2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА ............................................................ 7
1.1 Обзор мультисервисных сетей ................................................................ 7
1.2 Характеристика и вид деятельности предприятия СК МАКС ........... 14
1.3 Анализ состояния существующей сети на предприятии .................... 20
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЯ .......... 27
2.1 Цель создания сети, основные требования .......................................... 27
2.1.1 Выбор и обоснование проектируемых сервисов .............................. 31
2.2 Разработка структурной схемы сети. .................................................... 33
2.2.1 Определение точек концентрации нагрузки, расчет и
распределение нагрузки ......................................................................................... 35
2.2.2 Расчет пропускной способности сетевых интерфейсов в точках
концентрации нагрузки ........................................................................................... 40
2.2.3 Выбор вариантов объединения существующих удаленных сетей . 42
2.3 Составление технического задания ....................................................... 43
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА. ПОСТРОЕНИЕ СЕТИ ...... 50
3.1 Выбор оборудования, необходимого для построения сети ................ 50
3.2 Реализация мер обеспечения информационной безопасности
проектируемой сети ................................................................................................ 54
3.3 Технико-экономическое обоснование проекта. ................................... 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ............................................... 77
Приложение А Технические характеристики ESR-200 Сервисный
маршрутизатор ......................................................................................................... 82
Приложение Б Технические характеристики SMG-2016 шлюз E1, SIP
c опцией СОРМ ....................................................................................................... 83
Приложение В Расчет стоимости оборудования ....................................... 84
Приложение Г Пример настройки IpSEC ................................................... 86
3
Приложение Д Пример настройки параметров безопасности IP-
телефона ................................................................................................................... 88
Приложение Е Варианты конфигураций управляемых коммутаторов
L2 серии MES 1000 ................................................................................................. 89
4
ВВЕДЕНИЕ
Обоснование выбора темы исследования. Актуальность темы
исследования построения мультисервисных сетей заключается в открытии
возможности использования высококачественных сетевых сервисов:
пакетной передачи голоса и видео, коммутируемого и высокоскоростного
широкополосного доступа в Интернет, передачи данных с
гарантированным качеством обслуживания, организации защищенных
виртуальных частных сетей (VPN).
Объектом исследования являются технологии построения сетей и
рынок сетевого оборудования.
Предметом исследования является построение сети в Страховой
компании МАКС.
Целью работы является создание сети для СК МАКС для решения
задач масштабируемости, совместного доступа к сервисам и контроля.
Задачи исследования:
1) определить технологии построения сети
2) выбрать проектируемые сервисы сети
3) разработать структурную схему сети и рассчитать основные
параметры сети
4) подобрать необходимое оборудование и выполнить расчеты
стоимости реализации проекта
5) разработать меры обеспечения безопасности услуг проектируемой
сети
Практическая значимость работы заключается в выборе наилучшего
варианта применения современных компонентов и технологий для
реализации проекта сети организации с несколькими филиалами.
Теоретическая значимость работы состоит в исследовании методов
построения мультисервисных сетей, анализе оборудования, применяемого
5
для построения сетей и изучении методов обеспечения качества
обслуживания.
В первой главе будет произведен обзор мультисервисных сетей, дана
характеристика организации и проанализирована существующая сеть
предприятия.
Во второй главе будут сформулированы основные требования к
проектируемой сети, выбраны сервисы сети и будет разработана
структурная схема сети с последующим составлением технического
задания.
В третьей главе будет произведен выбор оборудования для
проектируемой сети, будут предложены меры обеспечения
информационной безопасности и рассчитаны технико-экономические
показатели проекта.
Обзор мультисервисных сетей позволит определить наилучший
вариант применения современных компонентов и технологий для
реализации проекта.
Анализ существующей сети предприятия позволит подобрать
оптимальный набор сервисов, которые требуются для качественной
работы организации и необходимы для выполнения профессиональных
обязанностей персонала.
Разработка структурной схемы сети и произведенный расчет
нагрузки и пропускной способности сети позволит организовать
масштабируемость услуг и сети организации в целом.
Анализ оборудования, необходимого для построения проектируемой
сети, позволит выбрать оптимальный вариант сетевого оборудования, что
повлечет за собой экономию на закупке, удобство в использовании,
эффективное выстраивание информационной безопасности и
качественную организацию работы сети.
6
В проектируемой сети будет уделено большое внимание
обеспечению качества обслуживание, которое планируется достичь за счет
сетевого и оконечного оборудования.
