27
система.
Главные недостатки такой топологии: [3]:
при разрыве некоторой линий связи вся вычислительная сеть
перестает корректно работать и обнаружить разрывы трудно, поскольку все
имеющиеся абоненты уже подключены параллельно;
сетевое аппаратное обеспечение для этой топологии сложнее чем
остальные топологии, так как ложатся на нее все обязанности для центрального
абонента;
при разрывах или же повреждениях кабеля прекращается также
обмен информацией также между теми рабочими станциями, которые остались
соединены.
Для устранения некоторых имеющихся недостатков сети для топологий
типа шина часто соединяют друг с другом при помощи репитеров или же
повторителей.
Звездообразная структура является топологией, где каждая из рабочих
станций может подсоединятся кабелем непосредственно к концентраторам [1].
Физическая такая топология является широковещательной, а именно
сигналы с ПК могут распространяться во всех направлениях одновременно.
Логическая топология типа «звезда» (рисунок 10) является структурой от
станций сети, которая передает информацию по всем линиям для ПК.
Информация поступает при передаче сразу на всех рабочих станциях, а
принимается только некоторыми из них [2].
28
Рисунок 10 – Структура звездообразной топологии
Принято различать такие 2 типа описываемой топологии «звезда»:
– звезда, которая имеет пассивный центр;
– звезда, которая имеет интеллектуальный центр.
При звездообразной топологии также необходимо использовать
специальное устройство, что имеет несколько портов для подключения сетевого
оборудования.
Каждый с абонентов сети соединяется только с одним концентратором для
определенной линии передачи информации.
Когда такая линия выходит из строя доступ непосредственно к ЛВС стает
практически невозможным именно для этого абонента. [3]
Одним с самых весомых достоинств для рассматриваемой топологии
является также тот факт, что можно контролировать легко работу ЛВС, все
точки подключения являются сразу собранными в одном месте.
Одним значительным недостатком является большой расход линий связи,
ведь к каждой рабочей станции нужно прокладывать свою линию.
Кольцевая топология ЛВС – это физическая структура, где все узлы
соединяются каналами связи для реализации неразрывного кольца, с помощью
которого и передается информация.
Физически топология «кольцо» (рисунок 11) выполняет прием сигнала
рабочей станцией и распознает, а также может получать только сообщение, что
29
ей адресовано. В ЛВС с рассматриваемой топологией используется специальный
доступ с помощью маркеров, что предоставляет ПК право использовать
топологию в определенном ранее порядке.
Маркерный метод для реализации доступа обеспечивает для каждого ПК
получение степени доступа к кольцу при обороте маркера.
Стоит отметить тот факт, что в топологии кольцо все участники сети
будут соединены только одной линией для связи (рисунок 11) с каждым со
своим соседей, в рассматриваемой линии передаются информация только в
одном из направлений. [4]
Рисунок 11 – Структура кольцеобразной топологии
Рассмотрев все основные типы топологий, можно выделить далее
важнейшие факторы, что могут влиять на работу ЛВС: [1]
– исправность рабочих станций в сети. Иногда данный факт может
остановить работу локальной сети, но иногда он не влияет никак на
работоспособность ЛВС;
– исправность оборудования в ЛВС [3];
– целостность линии связи.
Топология звезда использует преимущества над шинной топологией, а
именно, значительно высокая стойкость для отказов ЛВС и высокий ее уровень
надежности.
В случае выхода только одного из рабочей станции из строя, сеть будет
продолжать работать и дальше, а полная остановка сети наступает только при
поломке центрального узла.
Из вышеприведенного материала сделаем вывод, что в нынешнее время
30
наиболее актуальной топологией является «звезда», поскольку она стойкая к
разного рода отказам.
Рассмотрим применение КС для передачи информации между двумя ПК.
Для моделирования этого процесса рассмотрим следующие IDEF-диаграммы
(рисунки 12 – 13).
Опишем полученную диаграмму.
Входами в процессе функционирования компьютерной сети являются:
– информация для отправки;
– физическое соединение.
Рисунок 12 – Контекстная диаграмма
В результате этого должна осуществляться передача информации.
Механизмами, которые реализуют функционирование КС являются:
– ПК отправителя;
– ПК получателя.
Управление деятельностью КС выполняется с помощью:
– протоколов передачи данных;
31
– архитектуры сети.
