2
1 ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 3
ГЛАВА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
ПОСТРОЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ .................................................. 7
1.1. Классификация сетей по территориальному признаку ............................. 7
1.2. Классификация сетей по топологии построения ..................................... 16
1.3. Принципы построения вычислительных сетей по способу передачи
данных ................................................................................................................. 23
ГЛАВА 2. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОСТРОЕНИЕ БАЗОВЫХ
ТОПОЛОГИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ .................................................. 31
2.1. Автономные и сетевые операционные системы ...................................... 31
2.2. Сетевые приложения (сетевые службы) ................................................... 38
2.3. Программные методы и средства обеспечения безопасности сетей ..... 42
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ООО
"АВТОСЕРВИС" ................................................................................................... 45
3.1. Разработка технического задания на проектирование беспроводной
сети ...................................................................................................................... 45
3.2. Проектирование беспроводной сети организации .................................. 51
3.3. Реализация беспроводной офисной сети предприятия ........................... 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 85
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................... 87
ПРИЛОЖЕНИЕ А ................................................................................................. 91
3
2 ВВЕДЕНИЕ
Актуальность выпускной квалификационной работы заключается в
том, что в настоящее время практически любая компания использует в своей
работе локальную вычислительную сеть.
Объединение компьютерного оборудования в сети позволяет
определенно повышать производительность труда. Офисные ЛКС
используют как для организационных (или офисных) нужд, так и для
общения, обучения и других целей.
Основными функциями локальных офисных сетей являются:
образование внутренних систем обработки информации, которые
содержат автоматизированный набор баз данных (общие или
индивидуальные, распределенные и сосредоточенные);
информационный обмен между клиентскими системами в сетях,
связь и передача данных, ограничение до минимумов ручного
документооборота в условии современной работы современного
предприятия;
способствование принятию решений управленческого характера,
предоставляющая персоналу предприятия доступ к достоверной и
оперативной информацию для принятия и оценки своевременных решений;
регулирование обработки данных, относящаяся к объединению в
сети автоматизированных рабочих мест (АРМ) для работников разного
профиля на конкретном предприятии, опуская определенную разность в
способах и объемах расчетов;
организация обмена электронными сообщениями (электронная
почта, система мгновенных сообщений) для быстрого получения
разнообразных сведений, необходимые в хозяйственно-производственной
деятельности;
4
совместный доступ к дорогостоящим ресурсам: запоминающим
устройствам большой емкости, высокоскоростным печатающим устройствам,
крупным средствам обработки информации, прикладным программным
средствам, базам данных, базам знаний.
Управление работой локальной офисной сети и обеспечением всех
вышеупомянутых функций обеспечивается сетевыми операционными
системами (СОС), системами программных средств, которые объединены
общими свойствами и архитектурой, наделенными протоколами
коммуникаций и операционными механизмами взаимодействий
вычислительных процессов.
Каждый тип сетевых операционных систем, с одной стороны,
предназначены для выполнения функций локальных операционных систем, а
с другой стороны, обладают определенными дополненными средствами,
которые позволяют им взаимодействовать, используя сети с системами
других вычислительных машин. Программные агенты, направленные на
реализацию сетевых функций, внедрялись в операционные системы
понемногу, в шаге с развитием сетевых технологий, аппаратного
обеспечения баз вычислительных машин и с возникновением новых
требований сетевой обработки.
Основные операционные системы, которые раньше занимали
решающее место на рынке и являлись повсеместно используемыми, стали
сетевыми. Функции обеспечения работы сетей сегодня являются
встраиваемыми в ядра систем, формируя ее неотъемлемую часть.
Сегодня основные сетевые операционные системы наделены
средствами для обеспечения работ со всеми типами распространенных
технологий глобальных (ISDN, Х.25, ATM, Frame Relay) и локальных (ATM,
Ethernet, FDDI, Token Ring, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) сетей, а также
5
средствами для организации составных подсетей (NLSP, OSPF IP IPX, Apple
Talk, ASTERISK).
