Локальные сети

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................6

1. КОНЦЕПЦИЯ КОРПОРАТИВНОЙ СЕТИ 9

1.1 Назначение корпоративной сети 9

1.2 Процесс создания корпоративной информационной системы 10

1.2.1 Информационное обследование 11

1.2.2 Архитектура 12

1.2.3 Выбор СУБД 13

1.2.4 Выбор системы автоматизации документооборота. 13

1.2.5 Выбор программных средств для управления документами 13

1.2.6 Выбор специализированных прикладных программных средств 14

1.2.7 Системы поддержки принятия решений 14

1.3 Структура корпоративной сети 15

1.4 Оборудование корпоративных сетей 16

1.5 Многослойное представление корпоративной сети 17

1.6 Каналы связи корпоративной сети 19

1.7 Виртуальные сети передачи данных 20

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 23

3. СЕТЬ ДВГМА 28

3.1 Принцип функционирования 28

3.2 Используемые сетевые продукты 31

3.2.1 Модульный коммутатор AdvanceStack Switch 2000 33

3.2.2 Коммутатор AdvanceStack Switch 200 36

3.2.3 Концентраторы рабочих групп 37

4. ЛОКАЛЬНАЯ СЕТЬ КОРПУСА РАДИОСПЕЦИАЛЬНОСТИ . 40

5. КАНАЛЫ СВЯЗИ МЕЖДУ УК И КОРПУСОМ РАДИОСПЕЦИАЛЬНОСТИ 47

5.1 Соединение корпуса радиоспециальности ДВГМА по телефонной линии 48

5.1.1 Стандарты на модемы 48

5.1.2 Связь с помощью модемов 58

5.2 Соединение корпуса радиоспециальности ДВГМА по радиоканалу 60

5.2.1 Радиомодемы и виды передачи радио-Ethernrt 60

5.2.2 Топология соединения. по радиоканалу. 83

5.3 Соединение по оптоволокну. 85

5.3.1 Оптические системы связи. 85

5.3.2 Описание соединения. 95

6. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 99

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................107

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................................110

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время ни у кого не вызывает удивления повсеместное использование компьютеров: в офисах крупных компаний, в высших и средних учебных заведениях, дома. Везде где есть электрическая розетка, можно увидеть компьютер. Но прогресс идет вперед, и несколько лет назад показалось недостаточным использовать ресурсы только того компьютера, который стоит перед Вами. Захотелось присоединить к этому компьютеру еще и ресурсы, скажем компьютера соседа. Вот так и появилась мысль об объединении нескольких компьютеров. То, что в итоге получилось, стало называться сетью в самом широком смысле этого слова, которое теперь ни у кого не вызывает удивления или непонимания.

На современном этапе развития и использования локальных вычислительных сетей (а именно о них пойдет речь в представленной работе) 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 серверов и рабочих станций, каналов связи, сетевого оборудования, сетевого протокола передачи данных, 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. Все больше появляется судов на флоте, оснащенных современной компьютерной техникой. Связь с каждым днем становится все более компьютеризированной. Не пройдет и десятка лет, как старые методы и средства связи уйдут в прошлое и уступят свое место связи на основе сетевых коммуникаций. Вот почему так важно для выпускников радио специальности иметь знания в области сетевых технологий.

За границей основной процент сетей, находящихся в эксплуатации, приходится на университеты и кампусы, прилегающие к ним. Более, чем 50% пользователей компьютерными сетями в США студенты и профессора университетов. Количество задач решаемых в сети огромно. Деятельность многих организаций и учебных заведений основана на использовании сети, как в локальном, так и в глобальном масштабе. И, конечно же, большой плюс в том, что в ДВГМА, тоже существует локальная компьютерная сеть. И хотя данная сеть, не до конца еще введена в эксплуатацию, но даже на данном этапе, она выполняет очень много задач. Основными задачами являются: обучение курсантов компьютерным технологиям; предоставление информационно-справочных материалов, как курсантам так и преподавателям по первому их требованию без утомительных поисков в библиотеке, централизованное управление учебным процессом, административное управление, бухгалтерский учет. Для расширения возможностей выполняемых компьютерной сетью Академии необходимо полное введение в эксплуатацию уже существующих компонентов сети, и объединение всех остальных подразделений и частей Академии. Особенно это можно отнести к учебным корпусам. Так, как 1ый и 2ой учебные корпуса уже объединены, то в первую очередь необходимо подключить к этой сети корпус радиоспециальности ДВГМА и корпуса ВМУ. Задачей данной работы является расчет подключения корпуса радиоспециальности ДВГМА и административного и учебного корпусов ВМУ к общей компьютерной сети Академии. На основании выбранного подключения рассчитать и спроектировать сеть для корпуса радио специальности с учетом существующих потребностей корпуса и с запасом на будущее развитие лабораторий и компьютерных классов. Данная компьютерная сеть является корпоративной сетью ДВГМА. В представленном дипломном проекте рассматриваются такие вопросы, как исследование существующей сети Академии, основных методов удаленного соединения подсетей, выбор сетевых архитектур построения сетей, проектирование сегмента корпоративной сети.

