52
Плюсы такого подключения следующие: высокая доступность услуги
подключения к сети Интернету и, как следствие, достаточно быстрое время
развертывания канала; низкая стоимость подключения к сети; низкая стоимость
владения каналами (центральный офис в любом случае имеет доступ в сеть
Интернет, остается подключиться только отдельным офисам). Как следствие
данных факторов, подключение через сеть Интернет можно применить в
следующем: мобильные пользователи, которые не имеют необходимости
использовать др. способы подключения к сети. В крайнем случае возможно
осуществлять подключение по VPN каналу после подключения к сети Интернет
через GPRS модем; домашние пользователи и малые офисы, которым нет
необходимости передавать большие объемы информации; как временное
решение, если в точке открытия нового офиса нет др. каналов, кроме доступа в
сеть Интернет. Тогда на время организации постоянного канала офис работает с
корпоративными данными через сеть Интернет; организация относительно
дешевого резервного канала, когда VPN канал через сеть Интернет
организуется одновременно с выделенным каналом связи и используется в
случае выхода из строя последнего. Особое внимание при использовании
подключений следует уделять вопросам безопасности, т.к. существует
вероятность как перехвата передаваемой информации, так и проникновения в
корпоративную сеть через сеть Интернет. Поэтому обязательно необходимо
использование межсетевых экранов. В некоторых случаях даже при
подключении офисов через сеть Интернет применяется модель корпоративной
“СПД” с централизованным доступом в сеть Интернет. В этом случае весь
интернет-трафик удаленного офиса проходит через прокси-сервер,
установленный в головном офисе.
Приборы и оборудование, расположенное на ЛВС для обеспечения
бесперебойной работы подключается к источнику бесперебойного питания. Для
того чтобы, система была отказоустойчивой надо объединить коммутаторы,
объединяются в стек Stacking Switch.
53
Узел ЛВС включает:
- активное оборудование уровня коммутации ЛВС;
- пассивное оборудование кроссирования портов;
- пассивное оборудование для организации размещения патч-кордов;
- пассивное оборудование для монтажа.
Подключение надо сделать из независимых каналов связи – L2 (основной
канал) и VPN через интернет (резервный). Схема представлена на рисунке 13.
Рисунок 13 – Схема подключения резервного канала
Для обеспечения наибольшей отказоустойчивости операторы L2 и
оператор сети интернет используется независимое (различное) активное
оборудование оператора. Доступ к сети интернет для ПК, принтеров, IP-
телефонов, сети устройств Wi-Fi и других устройств происходит посредством
данного подключения к сети интернет.
54
Если основной канал L2 пропадает по каким-либо причинам, то
происходит переключение таблицы маршрутизации на коммутаторе третьего
уровня, и трафик начинает проходить через резервный канал – VPN-канал.
Данное переключение происходит посредством динамического протокола
маршрутизации RIP версии 2.
При потере канала с доступом в интернет, основной канал остается в
работе. Пропадает возможность поднятия резервного VPN-канала, а также
доступ в сеть интернет для пользователей ПК и устройств Wi-Fi сети.
Организация VPN канала происходит посредством существующего
подключения к сети интернет через оператора связи. Защищенный VPN
организуется посредством аппаратной реализации, используя оборудование
Cisco ASA5505-K8, задействовав технологии Site-to-site, IPsec.
Cisco ASA5505-K8 является надежным межсетевым экраном, который
обеспечивает хорошее и безопасное соединение сети, отличное соотношение
показателей цена-качество (рисунок 14) [21].
Характеристики межсетевого экрана Cisco: Артикул: ASA5505-K8;
Максимальная производительность150Mbps; Минимальный объем флеш-
памяти:64MB; Оперативная память:256MB; Тип устройства: Межсетевой экран.
Рисунок 14 – Общий вид Cisco ASA5505-K8
55
Необходимо также обеспечить отказоустойчивость коммутаторов. С этой
целью, коммутаторы, которые расположены в серверной стойке
объединяются в стек StackingSwitch. Этого можно достичь посредством
перекрестного соединениия портов стекирования. При отказе одного из
коммутаторов, оставшиеся будут доступны по альтернативному пути.
Соединения внешней сети L2 и канала VPN подключаются в разные
коммутаторы, для сохранения подключения к сети при выходе из строя
коммутатора. Переключение прохождения трафика осуществляется в
автоматическом режиме.
Подключение персональных компьютеров осуществляется на
коммутаторы Switch1 (Extreme Summit X440-48t) и Switch2 (Extreme Summit
X440-48t). Коммутатор показан на рисунке 15.
Рисунок 15 – Общий вид коммутатора
Характеристики коммутатора: Производитель: Extreme Networks
Артикул: X440-48t; Количество портов - 48; Объем оперативной памяти -
512МВ; Объем флэш-памяти - 512МВ; Тип устройства Коммутатор (switch)
[22]
IP-телефоны, используя технологию PoE, коммутируются на Switch3 и
Switch4 (Extreme Summit X440-48p). Подсистема Client WiFi на данных
56
коммутаторах присутствует логически и подключается через контроллер Wi-Fi
на порт коммутатора Switch3.
