Построение вычислительной локальной сети

С помощью достройки центрального узла (магистрали) можно собрать в единую сеть уже имеющиеся локальные сети, как это было сделано при создании сети Пенсионного фонда ЯНАО. Можно пойти и обратным путём: использовать имеющуюся магистраль, а затем ставить задачу присоединения к ней локальных сетей и их проектирование.

Для подключения «крупных» абонентов можно использовать оптоволоконные соединения, существующие электрические кабели связи, оборудование RadioEthernet, xDSL 9].

Если в сеть включается малый населённый пункт, то в данном случае кабельная инфраструктура слаборазвита и ненадёжна, а создание новой экономически неэффективно. Здесь нужно применять беспроводные технологии связи: технологии спутникового доступа и RadioEthernet. На данный момент внедрение качественных систем на основе спутникового доступа и технологии RadioEthernet сдерживается по экономическим причинам, но их роль постоянно возрастает [9].

Если существуют пользователи, для которых невозможно или экономически невыгодно создавать выделенные каналы связи, то доступ в Интернет можно организовать с использованием уже имеющейся телефонной инфраструктуры, то есть с использованием технологии Dial-up. Однако, авторы группы работ, касающихся проектирования сети, например, исключают данный способ как мало скоростной и качественно невыгодный.

Можно выделить следующие особенности реализации корпоративной сети:

- большой объём разнородного трафика (телефония, данные, видео информация);

- наличие большого количества используемых протоколов и интерфейсов обмена;

- необходимость достижения высокой скорости передачи информации [38].

Исходя из данных особенностей, в качестве основной технологии передачи информации в крупной сети наиболее целесообразно и экономически выгодно использование технологий ATM и Frame Relay.

Технология ATM является наиболее перспективным решением задачи переноса разнородной информации в широкополосных цифровых сетях с интеграцией служб. Это - специфический, подобный пакетному, метод переноса информации, использующий принцип асинхронного временного мультиплексирования.

Метод АТМ является ориентированным на соединения: любой передаче информации предшествует организация виртуального соединения (коммутируемого или постоянного) между отправителем и получателем данных, что впоследствии упрощает процедуры маршрутизации. Данные перед их передачей по каналам связи делятся на участки длиной 48 байт. К ним добавляется заголовок (5 байт). Образуются ячейки, которые передаются с использованием виртуальных каналов, т.е. имеющих идентификатор логических каналов, организуемых между двумя устройствами для установления связи. В одном физическом канале связи, как правило, передаются совместно ячейки, принадлежащие множеству различных виртуальных каналов. Ячейки, поступающие от различных комплектов оконечного оборудования данных, объединяются в канале связи, образуя групповой сигнал, и коммутируются в узлах сети.

Сеть АТМ - это набор коммутаторов и оконечных систем (хостов, маршрутизаторов и т.д.) АТМ, связанных между собой межточечными каналами связи (point-to-point links), либо интерфейсами UNI или NNI. Первый тип интерфейса (UNI) используется при соединении оконечных систем АТМ, второй (NNI) - при соединении коммутаторов АТМ.

Задачи коммутатора АТМ по сути очень просты: при известных значениях получить некоторую ячейку по каналу связи, найти соответствующее соединение в местной таблице преобразования, чтобы тем самым определить выходной порт (или порты), а также новые ВК и ВП для такого соединения на данном канале связи, после чего данная ячейка вместе с соответствующими идентификаторами передается на выходной канал связи.

В отличие от метода АТМ соединения Frame Relay функционируют на канальном уровне - второй уровень модели OSI, используя общую (public), частную (private) или гибридную (hybrid) среду передачи. Сеть Frame Relay состоит из переключателей (switches) FR, объединенных цифровой средой передачи. Конечное оборудование, к примеру, маршрутизаторы, связываются через FR сеть в одном или нескольких направлениях. В стандартной терминологии, переключатели FR принадлежат к классу устройств DCE (Data Communications Equipment), а конечное оборудование пользователя - к классу DTE (Data Terminal Equipment).

DTE объединяются по спецификациям протокола FR UNI (FR User-to-Network Interface). Переключатель FR, представляющий UNI, читает адреса приходящих кадров и маршрутизирует в соответствующем направлении.

Физически сети FR образуют ячеистую структуру коммутаторов.

FR позволяет передавать кадры размером до 4096 байт, а этого достаточно для пакетов Ethernet и Token Ring, максимальная длина которых составляет 1500 и 4096 байт соответственно. Благодаря этому FR не предусматривает накладные расходы на сегментацию и сборку.

При построении локальных сетей, входящих в корпоративную можно использовать распространенную технологию Fast Ethernet. Однако следует учитывать, что данная технология передачи информации в сети уже не считается быстрой по современным взглядам, поэтому по возможности сети можно проектировать на основе технологии Gigabit Ethernet.

Проектируя сеть такого масштаба, следует найти критерий производительности системы (либо небольшую группу критериев), по которым можно оценить систему и применить к ней методику оснащения.

Общая структура сетей, по мнению автора, наглядно показана в работах [24, 25]. В зависимости от интенсивности информационного обмена и суммарной пропускной способности подсети разбиваются на 4 группы.

Объекты группы I относятся к магистральным узлам связи, и их оборудование должно обеспечивать пропуск большого объема информационного трафика. Таким оборудованием являются магистральные коммутаторы, либо мультиплексоры. С целью минимизации затрат они должны располагаться в узлах уже существующих телекоммуникационных сетей (городские АТС, узлы связи провайдеров).

