Проектирование компьютерной сети предприятия

В качестве ОС на серверах чаще всего используют ОС семейства UNIX, так как они обладают большей по сравнению с Windows производительностью. Использование Windows оправдано в случае, если необходима тесная интеграция серверных программ с локальной сетью на основе платформы Windows.

Программное обеспечение для ОС Linux и FreeBSD не требует лицензирования, поэтому может быть получено бесплатно. Тем не менее ряд компаний (Red Hat, Corel, Mandrike) продают дистрибутивы операционной системы Linux, включающие набор адаптированных в совместной работе программ, средства их автоматической установки и обновления, а также оказывают техническую поддержку покупателям. Наиболее удобным путем приобретения Linux является приобретение такого дистрибутива у распространителей программного обеспечения. Стоимость дистрибутивов значительно ниже стоимости лицензий на серверные ОС Microsoft. Данные о доступных дистрибутивах Linux можно получить на сайте www.linux.ru.

КП. 230106. ДО. 2010

16

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

ПРИМЕР

Согласно принятому в п. 1.1 и 1.2 решению сервер Интернет должен выполнять функции маршрутизатора и сервера электронной почты. Для сокращения внешнего трафика также возможно выполнение функций прокси-сервера.

Выберем в качестве сервера модель USN Zeus Super micro iGT100. Конфигурация сервера приведена в табл. 2. Стоимость согласно прайс-листа фирмы «Импульс-С» от 25.05.09 составляет 30869 руб.

Конфигурация Интернет-сервера  Таблица 3

Сервер будет работать под управлением  системы Linux (дистрибутив  Mandriva 2008 Spring Powerpack), серверное программное обеспечение для электронной почты и прокси-сервера входит в состав дистрибутива. Стоимость дистрибутива по данным сайта www.linux.ru составляет 2990 рублей.

1.5.2. Выбор маршрутизаторов, решений для виртуальных частных сетей и средств удаленного доступа.

При выборе модели маршрутизатора следует учитывать: область применения маршрутизатора (маршрутизатор доступа, маршрутизатор для объединения сетей различных технологий, коммутатор третьего уровня), производительность и набор дополнительных функций: фильтрация трафика, преобразование адресов и т. п.

Для объединения сетей на основе различных технологий как правило используется компьютер с установленной серверной операционной системой. Как правило к производительности таких устройств жесткие требования не предъявляются.

Для маршрутизаторов доступа производительность как правило не указывается, так как один из их интерфейсов используется для удаленного доступа и имеет низкую пропускную способность. Такой маршрутизатор должен иметь порт для подключения оборудования удаленного доступа (модема). Для взаимодействия маршрутизатора и модема как правило используется последовательный порт или сеть Ethernet. Также часто применяется специализированное оборудование доступа, выполняющее функции модема и маршрутизатора. Наиболее распространенные варианты применения пограничного оборудования приведены в табл. 3.

При очень жестких требованиях к безопасности функции маршрутизации и фильтрации трафика распределяются между несколькими устройствами.

КП. 230106. ДО. 2010

17

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

При этом пограничный маршрутизатор подключается к сети через специализированное устройство, выполняющее только фильтрацию сетевого трафика – брандмауэр.

Варианты решений при выборе оборудования доступа

Модем

Маршрутизатор

Особенности применения

Достоинства и недостатки

Кабельный (или  xDSL) модем с интерфейсом локальной сети

Сервер под управлением сетевой ОС

Связь модема и сервера по выделенному сегменту локальной сети, фильтрация и учет         трафика осуществляется программными средствами

Гибкое дешевое решение, позволяет совместить функции сервера Интернет, маршрутизатора и сетевого экрана. Относительно низкая надежность и безопасность.

Кабельный (или xDSL) модем с интерфейсом локальной сети

Специализированный маршрутизатор

Связь модема и сервера по выделенному сегменту локальной сети. Фильтрация и учет         трафика осуществляется маршрутизатором, если он обладает этими функциями.

Высокая надежность, простота администрирования, широкие возможности по управлению трафиком. Специализированный маршрутизатор с широкими возможностями дороже. чем сервер.

Модем для телефонных линий с интерфейсом RS-232

Маршрутизирующий сервер под управлением сетевой ОС

Связь модема и сервера через последовательный порт, фильтрация и учет трафика осуществляется программными средствами

Гибкое дешевое решение, позволяет совместить функции сервера Интернет, маршрутизатора и сетевого экрана.

Относительно низкая надежность и безопасность, низкая скорость соединения по телефонной линии.

