27
другому техническому специалисту приходится решать задачи, связанные с
построением или модернизацией локальных сетей организации. Решая
данную проблему, специалисты часто сталкиваются с проблемами выбора
того или иного сетевого оборудования, в частности выбора коммутатора. К
такому вопросу следует подходить очень серьезно и основательно, т.к. от
правильного выбора коммутаторов зависит функционирование всей
локальной сети и работа предприятия в целом.
Отечественная индустрии телекоммуникаций испытывает некоторые
сложности относительно выбора коммутаторов, в связи с экономическими и
политическими проблемами на международном уровне.
При построении виртуальной сети, даже в масштабах среднего или
малого учреждения, всегда следует принимать во внимание современные
реалии, которые в данное время имеют достаточно динамические тенденции
роста и как результат, устанавливают свои условия, в соответствии с
которыми, вычислительные сети обязаны отвечать конкретным критериям,
быть масштабируемыми и обладать высокой пропускной способностью.
Рассмотрим, как это все учесть и создать локальную сеть, которая в
ближайшие годы будет актуальной, и ей не понадобится полная
модернизация, вне зависимости от изменяющихся условий. Самое важное
заключается в правильном выборе оборудования, которое будет служить
основой для такой сети, в частности - маршрутизатор. В настоящее время, эта
задача считается крайне непростой, и прежде всего, по причине огромного
выбора среди оборудования для SOHO сектора. Рассмотрим, на какие именно
критерии следует опираться и какими ключевыми характеристиками обязан
располагать оптимальный офисный маршрутизатор [7,15].
Список подобных критериев, невелик, это – отказоустойчивость,
пропускная способность, безопасность, масштабируемость, гибкость и
централизованное управление сетью. Все они считаются довольно важными
и имеют под собой множество нюансов, которые также следует принимать во
внимание.
28
Пожалуй, начнём, с того, что каждая сеть, по своим масштабам,
обязана соответствовать масштабам учреждения и при этом обладать
возможностью изменяться, к примеру, в большую сторону, при его
увеличении и с наименьшими расходами. Другими словами, при повышении
численности сотрудников либо изменении вычислительных мощностей,
которые задействованы на учреждении, не должна появляться необходимость
построения всей сети сначала. Это и считается масштабируемостью. Имеется
возможность подключения к уже существующей сети, новых устройств или
персональных компьютеров новых сотрудников, при этом не меняя общую
конфигурацию. Это можно считать, почти ключевым параметром при
выборе, поскольку дальше, многие из ранее перечисленных критериев, будут
в той или иной степени иначе связаны с этим [12].
Далее, заострим внимание на то, что в противоположность к примеру,
домашней сети, офисная сеть, может быть многоуровневой, располагать
несколькими отдельными независимыми подсетями, и вообще, ее сегменты,
находится в разных зданиях и даже за пределами города. Сотрудники
различных отделов, должны обладать доступом исключительно к
информации, которая доступна для них, а ряд отдельных участков сети,
таких как сервер с базой компании, сервер IP-телефонии, должны быть
доступны для всех пользователей. Вследствие этого гибкость подобной сети,
и бесспорно, возможность управлять ею централизованно, должны быть
чрезвычайно высоки. В качестве гибкости, в первую очередь, здесь имеется в
виду широкий функционал программного обеспечения маршрутизатора,
который бы предоставлял возможность создания отдельных подсетей,
виртуальных сетей, управления статической и динамической
маршрутизацией между ними, ведения контроля и учёта проходящего
трафика, располагать разного рода ограничениями и фильтрами, а также
иметь возможность максимально быстро изменять все необходимые
настройки и параметры из любой точки такой сети, а в случае необходимости
и за ее пределами, к примеру через Интернет, удалённо [6].
29
Помимо этого, в работе сети любого из офисов или предприятий,
каких-либо задержек быть не должно. Чрезмерные нагрузки и разнообразные
переполнения, которые тормозят всю работу, в данном случае просто не
допустимы. Не маловажную роль в этом, играет пропускная способность и
мощность оборудования на основе которого и создаётся вся сеть. Такие
параметры необходимо подбирать с определённым резервом, которого
должно хватать даже при двукратном увеличении нагрузки, поскольку даже
обычный документооборот, может занимать не малую часть всего сетевого
трафика. Если при этом учесть, тот факт, что предприятие использует для
собственных нужд ресурсоёмкие сетевые сервисы такие как IP-телефония,
видеопоток и др, то именно данный параметр, может стать основным в
общей продуктивности работы сети. А правильный выбор с самого начала,
посодействует в дальнейшем избежать не нужных и лишних затрат на
модернизацию или обновление имеющегося оборудования.
