2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОФИСНЫХ
СЕТЕЙ ...................................................................................................................... 5
1.1. Основные понятия компьютерных сетей ................................................... 5
1.2. Виды организации офисных сетей ............................................................ 11
1.3. Обзор сетевого оборудования и программного обеспечения для
организации офисных сетей .............................................................................. 18
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ОРГАНИЗАЦИИ ОФИСНОЙ СЕТИ ООО «МАГНИТ»
................................................................................................................................. 25
2.1. Общая характеристика деятельности предприятия ................................. 25
2.2. Анализ физической и логической топологии офисной сети .................. 31
2.3. Оценка программного обеспечения в организации офисной сети ........ 36
ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ ПУТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ОРГАНИЗАЦИИ ОФИСНОЙ СЕТИ ООО «МАГНИТ»................................... 44
3.1. Предложение по совершенствованию архитектуры офисной сети ....... 44
3.2. Предложение по усилению защиты офисной сети .................................. 50
3.3. Оценка эффективности предложенных путей ......................................... 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 67
3
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность выбранной темы исследования заключается в том,
организация офисной сети создает возможности ускорения обмена
информацией, обеспечения защиты конфиденциальной информации,
предоставления оперативного доступа к ресурсам для принятия
управленческих решений.
В условиях постоянного развития научно-технического прогресса
возникает необходимость постоянного обновления сетевого оборудования,
программного обеспечения установленного в офисной сети, повышения
уровня защиты данных как от вирусов из сети Интернет, так и
несанкционированных действий во внутренней и внешней среде.
Достаточно важную роль для организации офисной сети имеет выбор
серверной операционной системы, поскольку от ее функциональных
особенностей зависят вопросы производительности, защиты данных,
выбранные способы передачи информации.
Следовательно, выявление особенностей организации офисной сети
обосновывает выбор темы выпускной квалификационной работы.
Предметом исследования является организация офисной сети
предприятия. Объектом исследования является офисная сеть ООО «Магнит».
Цель работы: выполнить анализ офисной сети ООО «Магнит» под
управлением Windows Server 2016 и предложить пути ее совершенствования.
Задачи работы:
- рассмотреть основные понятия компьютерных сетей;
- определить виды организации офисных сетей;
- выполнить обзор сетевого оборудования и программного обеспечения
для организации офисных сетей;
- проанализировать организацию офисной сети предприятия;
4
- сформировать пути совершенствования организации офисной сети
предприятия.
Практическая значимость работы заключается в том, что установка в
офисной сети коммутатора Cisco WS-C2970G-24TS-E, беспроводного
маршрутизатора TP-LINK TL-WR940N и точки доступа D-LINK DAP-
2330/A1A/PC позволят повысить производительность офисной сети ООО
«Магнит», а использование криптографического программно-аппаратного
комплекса VIPNET CSP и виртуального токена VIPNET HSM позволит
усилить ее защиту.
Вопросам усиления защиты компьютерной сети достаточно много
уделяет внимание отечественных и зарубежных специалистов, среди которых
следует отметить работы Авдеева В. А. [1], Акимова Е. В. [2], Баринова В. В.
[3], Баулы В. Г. [4], Васина Н. Н. [5] и других.
Выпускная квалификационная работа включает теоретическую,
аналитическую и проектную части. В первой части работы будут
рассмотрены основные понятия компьютерных сетей, виды организации
офисных сетей, выполнен обзор сетевого оборудования и программного
обеспечения для организации офисных сетей
Во второй части работы будет выполнен анализ организации офисной
сети предприятия, приведена общая характеристика деятельности,
проанализирована физическая и логическая топология офисной сети,
произведена оценка программного обеспечения для организации офисной
сети.
В третьей части работы будут сформированы предложения по
совершенствованию архитектуры офисной сети, усилению ее защиты, а
также выполнена оценка эффективности предложенных путей
Выпускная квалификационная работа представлена на 70 страницах, из
которых 9 таблиц, 21 рисунков, 40 источников использованной литературы и
2 приложения.
5
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОРГАНИЗАЦИИ
ОФИСНЫХ СЕТЕЙ
1.1. Основные понятия компьютерных сетей
Компьютерная сеть представляет собой группу соединенных между
собой персональных компьютеров и других устройств. Основным
назначением компьютерной сети является организация совместного
использования ресурсов c обеспечением постоянной связи в реальном
режиме времени.
Можно сказать, что компьютерные сети выступают результатом
развития компьютерных технологий и систем, частным случаем
распределенных компьютерных систем, позволяющих выполнять передачу
информации на различные расстояния [5, c.45].