Объекты группы I находятся на пересечении большого количества информационных потоков разной интенсивности. Комплект оборудования для таких объектов обобщенно можно представить состоящим из трех частей (рисунок 2)

Рис.2. - Типовой комплект оборудования объектов группы I (магистральные узлы связи)

В настоящее время, наиболее ценным ресурсом является кабельная инфраструктура, замена или создание которой может стать наиболее дорогостоящей частью телекоммуникационного проекта. В связи с этим, в настоящее время актуальным является способ экономии магистральной кабельной инфраструктуры с применением новейших технологий типа ATM и DWDM. Первая из этих технологий, позволяет наиболее экономно совмещать в одном канале связи голос, видео и данные. Вторая обеспечивает одновременную передачу сигналов на нескольких поднесущих в одном оптическом волокне.

Оптимальным решением взаимосвязи объектов группы I является схема, основанная на оптоволоконной инфраструктуре. Это обеспечивает поддержку высоких скоростей информационного обмена, надежность и масштабируемость.

Объекты группы II включают абонентов с интенсивным голосовым и информационным трафиком. Они должны подключаться к магистральным коммутаторам на скоростях от 2Е1 до STM-1. При этом верхняя граница выбрана с запасом на дальнейшее расширение. Наиболее целесообразным способом такого подключения являются оптоволоконные соединения.

Комплект оборудования для таких объектов обобщенно можно представить состоящим из четырех частей (Рисунок 3): 1. оптические модемы; коммутатор, поддерживающий совмещение разнородного трафика в одном канале, скорости передачи от Е1 до 8ТМ-1; учрежденческая производственная автоматическая телефонная станция (УПАТС);

коммутаторы для рабочих групп ЛВС, вид и количество которых определяется в каждом конкретном случае.

Рисунок 3. - Типовой комплект оборудования объектов группы II

При подключении на скорости STM-1 используются встроенные оптические порты коммутатора.

Группа III представляет собой семейство абонентов, интенсивность информационного трафика которых ниже чем у объектов группы II. Их подключение к магистральным коммутаторам должно осуществляться на скоростях от El до 2Е1. В качестве физической среды передачи в этом случае могут использоваться уже существующие электрические кабели связи.

Комплект оборудования для таких объектов обобщенно можно представить состоящим из четырех частей (рисунок 4):

- модемы xDSL;

- коммутатор доступа, поддерживающий совмещение разнородного трафика в одном канале, скорости передачи 2048 Мбит/с.;

- мини УПАТС;

- коммутаторы рабочих групп, вид и количество которых определяется в каждом конкретном случае.

Рисунок 4. - Типовой комплект оборудования объектов группы III

Под объектами группы IV подразумеваются единичные пользователи, нуждающиеся в Dial-up доступе к интегрированной сети населённого пункта. Данный доступ осуществляется при помощи модемов с использованием имеющейся телефонной инфраструктуры.

За критерий оценки производительности выступает пропускная способность канала передачи. По данному критерию можно оценить, насколько удобно рабочее место для работы с сервисами сети Интернет.

Именно по данному критерию подсети разбиваются на группы: от крупных провайдеров до мелких пользователей. В работе обсуждаются способы подключения и необходимое сетевое оборудование для оснащения подсетей каждой группы в зависимости от рельефа местности и оснащённости объектов средствами информатизации.

Выбранный критерий производительности удобен и легко подсчитывается. Важность данного критерия очевидна - разработчики многих сетей стремятся к его увеличению. Данная методика способна помочь в оснащении предприятий корпоративными сетями, однако она слабо учитывает первый и второй уровни оснащения. Отсюда следует, что мы заранее не сможем собрать статистику и в полной мере оценить производительность работы подсетей системы. Приведённая модель также слабо учитывает построение сети с резервом потенциала. Система статична.

В работах Гостева В.М. рассматривается разработка методов оптимального проектирования и оценки производительности магистральной информационной инфраструктуры региональных образовательных комплексов. Общая проблема оптимального проектирования сетей передачи данных формулируется следующим образом. Для заданных множеств. - множества узлов коммутации, множества доступных маршрутизаторов, множества доступных каналов передачи данных между возможными пунктами размещения узлов коммутации, а также заданной (прогнозируемой) интенсивности трафика между узлами коммутации необходимо определить топологию сетей передачи данных, тип маршрутизатора, устанавливаемого в каждом узле коммутации, тип и параметры каждого канала передачи данных, маршруты передачи данных между узлами коммутации. В качестве основных критериев оценки проекта используются стоимостные характеристики сетей передачи данных (затраты на оборудование и эксплуатационные расходы) и ожидаемые временные характеристики-передачи данных по сети - среднее и максимальное время задержки пакетов в сетях передачи данных [14].

В процессе формирования и анализа вариантов сетей передачи данных применяются аналитические и имитационные модели узлов коммутации, каналов передачи данных, внешних источников (серверов и рабочих станций), генерирующих трафик различных типов (симметричный, несимметричный; с различными распределениями интервалов времени между поступлением пакетов и т.д.).

Подход хороший: сети, построенные по данной модели, будут достаточно производительны и корректно функционировать. Учтён стоимостной критерий. Но слабо учтены требования к рабочим местам. Если, у заказчика не так много денежных средств, то некоторые подсети могут не потянуть возложенную на них задачу, и придётся проводить повторные исследования.

При оценке сети предлагаются следующие параметры производительности системы, но уже на программном уровне:

- доступность сервиса - процент времени, которое сетевое приложение готово предоставить соответствующий сервис;

- реакция - скорость, с которой сетевое приложение выдает соответствующий сервис.

Как видно из приведенных примеров, предметная область дает широкие возможности выбора критериев производительности системы. Проблема проектирования сетей передачи данных является сложной многокритериальной проблемой, на которую до сих пор ищется рациональное решение.

1.3 Основные методы проведения диагностики и организационно-технических мероприятий над локальной вычислительной сетью

Диагностика сети - процесс анализа состояния сети. В функционировании корпоративных информационных систем возникают необъяснимые, на первый взгляд, проблемы, которые заметно снижают эффективность работы такой системы, а в некоторых случаях и дезорганизуют работу предприятия. Это означает, что определенная составляющая сети работает некорректно. В процессе диагностики производится поиск этих устройств, фиксируется факт неисправности, определяется ее место и вид. К проблемному участку применяется комплекс организационно-технических мероприятий [37].