Схема подключения коммутаторов приведена на рисунке 16.
Client Cloud
VPN
L2
Switch1 Switch2
Switch3
Switch4
Рисунок 16 – Схема подключения коммутаторов
Для каждой подсети выделен свой VLAN и своя подсеть. Каждая имеет
свой список доступа к др.подсетям. Если один коммутатор отказывает, то связь
потеряется только у РС, которые подключены к этому коммутатору,
работоспособность остальных не пострадает. Если отказывает коммутатор
Switch1 (канала L2) связь с подсетью останется по каналу VPN. При отказе
коммутатора Switch2 будет использоваться основной канал L2. При выходе из
строя коммутатора Switch3, часть телефонов отключится, но кроссировкой
57
предусмотрено, что в одном кабинете телефоны кроссируются на разные
коммутаторы Switch3 и Switch4, и поэтому часть телефонов будут работать.
После замены вышедшего коммутатора и ввода его в стек, к нему
применяется единая стековая конфигурация. На случай выхода из строя
коммутаторов или портов, к которым подключены магистрали, в стеке
предусмотрены порты-партнеры, которые позволят, вручную переключив
магистральный кабель, возобновить работу именно через необходимый канал.
Таким образом, каждая подсистема выделяется в свой VLAN и свою
подсеть, а это дает гарантию защиты от негативного влияния одной сети на др.
при большой нагрузке в одной из нее. При заражении одной подсети вирусом,
вторая подсеть остается чистой.
3.2. Оптимизация скорости подключения и тарифа
Оптимизацию скорости
поэтом
и выбор оптимального
значение
тарифа может
получить
сделать
сетевой
usergate
администратор, протестировав
есть
сетевые параметры.
Можно сформулировать
много
следующие условия
если
качества Интернет-
подключения корпоративной сети с
искажения
точки зрения «коллективного»
пользователя.
1. Средняя
модели
скорость одной
современных
пользовательской сессии,
обеспечения
вычисляемая по
формуле (2),
предоставление
должна быть
который
больше минимального
виде
значения, необходимого
периодический
для
успешной
нескольких
деятельности организации.
используется
Значение
влять
скорости учитывает
обладают
интересы
всех пользователей
беспроводная
сети, поэтому
сохраняет
может использоваться
маршрутизаторы
в качестве
«интегральной» метрики,
которые
определяющей качество работы
важная
сети организации
control
в
целом.
2. Корпоративная сеть
windowsxp
должна находиться
программных
в незагруженном состоянии.
решению
Выполнение
если
этого условия
цель
гарантирует то,
консоль
что:
58
- средняя скорость
directory
пользовательской сессии
который
достигает максимального
модели
значения, которое
любой
можно получить
значение
при подключении
соседними
к данному поставщику
клиентские
услуг Интернет;
- средняя
windows
скорость пользовательской
соединение
сессии не зависит
беспроводной
от числа
пользователей
процессор
в сети организации
радиус
или поставщика
системного
услуг Интернет,
объединить
работающих в данный
маскировка
момент времени.
ИТ
wireless
- отделом
немаловажно
была собрана
корпоративные
статистика следующих
после
параметров:
- скорость передачи входящего
таким
трафика внешнего
internet
канала;
- моменты поступления
простому
на обслуживание пользовательских
течение
сессий,
протоколы,
использование
длины и длительности
экран
пользовательских сессий.
Сбор
нного
данных проводился
числе
в течение суток.
В
сетевой
ночное время
лучше
сетевой трафик
основной
мал и создается
доступ
небольшим количеством
основные
пользователей, а также
оптимального
различными сетевыми
wireless
процессами, выполняющимися
сеть
автоматически. При
беспроводные
данных условиях
проводные
предпосылки, лежащие
предназначен
в основе
предложенной
данных
модели, в частности:
кэшированию
входной пуассоновский
избежать
поток заявок
предшествующим
на
открытие сессий,
маршрутизатор
независимость времен
каждая
обслуживания пользовательских
оптимального
сессий др. от др. и т.д.
Приблизительно
нного
с 7:30 пользователи
объединить
начинают приходить
маршрутизации
на работу,
характер
которые
сетевого трафика
предоставляет
резко изменяется:
целью
интенсивность поступления
процессор
запросов на обслуживание
которые
пользовательских сессий
способ
возрастает. Средняя
позволяет
скорость передачи
который
данных увеличивается.
К 9:00 среднее
корпоративную
значение скорости
administrator
передачи данных
получить
резко возрастают
дублироваться
за
счет увеличения
оптимального
среднего размера
пользователями
FTP сессий.
производителем
Вероятно,
маршрутизатор
это вызвано
посредством
тем, что
корпоративной
первые пользователи
бенно
стремятся загрузить
времени
большие объемы
тарифицировать
данных до
наступления
открывает
перегрузки в сети.
После 9:00 начинает
оммутация
расти интенсивность
пользователями
потока запросов
вычисляемая
на
обслуживание.
