52
На первом этапе производится отбор технологий для дальнейшего
рассмотрения. При этом необходимо учитывать конкретные требования к
разрабатываемой телекоммуникационной сети, которым данная технология
должна удовлетворять. Уже при формировании общего замысла построения
сети могут быть сформулированы требования по скорости и достоверности
передачи информации, перечень предоставляемых услуг, в зоне
обслуживания, что позволяет сузить круг технологий для дальнейшего
рассмотрения.
Проблема выбора в некоторой степени упрощается при наличии
наследованной сети, ориентированной на некоторую базовую технологию.
В этом случае при модернизации сети необходимо применять
технологию, в наибольшей степени обеспечивающую совместимость с уже
имеющимся оборудованием, которая может быть использовано в новой сети.
Второй этап включает выбор показателей для сравнительной оценки
отобранных технологий. К примеру, при выборе сетевой
телекоммуникационной технологии для создания сетей БС лучше брать во
внимание её следующие показатели:
• Q1 – цена; следует учитывать соотношение цена/эффективность.
Трудно ожидать повышенного уровня сервиса от дешёвых технологий;
однако, бессмысленно применять новейшие технологии для решения
типовых задач;
• Q2 – качество обслуживания QoS (Quality of Service); сегодня
прослеживается тенденция использования новых услуг и развития
мультимедийных приложений, имеющих серьезные требования ко всей сети
по качеству обслуживания, также нужно разделить пользователей по
приоритету обслуживания, что особо важно для больших мультисервисных
сетей;
• Q3 – безопасность; мерой безопасности является величина риска
53
от нарушения целостности, доступности и конфиденциальности при передаче
информации;
• Q4 – масштабируемость; расширение технологии включает в себя
способность гибко отвечать на усложнение приложений пользователя и
увеличивающиеся в связи с этим требования к сети;
• Q5 – номенклатура меняющегося рынка оборудования;
• Q6 – прогнозируемая известность технологии в обозримом
будущем; от этого зависит масштабируемость сети и доступность
обновления устройств и др.
На третьем этапе на основе проведения сравнительной оценки
технологий по указанным выше показателям осуществляется выбор
наилучшего варианта.
Проведем выбор телекоммуникационной технологии экспертным
методом на основе метода анализа иерархий (МАИ) по частным показателей,
представленных ранее.
Чтобы получить нормированный вектор приоритетов частных
критериев для оценки технологий используем основную модификацию МАИ
- метод попарного сравнения.
При сравнении каждой пары критериев задается вопрос: «Какой
критерий самый важный?» (таблица 4).
Таблица 4 - Сравнение критериев
Сравнение
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
Q
5
Q
6
вес
QI
l
3
5
4
3
2
0,394
Q
2
1 3
1
1
3
2
1
0,153
Q3
1 3
1
1
3
2
1
0,145
Q4
1/4
1/3
1/3
1
1/2
1/3
0,056
Q5
1/3
l/2
1/2
2
1
1/2
0,090
Q6
12
1
1
3
2
1
0,162
Далее с учетом мнения экспертов находим векторы приоритетов
альтернатив для критериев ql,q2,...,q6.
54
Для каждой пары сравниваемых технологий выясняем, какая из
технологий обладает лучшими характеристиками по данному критерию.
Совокупный вектор приоритетности альтернатив вычисляем с
помощью аддитивной (арифметической) свертки [10,11].
Результаты отражены в таблицах 5 - 7.
