32
В компьютерной сети Филиала №1 УФО МО РФ по Астраханской
области используются персональные компьютеры, основанные на процессоре
Intel Celeron, к характеристикам которых относятся:
- процессор: Intel Celeron G1850, тактовая частота процессора: 2,9 ГГц,
количество ядер:2, кэш: 2Мб, сокет: s1150;
- чипсет: Intel H81, сокет: s1150, форм-фактор: mATX, тип памяти:
DDR3, интерфейсы: USB 2.0, USB 3.0, D-Sub, DVI;
- сеть: Ethernet 1000 Мбит/с;
- аудио: 5,1CH Height Definition Audio;
- оперативная память: объем памяти 4Гб, тип памяти: DDR3, частота
памяти 1333 МГц;
- жесткий диск: объем 1000 Гб, скорость вращения жесткого диска 7200
об/мин, форм-фактор HDD 3,5;
- видеокарта: Intel, объем видеопамяти SMA.
Как видно из рисунка 10, в локальной сети используется сервер HP
ProLiant Micro Server G7 имеющий следующие характеристики:
- процессор AMD Turion™ II Neo N54L processor (2.2 GHz, 15W, 2MB);
- карта памяти: 2x 1MB Level 2;
- оперативная память 2GB (1 x 2GB) PC3-10600E DDR3 UB ECC;
NOTE: Total of 2 DIMM slots;
- контроллеры Embedded NC107i PCI Express Gigabit Ethernet Server
Adapter и Embedded SATA Controller with Embedded RAID (0, 1);
- постоянное запоминающееся устройство 1x250GB Non-hot plug LFF
SATA.
Также используется коммутатор типа D-link DGS-1100-24, имеющий
следующие характеристики:
- количество портов коммутатора 24хEthernet 10/100/1000 Мбит/сек;
- внутренняя пропускная способность 48 Гбит/сек;
- размер таблицы МАС адресов 8192;
33
- протоколы для управления Интернет IGMP v1, IGMP v2;
- поддерживает стандарты Auto MDI/MDIX, IEEE 802.1, IEEE 802.1Q
(VLAN) и IEEE 802.1d (Spanning Tree)
В компьютерной сети Филиала №1 УФО МО РФ по Астраханской
области использовать коммутатор D-Link-110-16 Easy Smart, который
поддерживает следующие функции:
- таблицу МАС-адресов;
- IGMP Snooping и статическое агрегирование;
- позволяет управлять потоком данных и имеет функцию Loopback, а
также зеркалирование портов One-to-One;
- функции отправки пакетов и коллизии;
- может использоваться для организации виртуальной сети VLAN с
поддержкой VID 1-4094.
Для управления коммутатором используется утилита Smart Console или
веб-интерфейс.
Для выхода в сеть Интернет был использован роутер D-link DIR-506L,
который имеет следующие характеристики [31, c.86]:
- стандарт беспроводной связи 802.11n, частота 2,4 ГГц;
- максимальная скорость беспроводного соединения 150 Мбит/с;
- защиты данных WEP, WPA и WPA2;
- скорость на портах передачи данных 100 Мбит/сек;
- дополнительные функции файлового сервера, UPnP AV-сервера.
Работа сервера осуществляется под управлением Windows Server, на
котором используется операционная система Windows, специализированное
программное обеспечение, позволяющее обеспечить работоспособность
сетевого оборудования и прикладное программное обеспечение для работы
пользователей.
34
Служебные программы операционной системы Windows позволяют
выполнить настройку панели управления, архивировать данные,
просматривать графические и мультимедийные файлы.
Для защиты сервера используется антивирусная программа Касперский
Антивирус, который обеспечивает централизованное администрирование
антивирусной и антиспам-защиты сети, включая развертывание, обновление
вирусных баз и программных модулей компонентов, мониторинг состояния
сети, извещения о вирусных событиях, сбор статистики [10, c.45].
Для управления базами данных на сервере используется 64-разрядная
версия SQL Server, с помощью которой выполняется управление памятью,
имеющей объем до 16Тбайт, работающую в среде 64-разрядной версии
Windows. Это позволяет Филиалу №1 УФО МО РФ по Астраханской области
выполнить масштабирование, поддерживать распределенные вычисления
SQL Server, а также допускает наращиваемость за счет кластеризации.
Основными компонентами SQL Server Филиала №1 УФО МО РФ по
Астраханской области являются четыре службы, характеристики которых
приведены на рисунке 15.