проводка
Среднее значение
этом
времени обслуживания
каждая
пользовательской
сессии
перенаправляет
слегка возрастает
ежедневный
по сравнению с предшествующим
который
периодом (это
корпоративной
вызвано тем,
стандарте
что увеличивается
антивирусный
количество пользователей
приподключения
других сетей,
программных
59
подключенных к тому
интернет
же поставщику услуг Интернет) – Средняя
файл
скорость
передачи
виде
данных сети
использование
остается приблизительно
важными
на том же уровне. Сеть
доступность
все еще
открывает
находится в незагруженном
которой
режиме работы.
К 11:00,
которые
с еще большим
рамках
возрастанием интенсивности
способы
потока заявок
вине
на
обслуживание, сеть
бенно
переходит в режим
файл
перегрузки и находится
избежать
в этом
состоянии
доступ
до 12:30. Между 12:30 и 13:30 (обеденное
имеют
время) сеть
сеть
возвращается
в незагруженное
базе
состояние, из которого
рамках
снова приходит
провайдерами
в состояние
перегрузки,
приподключения
продолжающееся до 15:00. С 17:00 количество
цель
пользователей в
сети
интернет
уменьшается, о чем
рамках
можно судить
обладают
по уменьшающейся интенсивности
проводные
поступления запросов
ускоряет
на обслуживание пользовательских
подключение
сессий.
Таким образом, с 11:00 до 15:00 подключение
идут
сети к Интернету
рамках
характеризуется состоянием
сбои
перегрузки, в связи
сети
с чем можно
средняя
сделать вывод
местоположение
о
необходимости изменения
которые
скорости подключения
оптического
к Интернет.
Для расчета среднематематического ожидания
средняя
на основе имеющихся
работы
статистических данных (вероятность) составим
маршрутизаторы
таблицу 3 для L-длина
находится
пользовательской сессии
влять
в мегабайтах.
Таблица 3 – Таблица вероятностного распределения длины пользовательской
сессии
L
2730
2950
2300
P
0,7
0,2
0,1
Математическое ожидание, отражающее среднее значение длины средней
пользовательской сессии в корпоративной сети можно рассчитать по
следующей формуле:
M(L) = L1·P1 + L2·P2 + L3·P3 (1)
где M(L) – математическое ожидание;
L1 – первая длинна пользовательской сессии;
L2 – вторая длинна пользовательской сессии;
60
L3 – третья длинна пользовательской сессии;
P1 – вероятность для первой длинны пользовательской сессии;
P2 – вероятность для второй длинны пользовательской сессии;
P3 – вероятность для третьей длинны пользовательской сессии.
Подставив значения из таблицы 3 в формулу (1), получим
M(L)=2730·0,7+2950·0,2+2300·0,1=2731 Мб.
Рассчитаем математическое ожидание для M(W) – средняя
продолжительность пользовательской сессии в секундах (таблица 4).
Таблица 4 –Таблица вероятностного распределения времени пользовательской
сессии
W
1890
2170
930
P
0,6
0,3
0,1
Среднюю продолжительность пользовательской сессии можно рассчитать
по следующей формуле:
M(W) = W1·P1 + W2·P2 + W3·P3 (2)
где M(W) – средняя продолжительность пользовательской сессии;
W1 – первая пользовательская сессия;
W2 – вторая пользовательская сессия;
W1 – третья пользовательская сессия;
P1 – вероятность для первой пользовательской сессии;
P2 – вероятность для второй пользовательской сессии;
P3 – вероятность для третьей пользовательской сессии.
Подставив значения из таблицы 4 в формулу (2), получим
61
M(W)=1890·0,6+2170·0,3+930·0,1=1878 сек.
Учитывая 8ми часовой рабочий день, найдем минимальную скорость
подключения к Интернету по формуле:
М(Vn)= [M(L) ·8]/ M(W) (3)
Подставив полученные выражения для M(L) и M(W) в формулу 3
получим:
М(Vn)= [2731·8]/ 1878 = 11,64Мбит/сек.
Таким образом, предприятию необходима минимальная скорость
подключения к Интернет – 11,6 Мбит/сек. В настоящее время используется
тариф 10 Мбит/сек, это и приводит к перегрузке при работе в Интернет в
отдельные временные (пиковые) периоды.
Не будем учитывать варианты тарифов с меньше скоростью подключения
к Интернету.
В таблице 5 приведены возможные тарифы и стоимость подключение
Интернета.
Таблица 5 – Тарифы и стоимость подключение Интернета
Тарифы
Ю-
Unlimited
time (15
Мбит/сек)
Ю-
Unlimited
time (20
Мбит/сек)
Ю-
Unlimited
time (25
Мбит/сек)
1
2
3
Абонентская плата (в месяц) (руб)
3000
3500
4300
Цена подключения
26300
28400
29320
Объем потребляемого трафика
∞
∞
∞
Так как минимальная необходимая пропускная скорость 11,7мбит/с, то
оптимален вариант Ю-Unlimited time (15 Мбит/сек), однако, возможно
появление новых РС, расширение сети, поэтому оптимально выбрать вариант 2