Разработка эскизного проекта ЛВС

 

 

2.4 Выбор оборудования серверов и клиентских машин

 

Рассмотрим расчетные значения производительности серверов и рабочих станций:

service->server_mu      [Мбит/с]

6,7E+00   3,1E+00   2,7E+00   1,9E+00   5,1E-02   3,2E-01   1,1E+00  

end

type->client_mu      [Мбит/с]

0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5

End

Производительность серверов или рабочих станций, выраженная в пакетах в секунду, вычисляем по формуле

.     (2.1)

q=1000 байт – длина пакета в сети.

Таким образом, получаем:

μпак1=6,7*106/(8*1000)=837,5 пак/с,

μпак2=3,1*106/(8*1000)=387,5 пак/с,

μпак3=2,7*106/(8*1000)=337,5 пак/с,

μпак4=1,9*106/(8*1000)=237,5 пак/с,

μпак5=0,051*106/(8*1000)=6,4 пак/с,

μпак6=0,32*106/(8*1000)=40 пак/с,

μпак7=1,1*106/(8*1000)=137,5 пак/с,

Аналогично рассчитывается производительность рабочих станций.

С учетом коэффициента расширения (число операций, приходящихся 
на 1 байт информации) рассчитаем быстродействие каждого сервера по формуле:

 [оп/с].     (2.2)

Где:  =70 Мбит/с - скорость передачи данных НМД;

=0,01 с - время произвольного доступа к НМД;

=0,05 - вероятность обращения к НМД при обработке входящих пакетов;

=1000 байт - размер пакета.

Примечания

1 Скорость передачи данных НМД для внутренней зоны диска от 44,2 
до 74,5 Мбайт/с и от 60 до 111,4 Мбайт/с – для внешней зоны.

2 Время произвольного доступа – от 3 до 15 мс.

3 Коэффициент расширения (пересчета) для учетных задач 200÷400, для задач планирования - 1000÷5000, прогнозирования - 10000÷20000 [1].

 

Результаты вычисления быстродействия серверов 1-7 (Моп/с = миллионы операций в секунду) приведены в таблице 2.4, а рабочих станций для 6 типов пользователей - в таблице 2.5.

Таблица 2.4. Быстродействие серверов

Параметр	Сервер
	s1	s2	s3	s4	s5	s6	s7
, Мбит/c	6,7	3,1	2,7	1,9	0,051	0,32	1,1
, пак/c	837,5	387,5	337,5	237,5	6,4	40	137,5
	500	500	500	500	3000	400	200
v, Моп/c	435	198	171	119	15	11	23

 

Таблица 2.5. Быстродействие рабочих станций

Параметр	Тип пользователя
	1	2	3	4	5	6
, Мбит/c	0,5	0,4	0,4	0,4	0,4	0,5
, пак/c	62,5	50	50	50	50	62,5
	500	1000	3000	1000	500	500
v, Моп/c	27	47	100	47	21	27

 

В качестве серверов используем:

• s1- s3 (файл-серверы) - DESTEN Navigator DX000ILT5;
• s5 (сервер базы данных)- DESTEN Navigator QX000ILR4 (4U);
• s4, s6, s7 (печать, e-mail, WEB) - DESTEN Navigator SX000DSR4 (4U);
• рабочие станции для всех пользователей - Lenovo ThinkStation S30 310D800.

 

