2
Оглавление
Введение ................................................................................................... 4
1. Принципы построения локальных сетей ......................................... 7
1.1 Типы, топологии сетевой архитектуры .......................................... 7
1.2 IP адресация и Виртуальные сети ................................................. 14
1.3 Программно-технические инструменты защиты информации в
локальных сетях .......................................................................................... 18
2. Постановка задачи .......................................................................... 22
2.1 Исследование исходной ситуации ................................................ 22
2.2 Анализ структуры организации ............................................... 28
2.3 Техническое задание................................................................. 32
3. Выбор аппаратного оборудования и программного обеспечения.
……………………………………………………………………….36
3.1 Обоснование выбора сетевого оборудования .............................. 36
3.2 Паспорт серверного оборудования .......................................... 48
3.3 Выбор программного обеспечения и расчет стоимости
модернизации ЛВС ..................................................................................... 55
4. Настройка локально-вычислительной сети ................................... 61
4.1 Разработка IP адресации и настройка сети .................................. 61
4.2 Настройка домена, сервисов и прав доступа. .......................... 67
Заключение ............................................................................................. 75
3
Список источников................................................................................. 77
Приложение А ........................................................................................ 83
Приложение Б ......................................................................................... 89
Приложение В ........................................................................................ 91
Приложение Г ......................................................................................... 97
Приложение Е ....................................................................................... 100
Приложение Д ...................................................................................... 102
4
Введение
Актуальность темы исследования заключается в том, что в данное
время, успешная реализация амбициозных проектов в любой компании,
будь она большой корпорацией или маленькой организацией, состоящих из
нескольких сотрудников, не возможна без использования сетевых техноло-
гий и существования сетевой инфраструктуры. Трудно представить сотруд-
ников организаций, а также простых пользователей, которые не используют
электронные почтовые сервисы, голосовые и текстовые мессенджеры, сер-
висы хранения коммерческих и личных данных - все это было бы невоз-
можно без сетей передачи данных.
Начало было положено в то время, когда первые вычислительные ма-
шины работали автономно друг от друга, а пользователи работали, исполь-
зуя бумажные перфокарты. В 1962 году в Массачусетском технологическом
институте были опубликованы заметки, в которых затрагивалась концепция
«Галактических сетей». Автор предполагал, что в будущем будет возможно
объединение множества вычислительных машин в одну сеть. Затем вычис-
лительные машины усовершенствовались и позволили пользователям рабо-
тать в терминале многопользовательском режиме. Хранимая информация
накапливалась, и появилась необходимость совместного ее использования.
Задача, которая встала перед разработчиками — это объединить вычисли-
тельные машины и создать механизмы, позволяющие совместно использо-
вать накопленную информацию и обмениваться новой. За основу была взята
концепция соединения и взаимодействия вычислительной машины с пери-
ферийными устройствами.
Для гарантированного процесса обмена информации, разработчиками
были созданы стандарты и среды передачи данных. Дальнейшее развитие
5
привело к разработке и созданию сетевого оборудования и сетевых прото-
колов, обеспечивающих передачу информации. Стремительное развитие
информационных технологий, массовость и доступность использования вы-
числительных машин различного уровня создало благоприятные условия
роста масштаба информационных систем. Грамотно спроектированная ло-
кально вычислительная сеть, отвечающая современным стандартам, кото-
рая состоит из современных кабельных систем, сетевого оборудования, вы-
соко производительных серверов, компьютеров пользователей, современ-
ного серверного и пользовательского программного обеспечения, является
залогом успешного функционирования информационной системы.
Цель данной выпускной квалификационной работы — сбор сведений
о существующей информационной системе, проведение структурного ана-
лиза и выполнение проектирования по созданию локально вычислительной
сети инжинирингового центра «Новатон» и удаленного офиса (склада), а
также предоставление мобильным сотрудникам безопасного доступа в ло-
кальную сеть.