В компьютерной сети используются ресурсы, представленные в виде
программного обеспечения, периферийного оборудования (принтеров,
модемов и сканеров) и сетевого оборудования. В ней происходит постоянный
процесс обмена сообщениями, представленными в виде документов, списков
аудио - и видео - файлов. В настоящее время компьютерные сети создают
возможности пользователям получения одновременного доступа к
периферийному оборудованию, средствам копирования, сканирования.
В компьютерной сети выделяют абонентов, представленных в виде
устройств, принимающих активное участие в организации информационного
обмена. Наиболее часто в качестве абонентов выступают сервер,
персональный компьютер, сетевой принтер и другое периферийное
оборудование.
В компьютерной сети могут быть установлены как выделенные
серверы, выполняющие задачи сетевого распределения ресурсов, так и не
выделенные серверы, которые кроме обслуживания сети выполняют задачи
по приему и передаче почты, печати документов [12, c.60].
6
Кроме сервера в компьютерной сети выделяют клиентов или рабочие
станции, им предоставлен доступ к сетевым ресурсам, установленным на
сервере. При этом каждый персональный компьютер может выступать как
сервером, так как и клиентом.
Для того чтобы обеспечить согласованную работу различного сетевого
оборудования в компьютерной сети, необходимо выполнять требования для
работы каждого из устройств. Для этого используется эталонная модель OSI,
которая позволяет описать правила взаимодействия сетевого оборудования в
компьютерной сети. Архитектура модели OSI приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Архитектура модели OSI
Как видно из рисунка 1, основными уровнями модели OSI являются
прикладной, представительский, сеансовый, транспортный, сетевой,
канальный и физический уровень.
Прикладной уровень получает запросы от приложений, работающих на
персональном компьютере, в виде сообщений, которые необходимо передать
на другую рабочую станцию [18, c.22].
Физический уровень выполняет функции пересылки подготовленных
данных по физическим каналам передачи данных. Для того чтобы описать
взаимосвязь между уровнями, используются соглашения и правила,
7
получившие название интерфейса. С помощью интерфейса определяется
набор сервисов, предоставляемых одному уровню другим.
На физическом уровне определены характеристики электрических
сигналов, которые передаются по физическим каналам связи с назначением
каждого контакта. С помощью физического уровня производится описание
передачи битов информации по физическим каналам связи.
Физическая среда передачи данных компьютерной сети представлена в
виде кабелей, каждый из которых включает проводы, изоляционные и
защитные оболочки, соединительные разъемы, а также другие устройства,
которые позволяют передавать электромагнитные волны [22, c.28].
В среде среды передачи данных компьютерной сети могут применяться
кабельные линии связи, представленные в виде медных и волоконно-
оптических проводов, беспроводные каналы передачи данных или
радиоканалы.
Наиболее часто для организации компьютерных сетей применяют
кабельные линии, которые включают в себя проводники, заключенные в
несколько слоев изоляции.
В настоящее время в компьютерных сетях наиболее часто применяют
кабель «витая пара», который позволяет передавать слаботочные токи,
несущие аналоговую и цифровую информацию. Он включает в себя два
свитых попарно и изолированных друг от друга проводника.
За счет скручивания проводов снижается влияние внешних помех, на
полезные сигналы которые передаются по каналу передачи. Кабель «витая
пара» может быть представлен в виде пары медных проводников, обернутых
в изолирующий экран и неэкранированном виде, когда изоляционная обертка
отсутствует [31, c.141].
Следует отметить, что каждая пара витков имеет свой шаг скрутки.
Именно поэтому, при передаче слаботочных электрических сигналов на
8
расстоянии до 50 м без использования ретранслятора, можно получить
достаточно высокую скорость передачи данных.
Можно сказать, что практически во все виды кабелей «витая пара»
включена внутренняя нить, которая позволяет легко избавить кабель от
внешней оболочки при подключении конвектора RG-45.
Волоконно-оптический кабель включает в свой состав тонкие микроны
или волокна, по которым выполняется распространение световых сигналов.
Это наиболее качественный тип кабеля и позволяет обеспечить передачу
данных достаточно высокой скоростью. К тому же, он позволяет получить
улучшенные типы передачи данных и обеспечить защиту в компьютерной
сети от внешних помех [8, c.27].
Функции физического уровня на компьютере выполняются с помощью
сетевого адаптера.
На канальном уровне решается две задачи. Первая связана с
определением доступности среды передачи данных, эта задача решается в
сетях с разделяемой средой передачи данных, когда в определенный момент
времени канал занят только одной парой компьютеров. Вторая задача связана
с определением механизма обнаружения и коррекции ошибок. Обмен
данными производится определенными порциями, получившими название
кадров.
