42
Среди преимуществ использования технологии Gigabit Ethernet следует
отметить то, что она позволяет поддерживать стабильную скорость между
рабочими станциями, установленными в сети. Однако в ней не предусмотрен
механизм, обеспечивающий высокое качество обслуживания [33].
Кроме того технология Gigabit Ethernet не позволяет передавать не может
быть использовано при высокочастотном трафике.
Компьютерная сеть ООО «Стандарт» основана на технологии «клиент-
сервер», в которой предусмотрено выделение сервера баз данных и клиентов,
отправляющих запросы на сервер. Такая модель была выбрана специалистами
ООО «Стандарт» для ускорения процессов обработки данных и повышения их
надежности.
Пользовательский интерфейс формируется клиентом с использованием
специальных инструментов поддерживаемых базой данных. Логическая
обработка данных выполняется как на сервере, так и на клиенте.
Среди преимуществ использования архитектуры «клиент-сервер» следует
отметить:
- высокую надежность, поскольку модификация данных осуществляется
сервера с применением механизма транзакций;
- масштабируемость, то есть не зависимость от количества рабочих
станций установленных сети.
Технология клиент-сервер обладает высокой защитой от
несанкционированного доступа и гибкостью, поскольку позволяет выделить
такие логические слои, как правило, логической обработки, интерфейсы
пользователя, управления данными [34].
В компьютерной сети применяется двухуровневая технология «клиент-
сервер», в которой функции по формированию пользовательского интерфейса
происходят на рабочей станции, а все другие функции связанные с управлением
базой данных и выбора правил работы на сервере.
Кроме этого в компьютерной сети для организации связи с провайдером
применяется технология VPN, которая позволяет обеспечить высокую защиту
данных, поскольку поддерживает механизмы шифрования данных, производит
43
контроль целостности передаваемых данных и аутентификацию сетевого
оборудования [35].
Недостатком является то, что беспроводные технологии основаны на
стандарте IEEE 802.11n, который имеет меньшую пропускную способность, чем
стандарт IEEE 802.11 ac.
2.2 Оборудование, применяемое при построении сети
Рассмотрим оборудование, которое используется в компьютерной сети
ООО «Стандарт». В качестве сервера баз данных компьютерной сети
применяется сервер SL1000/TminiG4, который отличается пониженным
шумовыделением и его защита обеспечивается корпусом minitower.
Производительность сервера SL1000/TminiG4 обеспечивается
процессором Intel Xeon E3-12XX. Также в состав сервера входит оперативная
память объемом 64 Гбайт с корректировкой ошибок и 4 жестких диска
SAS/SATA форм-фактора 3,5". Для подключения сети в состав сервера входит
сетевая карта обеспечивающая скорость передачи данных со скоростью 1000
Мб/с. Для удаленного управления сервером используется технология KVM-over-
IP.
Для обеспечения защиты сервера используется межсетевой экран DEPO
Stream 1040RU, производительность которого обеспечивается процессором Intel
Celeron J1900. В состав межсетевого экрана входит оперативная память DDR3 на
8 Гб, а также жесткий диск для хранения записей типа 1T1000G7.
Для соединения сегментов сети в компьютерной сети ООО «Стандарт»
предусмотрен коммутатор TP-LINK TL-SG105 на 5 портов и поддерживающий
скорость передачи данных 1000 Мб/с. Данный коммутатор относится к
неуправляемым настольным коммутаторам, не поддерживающим современную
технологию PoE. Коммутатором поддерживается режим дуплекса и полного
дуплекса, а также протоколы IEEE 802.3, IEEE 802.3ab, IEEE 802.3u, IEEE
802.3x.
Отличительной особенностью коммутатора является возможность
энергосбережения до 65%, а также контроль потока за счёт поддержки
технологии IEEE 802.3x. Кроме этого коммутатор поддерживает функцию
44
приоритезации данных IEEE802.1P и отслеживания сетевого трафика IGMP
snooping. За счёт поддержки не блокирующей архитектуры коммутации,
производится пересылка и фильтрация пакетов с обеспечением максимальной
пропускной способности. Так же коммутатор поддерживает функции
запоминания и определения MAC-адресов и автоматического удаления старых
MAC-адресов.
К коммутатору подключен беспроводный маршрутизатор TP-LINK Archer
C20(RU) AC750, который поддерживает стандарты 802.11a/b/g/n/ac. Надежность
беспроводного маршрутизатора обеспечивается поддержкой протокола
динамический IP, статический IP, PPPoE, PPTP (Dual Access), L2TP (Dual
Access), Big Pond, IPv4 и IPv6.
