажам, оправдывает использование большого числа коммутаторов.

В качестве физической среды передачи данных предлагается использовать кабель витую пару пятой категории, общая протяженность которого составит 500 метров. Работой сети предположительно будут управлять 4 серверных станции, которые находятся в зданиях 1, 3, 4, 5. Остальные компьютеры будут выполнять роль рабочих станций. Взаимодействие компьютеров структурных подразделений осуществляется через коммутатор главного лечебного корпуса. При этом серверы администрации и регистратуры поликлиники имеют модемы для выхода в глобальную сеть Интернет.

3.2 Оценка конфигурации модернизируемой сети ГУЗ СККЦ СВМП

При проектировании кабельных линий, соединяющих серверы основных зданий кампусной информационной сети потребуется использовать около 500 метров кабеля 100ВASE-TX 5 категории. Так как подсеть разрабатывается на основе технологии Fast Ethernet, накладывающей ограничения на конфигурацию сети и ее протяженность необходимо произвести расчет работоспособности сети.

Для вычисления полного двойного времени прохождения для сегмента сети нужно умножить длину сегмента на величину задержки на метр (таблица 3). Затем задержки сегментов, входящих в путь максимальной длины, надо просуммировать и прибавить к этой сумме величину задержки для приемопередающих узлов двух абонентов (таблица 4), и величины задержек для всех репитеров, входящих в данный путь. В данной проектируемой сети репитеры не используются, а коммутаторы не вызывают задержек, поэтому последний показатель можно не учитывать. Для того чтобы сеть была работоспособной суммарная задержка должна быть меньше, чем 512 битовых интервала.

Произведем расчет работоспособности сети.

Для расчета возьмем путь, состоящий из шести сегментов -максимальный (см. рисунок 13). Длина первого сегмента составляет 8 метров, из таблицы 3 берем величину задержки 1,112 битовых интервала, получаем:

8*1,112=8,8969

Длина второго сегмента составляет 27 метров, длина третьего 12 метров, длина четвертого сегмента равна 100 метрам, длина пятого 18 метрам, длина шестого 9 метрам. По аналогии с первым рассчитываем для оставшихся пяти сегментов:

12*1,112=13,344

27*1,112= 30,024

100*1,112=111,2

18*1,112=20,016

9*1,112=10,008



1

2

3

4

5

6

Рисунок 13 - Максимальный путь на проектируемой сети:

сегмент 1 - 8 метров;

сегмент 2 - 12 метров;

сегмент 3 - 27 метров;

сегмент 4 - 100 метров;

сегмент 5 - 18 метров;

сегмент 6 - 9 метров

Далее из таблицы 4 берем задержку для двух абонентов ТХ - 100 битовых интервалов и суммируем все перечисленные задержки:

8,8969+13,344+30,024+111,2+20,016+10,008+100=293,4889

Полученное значение меньше 512, следовательно, проектируемая кампусная информационная сеть ГУЗ СККЦ СВМП будет работоспособна.

3.3 Выбор необходимого сетевого аппаратного обеспечения

Правильное функционирование локальной вычислительной сети во многом зависит от выбранного при ее проектировании сетевого оборудования.

В проекте модернизации локальной вычислительной сети данного предприятия будут использоваться коммутаторы D-LINK (24-х портовые, 16 портовые, 8 портовые, 5 портовые, в соответствии с рисунком 12), объединяющих в локальную подсеть 23 рабочих станций.

Компания D-Link занимает ведущие позиции в мире по производству сетевого оборудования. D-Link предлагает широкий набор решений для создания локальных сетей Ethernet/ Fast Ethernet/ Gigabit Ethernet, построения беспроводных сетей и организации широкополосного доступа, передачи изображений и голоса по IP (VoIP), проведения видеоконференций.

Согласно ряду исследований потребительского сектора рынка сетевого оборудования, проведенных аналитической компанией Synergy Research Group, D-Link занимает первое место в мире по объему продаж оборудования в этом секторе. По данным Synergy Research Group, в первом квартале 2005 года компания D-Link продала более 8 миллионов сетевых устройств, что почти в два раза превосходит количество устройств, проданных ее ближайшим конкурентом.