1. 
   
   КОНЦЕПЦИЯ КОРПОРАТИВНОЙ СЕТИ

Любая организация - это совокупность взаимодействующих элементов (подразделений), каждый из которых может иметь свою структуру. Элементы связаны между собой функционально, т.е. они выполняют отдельные виды работ в рамках единого бизнес процесса, а также информационно, обмениваясь документами, факсами, письменными и устными распоряжениями и т.д. Кроме того, эти элементы взаимодействуют с внешними системами, причем их взаимодействие также может быть как информационным, так и функциональным. И эта ситуация справедлива практически для всех организаций, каким бы видом деятельности они не занимались - для правительственного учреждения, банка, промышленного предприятия, коммерческой фирмы и т.д.

Такой общий взгляд на организацию позволяет сформулировать некоторые общие принципы построения корпоративных информационных систем, т.е. информационных систем в масштабе всей организации.

1. 1. Назначение корпоративной сети

Корпоративная сеть - система, обеспечивающая передачу информации между различными приложениями, используемыми в системе корпорации. Корпоративная сеть представляет собой сеть отдельной организации. Корпоративной сетью считается любая сеть, работающая по протоколу TCP/IP и использующая коммуникационные стандарты Интернета, а также сервисные приложения, обеспечивающие доставку данных пользователям сети. Например, предприятие может создать сервер Web для публикации объявлений, производственных графиков и других служебных документов. Служащие осуществляют доступ к необходимым документам с помощью средств просмотра Web.

Серверы Web корпоративной сети могут обеспечить пользователям услуги, аналогичные услугам Интернета, например работу с гипертекстовыми страницами (содержащими текст, гиперссылки, графические изображения и звукозаписи), предоставление необходимых ресурсов по запросам клиентов Web, а также осуществление доступа к базам данных. В этом руководстве все службы публикации называются «службами Интернета» независимо от того, где они используются (в Интернете или корпоративной сети).

Корпоративная сеть, как правило, является территориально распределенной, т.е. объединяющей офисы, подразделения и другие структуры, находящиеся на значительном удалении друг от друга. Принципы, по которым строится корпоративная сеть, достаточно сильно отличаются от тех, что используются при создании локальной сети. Это ограничение является принципиальным, и при проектировании корпоративной сети следует предпринимать все меры для минимизации объемов передаваемых данных. В остальном же корпоративная сеть не должна вносить ограничений на то, какие именно приложения и каким образом обрабатывают переносимую по ней информацию

1. 1. Процесс создания корпоративной информационной системы

Можно выделить основные этапы процесса создания корпоративной информационной системы:

1. провести информационное обследование организации;

2. по результатам обследования выбрать архитектуру системы и аппаратно-программные средства ее реализации. по результатам обследования выбрать и/или разработать ключевые компоненты информационной системы;

3. система управления корпоративной базой данных;

4. система автоматизации деловых операций и документооборота;

5. система управления электронными документами;

6. специальные программные средства;

7. системы поддержки принятия решений.

Рассмотрим последовательно каждый из перечисленных этапов.

1. 1. 1. Информационное обследование

Информационная система нужна организации для того, чтобы обеспечивать информационно-коммуникационную поддержку ее основной и вспомогательной деятельности. Поэтому прежде, чем вести речь о структуре и функциональном наполнении информационной системы, необходимо разобраться в целях и задачах самой организации, чтобы понять, что же нужно автоматизировать.