Рисунок 15 – Характеристика основных компонентов SQL Server
Open Data Services - обеспечивает интерфейс между сетевыми библиотеками и
ядром SQL Server
MSSQLServer - ядро SQL Server, управляет всеми файлами, входящими в
базу данных SQL Server. Данная служба реализует большинство функций
SQL Server, таких как запросы, инструкции, распределение ресурсов,
проверка учетных записей
SQL Server Agent - отвечает за планирование заданий и автоматизацию
обработки событий SQL Server
MS Distributed Transaction Coordinator (MSDTC) - администратор транзацкий,
который управляет выполнением запросов к нескольким сереврам базы
данных.
35
В свою очередь служба SQL Server Agent предусматривает применение
объектов таких типов:
- Jobs (задания) является встроенным объектом, состоящим из одного
или нескольких итераций, причем каждая итерация представляет собой
определенную конструкцию Transact-SQL или команду для управления
репликацией;
- Alerts (события) – это события, обработкой которых занимается SQL
Server (отправка сообщений, запуск задания);
- Operators (операторы) – это объекты, с помощью которых
выполняется поддержка рабочего состояния сервера. Для каждого из
операторов разработчиком задается имя, время работы, адрес электронной
почты.
Основу базы данных SQL Server представляет сервер или ядро базы
данных, отвечающее за обработку поступающих запросов и их передачу
клиентским компьютерам.
К возможностям SQL Server следует отнести наличие виртуальной
памяти, организацию асинхронного входа/вывода данных и приоритетная
многозадачность.
В основе SQL Server Филиала №1 УФО МО РФ по Астраханской
области находится распределенная архитектура данных, с помощью которой
выполняется организация доступа приложений к базе данных с
использованием ядра базы данных.
Как правило, SQL Server находится в управлении сервера Windows
Филиала №1 УФО МО РФ по Астраханской области, связанного с
несколькими клиентскими системами через сеть Ethernet. Клиентская
система пользователей в большинстве случаев представлена в виде
персонального компьютера, на котором установлена клиентское
программное обеспечение SQL Server.
36
С помощью программы «Virtual Box» организуем порт
ориентированную виртуальную локальную сеть, состоящую из двух узлов
VLAN 1 и VLAN 2, внешний вид которой приведен на рисунке 16.
Рисунок 16 – Структура виртуальной сети Филиала №1 УФО МО РФ по
Астраханской области
Как видно из рисунка 16, концентраторы DX2216 подключаются к
отдельным портам коммутатора SXP1224WM. В этом случае членство VLAN
определяется на основе порта. Поэтому рабочие станции, которые
подключены к портам концентратора, находятся в пределах одной VLAN.
Все рабочие станции, подключенные к порту 1 коммутатора
SXP1224WM, относятся к VLAN 2, которая организована на портах 1,2,4,5 и
7, а рабочие станции, подключение к порту 3 коммутатора к VLAN 1.
Поскольку автоматизированные рабочие места сотрудников Филиала
№1 УФО МО РФ по Астраханской области размещены на небольшом
расстоянии, то для их связи используется концентратор DX2216. Рабочие
места, подключаемые непосредственно к портам 6,8 и 9 коммутатора
37
SXP1224WM физически отделены от других подразделений и были
включены в состав узла VLAN 2.
Один коммутатор может использоваться для подключения не более 24
рабочих станций. Для повышения производительности виртуальной сети в
ней можно предусмотреть два коммутатора, как это показано на рисунке 17.
Рисунок 17 – Структура виртуальной сети Филиала №1 УФО МО РФ по
Астраханской области на базе двух коммутаторов
Как видно из рисунка 17, в виртуальной сети используется два узла
VLAN 1 и VLAN 2. В первом узле используются порты 2, 3, 5, 6 и 10
коммутатора SXP1224WM 1, а во втором порты 4, 7, 8 и 9 коммутатора
SXP1224WM 1.
На втором коммутаторе SXP1224WM 2 к портам 4, 6 и 7 подключен
узел VLAN 1, а работа узла VLAN 2 организована на портах 2, 3, 5 и 8.
В этой сети на обоих коммутаторах определяются две виртуальные
подсети, для которых существует общий порт. Для коммутатора
SXP1224WM 1 это порт 6, а для коммутатора SXP1224WM 2 – это порт 7.