На сегодняшний день на рынке программного обеспечения среди
сетевых операционных систем достаточно ясно определились лидеры в
данном классе – это Microsoft Windows 2012 и UNIX/Linux- системы
различных сборок и от производителей программных платформ.
Реализация в современной организации эффективных методов
функционирования локальных офисных сетей, обеспечивающих
вышеупомянутую функциональность, в значительной и определенной
степени определяется возможностями сетевых операционных систем,
удобствами и разнообразностью средств для администрирования и
управления ЛКС, уровнем квалификации обслуживающего персонала сети и
пользователей. Данная задача это актуальная ,интересная и сложная, что
определило выбор данной темы для написания данной работы.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы
являются «Компьютерные сети», а предметом исследования - «Разработка
корпоративной компьютерной сети».
Цель работы: Разработать офисную беспроводную сеть организации
ООО «Автосервис».
Задачи работы:
1) Провести классификацию компьютерных сетей и рассмотреть
основные принципы построения сетей по способу передачи данных;
2) Выполнить анализ программного обеспечения для построения
базовых топологий ЛВС;
3) Разработать техническое задание на построение беспроводной сети
ООО "Автосервис"
4) Обосновать выбор структуры, аппаратного и программного
обеспечения, системы защиты данных беспроводной сети организации;
6
5) Выполнить реализацию корпоративной сети организации ООО
"Автосервис"
Практическая значимость работы заключается в том, что
разработанный проект будет внедрен на рассматриваемом предприятии.
При написании выпускной квалификационной работы использовались
научные труды следующих основных авторов: Верещагина Е.С. [8], Кенин
А.А. [15], Осмоловский С.А. [22], Поляк-Брагинский А.С. [25], Семенов А.Н.
[27], и др.
Выпускная квалификационная работа состоит из трех глав.
Первая глава посвящена классификации и основным принципам
построения вычислительных сетей.
Во второй главе приводится описание программного обеспечение
построения базовых топологий вычислительных сетей.
Третья глава посвящена разработке и реализация корпоративной сети
ООО «Автосервис».
7
ГЛАВА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
ПОСТРОЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
1.1. Классификация сетей по территориальному признаку
Компьютерная сеть - это система для связи компьютеров и иного
вычислительного оборудования [6].
Существуют следующие основные классификации компьютерных
сетей:
по территориальному признаку;
по топологии;
по масштабу.
В зависимости от расположения абонентских систем по
территориальному признаку компьютерные сети разделяют по классификации
на три основных типа [33]:
глобальная сеть WAN (Wide Area Network);
региональная сеть MAN (Metropolitan Area Network);
локальная вычислительная сеть LAN (Local Area Network).
1.1.1. Глобальнаясеть WAN (Wide Area Network)
Глобальная компьютерная сеть (ГКС) (Wide Area Network, WAN) – это
компьютерная сеть, которая охватывает большие территории и включает в
себя большое число подключенных сетевых устройств.
Глобальная сеть WAN объединяет абонентов, находящихся в
различных континентах, различных странах. Обмен данными между
абонентами WAN сети может происходить на базе систем спутниковой
связи, беспроводной радиосвязи, оптическому волокну, телефонным линиям.
Глобальная сеть WAN позволят решать проблемы объединения ресурсов
данных всей планеты и организации доступак этой информации.
Характерными особенностями глобальных компьютерных сетей
8
являются:
неограниченный территориальный охват;
объединение ЭВМ различных классов;
использование аппаратуры передачи данных и активного
сетевого оборудования;
использование произвольной топологии;
необходимость организации эффективной маршрутизации
передаваемых данных;
использование каналов связи различных типов: кабельных
оптических и электрических, в том числе телефонных, беспроводных радио и
спутниковых каналов, имеющих различные пропускные способности.
ГКС используют для объединения отдаленно расположенные сети так,
чтобы абоненты и системы, вне зависимости от географического
физического расположения, могли обмениваться данными со всеми
остальными абонентами глобальной сети.