Ответы на поставленные вопросы можно получить только после детального информационного обследования компании, целями которого являются:

• формулировка и описание функций каждого подразделения компании, а также решаемые ими задачи;

• описание технологии работы каждого из подразделений компании и понимание, что необходимо автоматизировать и в какой последовательности;

• описание технологии работы каждого из подразделений и связанных с ними информационных потоков;

• отображение технологии на структуру, определение ее функционального состава и количества рабочих мест в каждом структурном подразделении компании, а также описание функций, которые выполняются (автоматизируются) на каждом рабочем месте;

• описание основных путей и алгоритмы прохождения входящих, внутренних и исходящих документов, а также технологии их обработки.

Результатом обследования являются модели деятельности компании, и ее информационной инфраструктуры, на базе которых разрабатываются проект корпоративной информационной системы, требования к программно-аппаратным средствам и спецификации на разработку прикладного программного обеспечения, если в этом есть необходимость.

При выборе описываемых средств необходимо обратить внимание на то, чтобы работа с ними была бы доступна не только профессиональным работникам, но и более широкому классу.

1. 1. 1. Архитектура

По результатам обследования необходимо выбрать архитектуру системы. Для корпоративных систем рекомендуется архитектура клиент/сервер. Архитектура клиент/сервер предоставляет технологию доступа конечного пользователя к информации в масштабах предприятия. Таким образом, архитектура клиент/сервер позволяет создать единое информационное пространство, в котором конечный пользователь имеет своевременный и беспрепятственный (но санкционированный) доступ к корпоративной информации.

Информационное обследование позволяет выбрать аппаратно-программную реализацию системы.

1. 1. 1. Выбор СУБД

Выбор системы управления для корпоративной базы данных - один из ключевых моментов в разработке информационной системы. На Российском рынке присутствуют практически все СУБД, принадлежащие к элитному классу - Oracle, Informix, Sybase, Ingres. Вопрос, какую СУБД использовать, можно решить только по результатам предварительного обследования и получения информационных моделей деятельности.

1. 1. 1. Выбор системы автоматизации документооборота.

Неразбериха с документами (их задержки, потери, дублирование, долгое перемещение от одного исполнителя к другому и т.д.) - болезненная проблема для любой компании. Поэтому система автоматизации документооборота, которая позволяет автоматизировать ручные, рутинные операции, автоматически передавать и отслеживать перемещение документов внутри корпорации, контролировать выполнение поручений, связанных с документами и т.д. - одна из важнейших составляющих информационной системы.

1. 1. 1. Выбор программных средств для управления документами

Появление на рынке систем управления электронными документами - EDMS (Electronic Document Management Systems) вызвано стремлением сократить поток бумажных документов и хотя бы частично уменьшить сложности, возникающие в связи с их хранением, поиском и обработкой. В отличие от документов на бумажных носителях электронные документы обеспечивают преимущества при создании, совместном использовании, поиске, распространении и хранении информации. Системы EDMS реализуют ввод, хранение и поиск всех типов электронных документов, как текстовых, так и графических. С помощью систем этого класса можно организовать хранение в электронном виде административных и финансовых документов, факсов, технической библиотеки, изображений, т.е. всех документов, входящих в организацию и циркулирующих в ней.

1. 1. 1. Выбор специализированных прикладных программных средств

При всей описанной общности каждая компания имеет свою специфику, которая определяется родом ее деятельности. Выбор специализированных программных средств в значительной степени зависит от этой специфики.

Абсолютно для всех компаний необходимо иметь в составе информационной системы стандартный набор приложений, таких как текстовые редакторы, электронные таблицы, коммуникационные программы и т.д. Одним из критериев выбора подобных систем должна быть возможность их несложной интеграции в корпоративную информационную систему.

1. 1. 1. Системы поддержки принятия решений

Необходимо отметить специальный класс приложений - систем поддержки принятия решений, позволяющие моделировать правила и стратегии бизнеса и иметь интеллектуальный доступ к неструктурированной информации. Системы подобного класса основаны на технологиях искусственного интеллекта.

