Локальная вычислительная сеть ЗАО «Аплана Софтвер»

Маршрутизатор (Router). Основной функцией маршрутизаторов является обеспечение соединений (маршрутов передачи данных) между узлами различных сетей, которые могут быть разделены значительным географическим расстоянием и несколькими промежуточными сетями. Маршрутизатор создает канал передачи данных, находя подходящий маршрут и инициируя первоначальное соединения по этому маршруту.  
На практике маршрутизация реализуется аппаратно-программным обеспечением, работающим на сетевом уровне эталонной модели OSI. Аппаратные средства маршрутизации могут быть как внутренними, так и внешними. Внутренние маршрутизаторы представляют собой специальные платы, устанавливаемые в разъем расширенного компьютера и питающиеся от общего блока питания. Внешние маршрутизаторы – это отдельные устройства со своим собственным блоком питания.  
Задача маршрутизатора состоит в поиске маршрута для передачи пакетов данных от узлов одной сети к другой и в пересылке пакетов по этому маршруту. Маршрутизаторы работают на сетевом уровне и поэтому являются протоколо-независимыми. Это связано с тем, что в пакетах различных протоколов используются разные форматы адресных полей. Например, маршрутизатор, предназначенный для использования с протоколом IP (Internet Protocol), не сможет корректно обрабатывать пакеты с адресами в формате ISO и наоборот. Большинство маршрутизаторов поддерживают несколько протоколов канального уровня. Ранние модели маршрутизаторов работали лишь с одним сетевым протоколом, а современные поддерживают одновременно несколько протоколов. 
Особенности работы маршрутизатора позволяют использовать его в качестве пакетного фильтра. Независимость от протоколов канального уровня позволяет использовать маршрутизаторы для объединения сетей с различными архитектурами — например, соединения сетей Ethernet и Token Ring или Ethernet и FDDI.

Мост (bridge) - устройство, предназначенное для передачи пакетов данных из одной сети в другую. С функциональной течки зрения, мосты относятся к канальному уровню эталонной модели OSI. Мосты позволяют программам и протоколам, работающим на более высоких уровнях, рассматривать объединение нескольких сетей, как одно целое. 
Наряду с передачей данных, мосты могут, также, выполнять их фильтрацию. Это означает, что в сеть N2 будут попадать только те пакеты, которые предназначены для узлов этой сети. А пакеты, предназначенные для узлов сети N1, из которой они поступают, будут возвращаться обратно. 
Значения терминов «мост» и «маршрутизатор» во многом сходно. Основное отличие от мостов состоит в том, что маршрутизаторы работают на сетевом уровне эталонной модели OSI.

Канал (Channel) Каналом называется физический или логический путь для передачи сигналов. В контексте компьютерных сетей чаще всего встречаются упоминания каналов двух типов: коммуникационных и дисковых. Коммуникационным каналом называется маршрут, по которому происходит передача данных, речи или видеоизображения. Современные технологии передачи данных позволяют организовывать несколько коммуникационных каналов внутри одного физического кабеля. 
Дисковым каналом, в конфигурации с жестким диском, называются компоненты, посредством которых осуществляется взаимодействие операционной системы с накопителем на жестком диске.

5. Функциональное соответствие видов коммуникационного оборудования уровням модели OSI.

Лучшим способом для понимания  отличий между сетевыми адаптерами, повторителями, мостами/коммутаторами и маршрутизаторами является рассмотрение их работы в терминах модели OSI. Соотношение между функциями этих устройств и уровнями модели OSI показано на рисунке.

Рис.12 Соответствие функций коммуникационного оборудования модели OSI.

 

Повторитель, который регенерирует сигналы, за счет чего позволяет увеличивать  длину сети, работает на физическом уровне.

Сетевой адаптер работает на физическом и канальном уровнях. К физическому уровню относится та часть функций сетевого адаптера, которая связана с приемом и передачей сигналов по линии связи, а получение доступа к разделяемой среде передачи, распознавание МАС-адреса компьютера - это уже функция канального уровня.