Услуги ГКС также могут использовать отдельные компьютеры.
Крупные компьютеры, относящиеся к классу мэйнфрейм, обычно
организуют доступ к корпоративным данным. Персональные компьютеры
используют ГКС для доступа к публичным данным Интернет или
корпоративным данным.
Создание глобальных сети обычно производится крупными
телекоммуникационными компаниями для предоставления платных услуг
пользователям и абонентам. Подобные сети называются общественными или
публичными. Существует также такие понятие, как операторы сети и
поставщики услуг сети.
Операторы сети (network operators) - это те компании, которая
обеспечивают нормальную бесперебойную работу сети.
9
Поставщики услуг, часто называемые также провайдерами (service
providers), т.е. компании, которые оказывают платные услуги пользователям
сети. Владельцы, операторы и поставщики услуг могут быть объединены в
одну организацию, а могут представлять услуги разные компании.
Типичным применением ГКС является объединение локальных сетей
предприятия, находящиеся в разных географических точках, которым
необходимо обмениваться информационными данными (рисунок 1).
Рисунок 1 - Пример глобальной компьютерной сети
Обобщая цели использования глобальных компьютерных сетей (WAN)
необходимо отметить их применения для объединения абонентов разного
типа: отдельные компьютеры различного класса – мэйнфреймы,
персональные компьютеры, локальные компьютерные сети, удаленные
терминалы [8].
Протокол управления передачей (TCP) предназначен для
использования в качестве надежного протокола общения междухост -
компьютерами в коммуникационных компьютерных сетях с коммутацией
пакетов, а также в системах, объединяющих такие сети [2].
Достоинства глобальных вычислительных сетей [26]:
10
1) большой охват;
2) возможность связи между абонентами на большом расстоянии;
3) высокая скорость передачи данных;
Недостатки глобальных вычислительных сетей:
1) сложная структура;
2) неоднородность каналов связи.
1.1.2. Региональная сеть MAN (Metropolitan Area Network)
Региональная вычислительная сеть MAN (Metropolitan Area Network,
сеть крупного города) — это объединение компьютеров одного города или
региона, связанные между собой высокоскоростными магистральными
каналами связи, и подразумевает сеть по размерам большую, чем LAN, но
меньшую, чем WAN (рисунок 2).
Рисунок 2 – Региональная сеть MAN
Региональная сеть MAN используется для связи абонентов, которые
располагаются на определенно значительном отдалении друг от друга.
Расстояние между абонентами такой сети может составлять сотни километров.
Под наиболее простой пример организации и использования MAN сети
11
подходит система кабельного телевидения, став право приемником обычной
антенной сети в тех местах, где по определенным причинам качество
передачи эфира было слишком слабым. Единая антенна в таких системах
находилась на возвышении какой-нибудь вершины, а сигнал распределялся в
дома подписчиков, используя кабельные домовые сети [37].
Основные требования, к которым должны отвечать эксплуатируемые и
создаваемые региональные сети, относятся [34]:
высокая пропускная способность каналов связи и высокая
производительность оборудования связи способных обеспечивать скорости
передачи данных от 100 до 1000 Мбит/с;
возможности одновременной передачи видео и голоса и данных
по одному и тому же каналу связи;
доступность и экономичная цена, сопоставимая с ценами на
оборудование Gigabit Ethernet и Fast Ethernet;
должная совместимость коммуникационного и канального
оборудования от различных производителей;
поддержка инфраструктуры имеющихся локальных
вычислительных сетей предприятий;
возможность создания виртуальных частных сетей и
масштабируемость.
В наибольшей степени отвечают перечисленным требованиям две
технологии имплементации региональных сетей: FDDI-технология
использует оптическое волокно с пропускной способностью передачи
данных 100 Мбит/с и АТМ-технология коммутации ячеек (Cell),
используется при передаче данных, речи и изображения.
Технология FDDI подразумевает использование двух типов
передающей среды (витую пару и оптическое волокно), позволяет строить
сети со скоростью до 100 Мбит/с.