Таблица 2.6. Оборудование для серверов и рабочих станций

Модель	Оперативная память	Дисковая подсистема	Процессоры
DESTEN Navigator DX000ILT5	Двухканальная до 32GB DDR2 533/667 8 слотов FBDIMM	1 канал ATA 100  6 каналов SATA II с поддержкой RAID 0, 1 и 10  8 каналов SAS LSI 1068 контроллер с возможностью модернизации в аппаратный RAID 0, 1, 5, 10, 50 – Intel® I/O процессор 333 MHz	Quad-Core Intel® Xeon® Processors 5400 серии 2,00 - 3,16 GHz, 12 MB L2 с  частотой системной шины 1333MHz
DESTEN Navigator QX000ILR4 (4U)	Двухканальная до 64Гб DDR2 400 ECC Reg 16 слотов DIMM	2 канала Ultra SCSI 320 с поддержкой RAID 0, 1 и 10 на базе LSI Logic LSI53C1030	Intel® Xeon® MP Processors 2,83 - 3,66 GHz, 1MB L2, 4-8MB L3   7000 серия Dual-Core Intel® Xeon® Processor 2,66, 3,0 GHz 1-2x2MB L2 с частотой сис-темной шины 667/800 MHz
DESTEN Navigator SX000DSR4 (4U)	Двухканальная до 8 GB ECC DDR2 667/800 4 слота DIMM	канал ATA 100 1 канал FDD 4 канала SATA II (3Gbps) с поддержкой RAID 0, 1 и 10	Dual Core Intel® Xeon® 3000 Processor 1,86 - 3,0 GHz, 2-4 MB L2 с частотой системной шины 1066/1333 MHz
Lenovo ThinkStation S30 310D800	Lenovo ThinkStation S30 310D800 4096 MB DDR3	SATA	Intel Xeon E5-1607 (3.0GHz), 4096MB, 250GB, DVD+/-RW, Shared VGA, Windows XP Professional

 

 

2.5 Выбор программного обеспечения

 

Сетевая операционная система (англ. Network operating system) – это операционная система, которая обеспечивает обработку, хранение и передачу данных в информационной сети [2].

Главными задачами сетевой ОС являются разделение ресурсов сети и администрирование сети. Системный администратор определяет разделяемые ресурсы, задает пароли, определяет права доступа для каждого пользователя или группы пользователей. Отсюда сетевые ОС делят на сетевые ОС для серверов и сетевые ОС для пользователей [3].

Использование Windows Server 2003 совместно с Windows ХР Professional позволяет получить максимальную отдачу от применения современных технологий при создании сетевой инфраструктуры. Эти технологии позволяют управлять программным обеспечением и обеспечивают максимальный уровень готовности и защиты для пользовательских данных.

ОС Microsoft Windows Server Standard 2008 R2 разработана для предприятий среднего и большого бизнеса. ОС рекомендуется для серверов, работающих с сетевыми приложениями, программами отправки сообщений, системами управления запасами и обслуживания пользователей, базами данных, веб-узлами электронной коммерции, а также для файловых серверов и серверов печати. Данная операционная система обеспечивает высокую надежность, производительность и экономическую эффективность [7].

С учетом особенностей данного проекта ОС Windows Server 2008 Standard будет установлена на серверы S1-S7.

Цена версии ОЕМ на 5 лицензий – 26 000 руб. С учетом масштабируемости необходимо закупить 2 комплекта.

В качестве клиентской операционной системы предлагается использовать Windows ХР Professional, которая предназначена для корпоративных пользователей и обеспечивает высокий уровень масштабируемости и надежности. Работа с Windows выдвигает повышенные требования к оборудованию. Однако такие удобства, как унифицированный графический интерфейс, общие для всех программ шрифты и устройства, возможность работы сразу с несколькими приложениями и использования буфера памяти для переноса данных между ними, окупаются достаточно быстро [7].

В данном проекте ОС Windows ХР Professional не требует отдельной закупки, т.к. поставляется вместе с рабочими станциями.

 

2.6 Выбор способа подключения к действующей сети и сети Интернет

 

Условие поставленной задачи предусматривает подключение разрабатываемой ЛВС к действующей сети, размещенной в здании, удаленном от основного на расстояние в 912 м.

Для подключения к существующей локальной сети в другом здании можно предложить прокладку экранированной витой пары между корневым концентратором проектируемой сети и коммутатором существующей сети. Однако этот вариант достаточно трудоемкий и дорогостоящий. К тому же пропускная способность до 100 Мбит/с сохраняется при прокладке витой пары на расстоянии до 300 м.

Еще один из способов подключения к сети, удаленной от разрабатываемой на большое расстояние, - это использование оптоволоконного кабеля.

Наличие колодцев и туннелей для кабельных каналов между зданиями, сети которых предстоит объединить, очень привлекательно. В них достаточно легко можно осуществить монтаж кабельной системы и доступ к уже проложенным кабелям.

При отсутствии систем кабельной канализации, есть возможность соединить здания посредством прокладывания кабелей непосредственно в земле. В этом случае, он укладывается в песчаную подушку, чтобы исключить его повреждение от перепада температур.