D-Link предлагает законченные сетевые и коммуникационные решения для построения "цифрового дома", предприятий малого и среднего бизнеса, сетей масштаба рабочих групп и предприятий и провайдеров услуг Интернет. Кроме этого, компания производит полный спектр оборудования для создания проводных и беспроводных сетей, широкополосного доступа, IP-телефонии и мультимедиа-устройств.

D-Link обладает патентами и авторскими правами на ряд уникальных разработок, в числе которых компьютерные чипы ASIC, технологический дизайн, программное обеспечение и прочая интеллектуальная собственность. Принципы организации управления производством, используемые компанией, отмечены сертификатами системы менеджмента качества ISO 9001, 9002 и сертификатом системы экологического менеджмента ISO 14001.

Применение инновационных методик и высокие требования к качеству позволяют компании выпускать высокопроизводительные устройства, базирующиеся на современных стандартах. Идя навстречу требованиям потребителей, компания предлагает наилучшие цены на рынке систем связи в сочетании с высоким качеством устройств.

3.4 Разработка базы данных

Рассмотрим вариант разработки базы данных ГУЗ СККЦ СВМП на примере сервера поликлиники.

Автоматизация учета населения Ставропольского края, имеющего возможность пользоваться услугами пациентов ГУЗ СККЦ СВМП должна быть осуществлена на основе формирования базы данных (БД) поликлиники. Данная БД должна формироваться по нескольким критериям, позволяющим осуществить как быстрый поиск пациентов, так и составление различных отчетов по типовым формам системы здравоохранения.

Основные классы пациентов, по которым составляется БД:

1. Фамилия.

2. Имя.

3. Отчество.

4. Номер карты амбулаторного больного.

5. Страховая медицинская организация.

6. Номер страхового медицинского полиса.

7. Код льготы.

8. Пол.

9. Дата рождения.

10. Паспорт.

11. Адрес постоянного места жительства (область, район, населенный пункт, улица, дом, корпус, квартира).

12. Адрес регистрации по месту пребывания (область, район, населенный пункт, улица, дом, корпус, квартира).

13. Телефон (домашний, служебный).

14. Документ, удостоверяющий право на льготное обеспечение.

15. Инвалидность.

16. Место работы (Наименование и характер производства, профессия, должность, иждивенец, пенсионер).

17. Заболевания, подлежащие диспансерному наблюдению.

18. Группа крови.

19. Лекарственная непереносимость.

20. Номер участка (Участковый врач).

Помимо основных классов пациентов в базе данных необходимо предусмотреть учет диспансерных наблюдений пациентов. В данном разделе БД необходимо обеспечить следующий учет:

1. Код или номер медицинской карты амбулаторного больного (истории развития ребенка).

2. Заболевание, по поводу которого взят под диспансерное наблюдение.

3. Диагноз установлен впервые в жизни (дата).

4. Сопутствующие заболевания.

5. Заболевание выявлено (при обращении за лечением, при профосмотре).

6. Код льготы.

7. Фамилия, имя, отчество.

8. Пол (М/Ж).

9. Дата рождения.

10. Адрес проживания.

11. Место работы (учебы, дошкольное учреждение).

12. Профессия (должность).

13. Контроль посещений.

14. Фамилия лечащего врача.

15. Дата взятия на учет.

16. Дата снятия с учета.

17. Причина снятия.

18. Сведения об изменении диагноза, сопутствующих заболевания, диагнозах.

19. Проводимые мероприятия (лечебно-профилактические, направление на консультацию, дневной стационар, госпитализация, на санаторно-курортное лечение, трудоустройство, перевод на инвалидность).

Работа с вышеперечисленными классами пациентов позволит осуществлять комплексное профилактическое обследование и лечение диспансерной категории больных в амбулаторных и стационарных условиях, своевременное полное и качественное обследование больных, своевременную диагностику и лечение осложнений, своевременную госпитализацию и выписку больных. Также предлагаемая БД позволит осуществить как быстрый поиск пациентов, так и составление различных отчетов по типовым формам системы здравоохранения.

