22
Трафик поступающий на любой из коммутаторов системы
обрабатывается в рамках этого коммутатора, если адресат назначения
трафика так же находится на локальном коммутаторе. В случае если адресат
назначения находится на соседнем коммутаторе системы, этот трафик
передается через служебный канал VSL. А вот уровень управления (control
plane) только на одном. Control plane отвечает за логику работы коммутатора:
обработку всех сетевых протоколов (L2/L3), формирование таблицы
маршрутизации, заполнение таблиц CEF, ACL, QoS и т.д.
Так же большим плюсом является поддержка MER. MER (multi-chassis
etherchannel) – технология, позволяющая объединять физические ethernet
порты разных линейных карты одного-двух коммутаторов системы VSS в
один логический канал.
EtherChannel — технология агрегации каналов, разработанная
компанией Cisco Systems. Технология позволяет объединять несколько
физических каналов Ethernet в один логический для увеличения пропускной
способности и повышения надёжности соединения. EtherChannel даёт
возможность объединять от двух до восьми 100 Мбит/с, 1 Гбит/с или 10
Гбит/с портов Ethernet (все порты в канале должны иметь одинаковую
скорость), работающего по витой паре или по оптоволокну, что позволяет
достичь результирующей скорости до 80 Гбит/с. Дополнительно, от одного
до семи портов могут быть неактивны и включаться в работу при обрыве
соединения по одному из активных портов. При отсутствии резервных
портов, трафик автоматически распределяется по всем активным
соединениям. Канал может устанавливаться между маршрутизаторами,
коммутаторами и сетевыми адаптерами на сервере. Все сетевые адаптеры,
являющиеся частью канала, получают один MAC-адрес, что делает канал
прозрачным для сетевых приложений. Балансировка трафика между портами
производится на основе хэш-функции над MAC-адресом, IP-адресом или
TCP и UDP портом источника или получателя. Таким образом, в некоторых
23
неблагоприятных случаях, весь трафик может передаваться по одному
физическому соединению. При настройке EtherChannel, порты на обеих
сторонах канала добавляются к нему вручную, или используется один из
протоколов автоматической агрегации портов: проприетарный протокол
Cisco PAgP, или описанный в стандарте IEEE 802.3ad LACP.
STP (Spanning Tree Protocol) относится ко второму уровню модели OSI.
Протокол описан в стандарте IEEE 802.1d. STP основан на
одноимённом алгоритме, который разработала Радья Перлман (англ. Radia
Perlman). Используется для исключения возможности возникновения петель
в сетях передачи данных при наличии в них многосвязной топологии.
Используя одну физическую либо логическую связь в качестве основной.
BPDU удерживает одну из доступных вторичных связей в режиме
бездействия (ожидания). Таким образом полезный трафик передаётся только
по одной из доступных связей. При нарушении функционирования одного из
каналов (что легко наблюдается отсутствием прохождения через него
сообщений BPDU) ожидающий вторичный канал автоматически включается
в работу, обеспечивая неперекрываемость связности в сети.
RSTP (Rapid STP, англ. Rapid spanning tree protocol, быстрый протокол
разворачивающегося дерева), он же IEEE 802.1W-2001 и IEEE 802.1D-2004—
версия протокола STP c ускоренной реконфигурацией дерева,
использующегося для исключения петель (исключения дублирующих
маршрутов) в соединениях коммутаторов Ethernet с дублирующими линиями.
Принцип работы основан на STP: выбирается корневой коммутатор
(англ. root switch), затем каждый коммутатор, участвующий в построении
дерева, ищет кратчайший маршрут (с учётом пропускной способности
канала) к корневому коммутатору через соседние коммутаторы (или
напрямую). Линии, не попавшие в маршрут, переводятся в режим ожидания
и не используются для передачи данных, пока работают основные линии. В
случае выхода из строя основных линий, ожидающие линии используются
24
для построения альтернативной топологии, после чего одна из линий
становится активной, а остальные продолжают находиться в режиме
ожидания.
1.2. Анализ технического задания.
Приступая к проектированию сетевой инфраструктуры банка, в первую
очередь следует обратить внимание на специфику данного предприятия.
Необходимо обеспечить отказоустойчивость всей сети в целом.
Обеспечить доступ к локальной сети предприятия.
Обеспечить основные, и резервные каналы связи.
Обеспечить сохранность и надежность информации внутри сети,
обеспечить защиту от атак.
Сетевая инфраструктура должна обеспечивать высокий уровень
производительности. Иметь гибкое управление. Обладать широким спектром
функциональных возможностей. А также иметь запас технологической
мощности для дальнейшего развития предприятия.