Информационная безопасность проектируемой сети будет выстроена
на основе анализа рассмотренных в работе угроз информационной
безопасности проектируемой сети, такие как программное обеспечение
пограничного сервера доступа в Интернет, сетевое оборудование ЛСВ,
SIP-телефоны, устройство серверной инфраструктуры организации.
Так же для построения сети планируется использовать оборудование
одного производителя, что даст ряд преимуществ. Единая панель
управления настройками и работой коммутаторов делает установку
оборудования максимально простой и быстрой, исключая возможные
ошибки. Главным преимуществом предлагаемого решения является его
масштабируемость, что позволит сэкономить на приобретении новых
устройств по мере развития инфраструктуры и усложнения поставленных
задач.
Использование оборудования одного производителя дает
преимущества в виде сокращения расходов на сервисное обслуживание,
совместимости оборудования друг с другом, повышения
производительности, однородного программного обеспечения.
Объем работы составляет 80 страниц без приложений. Работа
содержит 5 рисунков, 17 таблиц и 9 приложений.
При написании выпускной квалификационной работы
использовались научные труды следующих авторов: Олифер В.Г. [12],
Битнер В.И. [11], Гольдштейн, Б.С. [8]
7
ГЛАВА 1. ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
1.1 Обзор мультисервисных сетей
Мультисервисная сеть (МСС) – цифровая сеть на базе протокола IP,
с интеграцией услуг различных видов – передача данных, видео, голоса.
[9]
Мультисервисная сеть ориентирована на сферы бизнеса, в которых
большое значение придается развитию деятельности, прогнозированию и
оптимизации затрат, современным методам управления, планирования и
информационной безопасности. Автоматизация бизнес-процессов для
многих является ключевым моментов в ведении любого рода
деятельности. Отсюда следует вывод, что одна из наиболее заметных
тенденций рынка телекоммуникационных услуг – это рост популярности
мультисервисных сетей. [10]
Мультисервисные сети позволяют предоставлять такие виды услуг
как:
телефонная связь;
факс;
выделенные каналы (цифровые) с фиксированной скоростью
передачи;
конференцсвязь;
передача видео;
IP-телефония;
системы оповещения;
телевидение;
системы диспетчеризации;
ШПД в сеть Internet;
сопряжение удаленных ЛВС, в том числе работающих в различных
стандартах;
8
создание виртуальных корпоративных сетей, коммутируемых и
управляемых пользователем.
В концепции построения мультисервисной сети можно выделить
несколько аспектов, которые охватывают различные стороны сети [12]:
1. Передача различных типов трафика в рамках единого формата
представления данных определяет конвергенция загрузки сети. В
настоящее время весь видео и аудио трафик передается в основном по
сетям, ориентированным на коммутацию каналов, а данные идут по сетям
с коммутацией пакетов. Конвергенция говорит о тенденции, при которой
данные, видео и аудио идут по одной сети с коммутацией пакетов.
Несмотря на это не стоит забывать про дифференцирования трафика в
соответствии с предоставляемым качеством услуг.
2. Конвергенция протоколов. В данном случае определяется переход
от какой-либо комбинации сетевых протоколов к одному общему, как
правило IP. Многие существующие сети построены таким образом, что
управляют множеством протоколов и одним типом данных.
Мультисервисная сеть основана на едином протоколе и различных
сервисах, требующихся для поддержки различных типов трафика.
3. Физическая конвергенция. В рамках одной сетевой
инфраструктуры определяет передачу различного типа данных. Голосовой
трафик, видео трафик и данные могут быть переданы по одной физической
среде, несмотря на то, что нуждаются в разной пропускной способности,
задержки и дрожанию частоты. Протоколы резервирования ресурса,
формирования приоритетных очередей и качества обслуживания (QоS -
quality of service «качество обслуживания») позволяют дифференцировать
услуги, предоставляемые для различных видов трафика.
4. Тенденция построения архитектуры сетевых устройств, которая в
рамках единой системы поддерживает разнотипный трафик определяется
конвергенцией устройств.
9
5. Конвергенция приложений определяет интеграцию различных
функций в рамках единого программного средства.
6. Конвергенция технологий. Выражена в создании общей
технологической базы для построения сетей связи как локальных, так и
региональных.