Мосты выполняют большую часть своей работы на канальном уровне. Для них сеть представляется набором МАС-адресов устройств. Они извлекают эти адреса из заголовков, добавленных к пакетам на канальном уровне, и используют их во время обработки пакетов для принятия решения о том, на какой порт отправить тот или иной пакет. Мосты не имеют доступа к информации об адресах сетей, относящейся к более высокому уровню. Поэтому они ограничены в принятии решений о возможных путях или маршрутах перемещения пакетов по сети.

Маршрутизаторы работают на сетевом уровне модели OSI. Для маршрутизаторов сеть - это набор сетевых адресов устройств и множество сетевых путей. Маршрутизаторы анализируют все возможные пути между любыми двумя узлами сети и выбирают самый короткий из них. При выборе могут приниматься во внимание и другие факторы, например, состояние промежуточных узлов и линий связи, пропускная способность линий или стоимость передачи данных.

Для того, чтобы маршрутизатор мог  выполнять возложенные на него функции  ему должна быть доступна более развернутая информация о сети, нежели та, которая доступна мосту. В заголовке пакета сетевого уровня кроме сетевого адреса имеются данные, например, о критерии, который должен быть использован при выборе маршрута, о времени жизни пакета в сети, о том, какому протоколу верхнего уровня принадлежит пакет.

Благодаря использованию дополнительной информации, маршрутизатор может  осуществлять больше операций с пакетами, чем мост/коммутатор. Поэтому программное  обеспечение, необходимое для работы маршрутизатора, является более сложным.

На рисунке показан еще один тип коммуникационных устройств - шлюз, который может работать на любом уровне модели OSI. Шлюз (gateway) - это устройство, выполняющее трансляцию протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие из одной сети, в формат другой сети. Шлюз может быть реализован как чисто программными средствами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Трансляция одного стека протоколов в другой представляет собой сложную интеллектуальную задачу, требующую максимально полной информации о сети, поэтому шлюз использует заголовки всех транслируемых протоколов.

 

3. Проект ЛВС.

 

При проектировании любой ЛВС существуют типовые этапы выполнения сетевых проектов:

• Анализ (формирование) требований;
• Выбор оборудования;
• Построение технической модели;
• Тестирование системы.

1. Анализ (формирование) требований.

Основная цель дипломной работы – составить проект структурированной кабельной системы для компании Аплана Софтвер на 7 этаже здания Института Космических Исследований. Данная СКС должна соответствовать принятым международным стандартам (ANSI/TIA/EIA-568-A и ISO/IEC11801), и обеспечить передачу всех видов информации (данные, голос, видео и т.д.) с учетом перспектив развития современных информационных технологий. Кроме того, СКС должна обеспечить интеграцию и работоспособность всех элементов и систем этажа.

В частности на базе СКС будет  развернута компьютерная и телефонная сети, охранная и пожарная сигнализации, системы оповещения, видеонаблюдения, контроля доступа, бесперебойного питания и резервного копирования. В рамках дипломной работы планируется рассмотреть реализацию некоторых из этих систем.

1. Требования к СКС.

СКС должна быть выполнена в соответствии с международным стандартом ISO/IEC 11801 на кабельные системы и состоять из горизонтальной подсистемы:

Горизонтальная подсистема должна быть организована на основе 4-парного  медного кабеля неэкранированная витая  пара категории 5е (проводка для ЛВС и телефонной системы).

Кабель должен прокладываться: по коридорам – в металлических  лотках за фальшпотолком;  внутри комнат – в декоративном пластиковом  коробе сечением 200х100 мм.

На рабочем месте необходимо установить информационную розетку с двумя модулями RJ45 для подключения компьютера,  телефонного аппарата, факсимильного аппарата или модема, две силовые розетки, подключенные к сети гарантированного электроснабжения  и одну силовую розетку, подключенная к сети бытового электроснабжения.

Коммутационное оборудование должно устанавливаться в 19-дюймовые монтажные  шкафы глубиной не менее 60 см.

2. Требования к активному оборудованию ЛВС.

В состав активного оборудования ЛВС  должны входить два коммутатора  с поддержкой технологий виртуальных сетей и сетевого управления, шесть концентраторов, а также маршрутизатор с технологией межсетевого экрана(firewall).

Активное оборудование должно быть произведено компаниями Cisco и Allied Telesyn.

3. Требования к системе управления ЛВС.

Система управления ЛВС должна обеспечить управление всеми информационными ресурсами ЛВС, в том числе и ЛВС первой очереди.

