62
Был установлен номер канала «6», на котором будет работать устрой-
ство. Авто-сканирование свободных каналов было выключено, так как зада-
ётся конкретный канал работы точки доступа.
В пункте «Аутентификация» был выбран режим защиты беспроводной
сети. Был выбран режим «WPA-PSK», ввиду того что этот режим обеспечи-
вает авторизацию при подключении к беспроводной сети и обеспечивает
стойкое шифрование передаваемых данных, а также поддерживается всеми
устройствами без дополнительных настроек. Был выбран тип шифрования
TKIP, который более распространён и поддерживается всеми устройствами.
Затем была задана ключевая фраза (PassPhrase), которая имеет значение
«cdtLOGOS», именно её необходимо использовать для входа в сеть.
Затем было удостоверено, что параметр, означающий, включена ли
точка или нет, установлен в значение On. Режим «SuperG» был выключен,
т.к. в этом случае точка доступа может быть несовместимой с некоторыми
устройствами. Подключение на скорости до 108 Мб/с. Параметр «WiFi
Multimedia (QoS)» - настройка приоритета мультимедиа трафика, был вы-
ключен, ввиду того что в Центре нет коммутационного оборудования для
поддержки этой функции. После установки описанных выше опций,
настройки были сохранены в памяти устройства. После чего устройство было
подключено по месту его установки [15].
После установки беспроводной сети было произведено тестирование
сети по скоростным параметрам передачи данных между центральным сер-
вером и беспроводным клиентом в зависимости от удаления беспроводного
клиента от точки доступа.
Для тестирования был выбран Android - планшет, оснащённый беспро-
водным адаптером, на который была установлена программа WiFi Analysator,
с помощью которой можно осуществлять мониторинг уровня сигнала бес-
проводных точек доступа.
63
С помощью вышеуказанного оборудования тестировался уровень по-
терь пакетов данных при обмене с центральным серверов стандартных паке-
тов размеров 32Кбайта и больших пакетов данных размером 1300Кбайт.
Замеры уровня сигнала были произведены по всему холлу Центра, а
также в кабинетах. Во всех указанных помещениях качество сигнала не
опускалось ниже 50% от наилучшего значения.
Следующим этапом развёртывания беспроводной сети был анализ вза-
имного влияния беспроводной сети и высокочувствительной аппаратуры
центра детского творчества "Логос".
3.3. Исследование совместимости беспроводной сети с электронной
аппаратурой центра и документирование локальной сети
После развертывания беспроводной сети необходимо проверить, что
установленная беспроводная сеть не вносит искажений в работу электронной
аппаратуры предприятия и не подвержена воздействию помех с её стороны.
В центре детского творчества "Логос" чувствительная электронная ап-
паратура имеется только в кружке робототехники. Там же находится и боль-
шое количество радиоуправляемых игрушек, излучение которых может ока-
зывать негативное воздействие на функционирование сети.
Для определения степени влияния работающей аппаратуры беспровод-
ной сети на чувствительные усилительные устройства при активном содей-
ствии руководителя и учащихся кружка на основе операционного усилителя
широкого применения К140УД7 была собрана схема усилительного инверти-
рующего каскада с K
u
=510, которая усиливала сигнал, снимаемый с двух
включенных встречно высокочастотных диодов типа КД521 (рисунок 27).
Диоды, помимо роли приёмной антенны, выполняют также функцию защиты
входа усилителя от перегрузок. Выходной сигнал схемы подавался на осцил-
лограф С1-52, также предоставленный руководителем кружка робототехни-
ки.
64
Рисунок 27 - Схема усилительного каскада
В целях проверки работы схемы усилителя и определения актуального
диапазона сигналов, к диодам сначала был поднесен мобильный телефон
Samsung в режиме вызова. В ходе этого эксперимента на выходе осцилло-
графа отчётливо наблюдались сигналы посыла вызова и установленного со-
единения (рисунок 28).
Рисунок 28 - Сигналы посыла вызова и установленного соединения мобиль-
ного телефона (развёртка: 50мВ/дел; 2мс/дел)
Затем была собрана тестовая локальная сеть, состоящая из точки до-
ступа D-Link DWL-2100AP с которой была организована связь с планшетным
компьютером Lenovo. Через проводную локальную сеть к точке доступа был
присоединен переносной компьютер. Схема тестовой локальной сети с бес-
проводным участком представлена на рисунке 29 .