Беспроводный маршрутизатор может работать как FTP-сервер, Медиа-
сервер, Принт-сервер. Беспроводная скорость передачи при частоте 2,4 ГГц
составляют до 300 Мб/с, а при частоте 5 ГГц равна 433 Мб/с. Мощность
передатчика равна до 20 dBm. Безопасность беспроводного маршрутизатора
обеспечивается фильтрацией MAC-адресов, поддержки технологии WEP, WPA /
WPA2, WPA-PSK / WPA2-PSK.
В состав беспроводного маршрутизатора входит 5 разъемов RJ-45, 4 порта
LAN 10/100 Мбит/с и 1 порт WAN 10/100 Мбит/с. К беспроводному
маршрутизатору подключена точка доступа TP-LINK EAP110, которая
поддерживает скорость беспроводной передачи до 300 Мб/с.
Точка доступа работает только на частоте 2,4 ГГц. В состав точки доступа
входит 1 порт RJ-45 10/100 Мбит/с, а ее управление обеспечивается через
интерфейсы HTTP, HTTPS утилита управления EAP, и интерфейс Telnet.
На местах сотрудников установлены офисные персональные компьютеры
Brand Star 1100160, производительность которых обеспечивается 2-х ядерными
процессорами типа Intel Celeron J1800. В состав персональных компьютеров
входит материнская плата Intel NM70 mITX, оперативная память DDR3 8GB PC-
10660, жесткий диск на 1 Тбайт, а также звуковая система Sound HDA 5.1 и
оптический привод.
К персональным компьютерам подключён лазерный принтер SAMSUNG
SL-M2020(XEV/FEV), который работает в чёрно-белом режиме печати со
45
скоростью 20 стр./мин. Стандартный лоток подачи составляет 150 листов, а
выходной 100 листов. Производительность лазерного принтера обеспечивается
процессором частотой 400 МГц и оперативной памяти 8 Мб.
2.3 Рыночные предложения для расширения существующего
оборудования
Для современных сетей характерны такие тенденции как централизация
информационных ресурсов на сервере и предоставление к ним активного
доступа различных пользователей, в том числе получение доступа к ресурсам
сервера на удаленном расстоянии. Консолидация усиление роли облачных
технологий, веб-сервисов, необходимость удаленной работы увеличивает
требования к передаче данных, а также создает необходимость оптимизации
работы в сети Интернет [36].
ООО «Стандарт» планирует открыть филиал, что приведет к увеличению
нагрузки на VPN-канал и в компьютерной сети могут возникнуть потери
пакетов. Потери пакетов снизят качество работы сотрудников и увеличат время
отклика для получения доступа к приложениям.
В настоящее время на рынке свое применение получили такие технологии
как CoS и QoS, что требует изменение настроек компьютерной сети.
Анализ показал, что компьютерная сеть в ООО «Стандарт» применяется
для передачи данных и в ней не предусмотрены средства для регулирования
трафика. Для исключения этого недостатка одним из вариантов является
выполнение оптимизации канала передачи данных при работе сети Интернет.
Для ускорения сетевого трафика на рынке аппаратного обеспечения свое
распространение получили контроллеры оптимизации WOC (WAN Optimization
Controller), а также программные и аппаратные решения, позволяющие повысить
эффективность работы при выходе в сеть Интернет. Многими производителями
предлагаются интегрированные решения, которые дополняют функции
оптимизации межсетевым экраном, установкой IPS-системы обнаружения атак, а
также созданием VPN-каналов для защиты от DoS/DDoS-атак.
46
Установка в сети оборудования для оптимизации трафика из сети
Интернет ускоряет синхронизацию между основным и резервным сервером баз
данных.
Принципы работы контроллера оптимизации основаны на сокращении
объема передаваемых данных и увеличении пропускной способности.
Контроллеры WOC подключаются к маршрутизаторам приёма данных из
виртуальной сети. Схема подключения контроллера оптимизации WOC
приведена на рис.2.3.
Рис. 2.3. Схема подключения контроллера оптимизации WOC
Как видно из рис. 2.3 контроллеры оптимизаторы устанавливаются после
маршрутизаторов один из которых размещен в центральном офисе (основная
площадка), а другой в филиале (удаленная площадка).
Оптимизация позволяет ускорить получение доступа к ресурсам
размещенным в центральным офисе филиалом. По оценкам экспертов
контроллеры WOC повышают производительность передачи данных. При этом
требования к пропускной способности сокращаются до 95%, а затраты на
передачу данных между главным офисом и филиалом на 10%.