3.5 Выбор необходимого сетевого программного обеспечения

Главная особенность программного обеспечения - отсутствие у него физического износа и наличие морального износа, который определяется не столько возможностями современных технических средств, сколько общественными воззрениями. В кадровых службах могут использоваться различные схемы применения программного обеспечения (ПО):

функциональные пакеты полностью удовлетворяют пользователя по всем параметрам, и он не привлекает для своей работы прочие виды программных продуктов;

кроме функциональных пакетов, пользователь подключает дополнительные ресурсы из числа пакетов общего назначения;

функциональные пакеты не участвуют в решении управленческих задач, реализация которых осуществляется пользователем только с помощью пакетов общего назначения.

Любой пакет, появляющийся на рынке, можно рассматривать как с положительной, так и с отрицательной стороны. С одной стороны, новый программный продукт предоставляет дополнительные возможности по сравнению с другими пакетами, реализующими тот же комплекс задач, а с другой - может потребоваться переобучение, что связано с финансовыми и временными затратами. Как достоинство можно рассматривать дополнительные удобства для пользователя за счет модификации аппаратных средств, однако это может повлечь за собой замедление скорости работы.

По отношению к пакетам прикладных программ, как к прочим товарам, существующим на рынке, применимы понятия престижа и привычки. Поэтому одним из побудительных мотивов приобретения пакета может стать его престижность, а не производственная необходимость.

С другой стороны, причиной отказа от нового пакета может быть привычка работать с уже проверенными программами, которые в полной мере удовлетворяют пользователя по качеству решаемых задач и структуре интерфейса.

На рынке программного обеспечения представлено достаточно много однотипных пакетов прикладных программ, реализующих определенные функции, в том числе и управления кадрами. Однако ориентироваться в них очень сложно, так как реклама часто необъективна. Кроме того, специалисты, работавшие много лет в условиях ручной обработки информации, не всегда могут оценить качество предлагаемых пакетов прикладных программ в связи с необычностью их демонстрационных режимов. Последние, как правило, отличаются "косметической" привлекательностью.

Предлагаемый к продаже пакет может решать не все задачи, необходимые пользователю, использовать устаревшие алгоритмы и методики, не обладающие к тому же настраиваемостью на новые показатели и связи между ними [16].

Поэтому при выборе пакета прикладных программ необходимо ориентироваться на следующие показатели их оценки.

Функциональные возможности: перечень решаемых задач; актуальность алгоритмов; форма работы с классификаторами; полнота информационной базы; качественный и количественный состав отчетных документов; настройка на структуру управления, особенности документооборота, классификаторы; средства получения ответа на нерегламентированные запросы.

Технологические параметры: продолжительность освоения пакета; время обработки исходных данных; время ответа на запрос; удобство интерфейса пользователя; ограничение доступа; возможности настройки на параметры монитора и принтера; качество локализации (для программ зарубежных разработчиков); система организации помощи - иерархическая, гипертекст, контекстно-зависимая; документация - описание применения, демонстрационный пример, руководство пользователя; возможности интеграции с другими функциональными системами, в том числе с системами электронной почты; наличие дополнительных встроенных средств редактора документов и шаблонов, калькулятора, календаря, личной информационной системы (органайзера).

Разработчик, поставщик системы: стоимость лицензий, услуг по инсталляции, поддержке, сопровождению ПО, обновлению баз данных; квалификация разработчика, поставщика ПО, положение на рынке, известность; местонахождение (российский или зарубежный), наличие центров поддержки; качество сопровождения и поддержки, включая наличие «горячей линии» наличие центров обучения, учебных курсов и программ.

Технические: требуемый объем внешней памяти; требуемый объем оперативной памяти; работа в сети, используемые протоколы; используемая основная система, система управления базой данных, архитектура; наличие и способы реализации контроля целостности базы данных (БД); гибкость и открытость интерфейсов; поддерживаемые форматы импорта и экспорта данных [16].

В сети с централизованным управлением выделяются одна или несколько машин, управляющих обменом данными по сети. В проектируемой кампусной информационной сети ГУЗ СККЦ СВМП планируется выделить четыре серверных станции (в администрации, в бухгалтерии, в поликлинике и в лечебном корпусе). Диски выделенных машин, которые называются файл-серверами, доступны всем остальным компьютерам сети. На файл-серверах должна работать специальная сетевая операционная система. Обычно это мультизадачная операционная система, использующая защищенный режим работы процессора.