Учитывая все сказанное выше, и чтобы сберечь финансовую,
конфиденциальную, корпоративную и внутреннюю информацию от внешних
посягательств, разумеется, сеть обязана быть хорошо защищена.
Информационная безопасность на сегодняшний день, считается крайне
актуальной проблемой. На данную тематику проводится не мало семинаров и
конференций, огромная численность людей задействованы в данной области.
И как результат, одним из ключевых критериев считается безопасность.
Собственно, поэтому, выбирая маршрутизатор, необходимо уделить большое
внимание тому, способен ли он работать с современными протоколами
шифрования, поддерживаются ли им туннельные протоколы связи и другие
меры по обеспечению конфиденциальности пользовательской информации.
Если сначала, это может не доставляет сильного беспокойства, то следует
подумать о возможном изменении или возможном расширении как
масштаба, так и формата вашего учреждения, когда актуально остро может
встать проблема безопасности. В таком случае, при первоначальном
правильном выборе отпадает необходимость все менять. Будет достаточно
30
просто выполнить грамотную настройку некоторых параметров, которые
поспособствуют защите всей вашей информации и сети [14].
Не самое последнее значение имеет отказоустойчивость. Невозможно
даже представить предполагаемые издержки, порождённые обычным
простоем сети, который связан с отказом сетевого оборудования. Такое
считается просто не допустимым. Поэтому, самой главной рекомендацией, в
отношении отказоустойчивости, считается сознательный выбор
оборудования надежных и проверенных производителей. Помимо этого, если
сбои такого рода действительно могут принести значительный финансовый
урон или урон репутации учреждения, то очень важно будет заблаговременно
позаботиться о резервных или дублирующих каналах связи, которые можно
задействовать как во избежание перегрузки основных, так и в аварийных
случаях, к примеру, в случае отказа основных каналов. По этой причине, при
выборе, необходимо уделить особое внимание на существование функций,
которые способны оградить пользователей от разнообразных отказов и сбоев.
Причём они могут быть аппаратного и программного типа [10].
После того, как были рассмотрены все основные параметры, перейдём
к рассмотрению нескольких конкретных примеров, в качестве основных
моделей для нашей сети.
Выбор компьютерной техники и оборудования для нужд учреждения
всегда считался непростым и сложным процессом, поскольку рынок
подобного оборудования очень обширный, а задачи всевозможные,
практически под любую задачу на рынке имеется то либо иное оборудование,
которое способно эту задачу решить.
Еще раз напомним основные задачи, которые стоят перед нами:
- разделение сети по периметрам безопасности (отдельная сеть для
видеопотока, отдельная сеть для ip-телефонии, отдельная сеть
пользователей);
- доступ устройств к сети Интернет, трансляция серых адресов в белые;
31
- маршрутизация пакетов по заданным маршрутам, разделение
маршрутов в зависимости от источника трафика;
- возможность горячей замены маршрутизатора без простоя сервиса
при программной или аппаратной неисправности;
- возможность резервирования канала Интернет;
- возможность организации единой сети с удаленными ресурсами
(VPN).
Рынок подобного оборудования очень обширный и представлен такими
вендорами: Cisco, D-link, Zyxel, NetGear, TP-Link, Juniper, Mikrotik. Наиболее
известными и хорошо себя зарекомендовавшими и подходящие под наши
требования являются производители Cisco, DlinkJuniper и
Mikrotik.Рассмотрим их на примере маршрутизаторов начального уровня
подходящее для основных офисов компании: Cisco 881, D-link DSR-250,
JuniperSrx 100, Miktrotik RB2011. Кроме того данные маршрутизаторы
обширно представлены на вторичном рынке, что облегчает их приобретение,
ремонт или замену маршрутизатора. Результаты анализа информации с
сайтов производителей оборудования и официальных компаний
интеграторов, представлены в таблице 1.3 [20,21].
Таблица 1.3
Сравнение характеристик маршрутизаторов
Характеристики
Cisco isr
4331/K9
D-link DSR-
250
Juniper SRX
550
Mikrotik
RB2011
ОЗУ
от 4096 МБ
DRAM
128 МБ
512 МБ
DRAM / 1 ГБ
DRAM
1 ГБ DDR3
Количество портов
5 х 10/100
9 x 10/100
8 x 10/100
10 x
10/100/1000
VRRP, HA
++
-
++
++
Протоколы VPN
++
+
++
+++
PolicyBasedRouting
+
+
+
+
RoutingCapacity
100-300 Mbps
1,46 Mbps
350 Mbps
1,53 Mbps
3G/4G
-
+
+
+
Стабильность системы
++
+/-
++
+
Языки скриптования
-
-
-
+
Удобство
конфигурирования
+/-
++
-
+
Наличие специалистов
+/-
++
-
+
32
Характеристики
Cisco isr
4331/K9
D-link DSR-
250
Juniper SRX
550
Mikrotik
RB2011
на рынке
Стоимость услуг
специалистов
Высокая
Низкая
Очень
высокая
Средняя
Дополнительные
функции IDS, IPS,
webfiltr
Требуется доп.