В результате работоспособность информационной системы восстанавливается, а в ряде случаев даже повышается по сравнению с первоначальной конфигурацией за счёт применения грамотных решений [30].

Существует группа программных продуктов, предназначенных для диагностики сетей. В качестве примеров можно привести MS Network Monitor, LANalyzer for Windows компании Novell, FTest и SelFTrend компании «ПроЛАН» [48].

Диагностика осуществляется следующим образом. Система, осуществляющая диагностику, способна посредством точек контроля считать значения группы признаков, способных описать текущее состояние сети. В зависимости от совокупности значений признаков происходит идентификация проблемы функционирования сети.

Пусть СР состояние сети, при котором нарушена работа ее устройств, р считываемый признак, описывающий состояние сети, Р диапазон значений соответствующего признака, п количество считываемых признаков, ш количество состояний сети. Тогда процесс выявления сбоев в работе сети можно представить в виде таблицы 1:

Таблица 1. Выявление сбоев в работе сети по значениям считываемых признаков

	p1	…	pn
СР1	Р11	…	Р1n
СРm	Рm1	…	Pmn

Многие подходы к диагностике используют вероятностную оценку состояния сети.

Для мониторинга состояния сетей и управления некоторыми устройствами применяется модель «менеджер-агент». Менеджер представляет собой программно-аппаратные средства, собирающие информацию от агентов, выполняющие её обработку для предоставления администратору сети. На основании этой информации администратор с помощью менеджера может осуществить некоторые управляющие воздействия на объекты сети. Агенты располагаются в управляемых элементах сети. Они взаимодействуют с устройствами и обслуживают базу данных управляемых параметров (MIB), содержащие списки управляемых параметров и их значения. Менеджер может запросить информацию (агент считывает данные из базы) или выполнить управляющие воздействия на объект (запись в базу параметров) [17].

Управление может быть в той или иной степени автоматизировано, однако полностью автоматизировать процесс возвращения сети в работоспособное состояние при некорректном функционировании невозможно. Для обоснованного выбора комплекса организационно- технических мероприятий, способных вернуть сеть в работоспособное состояние, рационально применить «подсказывающую» систему, то есть систему поддержки принятия решений. Это позволит в полной мере охватить широкий спектр вариантов организационно-технических мероприятий для конкретной проблемной ситуации.

Для диагностики и управления состоянием сети часто используют протокол управления SNMP. Протокол SNMP определяет: механизм взаимодействия агента и менеджера, модели представления параметров сети и механизмы работы с ними. SNMP обладает командами, способными считывать параметры устройств [41].

Этот протокол является удобным средством для предоставления информации о сети системе поддержки принятия решений по модернизации.

Другим способом доступа к параметрам, описывающим текущее состояние сети, является анализ состояния каналов передачи данных посредством анализатора сетевых протоколов [19].

Он должен подключаться к тому домену сети, где наблюдаются сбои, в максимальной близости к наиболее подозрительным станциям или серверу.

Если сеть имеет архитектуру с компактной магистралью и в качестве магистрали используется коммутатор, то анализатор необходимо подключать к тем портам коммутатора, через которые проходит анализируемый трафик. Некоторые программы имеют специальные агенты или зонды (probes), устанавливаемые на компьютерах, подключенных к удаленным портам коммутатора. Обычно агенты (не агенты SNMP) представляют собой сервис или задачу, работающую в фоновом режиме на компьютере пользователя.

Если в коммутаторе специальный порт отсутствует, то анализатор (или агент) следует подключать к портам интересующих доменов сети в максимальной близости к наиболее подозрительным станциям или серверу.

Для автоматизации поддержки процесса обеспечения работоспособности вычислительной сети необходимо разработать удобный для поиска устройств, работа которых нарушена, способ представления вычислительной сети. Рассмотрим существующие подходы к моделированию сетей.

Существуют специальные, ориентированные на моделирование вычислительных сетей программные системы, в которых процесс создания модели упрощен. Такие программные системы сами генерируют модель сети на основе исходных данных о ее топологии и используемых протоколах, об интенсивностях потоков запросов между компьютерами сети, протяженности линий связи, о типах используемого оборудования и приложений. Программные системы моделирования могут быть узко специализированными и достаточно универсальными, позволяющие имитировать сети самых различных типов [53]. Качество результатов моделирования в значительной степени зависит от точности исходных данных о сети, переданных в систему имитационного моделирования.

Примеры существующих систем: COMNET III (CACI Product), NetMaker XA (Make System), Opnet (MIL3) [35].

Основные этапы работы систем:

Сбор данных о существующей сети. Поддерживается группа форматов импорта данных о существующей сети или о предприятии.

Детальное моделирование сети. С помощью графического интерфейса пользователь собирает сеть из предлагаемой группы узлов, определяя её топологию. Возможен импорт существующих топологий.

Оценка производительности сети. После окончания моделирования пользователь может получить следующие характеристики производительности сети:

- прогнозируемые задержки между конечными и промежуточными узлами сети, пропускные способности каналов, коэффициенты использования сегментов, буферов и процессоров;

- пики и спады трафика как функцию времени;

- источники задержек и узких мест сети.

Отчёты представляются в удобной для печати текстовой или графической форме.

Анализ подходов к построению сетей, их диагностики, анализ возможных организационно-технических мероприятий над сетью и основных подходов к их оперативному применению выявил отсутствие единого комплекса формализованных методик и инструментальных средств

Процесс включает в себя ряд этапов, полная автоматизация которых не представляется возможной. Поэтому на схеме указывается область возможной автоматизации процесса анализа сбоев в сети и их устранения.