Модем для телефонных линий с интерфейсом RS-232

Специализированный маршрутизатор с интерфейсом RS-232

Связь модема и маршрутизатора через последовательный порт

Одно из самых дешевых решений. Как правило маршрутизаторы, ориентированные на работу с модемами для телефонных линий обладают низкими возможностями по управлению трафиком, но в общем случае обеспечивают большую безопасность.

КП. 230106. ДО. 2010

18

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Основными характеристиками устройств и программного обеспечения для построения VPN являются поддерживаемый набор протоколов туннелирования и скорость передачи шифрованных данных. Наиболее распространенным протоколом VPN в настоящее время является IPSec, поэтому рекомендуется выбирать решения на его основе. Пропускная способность устройств для VPN должна быть не меньше пропускной способности канала доступа к Интернет.

Сервер удаленного доступа служит для приема входящих звонков абонентов, подключающихся к сети организации по каналам «точка - точка» (через модем). Основными характеристиками сервера удаленного доступа являются число модемов в модемном пуле, интерфейс подключения к телефонной сети и набор поддерживаемых протоколов модемной связи.

Требования к числу модемов определяются числом одновременных подключений удаленных пользователей. Если требуется обслуживание не более двух одновременных подключений, то в качестве сервера удаленного доступа может быть использован обычный компьютер с соответствующим числом модемов. В случае, если организация не предполагает оказания услуг доступа к Интернет на коммерческой основе, то достаточным является поддержка протокола V.34 или V.34+.

Наиболее распространенными интерфейсами подключения к телефонной линии являются аналоговый (обычная телефонная линия разъем RJ-11) и цифровой интерфейс Е1 (30 каналов тональной частоты с временным уплотнением). В последнем случае необходимо предусмотреть аренду цифрового канала у городской телефонной сети (Тарифы приведены на сайте ОАО «Северо-Западный телеком» http://komi.nwtelecom.ru).

Согласно п. 1.1, 1.2 функции маршрутизатора будут выполнятся сервером Интернет, выбор модели сервера проведен в п. 1.5.1.

В соответствии с п. 1.4. подключение локальной сети к Интернет осуществляется по технологии IDSL со скоростью не менее 33.6 Кбит/с. Наиболее экономически целесообразным решением является применение для этой цели модема Zelax М-144B (http://www.Zelax.md/m-144.html) с максимальной скоростью передачи данных 144 Кбит/с.  В соответствии с прайс-листом фирмы Zelax стоимость модема составляет 11866 рублей.

Связь модема и сервера осуществляется по интерфейсу Ethernet 10Base-T (необходим один соединительный кабель длиной 3 м.)

КП. 230106. ДО. 2010

19

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

1.5.3. Выбор коммутаторов и концентраторов

В настоящее время концентраторы почти не выпускаются — им на смену пришли сетевые коммутаторы (свитчи), выделяющие каждое подключенное устройство в отдельный сегмент. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Формулирование требований к сетевому оборудованию и выбор конкретных моделей производится с использованием схемы соединений сети (см. пример на рис. 3).

Основным требованием к коммутатору является наличие необходимого числа портов требуемой сетевой технологии. Требуемое число портов определяется числом подключаемых к устройству узлов сети с учетом требований по расширяемости.

Для коммутаторов, используемых для объединения сетей на основе различных кабельных систем (например 10Base-2 и 10Base-T) и различных технологий (10Base-T и 100Base-TX) необходимо наличие соответствующего числа портов каждого типа.

При выборе коммутатора предъявляются требования к наличию требуемого числа портов, а также требования к производительности

(см. ч.1, п. 5). Объем данных, передаваемых через коммутатор рассчитывается как половина суммы внешнего трафика подключаемых к нему сегментов. Это значение позволяет оценить требования к пропускной способности коммутатора, выраженной в битах в секунду или кадрах в секунду. Часто производители оборудования приводят только косвенные данные о производительности коммутатора или ограничиваются указанием области применения.

Дополнительным требованием к коммутаторам является возможность установки в стандартную монтажную стойку.

Согласно схеме, приведенной на рисунке, в сети должно быть установлено следующее оборудование:

• 4 коммутатора 10Base-T для подключения узлов торгового зала с числом портов не менее 11 (14 с учетом требований по расширяемости).
• 2 коммутатора 100Base-TX для подключения узлов аналитического отдела с числом портов не менее 14 (18 с учетом требований расширяемости).
• 1 коммутатор 100Base-TX для подключения коммутаторов сегмента торгового зала с числом портов не менее 5.
• 1 коммутатор 100Base-TX для подключения узлов серверного сегмента (маршрутизирующий сервер и до двух серверов для хранения данных и работы системы автоматизированного управления, не менее 4-х портов).