Таблица 5 – Совокупный вектор приоритетности альтернатив
Qi
q
2
q
3
4a
Чв
802.11b
0,417
0,075
0,125
0,149
0,334
0,07 2
802.11g
0,144
0,431
0,168
0,312
0,170
0,09 8
802.11а
0,246
0,223
0,296
0,177
0,130
0,20 1
802.11n
0,078
0,080
0,154
0,074
0,101
0,14 5
802. 11ас
0,086
0,188
0,090
0,090
0,203
0,17 3
802.11ad
0,059
0,073
0,167
0,198
0,062
0,31 1
Таблица 6 - Совокупный вектор приоритетности альтернатив,
продолжение сравнения
Альтернативы
Результат при разной значимости критериев
802.11b
0,228
802.11g
0,244
802.11а
0,183
802.11n
0,102
802. 11ас
0,117
802.11ad
0,126
Таблица 7 - Совокупный вектор приоритетности альтернатив,
продолжение сравнения
Альтернативы
Результат при одинаковой значимости критериев
802.11b
0,195
802.11g
0,215
802.11а
0,212
802.11n
0,106
802. 11ас
0,127
802.11ad
0,145
Таким образом, на основании проведенного сравнения выбираем
стандарт Wi-fi.
55
Стандарт IEEE 802.11n работает на двух нижних уровнях модели
ISO/OSI: физическом и канальном.
На физическом уровне существует несколько вариантов спецификаций,
которые отличаются используемым частотным диапазоном, методом
кодирования и как следствие - скоростью передачи данных.
Отличительные особенности различных локальных сетей отражены в
разделении канального уровня (Data Link Layer) на два подуровня: «уровень
логической передачи данных Logical Link Control, LLC» и «уровень
управления доступом к среде Media Access Control, MAC.
В стандарте 802.11n регламентируется работа оборудования на
центральной частоте 2,4 ГГц с максимальной скоростью до 2 Мбит/с.
Здесь предусмотрено три различных варианта физического уровня: два
широкополосных радиочастотных метода передачи и один – в инфракрасном
диапазоне.
Технологии широкополосного сигнала, используемые в
радиочастотных методах, увеличивают надежность, пропускную
способность, позволяют несвязанным друг с другом устройствам разделять
одну полосу частот с минимальными помехами друг для друга. При
использовании технологии расширенного спектра передаваемый сигнал
разнесен по некоторому частотному диапазону.
3.2.2. Выбор топологии сети и необходимого оборудования
Планируемая сеть, исходя из физического расположения рабочих
станций, будет организована по топологии «дерево с активными узлами».
Данный вариант, несмотря на относительно высокую стоимость
реализации и необходимость наличия активного оборудования (а также
источников питания для него), обеспечит высокую надежность и
управляемость сети.
Структура предлагаемой сети представлена на рисунке 11.
56
Internet
Брандмауэр
Брандмауэр
Маршрутизатор
Пользовательский сегмент № N
UPT cat 5e
UPT cat 5e
UPT cat 5e
Точка доступа №N
Точка доступа
Точка доступа №1
Пользовательский сегмент № 1
Администрация
Коммутатор
Контроллер точек доступа
Рисунок 11- Структура предлагаемой сети
Необходимо использовать иерархическую структуру с выделенными
серверами. Для этого построим сеть на основе маршрутизатора и точек
доступа, которые будут объединять группы локальных пользователей.
Для построения сети необходимо подобрать сетевое
коммуникационное оборудование, включая точки доступа и сетевые
адаптеры.
В качестве сетевого оборудования нам необходимо произвести выбор
следующих устройств:
1) Сервер для развертывания веб-сервера и файлового сервера;
2) Маршрутизатор;
3) Беспроводные точки доступа;
4) Устройство резервного копирования.
В качестве главных требований к серверам можно указать:
высокую производительность процессора, дисковой и
оперативной памяти;
повышенную надежность;
заложенную в архитектуру возможность легкой модернизации;
большие ресурсы по подключению внешних устройств.
57
Сравнение моделей серверов приведено в таблице 8.