Задачи, которые необходимо решить в ходе работы:
- Провести исследование существующей локально-вычислитель-
ной сети.
- Рассмотреть теоретические аспекты современных технологий
для создания локально вычислительной сети.
- Выбор технологии и компонентов при проектировании структу-
рированной кабельной сети.
- Выбор оборудования и изучение его возможностей, функций
для создания локально-вычислительной сети предприятия и
удаленного офиса.
6
- Выбор серверного программного обеспечения для создания
пользователей и групп, управления ими, а также для разграни-
чения уровней доступа к ресурсам.
- Рассмотреть технологии безопасного удаленного доступа, ис-
пользуемые для подключения филиала(ов).
- Применить практические навыки для настройки конфигураций
сетевого оборудования и программного обеспечения.
- Написание заключения о проделанной работе.
7
1. Принципы построения локальных сетей
1.1 Типы, топологии сетевой архитектуры
Построение любой вычислительной сети начинается с её проектиро-
вания. Топология вычислительной сети определяет конфигурацию физиче-
ских соединений между узлами сети. Узлами сети называются как компью-
теры, так и сетевые устройства. Стоит отметить, что помимо физической
топологии, определяющую конфигурацию физических каналов связи, выде-
ляют логическую топологию, определяющую маршруты передачи данных.
От выбора топологии зависят многие характеристики сети. Например:
настройка резервных каналов и балансировка нагрузки, масштабируемость
сети и сложность добавления новых узлов.
Способы организации сети по используемой топологии можно разде-
лить на следующие категории [1 с.12]:
- Сети на базе топологии «шина»
- Сети на базе топологии «кольцо»
- Сети на базе топологии «звезда»
На основе используемых технологий можно выделить сети на основе
«Ethernet» и сети на основе «Token Ring».
Одной из устаревающих топологий является «шина» (Bus) [2, с.129].
Она представляет собой общую магистраль (кабель), к которой подсоединя-
ются устройства. Для предотвращения искажений сигнала на концах кабеля
устанавливаются оконечные нагрузки — терминаторы (рисунок 1)
Рисунок 1 — Подключение по общей шине
8
При данной топологии любое устройство в сети может связаться с лю-
бым устройством. Настоящий принцип довольно удобен, если узлы сети
находятся недалеко друг от друга. Состояние рабочих станций никак не вли-
яет на функционирование сети. Также, к достоинствам такой топологии от-
носят простоту и низкую стоимость организации сети. Однако, сама маги-
страль становится единой точкой отказа, и при ее выходе из строя вся сеть
теряет работоспособность.
Альтернативой подключению по общей шине является подключение
по схеме «звезда» (рисунок 2). В данной топологии между компьютерами
нет прямых соединений. Все устройства подключаются к специальным кон-
центраторам, каждый по своему кабелю, а концентраторы с свою очередь
коммутируются между собой.
Выделенные линии соединения с центральным узлом делают данную
топологию наиболее быстродействующей. При данной схеме коммутации
обрыв кабеля между любым компьютером и концентратором не нарушает
работу остальной сети. Также, работа сети не зависит от состояния отдель-
ной станции, и они могут подключаться и отключаться в любое время. Дан-
ная топология характеризуется существенно большими затратами на про-
кладку кабелей и здесь точками отказа становятся концентраторы.
Рисунок 2 — Подключение по схеме звезда
9
Еще одной из существующих топологий является схема «кольцо». В
ней компьютеры связываются друг с другом последовательно: первый со
вторым, второй с третьим и так далее. Последняя рабочая станция соединя-
ется с первой и, таким образом, сеть замыкается в кольцо. Данные переда-
ются от узла к узлу в одном направлении, и стартовой точкой можно вы-
брать любой компьютер. Узел, принимающий данные, анализирует их и,
если они адресованы другому узлу, передает их дальше по кольцу (рисунок
3).