В результате выполнения всех описанных действий данные будут
передаваться от ПК отправителя к ПК получателя.
Для более подробного описания работы КС выполним декомпозицию
рассматриваемой диаграммы на следующие блоки:
– открытие канала передачи;
– передача информации;
– закрытие канала передачи.
Рисунок 13 – Декомпозиция контекстной диаграммы
Анализ диаграммы, которая получилась в результате декомпозиции
осуществляется аналогично контекстной диаграммы.
В результате рассмотрения данного пункта работы описан процесс
функционирования компьютерной сети организации и основные понятия теории
компьютерных сетей.
32
1.2.2. Определение места проектируемой задачи в комплексе задач и
ее описание
Стоит отметить, что в ПАО “МОЭК” не все отделы связаны между собой
компьютерной сетью.
При организации ЛВС с помощью ОС сотрудники подразделений получат
такие преимущества:
– возможности компьютеров для обмена информацией (стоит
заметить, что информация могла являться любого типа – от простых сообщений
в качестве файлов до сложных форматов медиаинформации), так как,
применение сетевого обмена информацией было намного дешевле, чем
традиционная корреспонденция или же телефонные разговоры;
– возможность использования распределенных вычислений (а
именно, применение значительных ресурсов для выполнения вычислений,
мощных удаленных ПК, снабженных процессорами для выполнения векторных
операций).
Основные функции, что должны быть реализованы:
– создание одного пространства для передачи информации компании
и ее обработки между филиалами, которое способно охватывать и применять для
всех пользователей информация, созданная в разное время, под разными типами
хранения и обработки, контроль и распараллеливание работ для них;
– повышение достоверности для используемой информации и
показателей надежности ее хранения непосредственно при использовании
методов проектирования устойчивой к потери и сбоям вычислительной связи,
создание архивов данных, что также могут использоваться, но в них на текущий
момент острой необходимости нет наблюдается;
– обеспечивать наиболее прозрачный доступ для обработки
информации авторизованным пользователям, а также в соответствии с
предоставленными ранее привилегиями и правами доступа к информации;
– возможность выполнения администрирования КС в удаленном
режиме. К примеру, ЛВС дает возможность одному сотруднику оказывать
определенную техническую и программную поддержку сразу нескольких
сетевых устройств;
33
– экономия финансовых ресурсов и ресурса аппаратного устройства.
Намного логичнее единожды выполнить оплату за подключение к сети Интернет
и обеспечить этим полностью всех сотрудников компании (пользовательским
устройствам) возможности доступа к нему, чем проплачивать указанный доступ
для каждого сотрудника (или оборудования) индивидуально.
Для проектирования сети между подразделениями ПАО “МОЭК” нужно
выполнить последовательность действий:
– проанализировать ситуацию и возможность создания КС;
– выбрать топологию сети;
– выбрать линии связи;
– определить аппаратное и программное обеспечение сети;
– выполнить монтаж сети;
– указать настройки для аппаратного и программного обеспечения;
– выполнить тестирование ЛВС.
В результате рассмотренного материала можно сделать вывод, что
необходимо выполнить автоматизацию передачи информации между отделами
ПАО “МОЭК”, то есть, выполнить организацию вычислительной сети с
помощью определенного программного обеспечения, а именно, операционной
системы.
1.2.3. Обоснования необходимости использования вычислительной
техники для решения задачи
Локальные сети для достижения определенных целей могут быть
расширены с помощью подключения других сегментов сети. Это необходимо
для следующих причин:
– экономия финансовых ресурсов;
– быстрая и качественная передача информации;
– применение распределенной архитектуры «клиент-сервер» и
другие.
Для организации КС нужно использовать такие типы обеспечения:
– Для реализации процесса переноса сигналов служат линии
передачи данных.
34
– Для осуществления усиления слабого сигнала или же
преобразование в формы, которые удобны для дальнейшей передачи,
предназначаются средства увеличения дистанции для передачи данных
(усилитель, модемы, репитер).
– Реализация нескольких каналов в рамках одного логического и
физического соединения посредством некоторого разделения частот передачи, а
также чередования пакетов в времени и т.п. возможна только с применением
средств повышения ёмкости для линий передачи (или мультиплексоров).