1. 1. Структура корпоративной сети

Для подключения удаленных пользователей к корпоративной сети самым простым и доступным вариантом является использование телефонной связи. Там, где это возможно, могут использоваться сети ISDN. Для объединения узлов сети в большинстве случаев используются глобальные сети передачи данных. Даже там, где возможна прокладка выделенных линий (например, в пределах одного города) использование технологий пакетной коммутации позволяет уменьшить количество необходимых каналов связи и - что немаловажно - обеспечить совместимость системы с существующими глобальными сетями.

Подключение корпоративной сети к Internet оправдано, если вам нужен доступ к соответствующим услугам. Использовать Internet как среду передачи данных стоит только тогда, когда другие способы недоступны и финансовые соображения перевешивают требования надежности и безопасности. Если вы будете использовать Internet только в качестве источника информации, лучше пользоваться технологией "соединение по запросу" (dial-on-demand), т.е. таким способом подключения, когда соединение с узлом Internet устанавливается только по вашей инициативе и на нужное вам время. Это резко снижает риск несанкционированного проникновения в вашу сеть извне.

Для передачи данных внутри корпоративной сети также стоит использовать виртуальные каналы сетей пакетной коммутации. Основные достоинства такого подхода - универсальность, гибкость, безопасность

1. 1. Оборудование корпоративных сетей

Корпоративная сеть - это достаточно сложная структура, использующая различные типы связи, коммуникационные протоколы и способы подключения ресурсов.

Все оборудование сетей передачи данных можно условно разделить на два больших класса - периферийное, которое используется для подключения к сети оконечных узлов, и магистральное или опорное, реализующее основные функции сети (коммутацию каналов, маршрутизацию и т.д.). Четкой границы между этими типами нет - одни и те же устройства могут использоваться в разном качестве или совмещать те и другие функции. Следует отметить, что к магистральному оборудованию обычно предъявляются повышенные требования в части надежности, производительности, количества портов и дальнейшей расширяемости. Периферийное оборудование является необходимым компонентом всякой корпоративной сети. Функции же магистральных узлов может брать на себя глобальная сеть передачи данных, к которой подключаются ресурсы. Как правило, магистральные узлы в составе корпоративной сети появляются только в тех случаях, когда используются арендованные каналы связи или создаются собственные узлы доступа.

Периферийное оборудование корпоративных сетей с точки зрения выполняемых функций также можно разделить на два класса. Во-первых, это маршрутизаторы (routers), служащие для объединения однородных LAN (как правило, IP или IPX) через глобальные сети передачи данных. В сетях, использующих IP или IPX в качестве основного протокола - в частности, в той же Internet - маршрутизаторы используются и как магистральное оборудование, обеспечивающее стыковку различных каналов и протоколов связи. Маршрутизаторы могут быть выполнены как в виде автономных устройств, так и программными средствами на базе компьютеров и специальных коммуникационных адаптеров.

Второй широко используемый тип периферийного оборудования - шлюзы (gateways), реализующие взаимодействие приложений, работающих в разных типах сетей. В корпоративных сетях используются в основном шлюзы OSI, обеспечивающие взаимодействие локальных сетей с ресурсами X.25 и шлюзы SNA, обеспечивающие подключение к сетям IBM. Полнофункциональный шлюз всегда представляет собой программно-аппаратный комплекс, поскольку должен обеспечивать необходимые для приложений программные интерфейсы.

Все крупнейшие поставщики сетевого оборудования предлагают наборы продуктов, предоставляющие руководителям информационных служб широкие возможности для построения корпоративных сетей. Они включают разнообразные аппаратные средства (концентраторы, маршрутизаторы, коммутаторы), ориентированные на создание систем на базе передовых коммуникационных технологий, включая Fast Ethernet, режим асинхронной передачи (ATM) и виртуальные сети. Интеграция этих технологий в широкомасштабные информационные системы направлена на повышение пропускной способности.

1. 1. Многослойное представление корпоративной сети

Корпоративную сеть полезно рассматривать как сложную систему, состоящую из нескольких взаимодействующих слоев. В основании лежит слой компьютеров- центров хранения и обработки информации, и транспортная подсистема, обеспечивающая надежную передачу информационных пакетов между компьютерами.

Над транспортной системой работает слой сетевых операционных систем, который организует работу приложений в компьютерах и предоставляет через транспортную систему ресурсы своего компьютера в общее пользование.