В организации данной информационной сети на серверных станциях установлена операционная система Windows Server 2003. Она основана на повышенной надежности, масштабируемости и управляемости Windows 2000 Server, таким образом, она является инфраструктурной платформой высокой производительности для поддержки связанных приложений, сетей и веб-служб XML в любом масштабе -- от рабочей группы до центра данных.

К преимуществам при использовании ОС Windows Server 2003 можно отнести:

простота развертывания, управления и использования;

безопасная инфраструктура;

надежность, доступность, масштабируемость и производительность на уровне организации;

легкость разработки динамических узлов сети интранет;

быстрая разработка при помощи встроенного сервера приложений;

надежные средства управления [16].

Эффективная и безопасная работа в сети стала как никогда важной для обеспечения конкурентоспособности предприятий. ОС Windows Server 2003 позволяет организациям использовать преимущества наработанных ИТ-решений и предоставлять их партнерам, заказчикам и поставщикам за счет внедрения основных функций, таких как доверие между службами Active Directory и интеграция средств Microsoft NET Passport. Управление идентификацией в Active Directory целиком охватывает сеть, что гарантирует безопасность во всех подразделениях организации. Упростилось шифрование конфиденциальных данных; теперь для защиты от вирусов и злонамеренного кода можно использовать политики ограничения на запуск программ.

На остальных рабочих станциях установлена Windows^® XP Professional, которая является оптимальным решением для предприятия любого размера. Данная версия операционной системы Windows сочетает в себе преимущества Windows 2000 Professional (например, средства безопасности, управляемость и надежность) с лучшими качествами Windows 98 и Windows ME (поддержка Plug and Play, простой пользовательский интерфейс и передовые службы поддержки). Это делает Windows^® XP Professional наиболее подходящей операционной системой для настольных компьютеров, применяемых в корпоративной среде. Независимо от того, где устанавливается Windows XP Professional -- на одном компьютере или в масштабе локальной сети, -- эта система повышает вычислительные возможности предприятия [16].

Остальные компьютеры называются рабочими станциями. Рабочие станции имеют доступ к дискам файл-сервера и совместно используемым принтерам, но и только. С одной рабочей станции нельзя работать с дисками других рабочих станций. С одной стороны, это хорошо, так как пользователи изолированы друг от друга и не могут случайно повредить чужие данные. С другой стороны, для обмена данными пользователи вынуждены использовать диски файл-сервера, создавая для него дополнительную нагрузку.

Есть, однако, специальные программы, работающие в сети с централизованным управлением и позволяющие передавать данные непосредственно от одной рабочей станции к другой, минуя файл-сервер. Пример такой программы - программа NetLink. После ее запуска на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой, аналогично тому, как вы копируете файлы из одного каталога в другой при помощи программы Norton Commander.

На рабочих станциях должно быть установлено специальное программное обеспечение, часто называемое сетевой оболочкой. Это обеспечение работает в среде той операционной системы, которая используется на данной рабочей станции, - DOS, OS/2 и т. д.

Файл-серверы могут быть выделенными или невыделенными. В первом случае файл-сервер не может использоваться как рабочая станция и выполняет только задачи управления сетью. Во втором случае параллельно с задачей управления сетью файл-сервер выполняет обычные пользовательские программы в среде MS-DOS. Однако при этом снижается производительность файл-сервера и надежность работы всей сети в целом, так как ошибка в пользовательской программе, запущенной на файл-сервере, может привести к остановке работы всей сети. Поэтому серверные станции будем считать выделенными. Существуют различные сетевые операционные системы, ориентированные на сети с централизованным управлением [16].

Повышение надежности обусловлено набором новых и усовершенствованных функций, включая зеркальное отражение памяти, «горячее» добавление памяти и контроль бесперебойности работы служб Internet Information Services (IIS) 6.0. За счет поддержки до восьми узлов в кластере и территориально распределенных узлов значительно повысилась доступность систем. Улучшение масштабируемости обеспечивается возможностью использовать в серверах от одного до 32 процессоров. В итоге в ОС Windows Server 2003 производительность файловой системы повысилась до 140 процентов, а также значительно увеличилась производительность Active Directory, веб-служб XML, служб терминалов и работы в сети.