В результате анализа подходов к диагностике сетей, выявлению неисправностей и анализа возможных организационно-технических мероприятий, было выявлено, что для автоматизации поддержки процесса обеспечения работоспособности вычислительной сети предприятия должны быть решены следующие научно-технические задачи:



Рис. 5. - Методика автоматизации поиска компонентов сети, вызвавших нарушение ее функционирования

Методика автоматизации выбора обоснованного комплекса организационно- технических мероприятий

Анализ последствий

Утверждение принятого решения:

- построение формализованной модели представления сети для локализации компонентов с нарушенным функционированием на основе структурной декомпозиции, вытекающей из обобщенной структуры;

- корпоративной сети при условии детализируемости ее компонентов на различных уровнях абстракции;

- создание методики поиска нарушений функционирования вычислительной сети для локализации компонентов, работа которых нарушена, на основе ситуационного и лингвистического подходов к управлению, использующую модели представления сетей для детализации компонентов сети на различных уровнях ее абстракции;

- создание методики выбора рекомендаций по устранению нарушений функционирования вычислительной сети для выбора рекомендаций на основе ситуационного и лингвистического подходов к управлению с использованием экспертных оценок, а также данных о нарушениях работы устройств сети, выявленных в результате применения методики поиска нарушений функционирования вычислительной сети.

Выводы по первой главе

Исследование существующих топологий сетей, сетевых технологий, стандартов построения сетей позволило выявить обобщенную структуру корпоративной сети. Это дает основание для разработки, построения и исследования модели представления корпоративной сети предприятия, организации.

Был рассмотрен процесс анализа сбоев в сети и их устранения. Была выявлена область его возможной автоматизации. Эти исследования выявили систему поддержки принятия решений как наиболее рациональный вариант «советующей системы» помогающей выбрать обоснованный комплекс мероприятий, способный вернуть сеть в режим штатного функционирования.

Анализ процесса обеспечения работоспособности вычислительной сети подтолкнул к более подробному исследованию его некоторых составных частей: особенностей модернизации сетей в результате выявленной некорректной работы сети, процесса диагностики сетей, процесса моделирования сетей.

Анализ подходов к построению, моделированию и диагностики сетей выявил отсутствие единого комплекса формализованных методик и инструментальных средств автоматизации поддержки процесса обеспечения работоспособности вычислительной сети.

В связи с этим встал вопрос о разработке группы методик автоматизации поддержки процесса обеспечения работоспособности вычислительной сети предприятия.

В результате анализа подходов к диагностике сетей, выявлению неисправностей и анализа возможных организационно-технических мероприятий, было выявлено, что для автоматизации поддержки процесса обеспечения работоспособности вычислительной сети предприятия должны быть решены в первую очередь научно-технические задачи.

В качестве технических и информационных средств диагностики локальных вычислительных сетей целесообразно использовать все имеющиеся средства. В современных условиях широко используются сетевые анализаторы, кабельные сканеры, тесты кабельных систем, анализаторы протоколов, протоколы мониторинга сети все это позволяет своевременно и без задержек определить слабые места в технической и программной организации ЛВС. Поэтому основным методическим приёмом диагностики сети является комплексная проверка всех составляющих сети. В современных условиях на первом месте стоит упреждающая диагностика, суть которой в непрерывном или длительном по времени наблюдением за работой сети. Только плановая целенаправленная диагностика позволит создать устойчивую и бесперебойную работу ЛВС, что создаст условия и для её безопасности.

На основании описанных выше исследований были определены задачи практической части исследования.

ГЛАВА II. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПОСТРОЕНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ГУ «УПРАВЛЕНИЕ ПЕНСИОННОГО ФОНДА РФ ПО ГОРОДУ ЛАБЫТНАНГИ ЯНАО»

2.1 Техническое задание на построения сети ГУ «Управление Пенсионного фонда РФ по г. Лабытнанги ЯНАО» [15]

Введение

Наименование продукта - Локальная вычислительная сеть ГУ «Управление Пенсионного фонда РФ по г. Лабытнанги ЯНАО».

Условное обозначение системы - ЛВС Управления Пенсионного фонда г. Лабытнинги.

Заказчик - ГУ «Управление Пенсионного фонда по г. Лабытнанги ЯНАО».

Разработчик - ОАО «Ямалтелеком».

Срок начала выполнения работ январь 2013 г. Срок окончания выполнения работ - май 2013 г.

Основанием для разработки является объявление комиссии по проведению конкурсных торгов на право выполнение работ по проектированию и монтажу локальной вычислительной сети ГУ «Управление Пенсионного фонда РФ по г. Лабытнанги ЯНАО»

Назначение и область применения

Назначением создаваемой локальной вычислительной сети является создание единого информационного пространства ГУ «Управление Пенсионного фонда РФ по г. Лабытнанги ЯНАО» для обеспечения сотрудников надежным и оперативным доступом к информационным ресурсам, а также для обеспечения работы инженерных и телекоммуникационных систем Управления.

Технические характеристики

а) Постановка задачи:

В ходе проектирования и монтажа ЛВС, исполнитель должен решить задачи:

- она должна быть универсальной средой для передачи: данных, голоса, видео и др. информации;

- обеспечивать возможность совместимости с имеющимся оборудованием передачи данных со скоростями передачи данных 10/100 Мб/с;

- обладать модульностью и возможностью внесения изменений и наращивания;

- допускать одновременное использование любых протоколов передачи данных;

- использовать стандартные компоненты и материалы;

- позволять создавать независимые участки в сети;

- соответствовать существующим стандартам TIA/EIA-568A и ISO 11801;

- обеспечивать высокую надежность в работе.

b) Описание функционирования локальной вычислительной сети

Общие сведения:

Локальная вычислительная сеть должна обладать высокими показателями качества, в частности, являться системой категории 5е, в соответствии с международными стандартами на кабельные системы EIA/TIA-568A (ISO 11801).