В современных оптимизаторах сочетаются новые технологии QoS и
выбора маршрутов. За счёт дедупликации данных и устранения избыточных
запросов снижаются требования к производительности сети. Оптимизация
сетевых протоколов позволяет сократить издержки, улучшить работу с
протоколами верхнего уровня.
Выбор решения для оптимизации трафика зависит от масштабов
компьютерной сети. Наибольший эффект можно получить там, где данные
передаются с высокой повторяемостью. Нередко оптимизаторы WOC
устанавливаются в каналах, где наблюдаются большие задержки времени.
47
Наиболее популярным оптимизатором по многим экспертным
характеристикам является оптимизатор Riverbed Steelhead CXA-550. Он
позволяет ускорить работу с приложениями в облачной среде и применяется для
обмена данными между главным офисом и филиалом [37]. Схема установки
оптимизатор Riverbed Steelhead CXA-550 приведена на рис.2.4.
Рис.2.4. Схема установки оптимизатор Riverbed Steelhead CXA-550
По данным компании Riverbed установка оптимизатора в сеть позволяет
ускорить доступ удаленных сотрудников к приложениям в 19 раз. Оптимизатор
позволяет регулировать производительность сети и управлять политиками
оптимизации при предоставлении доступа к сети.
Оптимизаторы Riverbed Steelhead CXA-550 отличаются простотой
установки и позволяют автоматически обнаруживать оборудование и
эффективно использовать кэш-память. Оборудование Steelhead позволяет
анализировать сетевые пакеты за счёт встроенной системы Riverbed Optimization
systems.
Компания Cisco предлагает оптимизаторы WAAS, включающие
программное обеспечение, позволяющее оптимизировать работу с
маршрутизаторами Cisco ISR [38].
Маршрутизаторы Cisco ISR с операционной системой IOS-XE,
поддерживают работу с виртуальными машинами и оптимизаторами трафика
Cisco Wide Area Application Services (WAAS).
Таким образом, для организации взаимодействия с удаленными офисами,
в настоящее время свое применение получили различные оптимизаторы,
48
которые обеспечивает ускорение корпоративных приложений, а также
улучшают получение удаленного доступа к электронной почте, файлов и
системам хранения.
В настоящее время компания Cisco предлагает портфель продуктов для
организации сети филиала. Комплекс решения включает беспроводные точки
доступа, коммутаторы и маршрутизаторы.
Сравнительный анализ классических решений и решений для организации
сети филиала компании Cisco приведен в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Сравнительный анализ классических решений и решений для организации сети
филиала компании Cisco
Параметр сравнения
Решение для организации
сети филиала
Классические решения
Количество
пользователей
до 500 пользователей
более 500 пользователей
ТСО
Сокращение капитальных
затрат
Сокращение
эксплуатационных затрат
Интеграция
Интеграция с другими
решениями Cisco для
организации сети филиала
Решения Cisco «Сети без
границ»
Возможности
Архитектура для
организации сети филиала,
простота в эксплуатации
Усовершенствованные
архитектуры Cisco TrustSec,
Media net, Cisco Energy Wise
Управление
Оптимизация для
развертывания и
управление небольшой
сетью
Несколько вариантов
управления корпоративного
уровня APIC-EM, CNA
Для организации сети филиалов компания Cisco предлагает следующее
аппаратное обеспечение:
- неуправляемые коммутаторы серии 95/110, интеллектуальные
коммутаторы 200/250 и коммутаторы Smart-Plus серии 220;
- управляемые коммутаторы серии 300/350, стекируемые управляемые
коммутаторы серии 350X (1/10-гигабитные порты с 10-гигабитными аплинк-
каналами и стековыми портами, стекируемые управляемые коммутаторы серии
550X (1/10-гигабитными портами с 5/10-гигабитными аплинк-каналами);
49
- фиксирующие стекируемые коммутаторы Cisco Catalyst 2960, 3650 и
3850, а также модульные коммутаторы c агрегацией ядра Cisco Catalyst 4500,
6500 и 6800.
Преимуществами использования оборудования Cisco для организации
сети филиала являются:
- автономная конфигурация с графическим веб-интерфейсом;
- поддержка инфраструктуры Cisco Prime, протоколов обнаружения Cisco,
Auto Voice, Cisco Smart Port;
- наличие усовершенствованной защиты от угроз и других
функциональных возможностей безопасности;
- поддержка технологии PoE, PoE+ и 60 Вт* PoE;
- возможность использования утилит Cisco FindIT Network Discovery
Utility и Cisco Active Advisor.