Лицензия
нет
Требуется
доп. лицензия
Всё в
коробке.
Стоимость оборудования
350 000,00 ₽
9 000,00 ₽
360 000,00 ₽
10 000 ₽
По результатам анализа вышеуказанной таблице видно, что наиболее
надежными маршрутизаторами являются Juniper SRX 550 и Cisco ISR 4331,
MikrotikRB2011 подходит для подключения небольших офисов в условиях
сильной экономии затрат, а вот D-Link откровенно показал слабые
результаты. Что же касается стоимости, то здесь все с точностью наоборот.
Самыми дешевыми оказались, примерно одинаковые по цене D-Link и
Mikrotik, Jupiter и Cisco в разы дороже и не просто по стоимости «железа»,
услуги IT-специалистов то же сильно дороги [20,21].
Теперь рассмотрим производительность вышеуказанного оборудования
подробнее - таблица 1.4.
Таблица 1.4
Сравнение производительности маршрутизаторов
Cisco ISR
4331
D-link DSR-
250
Juniper SRX
550
Mikrotik
RB2011
Общая пропускная
способность
320 Мбит/с
250 Мбит/с
650 Мбит/с
500 Мбит/с
Пропускная способность
FIrewall
100-300
Мбит/с
45 Мбит/с
100 Мбит/с
95 Мбит/с
Пропускная способность
IPSec
100-300
Мбит/с
35 Мбит/с
65 Мбит/с
82 Мбит/с
Количество одновременных
сессий:
10 000
20 000
32000
неограничен
но
Количество IPSec туннелей,
макс
20
25
128
50
Учитывая указанные значения, наиболее стабильные и максимальные
показатели у маршрутизатора Juniper SRX 550, Сisco ISR 4331 по
результатам производительности занял второе место, очень высокие
33
показатели несмотря на невысокую стоимость получил Mikortik RB2011 и
аутсайдером стал D-link DSR-250 [20,21].
1.3.2 Выбор и обоснование проектирования сети
На сегодняшний день технология GigabitEthernet разделяется на
несколько подстандартов.
Подстандарт 1000BASE-T, IEEE 802.3ab использует скорость передачи
данных 1 Гбит/с. Применяется витая пара категории 5е или 6. При передаче
данных применяются 4 пары кабеля. Максимальная скорость передачи по
одной паре составляет 250 Мбит/с.
В подстандарте 1000BASE-TX скорость передачи данных достигает 1
Гбит/с. Для передачи данных применяется витая пара только категории 6.
Этот стандарт, на практике, почти не применяется.
Подстандарт 1000Base-X обобщенный термин, который обозначает
такие стандарты: 1000BASE-SX, 1000BASE-LX и 1000BASE-CX. Для
передачи данных применяется оптическое волокно.
Подстандарт 1000BASE-SX, IEEE 802.3z способен обеспечить скорость
передачи данных до 1 Гбит/с, применяется многомодовое волокно,
максимальное расстояние которое преодолевает сигнал без повторителя
достигает 550м.
Подстандарт 1000BASE-LX, IEEE 802.3z способен обеспечить скорость
передачи данных до 1 Гбит/с, применяется многомодовое волокно,
максимальное расстояние которое преодолевает сигнал без повторителя
достигает 550м. Этот стандарт оптимизирован для больших расстояний, если
применять одномодовое оптоволокно можно достичь дальности передачи
сигнала до 10000м.
Подстандарт 1000BASE-CX используется для обеспечения передачи
данных на небольших расстояниях (не более 25м.), применяется
специальный медный кабель, например витая пара с экраном и волновым
сопротивлением 150Ом. На данный момент этот стандарт не применяется.
34
Подстандарт 1000BASE-LH (LongHaul) обеспечивает скорость
передачи данных 1 Гбит/сна дальности до 100 км используюодномодовое
оптоволокно.
Технология 10 GigabitEthernet состоит из 7 стандартов для WAN, LAN
и MAN. На сегодняшний день эта технология описывается поправкой IEEE
802.3ae и должна включится в следующую ревизию стандарта IEEE 802.3.
Стандарт 10GBASE-CX4 обеспечивает передачу данных со скоростью
10 Гигабит Ethernet для небольших расстояний (до 15 метров), применяется
медный кабель CX4 и коннекторы InfiniBand.