38
Также для Филиала №1 УФО МО РФ по Астраханской области можно
организовать виртуальную локальную сеть с маркированными кадрами на
основе стандарта IEEE 802.1Q. Организация такой виртуальной сети
предусматривает применение второго уровня сетевой модели, где в каждом
кадре будет использоваться тег ID, позволяющий идентифицировать
членство в определенном узле VLAN, как это показано на рисунке 18.
Рисунок 18 - Структура виртуальной сети Филиала №1 УФО МО РФ по
Астраханской области на базе маркированных кадров на основе
стандарта IEEE 802.1Q
При организации виртуальной локальной сети с маркированными
кадрами на основе стандарта IEEE 802.1Q теги ID могут добавляться явно
или неявно. Коммутаторы, которые поддерживают стандарт IEEE 802.1Q,
39
могут идентифицировать членство в VLAN на основании проведения
проверки тегов ID в кадрах Ethernet.
Если сетевыми адаптерами, подключенными к сети, не поддерживается
протокол IEEE 802.1Q, то добавление тегов может быть произведено с
помощью группировки к портам. Если порты 1-3 группируются в отдельный
узел, то добавляется тег к портам.
На основании выполненного обзора возможных способов организации
виртуальных сетей в Филиале №1 УФО МО РФ выбираем виртуальную сеть
с маркированными кадрами на основе стандарта IEEE 802.1Q.
На следующем этапе необходимо настроить работу выбранной
виртуальной сети в программе «Virtual Box». Для этого необходимо
выполнить следующие этапы. На первоначальном этапе необходимо
выполнить настройку операционной системы Widows 7, а затем в списке
выбрать виртуальную машину и выполнить ее настройку, как это показано на
рисунке 19.
Рисунок 19 – Настройка виртуальной машины в программе «Virtual
Box»
После этого необходимо перейти в меню «Сеть» и настроить IP-адреса
для каждой виртуальной машины, которые соответствуют ей в физической
сети. Поскольку IP-адреса выдаются автоматически, то необходимо
убедиться, что для сети выбран режим DHCP-сервера.
40
Для этого необходимо в свойствах подключения к локальной сети
открыть окно Свойства Протокола Интернета (TCP/IP v4), как это показано
на рисунке 20.
Рисунок 20 – Настройка режима DHCP-сервера
После настройки DHCP-сервера необходимо проверить подключения
сети на основании ее пингования. На следующем этапе выбирается
виртуальный адаптер хоста. Для этого в программе «Virtual Box» необходимо
выбрать меню «Файл» / «Настройки», а после этого выбрать пункт «Сеть» с
выбором вкладки «Виртуальные сети хоста».
После этого в настройках сетевого адаптера виртуальных машин
создается одна подсеть с выбором рабочего профиля vboxnet0. Для
объединения нескольких виртуальных машин в одну сеть в программе
«Virtual Box» используются настройки внутренней сети.
Рассмотренная сеть используется для анализа работы физической сети
Филиала №1 УФО МО РФ.
41
2.3. Оценка надежности работы оборудования виртуальной локальной
вычислительной сети
Для проведения сравнительного анализа надежности была выбрана
используемая в Филиале №1 УФО МО РФ программа Virtual Box и облачная
среда Windows Azure.
Общими характеристиками для этих виртуальных сред выступают:
- удобный в использовании и интерактивный интерфейс;
- наличие виртуальных машин, которые позволяют накапливать
данные, создавать моментальные снимки;
- возможность работы с различными гостевыми операционными
системами в том числе, с операционными системами Windows и Linux;
- взаимодействие с 64х гостевыми платформами, а также поддержка
многопроцессорной конфигурации;
- вынос приложений из виртуальной среды в рабочую область.
Преимуществами виртуальной среды Virtual Box выступают:
- виртуальная среда относиться к открытому программному
обеспечению, в то время как использование Microsoft Azure предусматривает
оплату в размере 200 долл. в год;
- кроссплатформенность и поддержка работы с ОС Windows, OC Linux,
OC MacOS X, OC Solaris, в то время как Microsoft Azureподдерживает работу
только с ОС Windows, OC Linux;
- потребление ресурсов CPU и ввода данных может регулироваться, в
то время как в Microsoft Azure этой возможности не предусмотрено.
Среди преимуществ среды Windows Azure, следует отметить:
- постоянное обновление и техническая поддержка со стороны
производителя, что невозможно сделать в среде Virtual Box;
- улучшенные возможности в области обработки трехмерной графики,
более высокий уровень 3D-акселерации, в Virtual Box эти возможности не
предусмотрены;