1.3. Организационная структура предприятия
Для оптимальной работы предприятия нужно распределить его
работу между отдельными сегментами. Работа и обязанности были
распределены таким образом, чтобы достичь эффективной работы и
целостности банка.
Банк разделён на 4 основных отдела и 4 подотдела.
1. Отдел финансового мониторинга
1.1 Планово-финансовый отдел
1.2 Отдел кассовых операций
1.3 Бухгалтерия
1.4 Кредитный отдел
2. Отдел работы с клиентами
25
3. Аналитический отдел
4. Отдел информационной безопасности
Отдел
Информационной
безопасности
Планово-финансовый отдел
Отдел финансового мониторинга
Отдел Кассовых
Операций
Бухгалтерия
Кредитный отдел
Отдел Работы с
Клиентами
Аналитический Отдел
Рисунок 3 - Организационная структура предприятия
Как видно из рисунка 1 «Организационная структура предприятия» все
отделы проходят, через отдел информационной безопасности. Отдел
информационной безопасности мониторит траффик, с целью
предотвращения утечки информации во внешнюю сеть (Интернет) и
предотвращения информационных атак на внутреннюю сеть. Данное
решение было использовано из соображений безопасности банка.
Вывод по первой главе.
В первой главе описаны и обоснованы теоретические сведения о
локальной сети передачи данных, на основе этих сведений будет построена
сетевая инфраструктура коммерческого банка. И описана его структура.
Данная сеть будет построена на основе топологии Звезда при помощи
технологий Gigabit Ethernet 1000мбит/c и 10 Gigabit Ethernet 10000 мбит/с.
Отличительной чертой технологии Ethernet является высокая
26
масштабируемость. Ethernet работает одинаково хорошо, как на 8
подключённых устройствах, так и на 800.
Коммерческий банк разделён на 4 основных отдела и 4 подотдела.
1. Отдел финансового мониторинга
1.1 Планово-финансовый отдел
1.2 Отдел кассовых операций
1.3 Бухгалтерия
1.4 Кредитный отдел
2. Отдел работы с клиентами
3. Аналитический отдел
4. Отдел информационной безопасности
Все отделы проходят, через отдел информационной безопасности.
Отдел информационной безопасности мониторит траффик, с целью
предотвращения утечки информации во внешнюю сеть (Интернет) и
предотвращения информационных атак на внутреннюю сеть. Данное
решение было использовано из соображений безопасности сети.
27
Глава 2. Планирование технической части сетевой
инфраструктуры коммерческого банка.
2.1. Выбор архитектуры сети.
2.1.1. Выбор способа администрирования и мониторинга сети
История сети предприятия в современном представлении на данный
момент насчитывает уже более 30 лет. Первые компьютерные сети начали
появляться в 80-х годах прошлого века, в этот момент начались первые
попытки объединить несколько компьютеров в сеть. С развитием сетевых
технологий уже к середине 80-х годов компьютерные сети приобрели более
масштабную и сложную архитектуру. Для управления им начали создаваться
специальные отделы под названием «отделы информационного
обеспечения».
Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система
связи компьютеров или вычислительного оборудования (серверы,
маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи данных могут быть
использованы различные физические явления, как правило — различные
виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного
излучения.
Администрирование и мониторинг сети важнейшие аспекты правильной и
бесперебойной функциональности ЛВС.
Администрирование или управление сетью (Network management) –
целенаправленное воздействие на сеть, осуществляемое для организации её
функционирования по заданной программе. Оно включает следующие
процедуры:
- включение и отключение системы, каналов передачи данных, терминалов;
- диагностика неисправностей;
28
- сбор статистики;
- подготовка отчётов и т.п.
С точки зрения эталонной модели OSI описывающей уровни взаимодействия
в Ip сетях, управление сетью подразделяется на управление:
- конфигурацией;
- отказами;
- безопасностью;
- трафиком;
- учётом.
Традиционные методы управления основаны на использовании правил. Они
предписывают системе управления в компьютерной сети предпринимать
определённые действия (например, выдать предупреждающее сообщение на
управляющую консоль) при наступлении определённых событий
(превышение интенсивностью трафика заранее определённого порогового
значения и др.).
Приемлемая в небольших сетях, методология управления на основе правил
сталкивается с множеством препятствий в крупных сетях: сетях
вычислительных центров и корпоративных информационных сетях (ИС).
Основная трудность обусловлена тем, что функционирование мощной
вычислительной среды может описываться многими тысячами параметров.
Корпоративная сеть (сеть масштаба предприятия, Enterprise network) – сеть
смешанной топологии, в которую входят несколько локальных
вычислительных сетей. Корпоративная сеть объединяет филиалы корпорации
и является собственностью предприятия.