В настоящее время для организации сетей филиала свое распространение
получили маршрутизаторы Cisco ISR 3900, которыми производится поддержка
встроенных средств аппаратного ускорения, процессоров DSP, позволяющих
выполнять обработку голоса, видео и аудио. Для защиты маршрутизатор Cisco
ISR 3900 имеет встроенный межсетевой экран, средства голосовой почты,
систему предотвращения вторжений и различные сервисы приложений.
К основным функциям маршрутизаторов серии Cisco ISR 3900 относятся:
- интеграция сервисов передачи видео, голоса, данных с обеспечением
высокого уровня безопасности и мобильности;
- возможность поддержки сервисов по запросу с загрузкой новых образов
IOS и их загрузки в одном вычислительном модуле;
- высокая производительность интегрированных сервисов с поддержкой
функции мультигигабитной коммутационной структуры MGF с обеспечением
высокой пропускной способности междумодульных каналов;
- адаптивность сети за счет поддержки модульной материнской платы
модуля SPE (Services Performance Engine), резервирования системы питания с
высоким КПД.
50
В состав маршрутизаторов входит специализированная операционная
система Cisco IOS, поддерживающая технологии IP-маршрутизации, групповой
адресации, качества обслуживания QoS, технологий MPLS и VPN [5].
Сравнительный анализ возможностей маршрутизаторов Cisco 3925 и Cisco
3945 приведен в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Сравнительный анализ возможностей маршрутизаторов Cisco 3925 и Cisco 3945
Параметр
Cisco 3925
Cisco 3945
Поддержка встроенных средств
аппаратного ускорения и
шифрования
Да
Да
Слоты для сервисных модулей
2
4
Максимальная мощность PoE
при передаче на оконечные
устройства
1040
1040
Потребляемая мощность, Вт
100
105
Слоты для встроенного DSP
4
4
Горячая замена OIR
Сервисный модуль
Сервисный модуль
Слоты для ISM
1
1
Сдвоенные слоты для EHWIC
2
2
Безопасность
UL 60950-1, CAN/CSA
C22.2 60950-1, AS/NZS
60950-1, IEC 60950-1
UL 60950-1, CAN/CSA
C22.2 60950-1, AS/NZS
60950-1, IEC 60950-1
На основании выполненного анализа можно сделать выводы, что
наилучшие технические характеристики имеет маршрутизатор Cisco 3945,
которым также поддерживается платформа Cisco Services Engine и модули SRE с
емкостью 1Тбайт и средства криптозащиты.
Выполним обзор межсетевых экранов Cisco PIX Firewall, которые имеют
возможность обработки различных сетевых пакетов с высокой
производительностью данных
Межсетевые экраны Cisco PIX Firewall позволяют поддерживать более 256
тыс. соединений с обеспечением пропускной способности до 170 Мб/сек.
Среди возможностей межсетевых экранов Cisco PIX Firewall следует
отметить:
- строгую, ориентированную на соединения защиту данных с
предотвращением доступа к информационным ресурсам компьютерной сети;
51
- реализация технологии сквозного «посредника» с поддержкой
протоколов безопасности TACACS+ (Terminal Access Controller Access Control
System) и RASIUS (Remote Access Dial-In User Service);
- наличие графического интерфейса управления Security Manage,
позволяющего настроить до 100 Firewall;
- статическая и динамическая трансляция адресов;
- простой протокол сетевого управления SNMP (Simple Network
Management Protocol);
- поддержка видеоконференций по протоколу H.323, в том числе Microsoft
NetMeeting;
- возможность использования мультимедиа, включая Vocal Tec Internet
Phone, VDOnet VDOLive, Microsoft NetShow.
Сравнительный анализ технических характеристик различных межсетевых
экранов приведен в таблице 2.3.
Таблица 2.3
Сравнительный анализ технических характеристик различных межсетевых
экранов
Параметр
Cisco Pix
515E
Cisco Pix 525
Cisco Pix 535
Производительность, Мбит/сек
190
330
1667
Максимальное количество
соединений
130000
280000
500000
Поддерживаемые физические
интерфейсы
до 6 10/100
Ethernet
до 8
10/100/1000
Ethernet
до 10
10/100/1000
Ethernet
Количество поддерживаемых
интерфейсов VLAN 802.1q
8
10
24
Максимальное количество
VPN-туннелей
2000
2000
2000
На основании выполненного анализа можно сделать выводы, что
наибольшие возможности в области защиты данных обеспечит межсетевой
экран Cisco Pix 535.
Для организации сети филиала компания Cisco рекомендует использовать
беспроводную точку доступа Cisco WAP 150, которая позволяет передавать
сигналы по радиоканалам со скоростью 1200 Мбит/с и поддерживает