2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 3
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ
ПРЕДПРИЯТИЯ ...................................................................................................... 6
1.1 Анализ типов сетей, их топологии и сетевой архитектуры ...................... 6
1.2 Анализ сетевого оборудования, используемого в локальных сетях ...... 11
1.3 Территориально-распределенные сети передачи данных. Принципы
организации ....................................................................................................... 13
1.4 Особенности программно-технической защиты информации в
локальных сетях ................................................................................................ 16
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СЕТИ ПРЕДПРИЯТИЯ И ЕЕ ОСОБЕННОСТИ ............ 26
2.1 Характеристика предприятия .................................................................... 26
2.2 Анализ технической составляющей локальной сети .............................. 29
2.3 Обоснование выбора серверной операционной системы ....................... 34
2.4 Применяемые средства безопасности в сети. Анализ уязвимостей ...... 36
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА МОДЕРНИЗАЦИИ СЕТИ ................... 39
3.1 Разработка вариантов конфигурации сети ............................................... 39
3.2 Проектирование архитектуры сети для головного офиса....................... 44
3.3 Проектирование архитектуры сети для филиалов ................................... 51
3.4 Разработка мер по организации защиты информации в локальной сети
............................................................................................................................. 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 61
ПРИЛОЖЕНИЯ ..................................................................................................... 63
3
ВВЕДЕНИЕ
Локальные вычислительные сети (ЛВС) играют очень важную роль в
экономической и хозяйственной деятельности современного человека. С
помощью ЛВС в одну единую систему объединяются многие персональные и
промышленные компьютеры. При этом ПК могут находиться одновременно
на многих местах, значительно удаленных друг от друга, которые могут
использовать одно вычислительное или сберегающее цифровое
оборудование, а также одни программные продукты и информацию,
обрабатываемую в режиме онлайн одновременно несколькими удаленными
сотрудниками. Таким образом, все рабочие места сотрудников больше не
являются изолированными и могут объединяться в единую систему, что
позволяет получить ряд дополнительных преимуществ.
Среди наиболее весомых плюсов выбора в пользу объединения
удаленных ПК можно выделить следующие возможности:
1) разделение ресурсов нагрузки на вычислительную технику –
позволяет более экономично применять доступные технологические ресурсы,
к примеру, успешно управлять удаленными периферийными устройствами,
такими как печатающие устройства, и управление возможно со всех
подключенных станций сотрудников;
2) разделение обрабатываемых и хранимых данных – открывает
возможность быстрого доступа и работы с базами данных прямо с
периферийных мест подключения ПК, нуждающихся в дополнительной
информации;
3) разделение используемых программных средств и ресурсов – дает
возможность одновременно использовать централизованное программное
обеспечение или установленных ранее программных средств и алгоритмов;
4
4) разделение используемых ресурсов процессора – открывает
возможность использовать вычислительные мощности при работе с данными
других систем входящих в эту сеть (такая возможность подразумевает то, что
на существующие вычислительные мощности не «набрасываются» в один
миг, а производится это действие посредством специального процессора,
который в свою очередь доступен каждой рабочей станции текущей сети);
5) режим многопользовательского подключения –
многопользовательская работа в системе позволяет одновременно работать
над поставленной задачей целому ряду специалистов, что значительно
ускоряет выполнение работы и улучшает ее качество, посредством тесного
взаимодействия сотрудников.
Также упомянутые улучшения возможны благодаря одновременному
использованию установленного централизованного программного
обеспечения, которое было ранее установлено и управлялось, к примеру,
если пользователь системы работает с другим заданием, то текущая
выполняемая работа отодвигается на задний план.
Объектом исследования является локальная вычислительная сеть
организации.
Предметом исследования является модернизация вычислительной сети
предприятия.
Актуальность выполнения данной работы состоит в том, что данное
обеспечение компании персональными компьютерами и наличием
необходимой локальной вычислительной скоростной сети с возможность
присоединения к сети Интернет позволит всем сотрудникам:
повысить эффективность работы предприятия;
сократить время на обработку информации и, как следствие,
возможность реализовать новые проекты;
обеспечить возможность реализации электронных заявок и
заказов;
5
создать оперативный доступ к нормативной базе как
министерства здравоохранения, так и внутренних документов
предприятия;
повысить престиж фирмы;
проводить мониторинг результатов деятельности предприятия.