ОС Windows Server 2003 предоставляет множество технических нововведений, которые помогают организациям снизить общую стоимость владения (TCO). Например, средство Windows Resource Manager позволяет администраторам распределять ресурсы (процессора и памяти) между серверными приложениями и управлять ими через настройки групповых политик. Сетевые системы хранения данных помогают в объединении файловых служб. К усовершенствованиям также относятся поддержка функций неодинакового времени доступа к памяти (NUMA), технологии Hyper-Threading компании Intel и многоканального ввода-вывода. Все они позволяют масштабировать нагрузку серверов.

Веб-сервер IIS 6.0, включенный в ОС Windows Server 2003, предоставляет расширенную безопасность и независимую архитектуру, позволяющие использовать изолированные приложения и повышать их производительность. В результате организация получает повышенную надежность и увеличение времени доступности системы. Кроме того, службы Microsoft Windows Media упрощают разработку решений потоковой передачи мультимедиа-данных с программированием динамического содержания и повышенной производительностью [16].

Служба Microsoft .NET Framework полностью интегрирована в ОС Windows Server 2003. Технология Microsoft ASP.NET позволяет разрабатывать высокопроизводительные веб-приложения. Технологии .NET освобождают разработчиков от написания громоздкого кода и увеличивают эффективность их работы, позволяя использовать уже известные языки и средства программирования. ОС Windows Server 2003 предоставляет множество функций, способствующих повышению производительности и качества создаваемых приложений. Имеющиеся приложения могут быть легко преобразованы в веб-службы XML, а UNIX-приложения -- интегрированы или даже перенесены. Кроме того, разработчики при помощи элементов управления мобильных веб-форм ASP.NET и других средств имеют возможность быстро создавать мобильные веб-приложения и службы.

В состав Windows Server 2003 входит пакет Enterprise UDDI Services, динамическая и гибкая инфраструктура для веб-сервисов на основе XML. Это стандартизованное решение позволяет компаниям использовать собственные директории типа UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) в локальных и внешних сетях и облегчает поиск веб-сервисов и других ресурсов программирования. Разработчики могут быстро и легко находить и использовать веб-сервисы, существующие в их организациях.

Координаторы отделов информационных технологий получают возможность организации программируемых ресурсов своей сети и управления ими. Пакет Enterprise UDDI Services также способствует разработке и внедрению компаниями более продуманного и надежного прикладного программного обеспечения.

Новая консоль «Управление групповой политикой», которая будет выпущена в виде дополнительного компонента, позволяет администраторам лучше развертывать и управлять политиками, автоматизирующими конфигурирование пользовательского рабочего стола, параметров пользователя, безопасности и перемещаемых профилей. Новый набор средств командной строки предоставляет возможность использовать сценарии и автоматизировать функции управления, позволяя выполнять большинство задач управления непосредственно из командной строки. Поддержка служб обновления программного обеспечения Microsoft (Microsoft Software Update Services, SUS) помогает администраторам в автоматизированном обновлении системы. Кроме того, служба теневого копирования тома улучшает управление задачами архивации, восстановления данных и работы с сетевыми хранилищами.

Новая функция теневого копирования позволяет пользователям мгновенно восстанавливать предыдущие версии файлов без дорогостоящей помощи специалистов службы поддержки. Усовершенствования в распределенной файловой системе (Distributed File System, DFS) и службе репликации файлов (File Replication service, FRS) унифицируют доступ пользователей к их файлам. Для удаленных пользователей, нуждающихся в высоком уровне безопасности, можно настроить диспетчер подключений на доступ к виртуальной частной сети таким образом, что пользователям не обязательно будет владеть техническими данными о настройках подключения [16].

Организации имеют доступ к широкому спектру решений и специальных знаний во всем мире, включая опыт 750000 партнеров по поставкам аппаратного и программного обеспечения и служб, а также 450000 сертифицированных специалистов Microsoft Certified Professional.

