5
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 6
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОФИСНЫХ СЕТЕЙ
................................................................................................................................... 8
1.1. Основные понятия и виды офисных сетей ................................................. 8
1.2. Виды оборудования для организации офисных сетей ............................ 15
1.3. Обзор программного обеспечения для организации офисной сети ...... 21
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ОРГАНИЗАЦИИ ОФИСНОЙ СЕТИ ООО «ФОКУС» И
ВЫЯВЛЕНИЕ В НЕЙ НЕДОСТАТКОВ ............................................................ 29
2.1. Общая характеристика предприятия ......................................................... 29
2.2. Анализ организации офисной сети предприятия .................................... 35
2.3. Выявление недостатков в организации офисной сети предприятия ..... 41
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ
ОФИСНОЙ СЕТИ ООО «ФОКУС» .................................................................... 48
3.1. Предложения по внедрению беспроводных технологий в офисную сеть
предприятия ........................................................................................................ 48
3.2. Предложения по интеграции офисной сети предприятия с облачной
средой .................................................................................................................. 53
3.3. Оценка эффективности предложенных рекомендаций ........................... 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 69
6
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность выбранной темы исследования заключается в том, что
организация офисной сети позволяет создать среду для обмена данными
различным группам пользователей с обеспечением высокой скорости данных в
каналах передачи и защитой информационных ресурсов.
В организации офисной сети обмен данными зависит не только от
технических параметров каналов передачи данных, но и возможностей
используемой серверной операционной системы, которая выполняет
управление потоками данных, создает возможности работы с виртуальными
серверами.
В настоящее время для снижения нагрузки на сервер и создания
дополнительных возможностей для пользователей организуются беспроводные
сегменты сети, производится интеграция с различными облачными
платформами. Внедрение в офисную сеть новых современных технологий,
позволяет не только повысить производительность сети, но и расширить
возможности пользователей в области использования ее ресурсов.
Следовательно, выявление особенностей организации офисной сети
обосновывает выбор темы выпускной квалификационной работы.
Предметом исследования является организация офисной сети под
управлением операционной системы Windows Server 2016. Объектом
исследования является офисная сеть ООО «Фокус».
Цель работы: разработать мероприятия по совершенствованию
организации офисной сети под управлением Windows Server 2016 ООО
«Фокус».
Задачи работы:
1. Привести основные понятия и виды офисных сетей.
2. Определить оборудование для организации офисной сети.
3. Выполнить обзор программного обеспечения для организации офисной
сети.
7
4. Проанализировать организацию офисной сети предприятия.
5. Разработать мероприятия по совершенствованию организации офисной
сети предприятия и оценить их эффективность.
Практической значимостью работы является то, что создание
беспроводного сегмента и подключение к облачной платформе Windows Azure
позволят совершенствовать офисную сеть ООО «Фокус».
Вопросы организации офисной сети постоянно обсуждаются
отечественными и зарубежными специалистами, среди которых следует
выделить работы Акимовой Е. В., Баулы В. Г., Буцыка С. В., Варфоломеевой А.
О., Василькова А. В. и других.
Выпускная квалификационная работа включает введение, три главы,
заключение, список использованной литературы.
В первой главе работы рассматриваются основные понятия и виды
офисных сетей, приводится характеристика видов оборудования и выполняется
обзор программного обеспечения для организации офисной сети.
Во второй главе приводится общая характеристика предприятия,
анализируется организация офисной сети предприятия, выявляются недостатки
на основании проведения функционального анализа в нотации IDEF0.
В третьей главе работы формируются предложения по внедрению
беспроводных технологий в офисную сеть предприятия, интеграции офисной
сети предприятия с облачной средой и производится оценка эффективности
предложенных рекомендаций.
Выпускная квалификационная работа представлена на 69 страницах и
включает 25 рисунков, 11 таблиц, 40 источников использованной литературы.
8
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ
ОФИСНЫХ СЕТЕЙ
1.1. Основные понятия и виды офисных сетей
Офисная сеть входит в группу локальных вычислительных сетей, которые
работают в пределах одного помещения (здания) и организует обмен между
сетевым оборудованием, серверами, рабочими станциями.
Преимуществами организации офисной сети на предприятии являются:
- высокая степень защиты ресурсов и достаточная производительность
для обмена данными;
- возможность организации совместной работы с информационными
ресурсами в сетевом режиме;
- обеспечение функций резервирования и восстановления данных в
случае возникновения ошибок и сбоев;
- организация безопасных подключений к сети Интернет.
В настоящее время офисные сети разделяют на два основных класса:
одноранговые и клиент-серверные офисные сети. В случае организации
одноранговой офисной сети все рабочие станции при работе с
информационными ресурсами имеют одинаковые права и могут выполнять
задачи, как сервера, так и клиента
1
.
Офисная сеть «клиент-сервер» архитектуры предусматривает, что один из
персональных компьютеров выполняет функции сервера и обрабатывает
запросы, поступающие от подключенных к нему рабочих станций. В офисной
сети могут быть установлены файловые серверы, web-серверы, серверы баз
данных или серверы электронной почты.