– Средства управления информационными процессами в сети
(коммутация пакетов, разветвление линий передачи) – дают возможность
реализовать адресацию сообщений;
– Средства соединения линий для передачи с сетевым оборудованием
для узлов (сетевые платы) – осуществляют процесс ввода/вывода данных с
оконечного аппаратного оборудования непосредственно в сеть.
В результате выполнено обоснование организации ЛВС в соответствии с
поставленной целью.
Основным документом, который является так называемым источником
бизнес-процесса в рассматриваемой задачи, считается заявка на выполнение
настройки сети.
Как было описано выше, разработка сети будет способствовать
автоматизации документооборота в ПАО "МОЭК".
Для традиционного способа документооборота также характерны такие
недостатки:
– невысокая скорость, а также низкая точность выполнения
различных расчетов;
– малоэффективное применение рабочего времени;
– незначительный контроль работы персонала;
– увеличивающийся «поток» бумажной документации;
– очень низкий уровень защиты информации.
В результате выполняемой автоматизации, а именно, применения
операционной системы для организации ЛВС, предполагается постоянно иметь
намного более точные сведения о числе заявления, их типах, сократить время на
35
формирование аналитических отчетов, передачи данных, документации за счет
их формирования в электронном виде.
Таким образом, можно достичь экономию рабочего времени, что даст
возможность увеличить эффективность работы персонала ПАО “МОЭК”.
Кроме этого, другими преимуществами выполнения автоматизации для
рассматриваемого учреждения будут следующие факторы:
– централизованное хранение информации;
– исключение потери хранимых данных;
– структуризация информации;
– оперативный процесс обработки данных;
– выдача результатов на принтер в удобной форме;
– легкое изменение информации;
– система авторизации пользователей;
– сокращение времени на оформления документации.
Самой высокой пропускной способностью среди всех существующих
средств связи обладает оптическое волокно (диэлектрические волноводы).
Волоконно-оптические кабели применяются для создания ВОЛС – волоконно-
оптических линий связи, способных обеспечить самую высокую скорость
передачи информации (в зависимости от типа используемого активного
оборудования скорость передачи может составлять десятки гигабайт и даже
терабайт в секунду).
Применение волоконно-оптических линий обеспечивает ряд
существенных преимуществ:
Высокую пропускную способность за счёт высокой несущей частоты.
Потенциальная возможность одного оптического волокна – несколько терабит
информации за 1 секунду.
Волоконно-оптический кабель отличается низким уровнем шума, что
положительно сказывается на его пропускной способности и возможности
передавать сигналы различной модуляции.
Пожарная безопасность (пожароустойчивость). В отличие от других
систем связи, ВОЛС может использоваться безо всяких ограничений на
36
предприятиях повышенной опасности, в частности на нефтехимических
производствах, благодаря отсутствию искрообразования.
Кроме указанного оборудования для организации сети будет применяться
операционная система Windows Server 2016.
ОС позволяет управлять специальным веб-сервером с использованием
интернет-платформы для работы приложений и служб в Internet Information
Services.
Инструмент Internet Information Server, а также .NET Framework
формируют платформу для выполнения разработки приложений, что связывают
персонал друг с другом и с теми данными, обеспечивая полностью совместное
использование, обработку информации.
Шлюзы служб терминалов или же группа удаленных приложений и служб
терминалов обеспечивают полный удаленный доступ, а также и интеграцию
приложений с некоторым локальным настольным компьютером, что позволяет
быстро и удобно выполнить развертывание приложения без применения сети
VPN.
Операционная система Windows Server 2016 защищает сервера ЛВС,
данные, учетные записи пользователей от непредвиденных сбоев и разных
вторжений. [3]
Диспетчеры серверов ускоряют установку и настройку некоторых
серверов, упрощают текущее управление серверными установленными ролями с
единой консоли администратора.
Windows PowerShell – это новая оболочка с популярным интерфейсом
командной строки, что поддерживают более 130 средств, а также встроенный
язык программирования, что позволяет администратору автоматизировать
практически все выполнения постоянных операций для управления системами
на разных серверах.
Для индивидуальных потребностей пользователя разработаны 2 версии
операционной системы.
ОС Windows Server 2016 Standard Edition разработана для малого бизнеса,
а также и небольших подразделений компаний и поддерживает основные
серверные функции для практически всех серверных ролей и их функций.