На остальных рабочих станциях предлагается установить Windows^® XP Professional, которая является оптимальным решением для предприятия любого размера. Данная версия операционной системы Windows сочетает в себе преимущества Windows 2000 Professional (например, средства безопасности, управляемость и надежность) с лучшими качествами Windows 98 и Windows ME (поддержка Plug and Play, простой пользовательский интерфейс и передовые службы поддержки). Это делает Windows^® XP Professional наиболее подходящей операционной системой для настольных компьютеров, применяемых в корпоративной среде. Независимо от того, где устанавливается Windows XP Professional -- на одном компьютере или в масштабе локальной сети, -- эта система повышает вычислительные возможности предприятия, одновременно сокращая совокупную стоимость программного обеспечения всех настольных компьютеров.

Вывод по главе 3

В данной главе рассмотрены основные вопросы, связанные с модернизацией локальной вычислительной сети учреждения с использованием технологии Fast Ethernet, а именно правила построения сегментов Fast Ethernet и определение структуры будущей сети, описаны основные предлагаемые для реализации ЛВС сетевые аппаратные и программные средства.

Исследовав современное программное и техническое оборудование, необходимое для функционирования информационных сетей, была спроектирована кампусная информационная сеть ГУЗ СККЦ СВМП, объединяющая все структурные подразделения клинического центра, и полностью автоматизирующая ее документооборот. Проектируемая информационная сеть полностью соответствует требованиям к учреждениям здравоохранения и является высокоскоростной, надежной и эффективной.

4. Абсолютная экономическая эффективность проекта

4.1 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты на организацию проектируемой кампусной информационной сети ГУЗ СККЦ СВМП включают затраты на необходимое сетевое оборудование. Затраты на оборудование состоят из оборудования необходимого для обеспечения информационной сети учреждения и его монтажа.

В соответствии со схемой, приведенной в приложении В, на информационной сети учреждения устанавливается следующее оборудование:

пять коммутаторов D-LINK 24 PORT (в зданиях 1, 2, 3, 4, 5) в администрации, в бухгалтерии, в поликлинике, фармацевтической службе и в главном лечебном корпусе;

два коммутатора D-LINK 16 PORT (в зданиях 2 и 4); в регистратуре и в акушерско-гинекологической службе лечебного корпуса

семь коммутаторов на 8 портов (в структурных подразделениях СККЦ) с возможностью подключения диагностических и лечебных вычислительных комплексов;

пять коммутаторов на 5 портов (в структурных подразделениях СККЦ) с возможностью наращивания размера сети;

четыре сервера (в здании 1, 2, 3, 5) в администрации, в бухгалтерии, в поликлинике, и в фармацевтической службе;

два модема (здания 2 и 3).

Капитальные затраты на оборудование, приведенное выше определяются по смете (табл. 5), исходя из объема оборудования и стоимости единицы оборудования. Цены на оборудование определены фирмой-изготовителем.

Расчет стоимости монтажа представлен в таблице 6.

Таблица 5 - Технические средства ЛВС (19 рабочих станций и 4 сервера)

№	Наименование	Цена	Кол-во	Стоимость
1	Сервер Hewlett Packard NetServer E800PIII-800/HDD 9,1Gb SCSI/128Mb ECC SDRAM/32x CD-ROM/Fast Ethernet	64345	4	257380
2	Сетевой адаптер 3COM 3C905C PCI 10/100	1396	23	32108
3	Коммутатор D-LINK Switch 3300 24 10/100 p24	46837	5	234185
4	Коммутатор D-LINK Switch 16 port DES-1016 D	1663	2	3326
5	Коммутатор D-LINK Switch 8 port	1245	7	8715
6	Коммутатор D-LINK Switch 5 port	1097	5	5485
7	Кабель «витая пара»Alcatel категория5+	8	500	4000
8	Коннектор RJ-45 категория 5+	16	23	368
9	Патч-кабель RJ-45 - RJ-45 категория 5+	60	23	1380
10	Кабель-канал Legrand 40x16, для внутренней прокладки по зданию	80	400	32000
11	Розетка одноместная RJ-45 Krone категория 5+	100	23	2300
12	Источник бесперебойного питания APC Smart UPS 1000 w PC	12476	4	49904
13	Сетевой принтер HP LaserJet 2100TN (C4172A), 10 стр/мин сетев.10BaseT 8Mb	27472	4	109888
Итого:	741039

Примечание: переходы кабельных систем между зданиями выполнены по трубам существующей телефонной канализации (между зданиями 1-3 и 4 - 5, всего 100 м.), поэтому в смете не учитываются.