Цель работы разработать проект модернизации сети для предприятия,
имеющего 3 отдельных здания.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
– проанализировать типы сетей, их топологию и сетевую
архитектуру;
– проанализировать кабельные системы;
– проанализировать сетевое и периферийное оборудование;
– проанализировать операционные системы для серверов;
– рассчитать общую протяженность сети;
– рассчитать затраты на приобретение оборудования, монтаж и
обслуживание сети;
– разработать проект модернизации сети;
– разработать комплекс мер по организации защиты информации в
сети.
При проведении исследований применены методы наблюдения,
теоретического анализа и моделирования.
6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ
СЕТИ ПРЕДПРИЯТИЯ
1.1 Анализ типов сетей, их топологии и сетевой архитектуры
Рассмотрим сетевые технологии, для разработки локальной
вычислительной сети, представленные на рынке.
Таблица 1 – Выбор сетевых технологий
Характеристика
FDDI
Ethernet
Token Ring
Битовая скорость
100 Мбит/с
10 Мбит/с
16 Мбит/с
Топология
Двойное кольцо
деревьев
Шина/звезда
Звезда/кольцо
Метод доступа
Доля от времени
оборота маркера
CSMA/CD
Приоритетная
система
резервирования
Среда передачи
Оптоволокно,
Толстый коаксиал,
Экранированная и
данных
неэкранированная
тонкий коаксиал,
неэкранированная
витая пара категории 5
витая пара любой
категории,
оптоволокно
витая пара,
оптоволокно
Максимальная длина
сети (без мостов)
200 км (100 км на
кольцо)
2500 м
4000 м
Максимальное
расстояние между
узлами
2 км (не больше 11 дБ
потерь между узлами)
2500 м
100 м
Максимальное
количество узлов
500(1000 соединений)
1024
260 для
экранированной витой
пары, 72 для
неэкранированной
витой пары
Тактирование и
восстановление после
отказов
Распределённая
реализация
тактирования и
восстановления
Не определены
Активный монитор
Оптимальным вариантом при построении локальных вычислительных
сетей является технология Ethernet, особенности стандарта которой
7
рассмотрены в таблице 2.
Рассмотрим более подробно данную технологию сети.
Таблица 2 – Сравнение стандартов технологии сети Ethernet
Технология
Стандарт
Описание
Тип кабеля
Используемые
пары
Скорость
передачи
данных
Ethernet
IEEE 802. 3i
10Base - T
UTP Cat.3 - 5
2
10 Мбит/с
Fast
IEEE 802. 3u
100 Base - TX
UTP
2
100 Мбит/с
Ethernet
100 Base - T4
Cat.5/STP
Type 1A
UTP Cat.3
4
Gigabit
IEEE 802.
3ab
1000 Base - T
UTP Cat.5
4
1000 Мбит/с
Ethernet
Cat 5e,6, 6a
Надежность локальной вычислительной сети во многом зависит от
выбранной при проектировании топологии. Анализ основных сетевых
топологий представлен ниже.
Рассмотрим несколько возможных вариантов.
1. Топология типа «звезда». Данная топология сети пришла из области
суперкомпьютеров, в которой главная машина обрабатывает все данные
поступающие с других рабочих станций.
Данная технология применяется в средах передачи данных, то есть все
данные проходят через главный узел локальной сети вычислительной сети.
Схематично представление топологии сети на рисунке 1.
8
Рисунок 1 – Топология типа «звезда»
Пропускная способность сети зависит только от мощности центрального
узла, поэтому для данной топологии центральный компьютер/оборудование
выбирается более мощное. Так как кабель идёт от центрального узла к
каждому компьютеру, то затраты могут быть довольно высоким, но это
оправдывается высокой отказоустойчивостью сети в целом. Если необходимо
будет расширить сеть, то придётся прокладывать новый кабель от этажного
коммутатора до рабочего места.
Топология типа «звезда» имеет самый высокий показатель
быстродействия сети в целом, так как все запросы и передача данных
происходят через обращение к центральному узлу. Главный недостаток сети
– при выходе из строя центрального узла, прекращается вся
работоспособность сети.
2. Топология типа «кольцо». В данной топологии рабочие станции
связана друг с другом по кругу, то есть первая рабочая станция со второй,
вторая с третьей и так далее. Последняя машина соединяется с первой. Связь
в сети замыкается в кольцо.
Схематичное представление топологии сети на рисунке 2.