Таблица 8 - Сравнение серверов
SRV-Legion
SL1000/1U4G4
HP ProLiant DL60 Gen9
IBM System
x3250 M5
Тип и частота
процессора
Intel Xeon E3-12XX
V5
до двух (2) процессоров
Intel® Xeon® E5-2600 v3
Одинпроцессор
Intel Xeon E3-
1200 v3 series
(quad-core)
Максимальный
объем оперативной
памяти
до 64GB (4 слота)
восемь (8) слотов DIMM
HP DDR4 SmartMemory.
Макс. объем до 256 Гб.
До 32 гигабайт
(ГБ), 4 разъема
Unregistered
Dual Inline
Memory Module
(UDIMM)
Количество
устанавливаемых
жестких дисков
4x3,5" SATA/SAS
HDD с горячей
заменой
2x3,5" SATA/SAS HDD с
горячей заменой
4x3,5"
SATA/SAS HDD
с горячей
заменой
Стоимость, руб.
107 508
61 866
77 687
На основании проведенного сравнения выбираем модель HP ProLiant
DL60 Gen9, так как именно эта модель является наименее дорогой и в тоже
время обладает сравнимыми с другими серверами техническими
характеристиками.В качестве устройства резервирования данных будем
использовать дисковую систему IBM Storwize V3700, которая имеет
собственное программное обеспечение управления резервированием
информации (рисунок 12).
Рисунок 12 - IBM Storwize V3700
Основными требованиями при выборе маршрутизатора для
разрабатываемой сети являются:
58
Количество интерфейсов, скорость (10/100/1000 Мбит/с), тип
(оптический, медный);
Производительность - Управление полосой пропускания
помогает установить лимит трафика для каждого порта, что в свою очередь
дает возможность управлять объемом трафика на границе сети;
o Отказоустойчивость:
Безопасность - Контроль МАС-адресов, защита от ARP, BPDU-
атак и перегрузок – этот набор помогает избежать подсоединения
посторонних пользователей и злоумышленников к сети, исключить
распространение вредоносного и вирусного трафика в сети;
Управление и мониторинг устройства могут осуществляться как
напрямую, так и удаленно. Для управления применяют удаленный доступ –
SNMP, SSH, SSL,Web, Telnet. Поддержка систем мониторинга (Syslog,
RMON, SNMP) должна сократить время поиска и устранения
неисправностей.
Сравнение коммутаторов показано в таблице 9.
Таблица 9 - Сравнение коммутаторов
Cisco SF300-48
HP 1820-48G
HP 1920-48G
D-link DES-
1210-52
Стоимость
от 26 770 руб.
от 16 537 руб.
от 19 294 руб.
от 10 355 руб.
объем оперативной
памяти
128 Мб
128 Мб
128 Мб
128 Мб
базовая скорость
передачи данных
10/100
Мбит/сек
10/100/1000
Мбит/сек
10/100/1000
Мбит/сек
10/100
Мбит/сек
количество
uplink/стек/sfp-
портов и модулей
2
4
4
2
внутренняя
пропускная
способность
17.6 Гбит/сек
104 Гбит/сек
104 Гбит/сек
17.6 Гбит/сек
размер таблицы
mac адресов
1024
16384
16384
8196
количество портов
48
48
48
48
59
На основании таблицы выбираем коммутатор D-link DES-1210-52.
Для выбора точек доступа проведем сравнение оборудования в средней
ценовой категории основных производителей (таблица 10).