При проектировании соблюдены требования стандарта EIA/TIA-569 и руководства по разработке и проектированию ЛВС The Siemon Company. При использовании секционированного короба и монтаже в этом коробе линий передачи данных и электропитания должны быть выдержаны требования нормативных документов.

Подсистема рабочего места реализуется для подключения оконечного телефонного и компьютерного оборудования, и использует телекоммуникационные разъемы RJ-45 из расчета:

- для офисных помещений: 2 телекоммуникационных разъема на рабочее место специалиста;

- для технических и других помещений, в которых могут проводиться работы персоналом по согласованию с Заказчиком;

- рабочие места руководителей и секретарей оборудовать 3-мя телекоммуникационными разъемами;

- порты для принтеров и серверов оборудовать 1-м телекоммуникационным разъемом;

Функциональное назначение: Локальная вычислительная сеть предназначена для автоматизации технологических процессов обработки информации функциональных подразделений Управления; организации быстрого и надежного обмена информацией; организации быстрого и надежного механизма документооборота; информационного обеспечения персонала Управления.

Перечень документов, на основании которых разрабатываются технические требования:

Настоящее техническое разработано согласно требованиям следующих нормативно-технических документов: «Правила устройства электроустановок» - ПУЭ (издание 7); ANSI/TIA/EIA-569-А, рассматривающего телекоммуникационные трассы и помещения коммерческих зданий; ANSI/TIA/EIA-606, рассматривающего администрирование телекоммуникационной инфраструктуры коммерческих зданий; ANSI/TIA/EIA-607, рассматривающего требования к телекоммуникационной системе выравнивания потенциалов и заземления коммерческих зданий; ГОСТ 2.106-96. «Единая система конструкторской документации. Текстовые документы»; ГОСТ 34.602-89. «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Технические требования на создание автоматизированной системы»; ГОСТ Р 53245-2008. Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания. ГОСТ Р 53246-2008. Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Проектирование основных узлов системы. Общие требования. РД 50-34.698-90. «Методические указания. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов»; Стандарта ANSI/TIA/EIA-568-B, рассматривающего требования к ЛВС; Стандарта ISO-11801, рассматривающего универсальные кабельные системы зданий. СН 512-78 (с изм. №1 от 1989 г., №2 от 2000 г.). «Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин» [15, 29].

Порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ

Результатом проектных работ является проектно-сметная документация, выполненная в соответствии с настоящим техническим заданием и ГОСТ на создание проектной документации.

Передаваемая заказчику документация выполняется в 4-х экземплярах.

Создание ЛВС должно позволить в дальнейшем:

- организовать эффективный обмен информацией между ПК рабочих мест;

- организовать совместный доступ к банкам информации;

- сократить количество необходимой периферийной техники (печатающие устройства, принтеры и др.) за счет ее совместного использования;

- создать основу для организации доступа к общим информационным ресурсам;

- создать основу для внедрения корпоративных информационных систем, корпоративной почтовой системы, а так же обеспечить доступ сотрудников к сервисам Internet.

Требования к ЛВС в целом

К ЛВС предъявляются следующие общие требования:

- ЛВС должна быть выполнена в соответствии с требованиями вышеперечисленных кабельных стандартов, обладать всеми признаками ЛВС: универсальность, структуризация, избыточность;

- требуется инсталлировать ЛВС с гарантией на пассивные компоненты системы сроком не менее 25 лет;

- все компоненты ЛВС должны быть от одного производителя, экранированными и соответствовать требованиям категории 6 (класса E);

- все применяемые материалы и телекоммуникационное оборудование должны соответствовать требованиям кабельных стандартов.

Требования к структуре и функционированию ЛВС

Требования к пассивному оборудованию

Для использования в качестве пассивного оборудования сети передачи данных должны быть выбраны:

- кабеленесущие элементы ЛВС (лотки, короба, желоба и их аксессуары): известных и признанных фирм производителей;

- пассивные элементы ЛВС (патч-панели, модульные гнезда, шкафы и аксессуары): известных и признанных фирм производителей;

- кабель: STP (6 категория, экранированный) имеющий не менее чем 25-летнюю гарантию производителя.

Требования к активному оборудованию сети передачи данных

Информационный обмен между активным сетевым оборудованием должен осуществляться через единое информационное пространство и посредством использования стандартизированных протоколов и форматов обмена данными. В качестве основных протоколов канального уровня по модели OSI должны использоваться следующие протоколы: Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet. В качестве основного протокола сетевого уровня по модели OSI должен использоваться IP-протокол.

В качестве серверов для управления корпоративной базой данных, центрального файлового сервера, файлового сервера рабочих групп, сервера электронной почты, web-сервера и сервера резервного копирования должны быть использованы компьютеры с характеристиками не ниже, чем следующие:

Процессор - Intel Xeon E7-2860 (2.26GHz/10-core/24MB/130W), Количество процессоров - 4 шт, максимальное кол-во процессоров -до 8 шт, тип памяти - DDR3 Registered, максимальное количество накопителей - 8 шт., тип накопителей - SFF (2,5') SAS/SATA/SSD Hot Plug, поддержка RAID, сетевой интерфейс - 4x1GigEth, оптический привод - DVD-RW.

Уточнение марки и производительности серверов должно быть произведено на стадии проектирования ЛВС.

В качестве сетевой операционной системы должны использоваться MS Windows 2007 proffesional.