Стандарт 10GBASE-SR способен обеспечить скорость передачи
данных 10 Гигабит Ethernet для небольших расстояний (до 26 или 82 м. это
зависит от типа кабеля), применяется многомодовое оптическое волокно.
Также этот стандарт может поддерживать передачу на расстоянии до 300 м. с
применением нового многомодового оптического волокна (2000 МГц/км).
Стандарт 10GBASE-LX4 - применяет уплотнение по длине волны для
обеспечения расстояний передачи данных от 240 до 300 м. используя
многомодовое оптическое волокно. Он также поддерживает расстояния
передачи до 10 километров с применением одномодового оптического
волокна.
Стандарты 10GBASE-LR и 10GBASE-ER обеспечивают передачу
данных на расстоянии до 10 и 40 км. соответственно.
Стандарты 10GBASE-SW, 10GBASE-LW и 10GBASE-EW применяют
физический интерфейс, который совместим по скорости и формату данных с
интерфейсом OC-192 / STM-64 SONET/SDH. Они похожи на стандарты
10GBASE-SR, 10GBASE-LR и 10GBASE-ER соответственно, потому что
применяют те же типы кабелей и расстояния передачи данных.
Стандарты 10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 были приняты в июне 2006
года после четырех лет разработки. Применяют STP. Расстояния передачи
данных до 100 м.
Технология применения оптоволоконных кабелей.
35
При обеспечении доступа в интернет с использованием оптического
волокна операторы связи применяют разнообразные технологии внутри
своей сети (SDH – Synchronous Digital Hierarchy, PDH – Plesiochronous Digital
Hierarchy, оптический Ethernet и др.). Но с точки зрения пользователя это не
имеет особого значения, потому что все оптоволоконные технологии имеют
сравнимые параметры надежности. Главными параметрами для пользователя
являются скорость доступа в интернет и интерфейс оборудования для
подключения. Применение оптоволоконной среды передачи данных дает
возможность обеспечить максимальную надежность, гибкость и, в принципе,
неограниченную скорость.
xDSL-семейство
В случае применения медных проводников для предоставления
высокой скорости и надежности канала, широко применяют технологии
xDSL-семейства. Основываясь на технологии DSL (DigitalSubscriberLine)
было разработано много разнообразных технологий: HDSL, MSDSL, SDSL,
ADSL и др. В основном xDSL-технологии применяется в случае, когда нужно
получить высокую скорость и оставить свободным телефон. Широкое
распространения получили технологии SDSL- и ADSL, потому что они не
требуют применения дорогостоящего оборудования провайдером и способны
обеспечить качественный канал передачи. Эти технологии не могут
обеспечить гарантий скорости передачи данных, они в автоматическом
режиме подстраиваются под физические параметры применяемых медных
кабелей. Главным различием является то, что ADSL может обеспечить
различную скорость приема и передачи данных, а SDSL – одинаковую. При
подключении пользователей обычно применяется ADSL. Обычные
телефонные кабели очень широко применяются, используя их можно
обеспечить большую надежность и скорость передачи данных, а также они
есть почти в каждом доме. Скорость передачи информации в это случае
зависит от качества телефонных линий и их длинны.
В случаи применения обоих технологий устанавливается постоянное
36
подключение к интернету, следовательно исключается необходимость
дозвона.
VPN (VirtualPrivateNetwork – виртуальная частная сеть)
Существует один нерешенный вопрос – это связь департамента с
корпоративной сетью администрации района. Отрицательно складывается
тот фактор, что исключается применение оптического волокна в случае
большого расстояния и множества зданий. Следовательно, самым
оптимальным решением будет соединение локальных сетей всех органов в
сеть при помощи технологии виртуальных частных сетей (VPN).
Есть разнообразные методы осуществления VPN: на базе
маршрутизаторов, на базе аппаратных средств, на базе программного
обеспечения, на базе брандмауэров, на базе сетевой ОС.
Оптимальным решением для построения ЛВС предприятия будет
применение технологии FastEthernet.
Для подключения ЛВС предприятия к корпоративной сети
предприятия предложено технологию 1000Base-T.
ЛВС имеет доступ в интернет, для этого применена технология ADSL.
В этой выпускной квалификационной работе предложен доступ удаленных
подключений при помощи VPN (Virtual Private Network).
1.3.3 Выбор и обоснование способа приобретения оборудования для
устройства сети
Методы приобретения – это поочередные мероприятия от определения
и формализации решения в необходимости сети до момента внедрения сети
на предприятие. Имеются такие методы приобретения сети:
- самостоятельная разработка и заказная разработка;
- заказ разработки и внедрения сети у сторонней организации;
- покупка проекта и внедрение (самостоятельная либо заказная);
- аренда сети.