При организации офисной сети необходимо выполнять требования,
приведенные на рисунке 1.
1
Васильков А. В. Безопасность и управление доступом в информационных системах: учебное пособие / А. В.
Васильков, И. А. Васильков - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2017. - 368 с.
9
Рисунок 1 – Требования, которые необходимо выполнять при
организации офисной сети
Поскольку настройка офисной сети осуществляется программным путем,
то при ее организации необходимо соблюдать требования, предъявляемые к
работе серверной операционной системы, под управлением которой находятся
сетевое оборудование и программное обеспечение.
Как правило, в офисной сети создается несколько рабочих групп, каждая
из которых имеет свой идентификатор. Назначение идентификатора
осуществляется администратором, который учитывает уровень доступа
пользователей и их привилегии
2
.
Большая часть офисных сетей входит в класс С, в соответствии с которым
в них может быть установлено не более 254 рабочих станции. Поэтому для
нумерации сетевых интерфейсов применяют самый младший байт IP-адреса,
для которого характерен крайний правый октет и точечно десятичная нотация
нумерации.
При организации офисной сети применяется специальное адресное
пространство, позволяющее сегментировать сеть и создавать узлы. В качестве
2
Журавлева Т. Ю. Практикум по дисциплине «Архитектура предприятия»: учеб. пособие / Т. Ю. Журавлева. –
Саратов: Вузовское образование, 2016. – 500 с.
Офисная сеть должна быть высокопроизводительной и
обеспечивать длительный срок эксплуатации
Офисная сеть должна обладать необходимой
масштабируемостью и отказоустойчивостью для ее
расширения без существенных затрат
Офисная сеть должна обладать гибкостью и в случае
возникновения неисправностей продолжать работать
Офисная сеть должна быть открытой и создавать
возможность подключения новых рабочих мест без
технического изменения параметров
10
примера приведем офисную сеть с IP-адресом: 192.168.10, в котором выделено
четыре сегмента
3
:
- первый сегмент с адресным пространством: 192.168.1.0 по 192.168.1.63;
- второй сегмент с адресным пространством: 192.168.1.64 по
192.168.1.127;
- третий сегмент с адресным пространством: с 192.168.1.128 по
192.168.1.191;
- 4 сегмент с адресным пространством: 192.168.1.192 по 192.168.1.255.
В приведенном примере в качестве нумерации рабочих станций
использовался правый октет, включающих 6 младших битов, а с помощью двух
оставшихся битов осуществляется определение номера подсети, который может
принимать значения от 0 до 3. Для идентификации адресного пространства
также используют маску, позволяющую отделить IP-адрес идентификатора
хоста.
Достаточно важную роль в организации офисной сети имеет топология,
позволяющая определить правила подключения и размещения сетевого
оборудования, серверов и персональных компьютеров. В зависимости от
топологии выделяют офисные сети шинной, звездообразной и кольцевой
структуры.
В случае шинной структуры подключение рабочих станций
осуществляется к магистральному каналу. Для обеспечения защиты сети от
электромагнитных волн в магистрали устанавливаются приемопередатчики или
терминаторы, а для подключения новых рабочих станций используются
специальные пассивные врезки для трассировки кабеля и подключения к ней
новых устройств
4
.
Для отправки сообщений в офисной сети с шинной структурой
используется широковещательный режим. Это позволяет выполнять
прослушивание всех сообщений, поступающих в магистральный канал. В
3
Логинов М. Д. Техническое обслуживание средств вычислительной техники: учеб. пособие / М. Д. Логинов, Т.
А. Логинова. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2016. – 319 с.
4
Новожилов О. П. Архитектура ЭВМ и систем. Учебное пособие // О. П. Новожилов – М., Юрайт, 2016. – 528 с.
11
процессах передачи данных каждая рабочая станция имеет свой уникальный
идентификатор, позволяющий ей получать доступ в сеть и принимать
сообщения. Производительность шинной структуры сети во многом
определяется количеством подключенных к шине рабочих станций.
Недостатками шинной структуры сети является низкий уровень защиты
данных и не высокая скорость передачи данных, обрывы кабеля и наличие
коллизий
5
.
Поэтому для организации офисной сети свое распространение получила
звёздообразная структура сети, позволяющая обеспечить высокую скорость
передачи данных и управлять потоками передачи в централизованном режиме.
Установка в качестве центрального устройства активного концентратора
или многопортового репетитора позволяет подключить к офисной сети от 8 до
12 рабочих станций и производить передачу без усиления сигнала. В случае
организации офисной сети с пассивным концентратором необходимо
использовать дополнительный источник питания.
Многими специалистами в организации офисной сети звёздообразной
структуры используются гибридные концентраторы, создающие возможность
подключения различных каналов передачи.