Система резервного копирования позволяет осуществлять:

- проведение резервного архивирования серверов и станций с заданными операционными системами;

- возможность резервного архивирования системных данных для различных операционных систем;

- возможность резервного архивирования различных баз приложений (таких, как Lotus Notes, MS SQL, 1C предприятие, IBM DB2 и других специализированных программных комплексов) в «горячем» режиме, т.е. без прерывания работы этих приложений;

- возможность резервного архивирования открытых файлов;

- поддержание возможности переустановки операционной системы MS Windows 2008 Server (в случае отказа дисковой подсистемы сервера) - без необходимости переустановки операционных систем с дистрибутива;

- частичную автоматизацию операций с носителями резервных копий;

- высокую скорость проведения резервного архивирования и восстановления данных;

- создание полной резервной копии (full backup) данных всех серверов не не более чем за 20 часов.

Требования к программно-аппаратным средствам доступа в Internet.

Программно-аппаратные средства доступа в Internet должны обеспечивать обмен данными по выделенному цифровому каналу со скоростью не менее 10 Мбит/с и с возможностью расширения.

Программно-аппаратные средства доступа в Internet включают в себя:

- выделенный маршрутизатор или модуль подключения в центральный маршрутизатор;

- программный или аппаратный межсетевой экран;

- обмен информацией с сетью Internet по соответствующим протоколам, а также WWW - Cache и Proxy для протоколов HTTP, Telnet, FTP.

Межсетевой экран должен обеспечивать:

- защиту ЛВС от доступа из сети Internet;

- подключение информационных серверов через выделенный порт;

настройку алгоритмов передачи данных в зависимости от адресов IP и других характеристик передаваемых пакетов данных.

Требования к рабочему месту

По определению стандартов - это место непосредственного взаимодействия пользователя с телекоммуникационным оборудованием (телефоны, компьютеры, терминалы и прочее). Каждое рабочее место должно быть оснащено телекоммуникационными розетками с двумя экранированными портами категории 6, которые предназначены для ЛВС. Для терминации медного кабеля применяется экранированный восьмиконтактный модульный разъем RJ-45.

Требования к помещению с телекоммуникационным оборудованием

Аппаратная - помещение для размещения телекоммуникационного оборудования, обслуживающего одно или несколько зданий. В аппаратной размещается кроссовое, коммутационное, сетевое оборудование. Условия эксплуатации должны соответствовать «Инструкции по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин» (СН 512-78 с изм. №1 от 1989 г., №2 от 2000 г.). Площадь аппаратной должна быть достаточна для размещения не менее 2 телекоммуникационных шкафов размерами не менее 700х800х1900 мм (ШхГхВ), системы кондиционирования с учетом необходимых проходов и сервисных пространств для обслуживания оборудования. Минимальное расстояние от стен и прочего оборудования до телекоммуникационного шкафа не менее 0,8 метра. Помещения Аппаратных должны быть расположены в стороне от источников электромагнитного излучения. Размещение Аппаратных согласовывается с Заказчиком на этапе проектирования.

Требования к монтажу оборудования ЛВС

Монтаж ЛВС должен проводиться в соответствии с требованиями вендора (производителя компонентов и материалов ЛВС) сертифицированными специалистами. Качество монтажа ЛВС должно быть подтверждено гарантией исполнителя работ на срок не менее 12 месяцев.

Монтаж ЛВС должен проводиться в соответствии с техническим проектом, согласованным с Заказчиком в соответствии с настоящим ТЗ.

Требования к кабелепроводам

Кабелепровод служит для прокладки кабелей и защиты кабельных трасс от различных внешних воздействий. Наполняемость кабелепроводов не должна превышать 80%.

Прокладка кабеля в коридорах при наличии фальшпотолка (подвесного потолка) должна быть осуществлена в металлических лотках, установленных в межпотолочном пространстве. Прокладывание кабеля без использования лотков не допускается.

В помещениях, в которых рабочие места находятся на расстоянии от стен более 2 метров, подвод кабелей должен быть осуществлен с помощью миниколонн (например, фирмы Legrand), обеспечивающих установку информационных портов и силовых розеток. Колонна должна представлять собой металлическую конструкцию, способ установки которой должен позволять в случае изменения расположения рабочих мест в помещении осуществлять перенос колонны с первоначального места установки в пределах кабинета.

Требования к надежности ЛВС

Режим функционирования ЛВС - непрерывный, круглосуточный.

В течение длительного срока, а так же при смене используемых протоколов верхнего уровня и приложений, а так же неизменности ключевых требований ЛВС не должны требовать дополнительных капиталовложений на модернизацию, не включая дополнительной организации новых рабочих мест.

Порядок приёмки локальной вычислительной сети

Общие положения

Основным руководящим документом, на основании которого проводятся испытания ЛВС, является п. «Порядок приёмки ЛВС» данного документа. Испытания проводятся на территории объекта работ. Тестированию подлежат все установленные в здании кабельные линии. В испытаниях участвуют представители Заказчика и Исполнителя.

Процедура тестирования производится в соответствии с TSB-67 (TIA/IEC) и, частично, ISO/IEC 11801. Качество и наличие заземления не входит в рамки тестирования ЛВС.

Объект испытаний

Объектом испытаний является локально вычислительная сеть ГУ «Управление Пенсионного фонда по г. Лабытнанги ЯНАО». ЛВС используют для передачи данных медный экранированный кабель категории 6. ЛВС включает в себя горизонтальную подсистему, состоящую из внутренних кабелей горизонтальной прокладки между кроссовыми этажей и информационными розетками рабочих мест, самих информационных розеток, коммутационного оборудования в кроссовой, к которому подключаются горизонтальные кабели и магистральную подсистему, состоящую из внутренних кабелей вертикальной прокладки непосредственно между кроссовыми этажей и центральным узлом ЛВС.

Цель испытаний

В процессе испытаний должны быть достигнуты следующие цели:

- осуществлен контроль целостности проложенных кабельных путей;

- произведена проверка качества компонентов и выполнения работ;

- произведена проверка соответствия ЛВС требованиям стандартов в соответствии с ТЗ проекта;

- откорректированы ошибки и несоответствия в маркировке кабельных линий;

- установлены и исправлены недоработки и ошибки монтажа;

- выполнена паспортизация ЛВС.