Таблица 6 - Расчет стоимости монтажа

Наименование	Цена	Кол-во	Стоимость
Монтаж кабель-канала	30	400	12000
Укладка кабеля в кабель-канал	15	400	6000
Монтаж розетки	30	23	690
Обжим коннектора	15	23	345
Настройка рабочей станции Windows 2003 Professional	300	19	5700
Генерация сервера	3000	4	12000
Итого: 36735

Таблица 7 - Капитальные затраты на организацию ЛВС

№	Виды затрат	Стоимость затрат, руб.
1	Затраты на оборудование ЛВС	741039
2	Затраты на монтажные и наладочные работы	36735
	Итого:	777774

Стоимость кабеля, его прокладки взяты на основании данных ОАО Электросвязь.

Таким образом, затраты на приобретение оборудования составляют 741039 рублей с учетом НДС. Затраты на монтаж оборудования составляют 36735 рублей с учетом НДС. Итого капитальные затраты составят 777774 рубля.

4.2 Расчет тарифных доходов

Продукцией локальной вычислительной сети является конечный полезный результат производственной деятельности по передаче определенного вида сообщений [2].

Как таковую сумму тарифных доходов для государственного учреждения здравоохранения СККЦ СВМП рассчитать достаточно сложно. Однако, можно предложить несколько вариантов расчета доходов, которые в конечном итоге позволят покрыть издержки на проектируемую сеть.

Во-первых, любая реконструкция, реорганизация, капитальные и текущие ремонты в государственных учреждениях предусматриваются и финансируются в годовых бюджетах учреждения здравоохранения, вышестоящими здравотделами. Помимо этого, годовые бюджеты учреждения имеют статьи расходов на их содержание. Среди них можно выделить статью на услуги связи, потребление услуг, прочие услуги, прочие расходы. И поскольку на развертывание кампусной информационной сети ГУЗ СККЦ СВМП в смете расходов на 2007 год суммы не предусмотрено, то используя только имеющиеся суммы расходов на модернизацию информационной сети можно отнести статью п.11 - потребление услуг - 28000 руб., п.21 - прочие услуги - 50000 руб., п.22 прочие расходы - 20000 руб., п. 28 - прочие расходы - 36000 руб. Итого в качестве тарифного дохода при проведении технико-экономического обоснования можно использовать сумму, выделяемую ГУЗ СККЦ СВМП бюджетом на услуги связи и прочие расходы в сумме 162000 руб. в год.

Во втором варианте расчета доходов можно предложить следующую схему. Вся информация с компьютера на компьютер, а также документы для печати в любой организации, имеющей делопроизводство, передается с помощью различных цифровых носителей. В результате чего, неэффективно затрачивается рабочее время, т.к. при переносе информации приходится затрачивать время на доставку ее на определенную рабочую станцию, а так же отвлечение работника от рабочей станции на которую происходит перенос информации.

Объем переносимой информации обусловлен той важной ролью, которую играет документооборот в ежедневном функционировании организации. Так, в ГУЗ СККЦ СВМП, работающей со всеми районными больницами и организациями края, а также со здравотделами федерального и краевого уровня с ежедневными, еженедельными, ежемесячными, квартальными и годовыми отчетами документооборот достаточно интенсивен. Следующим параметром является количество переносимых документов и время затрачиваемое на их перенос. Эти параметры были выявлены путем наблюдений в реальных условиях работы в период производственной практики.

Особое внимание следует обратить на время, затрачиваемое на перенос одного документа (сообщения), то есть, сколько времени тратит сотрудник организации, чтобы перенести документ (или напечатать документ, если к его рабочей станции не подключен принтер и печать осуществляется с другой рабочей станции). Абсолютно точно данный параметр определить невозможно, т.к. в помещении разные расстояния между различными отделами. Поэтому данную величину возьмем приблизительно, исходя из наблюдений, полученных в период производственной практики, равной 7 минутам. Приблизительно перенос документов осуществляется три раза за рабочий день одним сотрудником, обслуживающим автоматизированное рабочее место.