Также в качестве центрального устройства может выступать
маршрутизатор, данные с которого поступают на коммутатор, объединяющий
различные сегменты сети
6
.
Преимуществами офисной сети звёздообразной структуры являются:
- простота конфигурирования и расширения;
- высокая производительность и отказоустойчивость;
- централизованное управление работой сети.
- удобство в конфигурировании сети и простота расширения.
5
Сотов А. И. Компьютерная информация под защитой. Правовое и криминалистическое обеспечение
безопасности компьютерной информации: монография / А. И. Сотов. – М.: Русайнс, 2015. – 128 с.
6
Царев Р. Ю. Программные и аппаратные средства информатики/ Р. Ю. Царев, А. В. Прокопенко, А. Н.
Князьков. - Красноярск: СФУ, 2015. - 160 с.
12
Недостатками офисной сети звездообразной структуры являются
зависимость от центрального узла, большие затраты на проектирование.
Организация офисной сети кольцевой структуры предусматривает
создание единого канала передачи данных и распространение пакетов в одном
направлении. При этом каждая рабочая станция имеет возможность усиления
сигнала и передачи его далее по кольцу
7
.
В кольцевой структуре сети для организации передачи данных
применяется маркерный метод. В этом случае каждый маркер выступает
набором двоичных разрядов, включающих управляющие данные. Назначение
маркера сетевому устройству позволяет передавать информацию от источника
к приемнику с определением адреса.
С точки зрения надежности офисная сеть кольцевой структуры уступает
звёздообразной структуре, а в случае отказа повторителя вся сеть выходит из
строя. Для исключения этого недостатка устанавливают дополнительный
повторитель, выполняющий функции резервного оборудования.
Пропускная способность в кольцевой структуре сети зависит от метода
передачи данных, а также количества подключённых рабочих станций.
Расширение кольцевой структуры сети производится путем назначения нового
идентификатора подключенной рабочей станции.
Среди преимуществ кольцевой структуры сети следует отметить
равенство доступа, исключение необходимости выделения центрального
устройства
8
.
Недостатком кольцевой структуры сети является чувствительность к
отказам и разрывам в канале передачи данных, а также невысокая скорость в
сравнении со звездообразной структурой сети.
7
Максимов Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем // Н. В. Максимов, И. И. Попов, Т. П. Партыка –
М., Инфра-М, 2016. – 512 с.
8
Смирнова Е. В. Построение коммутируемых компьютерных сетей: учеб. пособие / Е. В. Смирнова. – М.:
Интернет-Университет Информационных технологий, 2016. – 428 с.
13
Организация офисной сети производится по определенным правилам
обмена, которые соответствуют требованиям эталонной модели OSI, структура
которой приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Структура эталонной модели OSI
Модель OSI позволяет описать способы и методы взаимодействия
сетевого оборудования, каналов передачи данных и программного обеспечения
в офисной сети.
Прикладной уровень отвечает за организацию доступа к ресурсам
офисной сети и определяет методы работы с сетевым оборудованием,
принтерами и сканерами
9
.
На представительском уровне модели OSI производится прием пакетов с
прикладного уровня с последующей их трансляцией в различные форматы
данных. Также на этом уровне осуществляется обработка структур данных,
9
Акимова Е. В. Информационные системы и технологии в экономике и управлении. Техническое и
программное обеспечение: учеб. пособие / Е. В. Акимова. – Саратов: Вузовское образование, 2016. – 190 с.
14
входящих в состав программного обеспечения. При этом трансформация
фактических данных не производится, а осуществляется согласование
синтаксиса данных, полученных с прикладного уровня.
Сеансовый уровень отвечает за установление и завершение сеансов в
процессах решения различных прикладных задач. На этом уровне
осуществляется диалог между различными объектами представления, а также
синхронизация данных с представительского уровня. Разграничить
транспортный и сеансовый уровень позволяют протоколы прикладного и
низшего уровней.
Транспортный уровень отвечает за передачу пакетов с высоким уровнем
качества и надежности, а на сеансовом уровне решаются задачи по
маршрутизации и передаче данных на рабочие станции. При этом выбор
оптимальных маршрутов производится с использованием межсетевых
соединений и протоколов маршрутизации и таких критериев как скорость
передачи данных, время передачи пакета, задержки времени, пропускная
способность. Также на сетевом уровне решаются задачи по согласованию
технологий для работы офисной сети и распределению информационных
потоков между рабочими станциями
10
.
На канальном уровне модели OSI выполняются задачи по
транспортировке данных через среду передачи данных. Также на этом уровне
решаются вопросы по адресации, выбору топологии, формированию
уведомлений о неисправностях, упорядочиванию данных и управления
потоками.
Протоколы на канальном уровне работают с учетом выбранных методов и
средств передачи данных в офисных сетях, а также средств безопасности.
10
Журавлева Т. Ю. Практикум по дисциплине «Архитектура предприятия»: учеб. пособие / Т. Ю. Журавлева. –
Саратов: Вузовское образование, 2016. – 500 с.