Система управления ЛВС должна осуществлять:

инвентаризацию – получение  информации о состоянии аппаратных и программных средств, входящих в сеть;

сбор статистики и мониторинг основных параметров производительности сети: скорости передачи пакетов, нагрузки, уровня ошибок и др.;

возможность настройки параметров сети;

Изготовителем системы управления ЛВС должна быть компания Microsoft.

4. Требования к серверам.

В качестве серверов для:

управления корпоративной базой данных, центрального файлового сервера, файлового сервера рабочих групп, сервера электронной почты, web-сервера и сервера резервного копирования должны быть использованы компьютеры с характеристиками не ниже, чем следующие:

не менее 2-х процессоров с  параметрами не ниже: Рentium-III 1000 MHz, c объёмом L2-cache не менее 256 KB);

оперативная память не менее 1 GB;

объём дискового пространства не менее 50 GB;

интерфейс дисков – не ниже Ultra-3 Wide SCSI;

дисковод CD-ROM;

сетевая карта 100Base-TX.

серверы должен быть установлены в серверной.

Уточнение марки серверов должно быть произведено на стадии «Технического проекта».

Серверы должны быть изготовлены компанией Hewlett-Packard.

5. Требования к сетевой операционной системе.

В качестве сетевой операционной системы  должны использоваться MS Windows 2000 Advanced Server.

6. Требования к рабочим станциям.

 

В состав ЛВС должны входить  рабочие  станции следующего функционального  назначения:

типовые рабочие станции для разработчиков;

мобильные рабочие станции для руководства и отдела продаж;

рабочие станции для организации  АРМ  систем защиты материально-технических  ценностей и информации.

В качестве типовых рабочих станций для разработчиков:

процессор не ниже Рentium-IV 1500 MHz, c объёмом L2-cache не менее 256 KB);

оперативная память не менее 512 MB;

объём дискового пространства не менее  40 GB;

интерфейс дисков – не ниже Ultra-ATA/100

видеоадаптер не ниже AGP 4x c видео-памятью не менее 32 МБ

дисковод CD-ROM;

сетевая карта 100Base-TX.

монитор не менее 17”.

предустановленная операционная система  MS Windows 2000 Professional.

В качестве мобильных рабочих станций для руководства и отдела продаж должны быть использованы компьютеры с характеристиками не ниже следующих:

процессор не ниже Рentium-IV или Pentium M 1500 MHz, c объёмом L2-cache не менее 512 KB;

оперативная память не менее 256 MB;

объём дискового пространства не менее  20 GB;

интерфейс дисков – не ниже Ultra-ATA/100.

дисковод CD-ROM или DVD;

сетевая карта 100Base-TX.

модем 56К

видеоадаптер не ниже AGP 4x c видео-памятью не менее 32 МБ;

матрица не менее 17”.

предустановленная операционная система  MS Windows 2000 Professional.

В качестве рабочих станций для организации систем защиты материально-технических ценностей и информации должны быть использованы компьютеры, имеющие следующие технические характеристики:

процессор не ниже Рentium-IV 1500 MHz, c объёмом L2-cache не менее 512 KB;

оперативная память не менее 256 MB;

объём дискового пространства не менее 20 GB;

интерфейс дисков – не ниже Ultra-ATA/66

дисковод CD-ROM;

сетевая карта 100Base-TX.

дисковод FDD 1.44 MB;

видеоадаптер с объёмом видеопамяти  не менее 16 MB;

монитор не менее 17”.

предустановленная операционная система  MS Windows 2000 Professional.

7. Требования к системе резервного копирования.

Система резервного копирования должна удовлетворять следующим требованиям:

проведение резервного архивирования  серверов и станций с заданными  операционными системами;

возможность резервного архивирования  системных данных для различных операционных систем;

возможность резервного архивирования  различных приложений (таких, как  Oracle, MS Exchange, Lotus Notes, MS SQL) в «горячем» режиме, т.е. без прерывания работы этих приложений;

возможность резервного архивирования открытых файлов;

поддерживать возможность переустановки  операционной системы MS Windows 2000 Server (в случае отказа дисковой подсистемы сервера) – без необходимости переустановки операционных систем с дистрибутива;

частичная автоматизация операций с носителями резервных копий;