Требования к техническому проекту

Технический проект на создаваемые ЛВС должен быть в объеме следующих разделов:

- пояснительная записка;

- структурные схемы ЛВС;

- поэтажные планы с кабельными трассами, с расположением телекоммуникационных розеток, маркировкой портов розеток, расположением телекоммуникационных шкафов;

- планы расположения телекоммуникационных шкафов (стоек) в помещениях;

- планы расположения телекоммуникационного оборудования в шкафах или стойках;

- таблицы соединений модулей розеток и модулей коммутационного и кроссового оборудования (кабельный журнал);

- спецификация оборудования и материалов;

- смета монтажных работ и ведомость материалов;

- программу и методику испытаний инсталлированных кабельных линий на соответствие своих передаточных функций требованиям стандартов;

Основные технические решения выбора оборудования уточняются на этапе технического проектирования.

2.2 Экономическое обоснование целесообразности проектирования и построения локальной вычислительной сети ГУ «Управление Пенсионного фонда РФ по г. Лабытнанги ЯНАО»

На современном этапе развития и использования локальных вычислительных сетей (ЛВС) наиболее актуальное значение приобрели такие вопросы, как оценка производительности и качества локальных вычислительных сетей и их компонентов, оптимизация уже существующих или планируемых к созданию локальных вычислительных сетей. Сейчас, когда локальные вычислительные сети стали определяющим компонентом в информационной стратегии большинства организаций, недостаточное внимание к оценке мощности локальной вычислительной сети и ее планированию привело к тому, что сегодня для поддержки современных приложений в архитектуре клиент-сервер многие сети необходимо заново проектировать, а во многих случаях и заменять.

Производительность и пропускная способность локальной вычислительной сети определяется рядом факторов: выбором кабельной системы, серверов и рабочих станций, каналов связи, сетевого оборудования, сетевых операционных систем и операционных систем рабочих станций, серверов и их конфигураций, распределением файлов базы данных по серверам в сети, организацией распределенного вычислительного процесса, защиты, поддержания и восстановления работоспособности в ситуациях сбоев и отказов и т.п.

Для выполнения поставленной задачи необходимо определить уровень новизны и сложности проекта и сформировать проектную и монтажную группы.

Исходя из справочно-нормативной литературы, разработку локальной вычислительной сети можно отнести к 3 категории сложности и к группе новизны «Б» - конструирование, требующее экспериментальной проверки всех составных частей или технических решений и их взаимодействия в заданных параметрах.

Проектирование и монтаж ЛВС происходит в несколько этапов, в которых принимает участие не только состав конструкторской группы, но и монтажники, обеспечивающие монтаж ЛВС.

Основные этапы проектирования и построения ЛВС включают в себя:

- ознакомление с техническим заданием на проект;

- подбор и изучение технической литературы;

- написание технического задания;

- оценка и подбор оборудования и комплектующих;

- написание расчетов по проекту;

- монтаж локальной вычислительной сети;

- проверка локальной вычислительной сети на работоспособность;

- корректировка технической документации и оформление полного комплекта технической документации;

- оценка качества выполненных работ по монтажу ЛВС.

Важное значение при проектировании и построении локальной вычислительной сети имеет экономическая составляющая, которая характеризует расчет полной стоимости локальной вычислительной сети.

Данный показатель можно определить для сети любой организации, в какой сфере деятельности она не существовала: производительной, обслуживающей или органах государственной власти. Существует проблема определения влияния локальной вычислительной сети на конечный результат деятельности организации. Если на фирме производящей какой-либо товар можно узнать рост прибыли в процентах, которая произошла в результате ввода в действие локальной вычислительной сети, то в обслуживающих организациях сделать это не представляется возможным. Поэтому для определения экономической целесообразности проектирования и построения сети используются косвенные показатели. В нашем случае - это определение роста уровня и качества пенсионного обслуживания населения города Лабытнанги.

На начальном этапе нам необходимо определить затраты на основные и вспомогательные материалы.

Для монтажа ЛВС используются кабель витая пара категории 5е, короб, модульные розетки и оснастку Legrand, французской фирмы которая отличается очень хорошим качеством вспомогательного оборудования для компьютерных сетей.

Данные по ценам на эти материалы формируются в результате проведения торгов и котировки цен, которые проводятся в соответствии с Федеральным Законом от 05.04.2013 г. № 44 - ФЗ «О контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд». В таблице 2 приведен расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при монтажной работе. Источником цен является их котировка по представленным ценовым заявкам на сетевое оборудование основных торговых компаний, являющихся постоянными участниками государственных торгов бюджетных организаций г. Лабытнанги: АОЗТ «Компьютерный центр Ямал» сеть магазинов «Цифровые технологии» г. Лабытнанги, ЗАО «Цезарь» г. Салехард, ЗАО «Матрица» г. Салехард, магазин «Мегабит» г. Салехард.

Таблица 2 Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при монтаже локальной вычислительной сети учреждения

Наименование комплектующих	Тип, марка (проектируемые)	Кол-во	Стоимость единицы (руб)	Общая стоимость (руб)
Телекоммуникационный шкаф	Legrand	2	47 000	94 000
Патч-панель	type 110, 24 port	2	1600	3 200
Горизонтальный кабельный органайзер	Legrand	2	500	1 000
Вертикальный кабельный органайзер	Legrand	2	400	800
Маршрутизатор	Cisco 2621	1	87 000	87000
Коммутатор	Allied Telesyn AT-8024M	2	24 000	48 000
Концентратор	Allied Telesyn AT-3624TR	4	16 000	64 000
Сервер	HP ProLiant DL380 G3	3	1 200 500	1 200 500
Ленточный накопитель	HP 1/8 DLT VS80 Tape Autoloader	1	53000	53000
ИБП	APC Smart-UPS 5000	1	100 000	100 000
Витая пара кат. 5е	бухта	8	6 100	48 800
Короб 100x50x2000	шт.	60	1 150	69 000
Короб 30x20x	шт.	100	50	5 000
Модульные розетки Legrand (двойная)	шт.	30	1 000	30 000
Итого:	1 804 300
Непредусмотренные затраты на вспомогательные и дополнительные материалы (5% общей суммы расходов)	89 965
Транспортно-заготовительные расходы (2% от общей суммы):	35 986
Всего:	1 930 251

Таким образом, на все материалы, которые потребуются для монтажа локальной вычислительной сети Управления, потребуется 1 930 251 руб.