Над операционной системой работают различные приложения, но из-за особой роли систем управления базами данных, хранящих в упорядоченном виде основную корпоративную информацию и производящих над ней базовые операции поиска, этот класс системных приложений обычно выделяют в отдельный слой корпоративной сети.

На следующем уровне работают системные сервисы, которые, пользуясь СУБД, как инструментом для поиска нужной информации среди миллионов и миллиардов байт, хранимых на дисках, предоставляют конечным пользователям эту информацию в удобной для принятия решения форме, а также выполняют некоторые общие для предприятий всех типов процедуры обработки информации. К этим сервисам относится служба World Wide Web, система электронной почты, системы коллективной работы и многие другие.

И, наконец, верхний уровень корпоративной сети представляют специальные программные системы, которые выполняют задачи, специфические для данного предприятия или предприятий данного типа. Примерами таких систем могут служить системы автоматизации банка, организации бухгалтерского учета, автоматизированного проектирования, управления технологическими процессами и т.п.

Конечная цель корпоративной сети воплощена в прикладных программах верхнего уровня, но для их успешной работы абсолютно необходимо, чтобы подсистемы других слоев четко выполняли свои функции.

Стратегические решения, как правило, влияют на облик сети в целом, затрагивая несколько слоев, хотя первоначально касаются только одного конкретного слоя или даже отдельной подсистемы этого слоя. Такое взаимное влияние продуктов и решений нужно обязательно учитывать при планировании технической политики развития сети, иначе можно столкнуться с необходимостью срочной и непредвиденной замены, например, сетевой технологии, из-за того, что новая прикладная программа испытывает острый дефицит пропускной способности для своего трафика.

1. 1. Каналы связи корпоративной сети

Первая проблема, которую приходится решать при создании корпоративной сети - организация каналов связи. Каналы связи — создаются по линиям связи при помощи сложной электронной аппаратуры и кабелей связи.

Кабель связи — это длинномерное изделие электротехнической промышленности. Существуют множество различных модификаций кабелей для ЛВС:

• тонкие коаксиальные кабели;

• толстые коаксиальные кабели;

• экранированные витые пары, которые выглядят как электрическая проводка;

• неэкранированные витые пары;

• оптоволоконные кабели, которые могут работать на больших расстояниях и с большей скоростью, чем другие типы кабелей. Однако их прокладка и сетевые адаптеры для них довольно дороги.

Из кабелей связи (и массы других вещей) строят линии связи. . Длина линий связи колеблется от десятков метров до десятков тысяч километров. В любую более-менее серьезную линию связи, кроме кабелей, входят: траншеи, колодцы, муфты, переходы через реки, море и океаны, а также грозозащита (равно как и другие виды защиты) линий.

По уже построенным линиям связи организуют каналы связи. При этом каналы по характеру передаваемых сигналов могут быть аналоговыми или цифровыми. Итак, на одной линии связи одновременно можно создать как аналоговые, так и цифровые каналы, функционирующие раздельно. Причем если линию, как правило, строят и сдают сразу всю, то каналы вводят постепенно. Уже по линии можно дать связь, но такое использование крайне дорогостоящих сооружений очень неэффективно. Поэтому применяют аппаратуру каналообразования. Число каналов увеличивают постепенно, устанавливая все более мощную аппаратуру каналообразования (иногда говорят — мультиплексирования, особенно применительно к цифровым каналам).

1. 1. Виртуальные сети передачи данных

Идеальным вариантом для частной сети было бы создание каналов связи только на тех участках, где это необходимо, и передача по ним любых сетевых протоколов, которых требуют работающие приложения. существуют технологии построения сетей передачи данных, позволяющие организовать внутри них каналы, возникающие только в нужное время и в нужном месте. Такие каналы называются виртуальными. Систему, объединяющую удаленные ресурсы с помощью виртуальных каналов, естественно назвать виртуальной сетью. На сегодня существуют две основных технологии виртуальных сетей - сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов. К первым относятся обычная телефонная сеть, ISDN и ряд других, более экзотических технологий. Сети с коммутацией пакетов представлены технологиями X.25, Frame Relay и в последнее время - ATM.

1. 
   
   ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

На данный момент в корпусах радиоспециальности ДВГМА и ВМУ существует необходимость в подключении следующего парка машин (Табл. 1)

Таблица 1