Таблица 10 - Сравнение точек доступа
D-link DIR-815
TP-LINK TL-
WR940N 450M
ZyXELKeeneticLite
III
Стандарт
беспроводной связи
802.11n, частота 2.4 / 5
ГГц, возможность
одновременной работы в
двух диапазонах
802.11n,
частота 2.4 ГГц
802.11n, частота 2.4
ГГц
Макс. скорость
беспроводного
соединения
300 Мбит/с
450 Мбит/с
300 Мбит/с
Защита информации
WPA, WPA2
WEP, WPA,
WPA2
WEP, WPA, WPA2,
802.1x
Мощность
передатчика
17 dBM
20 dBM
20 dBM
Коммутатор
4xLAN
4xLAN
4xLAN
Скорость портов
100 Мбит/сек
100 Мбит/сек
100 Мбит/сек
Количество внешних
антенн
2
3 x 5 dBi
2 x 3 dBi
Маршрутизатор
есть
есть
есть
Межсетевой экран
(FireWall)
есть
есть
есть
NAT
есть
есть
есть
SPI
есть
есть
есть
DHCP-сервер
есть
есть
есть
Поддержка Dynamic
DNS
есть
есть
есть
Демилитаризованная
зона (DMZ)
есть
есть
есть
Статическая
маршрутизация
есть
есть
есть
Средняя цена, рублей
2280
1850
1890
На основании сравнения выбираем точку доступа D-link DIR-815, так
как только эта точка доступа имеет возможность работы в двух диапазонах.
Для того чтобы обеспечить полноценную работу в сети стандарта
802.11n и обеспечить скорость обмена данными до 300 Мбит/сек,
необходимо ПК сотрудников оснастить соответствующей сетевой картой,
поддерживающей стандарт 802.11n.
60
Существуют следующие виды беспроводных сетевых карт:
• Внутренние, соединенные непосредственно с материнской
платой компьютера;
• USB – адаптеры (данглы) как правило, USB 2.0, не имеющие
отдельной антенны и подсоединяемые непосредственно к USB-порту;
• USB –адаптеры, имеющие внешнюю антенну и кабель, то есть
более маневренные при размещении;
• Адаптеры с использованием других интерфейсов – PCMCI, PCI.
Внутренние карты сложны в установке, USB-данглы, как правило,
обладают худшими характеристиками (мощностью передатчика и
чувствительностью приемника), адаптеры с использованием других
интерфейсов предназначены для ноутбуков, поэтому наиболее приемлемым
вариантом является сетевая плата в виде внешнего USB-адаптера.
Выбираем модель TP-LINK Archer T4UH (Рисунок 13).
Рисунок 13 - TP-LINK Archer T4UH
Преимуществом данной платы является наличие соединительного
кабеля, что позволяет перемещать устройство с целью достижения
наилучшего уровня приема сигнала.
Для того чтобы свести к минимуму влияние отклонений напряжения на
особо чувствительные ресурсы сети, необходимо эти ресурсы сети защищать
источниками бесперебойного питания (Uninterruptible Power Supply (UPS)).
61
ЛВС представляет собой топологию «звезда» с подключенными к
центральным коммутаторам модулями:
модуль доступа, с установленными поэтажными коммутаторами;
модуль подключения серверов, размещенный в серверном
помещении здания;
блок границы сети (Wide Area Network, WAN), предоставляющий
доступ к внешним ресурсам.
Информация о сетях, подключенных к интерфейсу, будет передаваться
в ЛВС, но коммутатор не будет устанавливать отношения соседства с
другими устройствами на данном интерфейсе.
Данный подход позволит использовать в OSPF только LSA (Link State
Advertisement) первого и второго типа.
При подключении модулей доступа и серверного модуля к устройствам
модуля ядра будет использоваться протокол LACP.
Доступ к сетевым устройствам рекомендуется осуществлять по
протоколу SSH, позволяющему шифровать передаваемые данные между
устройством и терминалом управления.
Рекомендуется использовать протокол SNMPv3 для сбора статистики и
управления данными устройствами. Версия 3 позволяет шифровать трафик
управления (протокол DES) и производить аутентификацию по протоколу
SHA или MD5.
Также необходимо сконфигурировать протокол логирования
системных сообщение (Syslog) и протокол синхронизации времени на
сетевых устройствах (Network Time Protocol, NTP).
Для обнаружения критических ситуаций, связанных с работой модуля
управления, до возникновения аварии необходимо настроить оповещения по
SNMP и Syslog о высокой загрузке памяти и процессора данного устройства.