9
Рисунок 2 – Кольцевая топология ЛВС
В данной топологи прокладка кабелей может быть затруднена
географическим положением рабочих станций, а также расположением,
далёким от формы кольца. Информация регулярно передаётся по кругу.
Каждая рабочая станция, при отправке запроса, сначала получает разрешение
из кольца. Скорость передачи данных между рабочими станциями в данной
топологии уменьшается в зависимости от количества машин в сети (чем
больше рабочих станций, тем ниже скорость передачи).
Основной недостаток в это топологии - все рабочие станции должны
активно участвовать в работе сети, если хотя бы 1 рабочая станция выйдет из
строя, парализуется работа всей сети в целом.
Подсоединение новой машины требует временного выключения всей
сети, так как необходимо будет размыкать кольцо. По протяжённости
ограничение не ставится, так как протяжённость будет только между двумя
ближайшими рабочими станциями.
3. Топология типа «шина». В данной топологии среда передачи
данных представляется в форме одного пути, доступного для подключения
всех рабочих станций. Любая рабочая станция может вступать в контакт с
любой другой станцией, находящейся в данной сети.
Схематичное представление топологии на рисунке 3.
10
Рисунок 3 – Шинная топология ЛВС
При необходимости или замене оборудования, а так же расширения
сети, рабочие станции могут быть подключены/отключены к сети без
прерывания работы всей сети в целом. При выходе из строя одной рабочей
станции, никакого влияния на сеть это не производит.
Выбор топологии сети мы можем произвести только для
горизонтальной подсистемы. Топология вертикальной подсистемы (по ГОСТ
Р 1.0-2004) всегда будет по типу «шина».
Проанализировав данные топологии, делаем вывод, что нашим
условиям больше всего подойдёт топология типа «звезда» для
горизонтальной подсистемы, поскольку её будет проще всего настроить,
достаточно легко масштабировать, так же, данная топология имеет хороший
показатель производительности и отказоустойчивости.
Далее выберем среду для передачи данных в нашем офисном здании.
Имеем большой выбор сред для передачи данных:
1. Коаксиальный кабель – кабель представляет собой одну
центральную жилу и изоляцию вокруг неё. Подразделяется на два вида -
тонкий и толстый коаксиал. Характеристики данного кабеля: пропускная
способность - до 12 мбит/с, длина сегмента -175 м для тонкого коаксиала и
550 м для толстого коаксиала.
2. Витая пара – представляет собой вид кабеля связи, состоящий из
одной или нескольких пар, скрученных между собой, изолированных
проводников, покрытых пластиковой оболочкой поверх переплетения. 4-
парная витая пара категории 5е поддерживает на расстоянии до 120 метров
11
скорость передачи данных до 1,5 Гб/с.
3. Оптико-волоконный кабель –- схож по строению с коаксиальным
кабелем. Отличие заключается в том, что центральная жила состоит не из
медного проводника, а является прозрачным оптическим материалом
(стеклом или пластиком). По таким кабелям проходят не электрические, а
световые сигналы. Длина неразрывного участка кабеля может составлять до
12 км у одномодового и до 4 км у многомодового оптико-волоконного
кабеля. Скорость передачи данных от 12 Гбит/с. В настоящее время удалось
достигнуть скорости в 20 Тбит/с, что дало огромный скачок по
востребованности, на рынке данного вида кабеля.
4. Wi-Fi сеть. На данных момент является стандартом
беспроводных сетей. При эксплуатации Wi-Fi пакеты данных передаются с
помощью высокочастотного радиоканала. Данная сеть имеет свой явный
недостаток - отсутствие помехоустойчивости. Скорость передачи данных в
таких сетях зависит от стандартов, что составляет 12 Мбит/с (IEEE 802.11b),
52 Мбит/с (IEEE 802.11g) или 160 Мбит/с (IEEE 802.11n, при 1 активной
антенне, 630 Мбит/с при 4х активных антеннах). Скорость передачи данных
и зона покрытия, в данной сети, сильно зависят от предметов или объектов,
расположенных в помещении (стены, перегородки, устройства создающие
помехи), а так же от расстояния от точки доступа до хоста.
1.2 Анализ сетевого оборудования, используемого в локальных сетях
Под понятием «сетевое оборудование» чаще всего подразумевают, все
устройства составляющие и обеспечивающие работу локальной
вычислительной сети. Выбор сетевого оборудования, является самой
ответственной частью в проектировании локальной сети. Потому что без
него работа локальной сети будет невозможна. Сетевое оборудование