Для упрощения схемы целесообразно подключить коммутаторы сегмента торгового зала и серверы непосредственно к коммутатору (см. рис. 5). При этом не нужны коммутатор 10Base-T для подключения коммутаторов сегмента торгового зала и коммутатор 100Base-TX для подключения узлов серверного сегмента, но коммутатор должен иметь не менее 9 портов Ethernet/Fast Ethernet.

КП. 230106. ДО. 2010

20

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

При этом размер сегментов уменьшится, поэтому производительность сети возрастет.

Окончательный вариант схемы соединений приведен на рис. 5.

Монтируемый в 19" стойку коммутатор D-Link DGS-1216T GE, web управление имеет 16 портов Ethernet/Fast Ethernet с автоопредлением. Согласно прайс-листу компьютерной фирмы «Импульс-С» от 25.05.09 стоимость коммутатора 7297 рублей. Пропускная способность при работе порта в режиме 10Base-T 1488100 пакетов/сек на порт, при работе порта в режиме 100Base-TX 1488100 пакетов/сек на порт.

Монтируемый в 19" стойку коммутатор D-Link DGS-1224T GE, web управление имеет 24 порта Ethernet. Согласно прайс-листу компьютерной фирмы «Импульс-С» от 25.05.09 стоимость коммутатора 9979 рублей. Будем использовать эту модель коммутатора для подключения узлов торгового зала и аналитического отдела (всего 6 коммутаторов).

1.5.4. Выбор серверов локальной сети и сетевых принтеров

Серверы локальной сети как правило используются для работы службы доступа к файлам и принтерам локальной сети (файл-серверы) службы каталогов и различных программ автоматизации управления и документооборота.

Общие принципы выбора серверов локальной сети такие же, как и при выборе серверов Интернет. Требования к техническиу характеристикам сервера (производительности процессора, объему памяти и дискового пространства) зависят от числа обращений к серверу операционной системы и прикладного программного обеспечения. Установление требований к техническим характеристикам - достаточно сложная задача, решаемая в основном на основании опыта и анализа публикуемых в Интернет отзывов.

Модель сервера, предназначенного для работы системы автоматизации управления как правило выбирается по согласованию с поставщиком программного обеспечения.

Если большинство компьютеров в сети работают под управлением ОС Windows, то в качестве файл-сервера локальной сети обычне используется компьютер с ОС Windows 2000/2003 Server, включающей в себя службу доступа к файлам и службу каталогов Active Directory.

Рекомендации по выбору конкретных моделей файл-серверов приведены на сайтах производителей. При этом необходимо учитывать требуемый для хранения данных объем дискового пространства.

В качестве сетевых принтеров в настоящее время как правило используются лазерные принтеры, так как струйные не обладают достаточной экономичностью, а матричные не обеспечивают требуемое качество печати. Основными характеристиками сетевого принтера являются размер бумаги, скорость печати, экономичность, возможность цветной печати. Требования к принтеру устанавливаются пс согласованию с организацией-заказчиком.

Иногда вместо сетевого принтера (то есть принтера с интегрированной сетевой картой) используется специальное устройство (принт-сервер) имеющее один сетевой порт Ethernet и несколько портов принтера (LPT) и служащее для подключения к сети несетевых принтеров.

КП. 230106. ДО. 2010

21

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

ПРИМЕР

Выбор серверов для работы системы автоматизации управления должен проводиться по согласованию с поставщиком программного обеспечения, поэтому в данном проекте приобретение сервера не проводится.

В качестве файл-сервера выберем модель ProLiant DL120R05. Конфигурация сервера приведена в табл. 4. Стоимость согласно прайс-листу фирмы «Импульс-С» от 25.05.09 составляет 28096 рублей.

Файл-сервер будет работать под управлением системы MS Windows 2008 Server Standart, включающей службу каталогов и службу доступа Стоимость лицензии согласно прайс-листу фирмы «Эльф» составляет 1590 рублей.

Для печати документов будем использовать 2 черно-белых лазерных сетевых принтера HP LJ P2015DN формата А4 с производительностью 26 стр/мин и возможностью дуплексной печати. Стоимость принтера согласно прайс-листу компьютерной фирмы Импульс-С от 25.05.09 17777 рублей.

КП. 230106. ДО. 2010

22

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

5. Проектирование структурированной кабельной системы и выбор пассивного сетевого оборудования.

Правила построения СКС рассмотрены в п. 8 первой части.

При проектировании СКС составляется спецификация на коммутационные элементы (различные виды кабеля, розетки коммутационные коробки) с указанием их цены.