Выполнение работ по проектированию и монтажу локальной вычислительной сети было поручено АОЗТ «Ямалтелеком», которая на основе проведенных торгов, проведенных в соответствии с вышеупомянутым Федеральным Законом от 05.04.2013 г. № 44 - ФЗ стала победителем конкурса на выполнение соответствующих работ. Конкурс проводился на основе котировки цен на выполнение работ, указанных в перечне документов, выставленных на торгах.

Представленные цены на выполнения всего объема работ «Ямалтелеком» были самыми экономичными для Управления. Расчет заработной платы работников, занятых монтажом локальной вычислительной сети, представлен в таблице 3.

Таблица 3. Расчет заработной платы работников, осуществляющих монтаж ЛВС

Вид работы	Трудоемкость, час.	Часовая тарифная ставка, руб/час	Итого зарплата, руб
Крепеж короба	20	225	4 500
Сверление отверстий в железобетонных стенах	18	225	4 050
Протяжка кабеля	10	225	2 250
Разводка розеток на местах	15	225	3 375
Разводка кросса в шкафу	8	225	1 800
Установка серверного оборудования	4	225	1 000
Вспомогательные работы	8	225	2 000
Итого тарифная заработная плата:	18 975
Доплата (50% от тарифной заработной платы):	9 487,50
Итого основная заработная плата:	28 462,50
Северная надбавка (80%):	51 232,50
Районный коэффициент (80%)	92 218, 50
Дополнительная заработная плата (18 % от основной з/п)	5 123,25
Северная надбавка (80%):	9 221,85
Районный коэффициент (80%)	16 599,33
Основная и дополнительная заработная плата (с севрной надбавкой и районным коэффициентом):	108 817,83
Единый социальный налог (26% от основной и дополнительной з/п)	28 292,64
Всего затрат:	137 110,47

Расчет сметы затрат на монтаж ЛВС.

Результаты расчетов отдельных статей затрат, включаемых в стоимость монтажа ЛВС, представлены в таблице .

Таблица 4. Результаты расчетов отдельных статей затрат

№ п/п	Наименование статей затрат	Сумма (руб)
1	Основные и вспомогательные материалы	1 930 251
3	Основная заработная плата монтажников	92 218, 50
4	Дополнительная заработная плата монтажников	16 599,33
5	Единый социальный налог	28 292,64
6	Общепроизводственные расходы (120% от основной заработной платы монтажников)	110 662,20
Итого:	2 178 023,67

Расчет общей сметы затрат на проектирование и монтаж ЛВС.

Источниками экономической эффективности, возникающей от применения компьютеров в ЛВС, являются:

- уменьшение затрат на обработку единицы информации;

- повышение точности расчетов;

- увеличение скорости выполнения вычислительных и печатных работ;

- способность автоматически собирать, запоминать и накапливать разрозненные данные;

- систематическое ведение баз данных;

- уменьшение объемов хранимой информации и стоимости хранения данных;

- стандартизация ведения документов;

- существенное уменьшение времени поиска необходимых данных;

- улучшение доступа к архивам данных;

- возможность использования вычислительных сетей при обращении к базам данных [27].

При анализе эффективности ЛВС важно учитывать, что конечный эффект от их применения связан не только с возмещением затрат на покупку, монтаж и эксплуатацию оборудования, а, в первую очередь, за счет дополнительного улучшения качества принимаемых решений.

Для Управления при определении эффективности использования ресурсов локальной вычислительной сети необходимо учитывать соотношение затрат на технические средства ЛВС и на заработную плату сотрудников, которые будут связаны с результатами деятельности работников фонда. В основу этих понятий положены понятия информационной продукции (различные виды информации), информационного эффекта, величины улучшения производственных процессов, общественно необходимого уровня информированности и другие.

Как правило, затраты на разработку, закупку комплектующих и монтаж локальной вычислительной сети носят единовременный характер и при расчете эффективности учитываются вместе с дополнительными капитальными затратами.

При расчете экономического эффекта учитывается тот факт, что с внедрением новой в аппаратном и программном отношении локальная вычислительная сеть требует значительно меньшего времени на обслуживание со стороны программистов, что влечет за собой перераспределение обязанностей между ними или сокращения их численности. Иными словами обслуживание информационного ресурса учреждения занимает меньше времени, чем раньше.

Основными направления работы сотрудников Управления являются:

- назначение и выплата пенсий;

- учёт страховых средств, поступающих по обязательному пенсионному страхованию;

- назначение и реализация социальных выплат отдельным категориям граждан: ветеранам, инвалидам, инвалидам вследствие военной травмы, Героям Советского Союза, Героям Российской Федерации и т. д.;

- персонифицированный учёт участников системы обязательного пенсионного страхования;

- взаимодействие со страхователями (работодателями - плательщиками страховых пенсионных взносов), взыскание недоимки;

- выдача сертификатов на получение материнского (семейного) капитала;

- выплата средств материнского капитала;

- реализация Программы государственного софинансирования добровольных пенсионных накоплений (56-ФЗ от 30.04.2008 года, она же программа «тысяча на тысячу»);