При данной схеме подключения довольно легко локализовать неис-
правности в кабельных соединениях. При анализе сигнала узлами происхо-
дит их очистка и усиление, поэтому потери сигнала значительно меньше,
чем в других топологиях. Однако, при такой топологии точкой отказа ста-
новятся кабельные соединения, и разрыв в любом месте вызовет прекраще-
ние работы всей сети. Определенные неудобства в использовании создает
требование отключения сети для подключения новых станций
Сетевые технологии, которые будут определять правила обмена дан-
ными между компьютерами, зависят от выбранной топологии. Наибольшее
распространение получили сетевые технологии или, как их еще называют,
«архитектуры сети»: Token Ring и Ethernet.
Рисунок 3 — Подключение по схеме кольцо
10
Технология Token Ring [3, с.393] разрабатывалась фирмой IBM для
гибридных сетей с кольцевой и звездообразной топологиями. В ней компь-
ютеры соединяются с центральным коммутатором по звездообразной схеме.
Но соединение производится не одним, а при помощи двух кабелей — по
одному на каждое направление обмена данными. Предотвращение коллизий
в Token Ring осуществляется при помощи специальных маркеров. Для того
чтобы передавать данные, узел должен захватить этот маркер, разрешаю-
щий передачу. Таким образом, один разрешающий маркер перемещается по
кольцу, исключая возможность одновременной передачи.
В сетях, построенных по принципу «шины» или «звезды», использу-
ется Ethernet. Данная технология подразумевала последовательную пере-
дачу данных в каждом направлении. Также был реализован механизм раз-
решения коллизий в случае одновременной передачи. Для построения ло-
кальных сетей было разработано множество стандартов серии IEEE 802.3.
[4, с.62]. Часть из них, в основном относящаяся к соединениям 10Мб/с и
меньше, уже устарела и практически не используется. Стандарты поддер-
живающие скорости 100Мб/с постепенно начинают уходить в прошлое, но
по-прежнему используются на большом количестве устройств. Основные
стандарты Ethernet [11, с. 23] со скоростями 100Мб/б называют Fast Ethernet:
- 100BASE-T — общий термин для обозначения стандартов, ис-
пользующих в качестве среды передачи данных витую пару.
Длина сегмента — до 100 метров. Включает в себя стандарты
100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2.
- 100BASE-TX, IEEE 802.3u — развитие стандарта 10BASE-T для
использования в сетях топологии «звезда». Для работы исполь-
зуется витая пара категории 5, фактически используются только
11
две неэкранированные пары проводников, поддерживается дуп-
лексная передача данных, расстояние до 100 м.
- 100BASE-T4 — стандарт, использующий витую пару категории
3. Задействованы все четыре пары проводников, передача дан-
ных идет в полудуплексе. Практически не используется.
- 100BASE-T2 — стандарт, использующий витую пару категории
3. Задействованы только две пары проводников. Поддержива-
ется полный дуплекс, когда сигналы распространяются в проти-
воположных направлениях по каждой паре. Скорость передачи
в одном направлении — 50 Мбит/с. Практически не использу-
ется.
- 100BASE-FX — стандарт, использующий многомодовое во-
локно. Максимальная длина сегмента в полудуплексном ре-
жиме (для гарантированного обнаружения коллизий) — 400
метров или 2 километра в режиме полного дуплекса.
Следующим поколением стандарта, активно используемым в настоя-
щее время является Gigabit Ethernet, поддерживающий скорости до 1Gb/s:
- 1000BASE-T, IEEE 802.3ab — основной гигабитный стандарт,
использует витую пару категории 5e. В передаче данных участ-
вуют 4 пары, каждая пара используется одновременно для пере-
дачи по обоим направлениям со скоростью — 250 Мбит/с. Рас-
стояние — до 100 метров.
- 1000BASE-TX — стандарт разделяет принимаемые и посылае-
мые сигналы по парам — две пары передают данные, каждая на
500 Мбит/с, и две пары принимают. Для работы технологии тре-
буется кабельная система 6-й категории.