65
Точка доступа
D-Llink DWL-2100AP
Переносной
персональный
компьютер
Карманный
Персональный
Компьютер
Беспроводная
связь
Проводная
связь
Рисунок 29 - Тестовая локальная сеть для исследования влияния беспровод-
ной сети
После включения описанной схемы, размещённой примерно в 1м от
точки доступа, на осциллографе, при максимальной чувствительности по ам-
плитуде и на всех значениях горизонтальной развёртки, аномалий и помех
замечено не было. Затем, не меняя развёрток осциллографа, точка доступа
беспроводной сети была поднесена антенной к высокочастотному диоду, так
чтобы расстояние между ними было порядка 1 см. На экране осциллографа
появился сигнал помехи (рисунок 30).
Рисунок 30 - Сигнал помехи (Масштаб: 50мВ/дел; 2мс/дел)
Полученный сигнал, судя по его форме, не является наводкой от пере-
дачи информации, а является случайной помехой. Для пояснения этого был
проведён следующий эксперимент: были убраны высокочастотные диоды, и
места их подключения были закорочены перемычкой. После соединения пе-
66
ремычкой, точка доступа находилась на том же расстоянии, что и в преды-
дущем опыте. Сигнал на осциллографе не изменил свою форму.
При удалении точки доступа от усилителя, сигнал уменьшался, и при-
мерно на расстоянии в 1м вообще перестал наблюдаться на осциллографе.
Возможным объяснением этому может служить то, что фон создавался внут-
ренним трактом самой точки доступа, например, внутренним синтезатором
частоты или импульсным трансформатором блока питания.
Исследование возможного взаимного влияния беспроводной сети и ра-
диоуправляемых устройств, имеющихся в кружке робототехники, проводи-
лось в два этапа.
При близкой к максимальной нагрузке беспроводной сети, что обеспе-
чивалось разнонаправленной передачей файлов объёмом более 100 Мб меж-
ду клиентами сети, были включены на приём все имевшиеся исполнительные
части радиоуправляемых устройств (преимущественно игрушки). За 15 ми-
нут проверки не было зафиксировано ни одного случая самопроизвольного
срабатывания. Далее проводились эксперименты по управлению устройства-
ми при помощи дистанционных пультов. Воздействия включения сети Wi-Fi
на правильность выполнения радиокоманд обнаружено не было.
Изучение влияния сигналов радиоуправления проводилось путём срав-
нения скорости передачи данных по беспроводной сети при отсутствии и при
активном использовании поблизости от точки доступа пультов дистанцион-
ного управления. Достоверных различий в скоростях не зафиксировано.
Таким образом, проведённые исследования показали, что опасения ру-
ководства кружка робототехники о возможных негативных последствиях
развёртывания беспроводной сети для работы коллектива даже в самых не-
благоприятных условиях являются полностью безосновательными.
67
При проектировании и управлении сетью имеет огромное значение до-
кументация сетевой структуры. Сетевая документация играет важную роль
при модернизации текущей сети, восстановлении работоспособности или при
устранении прорывов в системе безопасности.
При работе с любой локальной сетью необходимо иметь полное пред-
ставление о топологии сети, её технологии, схеме расположения используе-
мого коммутационного оборудования. Была составлена карта локальной сети
центра детского творчества "Логос", которая состоит из схемы топологии ло-
кальной сети и схемы расположения сетевых устройств. На рисунке 31 пред-
ставлена общая топология локальной сети. Также для удобства использова-
ния топология сети была соотнесена с расположением сетевого оборудования
по кабинетам. Была построена схема расположения сетевых устройств Цен-
тра, приведённая в приложении А.
Рисунок 31 - общая топология локальной сети Центра
Были составлены журнал учета используемого коммутационного обо-
рудования, который содержит все данные о каждом устройстве, участвую-
щем в работе сети (приложение Б) и журнал учета аутентификационных дан-
ных для доступа к системам управления сетевым оборудованием и система-
ми центра детского творчества "Логос".
68
Все эти сведения в дальнейшем помогут поддерживать локальную сеть
и информационные системы центра детского творчества "Логос" в рабочем
состоянии.
В рамках запланированной модернизации материально-технической
базы образовательной организации на 2017-2018г.г. предложены следующие
мероприятия:
Замена установленных точек доступа на более технологичные. Так как
установленное оборудование имелось в наличии на складе, и существовала
срочная потребность в создании современной инфраструктуры центра дет-
ского творчества "Логос" данное оборудование и было установлено. У уста-
новленных точек доступа нет возможности создания более одной сети, это
ограничивает подключение к административному сегменту сети. Новые точ-
ки доступа будут иметь возможность создания нескольких SSID. Планирует-
ся создать две сети WI-FI, сеть «STUDY-WI-FI» для доступа к ученическому
сегменту сети и «ADM-WI-FI» для доступа к административному сегменту
сети.