Сеть вычислительных центров – совокупность взаимодействующих
вычислительных центров (узлов), объединённых каналами связи для
29
наиболее полного обеспечения потребности пользователей (абонентов) в
выполнении информационно-вычислительных работ.
Пользователь/Посетитель (User;Visitor):
1) абонент (клиент) сетевого ресурса;
2) посетитель сервера (сайта, портала) и пользователь доступного ему
информационного ресурса в сети.
Сервер (Server) – компьютер, подключенный к сети, или выполняющаяся на
нём программа, предоставляющие клиентам доступ к общим ресурсам и
управляющие этими ресурсами.
Система управления сетью (Network management system) – аппаратные и
(или) программные средства, применяемые для мониторинга и управления
узлами сети. Программное обеспечение системы управления сетью состоит
из агентов, локализующихся на сетевых устройствах и передающих
информацию сетевой управляющей платформе.
Платформа управления сетью (Network management platform) – комплекс
программ, предназначенных для управления сетью и входящими в неё
системами. Для работы с платформой администратору предоставляется одна
или несколько абонентских систем (консолей). Обычно платформа создаётся
на базе протокола SNMP. Платформа обеспечивает:
- контроль работы устройств и состояния кабелей;
- контроль деловых процедур;
- контроль других аспектов функционирования сети.
Чтобы компьютерная сеть могла эффективно выполнять свои функции,
необходимо централизованно контролировать состояние основных её
элементов, выявлять и разрешать возникающие проблемы, выполнять анализ
30
производительности и планировать развитие сети и др. Эти виды работ
являются основными задачами администрирования сетей.
Термином «Мониторинг сети» называют работу системы, которая выполняет
постоянное наблюдение за компьютерной сетью в поисках медленных или
неисправных систем, и которая при обнаружении сбоев сообщает о них
сетевому администратору с помощью почты, телефона или других средств
оповещения. Эти задачи являются подмножеством задач управления сетью.
В то время как система обнаружения вторжений следит за появлением угроз
извне, система мониторинга сети выполняет наблюдение за сетью в поисках
проблем, вызванных перегруженными и/или отказавшими серверами,
другими устройствами или сетевыми соединениями.
Например, для того, чтобы определить состояние веб-сервера, программа,
выполняющая мониторинг, может периодически отправлять запрос HTTP на
получение страницы; для почтовых серверов можно отправить тестовое
сообщение по SMTP и получить по IMAP или POP3.
Неудавшиеся запросы (например, в том случае, когда соединение не может
быть установлено, оно завершается по тайм-ауту, или, когда сообщение не
было доставлено) обычно вызывают реакцию со стороны системы
мониторинга. В качестве реакции может быть:
- отправлен сигнал тревоги системному администратору;
- автоматически активирована система защиты от сбоев, которая временно
выведет проблемный сервер из эксплуатации, до тех пор, пока проблема не
будет решена,
и так далее.
Для мониторинга сети. В сети банка, будет использоваться программа – cacti.
Cacti — open-source веб-приложение, система позволяет строить графики при
помощи RRDtool. Cacti собирает статистические данные за определённые
31
временные интервалы и позволяет отобразить их в графическом виде.
Преимущественно используются стандартные шаблоны для отображения
статистики по загрузке процессора, выделению оперативной памяти,
количеству запущенных процессов, использованию входящего/исходящего
трафика.
2.1.2. Выбор топологии сети.
Для локальной сети передачи данных коммерческого банка существует
ряд требований, которым должна отвечать сеть, и на основе которых
необходимо выбирать топологию сети. Коммерческому банку необходима
сеть с топологией, позволяющей избегать отказа всей сети или больших ее
участков в случае сбоя одного из узлов сети. Сеть должна обеспечивать
стабильный и не загруженный доступ каждого из конечных устройств к сети.
Все устройства сети должны подключиться отдельно друг от друга, и иметь
собственные каналы связи. В виду этих требований наиболее подходящей
топологией является топология типа – Звезда.
По ряду выше изложенных требований, а также ввиду устаревших
технологий доступа. Такие топологии как: Шина и кольцо, более не
используются и не рассматриваются. Использование же полно связных
топологии вызовет большое количество расхода ресурсных мощностей. Что
сократит будущее расширение сети и увеличит первоначальные расходы.
Такие топологии как точка-точка и точка-много точка используются только в
операторском сегменте, для связи большого количества абонентов, или
сильно удаленных друг от друга узлов.
2.1.3. Выбор дизайна построения сети.
В виду небольшого количества узлов в проектируемой сети, наиболее
гибким и удобным дизайном построения локальной сети будет двух
уровневая модель сети. В двух уровневой модели отдельно выделен уровень
доступа. Уровень доступа — это коммутаторы и маршрутизаторы, к которым