Есть вариант проложить трассы «по воздуху» с использованием столбов. Тогда для подвеса может быть использован трос либо используемый кабель должен быть самонесущим.

В некоторых случаях (в основном на промышленных предприятиях) для прокладки коммуникаций используются каблегоны. Это приспособления, внешне напоминающие лестницы, расположенные на высоте воздушных линий, на которые укладываются кабели.

Для данного проекта выберем совершенно другой, но не менее эффективный способ. Будем исходить из той ситуации, когда здания, которые необходимо объединить, расположены в местах, где доступна сеть передачи данных какого-либо провайдера услуг связи. Тогда есть возможность заключить договор с провайдером связи о передаче данных между зданиями через его сеть.

Соединяем интересующую нас сеть в удаленном здании через Интернет при помощи VPN (Virtual Private Network - виртуальная частная сеть). Несмотря на использование общедоступных каналов Интернет через виртуальную частную сеть пользователю доступны ресурсы корпоративной сети своего предприятия. Таким образом, пользователи из всех филиалов организации независимо от удаленности от центрального офиса могут общаться между собой, как будто бы они подключены к своей локальной сети в одном здании.

Безопасность передачи данных через VPN достигается при помощи шифрования передаваемых данных и адресов [11].

Для организации VPN необходимо:

1) Канал доступа для центрального офиса и каждого подразделения или пользователя.

2) Оборудование узла доступа - маршрутизатор. Второй маршрутизатор устанавливается в интересующем нас здании.

3) Квалифицированная настройка доступа.

 

Обычно для организации виртуальных частных сетей используются маршрутизаторы (роутеры), наделенные подобной функцией. Маршрутизатор – это устройство, обеспечивающее обмен информацией между различными сетями [8]. Выполняемые функции современного маршрутизатора наглядно представлены на рисунке 3.4.

Рисунок 2.4 – Функции современного маршрутизатора

Средняя стоимость маршрутизаторов, предназначенных для сетей уровня предприятия, от 40 000 руб. В данном проекте предлагается использовать маршрутизатор Cisco ME-3400EG-12CS-M (цена: 142863 руб.) [9]. Основные характеристики выбранного маршрутизатора представлены в таблице Б.4 приложения Б.

Принято выделять три основных вида VPN:

• с удаленным доступом (Remote Access VPN)
• внутрикорпоративные (Intranet VPN)
• межкорпоративные (Extranet VPN).

VPN удаленного доступа называют иногда Dial VPN. Они позволяют индивидуальным dial-up-пользователям связываться с центральным офисом через интернет или другие сети общего пользователя безопасным образом.

 

Интранет VPN еще называются «точка-точка», или LAN-LAN VPN. Они распространяют безопасные частные сети на весь интернет или другие сети общего пользования.

Экстранет VPN идеальны для e-коммерции. Они дают возможность безопасного соединения с бизнес-партнерами, поставщиками и клиентами. Экстранет VPN - это некое расширение Интранет VPN с добавлением файрволов, чтобы защитить внутреннюю сеть [13].

Таким образом, для данного проекта оптимально и достаточно соединение Intranet VPN. Схема соединения локальных сетей с помощью VPN представлена на рисунке 2.5

Преимущества такого вида подключения – отсутствие необходимости тянуть свои собственные каналы, подчас на достаточно большие расстояния. Использование частных каналов провайдера почти полностью исключает возможность кражи и подлога информации, а также возможность быть подверженным атаке.

Рисунок 2.5 – Схема соединения локальных сетей с помощью VPN

 

Способов подключения к международной информационной сети Интернет на сегодняшний день достаточно много:

- модемное соединение – Dial-Up, ADSL;

- соединение по выделенной линии (оптоволокно и т.д.)

- GPRS – доступ (через сотовый телефон)

- радиодоступ

- спутниковый интернет.

Все они отличаются друг от друга принципом работы, скоростью передачи данных, надежностью, сложностью настройки оборудования и, конечно же, ценой.

Оптимальным для разрабатываемой сети является технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). Это технология, позволяющая предоставлять по обычным аналоговым телефонным линиям высокоскоростной широкополосный доступ в Интернет. К тому же данная технология не загружает телефонную линию абонента, благодаря разделению диапазонов сигналов в телефонной линии, что является немаловажным плюсом в условиях работы организации.