Закупка и установка лазерных принтеров с возможностью подключе-
ния к сети Еthernet. На данный момент в нескольких кабинетах центра дет-
ского творчества "Логос" установлено по несколько компьютеров и только
один локальный принтер на весь кабинет, подключенный к одному из них,
что затрудняет печать документов с других компьютеров. Установка сетевых
печатающих устройств позволит производить печать с любого рабочего ме-
ста и обеспечит контроль за потреблением расходуемых материалов (бумага,
тонер и т.д.).
Закупка и установка высокопроизводительного многофункционального
устройства с возможностью сетевого сканирования документов на файловый
сервер. МФУ позволит не только производить копирование документов, но и
их сканирование и сохранение на файловом сервере, находящемся внутри се-
69
ти, доступ к которому будет возможен с любого рабочего места в админи-
стративном сегменте сети.
Закупка и установка сетевого хранилища данных. Централизованное
хранение данных позволит создать сетевой архив документов с одновремен-
ным доступом со всех рабочих станций, установленных в центре детского
творчества "Логос", обеспечит общий доступ к документам, полученным с
сетевого сканера, и облегчит документооборот внутри организации.
Закупка и установка источников бесперебойного питания. Для обеспе-
чения бесперебойной работы оборудования необходимо резервирование пи-
тания для сетевого оборудования и серверной ее части. Резервирование пи-
тания не позволит в случае отключения основного питания потерять инфор-
мацию и вывести из строя работающее оборудование.
70
Заключение
Данная работа посвящена проектированию и внедрению сетевых тех-
нологий в процесс проведения и подготовки занятий в центре детского твор-
чества "Логос".
В рамках поставленной задачи проведен обзор основных принципов
организации компьютерных сетей и технологий предоставления общего до-
ступа к информации в них.
Рассмотрены физические основы передачи информации и принципы
работы сети Ethernet, стандарты и топологии беспроводных локальных се-
тей, средства обеспечения межсетевой безопасности и антивирусные сред-
ства.
Произведённый анализ практической части поставленной задачи вы-
явил следующие основные направления:
• разработка структуры и настройка сервера;
• внедрение беспроводной сети, покрывающей все помещения центра
детского творчества «Логос»;
• обеспечение информационной и электромагнитной безопасности.
На основании проведенного изучения оборудования и его расположе-
ния была выбрана топология и разработан подробный план внутренней сети.
Выбран, установлен и настроен сервер на базе операционной системы Gentoo
Linux, а также управляемый коммутатор для разделения административного
и учебного сегментов сети.
Ввиду отсутствия в центре детского творчества "Логос" программного
обеспечения, предъявляющего высокие требования к полосе пропускания,
при развёртывании беспроводной сети было решено уделить внимание до-
стижению максимальной зоны покрытия, для чего было предложено устано-
вить две точки доступа Wi-Fi с питанием по кабелю витой пары.
71
Проанализированы различные виды угроз для безопасности локальных
сетей, причины их возникновения и способы преодоления. Проведена клас-
сификация угроз. Выявлено, что локальная сеть центра детского творчества
"Логос" наиболее подвержена межсетевым угрозам и действиям вредоносных
программ. Были предложены средства и рекомендации по защите локальной
сети центра. Отдельное внимание уделялось средствам защиты детей от не-
желательной информации.
Оптимальным решением было признано использование предоставляе-
мого Департаментом образования города Москвы образовательным учрежде-
ниям Антивирусное программное обеспечение Kaspersky endpoint security 10
при совместном использовании со средствами родительского контроля опе-
рационной системы Microsoft Windows 7.
Замеры уровня сигнала Wi-Fi показали отсутствие зон с неудовлетво-
рительными его значениями во всех помещениях и в коридоре Центра.
Исследования электромагнитной совместимости беспроводной сети
показали, что при удалении от точки доступа уже на расстояние 1м полно-
стью пропадает влияние на чувствительную усилительную электронную ап-
паратуру. Также не было выявлено взаимного воздействия Wi-Fi сети и ра-
диоуправляемых устройств центра.
Создана система администрирования внутреннего сегмента локальной
сети на основе консоли управления общим доступом.
Представлены рекомендации по модернизации оборудования, направ-
ленные на дальнейшее развитие и расширение аппаратной части.
Практическим итогом работы является организация реальной инфор-
мационно-вычислительной сети центра детского творчества "Логос" на базе
имеющегося оборудования с целью комплексного внедрения сетевых техно-
логий в учебный процесс для повышения качества образования.