В компьютерных сетях протоколы канального уровня представлены в
виде сетевых адаптеров и драйверов. Эти протоколы применяются в
компьютерных сетях и в отношении всех топологий [23, c.7].
На сетевом уровне решаются вопросы объединения сетей с
различными топологиями, имеющими различные принципы передачи данных
между конечными узлами для того, чтобы образовать единую транспортную
сеть. Обмен данными осуществляется пакетами, каждый из которых
включает адрес сети получателя и отправителя. Для соединения сети
9
применяют маршрутизаторы, которые выполняют сбор информации о
топологии межсетевых соединений.
Транспортный уровень позволяет решить вопросы, связанные с
обеспечением надежности передачи данных, обнаружить и исправить
ошибки передачи, исключить дублирование пакетов.
На сеансовом уровне реализованы механизмы синхронизации, которые
позволяют установить специальные контрольные точки для возможного
отката в случае возникновения сбоев в сети. Сеансовый уровень позволяет
обеспечить управление диалогом между конечными узлами [26, c.37].
На представительском уровне выполняется преобразование данных,
полученных с прикладного уровня в форму, которая позволяет обеспечивать
секретность обмена данными для всех служб прикладного уровня.
Протоколы прикладного уровня позволяют обеспечить пользователей
доступом к разделенным ресурсам сети: файлам, принтерам, факсам,
сканерам и гипертекстовым ссылкам. В их состав входят протоколы
электронной почты и другие протоколы для организации совместной работы.
В качестве единицы информации используется сообщение.
Рассмотрим классификацию компьютерных сетей по различным
признакам. В зависимости от территориального признака выделяют [33,
c.27]:
- локальные вычислительные сети, которые объединяют небольшое
количество персональных компьютеров в пределах одного здания или
помещения;
- региональные сети, которые создаются крупными организациями,
коммерческими банками и территориально разнесены;
- глобальные компьютерные сети образованы за счет объединения
сетей различного масштаба и включают региональные и локальные сети,
предусматривают использование полного комплекса средств связи и
соединений.
10
Наиболее часто в деятельности организации применяются локальные
компьютерные сети, которые размещены на небольшой территории и
позволяют объединить несколько персональных компьютеров.
Отличительные признаки локальной вычислительной сети приведены
на рисунке 2.
Рисунок 2 – Отличительные признаки локальной вычислительной сети
Глобальные сети отличаются от локальных вычислительных сетей тем,
что они рассчитаны на обработку запросов неограниченного количества
пользователей.
В сравнении с локальными вычислительными сетями в них
используются не такие качественные и скоростные каналы передачи данных,
поскольку их основной целью является организация обмена данными, а не
качества связи. В настоящее время в глобальных сетях передаются различные
виды цифровой информации, изображения, телефонные разговоры,
электронные письма, видео - и аудио – файлы [1, c.30].
Региональные сети или городские сети ближе по своим
характеристикам к глобальным сетям, но имеют и характерные черты
локальных вычислительных сетей, такие как высокая скорость передачи.
1
• обеспечение высокой скорости передачи данных, а также большой
пропускной способности
2
• низкий уровень ошибок при передаче данных
3
• эффективные и быстродействующие механизмы, позволяющие организовать
управление обменом в сети
4
• четкое разграничение доступа между пользователями сети
11
1.2. Виды организации офисных сетей
При организации работы офисных сетей применяется такое понятие,
как топология сети, которая предусматривает компоновку,
конфигурирование и выбор структуры компьютерной сети, а также
физическое размещение персональных компьютеров друг относительно
друга с выбором способа соединений или линий связи.
Топология сети позволяет описать структуры связей, оказывающих
непосредственное влияние на способы организации и передачи данных. С
использованием топологии в офисной сети определяются требования к
сетевому оборудованию, типу используемого кабеля, выбору методов
управления обменом, обеспечению надежности работы, а также возможности
расширения сети. Сетевые топологии могут быть физическими и
логическими [2, c.92].
Физическая топология применяется для детализации используемых
способов организации и передачи данных, а логическая топология позволяет
охарактеризовать пути движения сигналов при передаче данных по
используемой физической топологии, то есть пути передачи потоков данных
между сетевыми устройствами.
С помощью логической топологии определяются правила передачи
данных в среде передачи данных с гарантированным отсутствием помех,
которые влияют на корректность передачи. Выбор топологии сети позволяет
определить особенности, достоинства и недостатки сети.
В настоящее время существует три базовых топологий сети – это
топология «шина», «звезда» и «кольцо» [16, c.62].
Топология «шина» предусматривает параллельное соединение
персональных компьютеров и подключение к одной магистрали или каналу
связи, что видно из рисунка 3.