Таким образом, можно рассчитать средние дневные затраты времени одного сотрудника учреждения на перенос документов посредством носителей информации. Для сети ГУЗ СККЦ СВМП, состоящей из 23 компьютеров, определим 23 человека, их эксплуатирующих, и, соответственно, количество затраченного рабочего времени у каждого из них будет: 7 * 3 = 21 мин. А для 23 сотрудников эта цифра увеличится: 23 * 21 = 483 мин., или 8 часов времени в день. А это ставка работника. Для определения экономии от внедрения локальной вычислительной сети остается взять среднюю заработную плату работника здравоохранения в год.

Возьмем среднюю заработную плату врача - 15000 руб., медсестры - 7500 руб. Тогда средняя заработная плата работников, эксплуатирующих ЛВС составит 11250 руб. Годовой фонд заработной платы составит 135000 руб. на одного человека.

Таким образом, экономический эффект от внедрения электронного документооборота на рассматриваемой ЛВС внутри ЦРБ составит 135000 руб. в год. В данном случае не учитываются возможный резерв фонда заработной платы из-за высвобождения должностей за счет автоматизации производства (что просматривается всегда при внедрении новых информационных технологий в производство). Также в данном случае не учитывается еще больший экономический эффект от внедрения электронного документооборота на распределенной системе в процессе работы ГУЗ СККЦ СВМП с основными получателями и распорядителями средств краевого бюджета, с медицинскими страховыми компаниями и пр. При этом экономятся не только рабочее время сотрудников, но и транспортные расходы клинического центра, отдела здравоохранения, предприятий (организаций) края.

Хотя учреждения здравоохранения и не имеют статей дохода, однако они финансируются через государственные органы, органы медицинского страхования. И, поскольку в нынешнем году в нашей стране принято приоритетным направление по информатизации и реформированию отрасли здравоохранения и образования, предложенное Президентом РФ, то стоит надеяться, что ресурсы для внедрения кампусных информационных сетей в учреждениях здравоохранения все-таки у государства найдутся.

Тем не менее, считаем годовыми доходами рассчитанную экономию от внедрения информационной сети - 135000 руб. и заложенные в годовой смете ГУЗ СККЦ СВМП на различные виды услуг и другие расходы - 162000 руб. Итого: 297000 руб.

4.3 Расчет эксплуатационных расходов

Общая сумма эксплуатационных затрат определяется на основе сметы затрат на производство, в которой отражаются все эксплуатационные расходы, сгруппированные по отдельным статьям затрат, а именно: заработная плата штата основной деятельности; отчисления на социальное страхование; затраты на материалы и запасные части; электроэнергия со стороны для производственных нужд; амортизационные отчисления; прочие административно-управленческие и эксплуатационно-хозяйственные расходы.

Для определения расходов на зарплату работников основной деятельности необходимо определить численность штата администрации ЛВС по ее обслуживанию и ставки зарплаты по должности.

Для проектируемой кампусной информационной сети ГУЗ СККЦ СВМП, состоящей из 23 компьютеров, предусмотрен один администратор сети. Средний оклад этого сотрудника составляет 7500 рублей. Годовой фонд заработной платы включает в себя дополнительные выплаты ( работа во внеурочное время ) в размере 16%.

ФЗП(год) = ФЗП(мес)*12 + Фдоп*12;

ФЗП(мес) = 7500 руб;

Фдоп = ФЗП(мес)*0,16 = 1200 руб;

ФЗП(год) = 7500*12 + 1200*12 = 104400руб;

Отчисления в единый социальный налог составляют 24% годового фонда заработной платы - 25056 рублей.

Расходы на материалы и запасные части принимаются в размере 10000 рублей.

Расходы на электроэнергию. Потребляемая оборудованием мощность определяется из технических данных оборудования (100 W для ПК, 10 W для коммутаторов).

100 Вт * 23 компьютеров + 10 Вт * 19 коммутаторов =2490 Вт/день ? ? 2,5 кВт/день.