Для удовлетворения требований по расширяемости сети рекомендуется строить СКС с избыточностью, то есть число розеток должно превышать число компьютеров в сети.

СКС магазина включает горизональные и вертикальную подсистемы. Так как построение сети решено проводить на основе технологий 10Base-T и 100Base-TX, все системы СКС можно построить на основе кабеля UTP категории 5. Проведем оценку требуемого числа элементов СКС.

Разводка кабелей горизонтальной подсистемы приведена на рисунке далее. Общая длина кабеля на этаже торгового зала:

L_T3= (8+8)*4 +15+20+25+30+20+31+25+31*5+8+13+18+23+28=477  

на этаже аналитического отдела:

L_AО= 22+34+34+38+38+41+33+35+39+39+42+48+43+49+61+59+73+70+82+82=923

Общая длина кабеля вертикальной подсистемы: 5х4+5хЗ+5х2+5=50 м.

Общая длина горизонтальной кабельной подсистемы 4*L_T3+ L_AO=2831 м.

Число розеток RJ-45 определяется числом подключенных к сети рабочих станций (и серверов печати) и составляет 28+44+2=74.

Для удовлетворения требований по расширяемости следует построить СКС с избыточностью и предусмотреть 0.2x74=15 дополнительных рабочих мест. Средняя длина кабеля между коммутационным узлом и розеткой (4*L_T3+ L_AO)/74 =38, поэтому для обеспечения расширяемости сети необходимо дополнительно 15 розеток и 38x15=570 метров кабеля.

Общая длина кабеля с учетом требований расширяемости 2831+50+570=3451 м. общее число розеток 89.

С учетом требований по расширяемости число компьютеров на этаже 1.2x11=13, поэтому число портов в кроссовых панелях распределительных пунктов этажа не менее 13.

С учетом требований по расширяемости число компьютеров и принтеров на этаже аналитического отдела 1.2x28+2=36, из них непосредственно к центральному распределительному пункту могут быть подключены до 13. Кроме того, к центарльному распределительному пункту подключаются 7 кабелей от коммутаторов и серверов, поэтому общее число портов не менее 13+7=20

К промежуточной коммутационной панели этажа аналитического отдела подключаются до 13x1.2+1=18 компьютеров, общее числе гнезд не менее 18.

Соединительные кабели требуются для подключения компьютеров к розеткам и розеток коммутационных панелей к сетевому оборудованию.

КП. 230106. ДО. 2010

23

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Число кабелей равно сумме числа розеток и числа гнезд на коммутационных панелях: 11x4+28=72. Еще один кабель необходим для соединения маршрутизатора и модема, общее число соединительных кабелей 73. Длина соединительного кабеля 3 м.

В распределительных пунктах этажей устанавливается кроссовая панель на 24 порта (высота 1U) и коммутатор (2 U). Общая высота 3U. Оборудование будет размещаться в настенном монтажном шкафу TWT-CBW2 (6 UNIT, 19" 600x400)

В распределительном пункте здания (серверная комната) необходимо установить: два сервера (высота 5 U каждый), 2 коммутатора 24 порта (1 U), 1 кроссовую панель 24 порта (2U). Общая высота 14 U. Оборудование будет размещаться в напольному монтажном шкафу TWT-CBE (21 UNIT 19" 600x800)

Спецификация на пассивное сетевое оборудование приведена в табл. 5.

КП. 230106. ДО. 2010

24

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Спецификация на коммутационные элементы(предварительная оцен

Основания: 1 - прайс-лист фирмы «Совместные технологии» от 30.04.2010. 2 - прайс-лист на заказ фирмы «Импульс-С» от 25.05.2010

КП. 230106. ДО. 2010

25

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

1.6. Схема сети и спецификация на оборудование

По результатам выбора оборудования (п. 1.5.1 - 1.5.5) может быть составлена спецификация и схема соединений сети, являющиеся результатами проекта.

Логическая схема компьютерной сети приведена на рис. 6. Спецификация на оборудование приведена в таблице 6.

Таблица 6

КП. 230106. ДО. 2010

26

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Спецификация на оборудование

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Источники данных: 1- фирма «Импульс-С», 2. См. сайт производителя, 3. Компания «Эльф», 4. Магазин «Совместные технологии».

КП. 230106. ДО. 2010

27

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Производители и поставщики сетевого оборудования и программного обеспечения

КП. 230106. ДО. 2010

28

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

2. Схема компьютерной сети.

КП. 230106. ДО. 2010

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

  Разраб.

В.В.Вилежанинов

Схема компьютерной сети

Литера

Лист

Листов

  Провер.

В.В.Гузей

у

29

30

СЦБТ  гр.ТО-31