7. Организационная конвергенция предполагает централизацию
таких служб как сетевые, информационные, телекоммуникационные. Это
обеспечивает необходимые организаторские предпосылки для
интегрирования голоса, видеосигнала и данных в единой сети. [13]
Все названные аспекты охватывают различные проблемы,
возникающие при построении мультисервисных сетей.
При реализации мультисервисных сетей крайне важно рассмотреть
основные технические вопросы: пропускную способность, задержку,
управление и безопасность.
Растущие потребности на новые виды сервисных услуг в сети, типы
данных, доступ в интернет в условиях жесткой конкуренции и экономии на
затратах вынуждают производства, организации и провайдеров расширять
диапазон услуг, снижать расходы на инфраструктуру и прочее.
При проектировании мультисервисной сети необходимо применять
совершенно другой подход. Так, как и видео, и голос будут передаваться в
одной физической среде, то необходимо учитывать возможности настроек
приоритезации трафика на случай отказа сети. Если заглянуть в историю
телекоммуникаций, то еще 10 лет назад сети не ориентировались на услуги
реального времени. Информация в них доставлялась в порядке очереди и
возможности доставки. [19]
Мультисервисная сеть может быть построена различными
способами. Гомогенная инфраструктура – это один из способов
построения сети. Он основан на том, что сети будет либо полностью
пакетная, которая не смотрит на соединения сети (не учитывает
10
коммутируемые сети и разделяемые, региональные пакетные сети), либо
ориентируемые на соединения сети (типа АТМ). По отдельности
вышеперечисленные архитектуры при построении мультисервисной сети
не могут удовлетворить потребности пользователей в силу того, что
существуют различные функциональные и экономические требования для
локальны сетей, а также региональных сетей связи. Если мультисервисная
сеть разворачивается на большое расстояние, то в ней обязательно должно
быть ядро. Обычно функции ядра выполняет региональная сеть, вокруг
которой собираются периферийные локальные сети. [37]
Как правило, периферийные сети не от обладают единством
технологий. Кто-то строит сети на коммутируемой eth-технологи, кто-то
использует маршрутизируемые сегменту, а у кого-то сеть может быть
построена на технологии АТМ.
При этом сеть, которая является ядром, в свою очередь может быть
основана на технологии, например, frame relay.
В любой проектируемой сети всегда стоит вопрос QoS. В локальных
сетях он решается методом расширения полосы пропускания. В
региональной сети этот метод является не действенным ввиду
экономической точки зрения. Поэтому при проектировании региональной
сети сразу учитывается тип трафика, который будет в последующем по ней
передаваться. [22]
Сети, которые построены на передачи пакетов, очень хорошо
справляются с качеством потокового трафика, которому не важны
задержки. По этому принципу построена большая часть сетей интернета.
Но если трафик чувствителен к задержкам, такой как голос и видео, то
подобный подход построения сетей не подойдет.
Сети, которые ориентированы на асинхронную передачу данных
больше подходят для описанной выше ситуации, они гарантируют
11
качество доставляемого трафика, который зависим от требований к полосе
пропускания и задержек.
В магистральных сетях вопросы QoS и масштабируемую
пропускную способность обеспечивает технология АТМ.
Многофункциональное сетевое оборудования этой технологии обладает
различными интерфейсами для подключения абонентов, что обеспечивает
взаимодействие через единую инфраструктуру.
Коммутаторы АТМ уже сейчас используются крупными
предприятиями для объединения трафика различных сетей, что дает
экономическое и техническое преимущество и не требует построения
других сетей поверх имеющейся.
Говоря о передачи голоса по сети, следует выделить еще одну
технологию, которая стала популярна в последние лет пять-семь. Это – IP-
телефония. Несмотря на то, что эта технология появилась еще в середине
девяностых годов двадцатого века, популярностью она стала пользоваться
относительно недавно. Большим преимуществом использования такой
телефонии является сокращение расходов на связь, так как трафик
передается по общей сети передачи данных. [26]
ITU разработал общие рекомендации относительно «передачи
нетелефонных сигналов», включающих и другие рекомендации с целью
объединения спецификаций для аудио, видео и данных, управления
вызовами и других функций.
При построении мультисервисной сети не стоит забывать, что QoS
не единственное условие эффективности связи реального времени. Важно
обеспечить совместимость с существующими инфраструктурами. QoS
обеспечивает доставку видео и аудио трафика, но не обеспечивает
совместимость с коммутируемыми сетями общего доступа
учрежденческими АТС (PBX).