Разработка вычислительной локальной сети

Экранированные модульные вилки были разработаны для терминирования экранированных кабелей различных типов. Как правило, вилка состоит из стандартного модульного коннектора с металлическим рукавом, проходящим по внешней поверхности коннектора и повторяющего его форму. При использовании таких вилок необходимо применять розетки, совместимые с этими вилками для обеспечения правильного функционирования экрана. Иногда заземляющий проводник экрана кабеля может терминироваться на одном из контактов вилки 8-позиционного модульного разъема, но при этом утрачивается возможность стандартного соединения четырех сбалансированных пар. Единственным экранированным коннектором, рекомендованным стандартом TIA, является так называемый IBM Data Connector.



2. Требования, предъявляемые к сети

2.1 Актуальность темы

Сегодня, качество и себестоимость производимых предприятием услуг и продуктов зависит от используемых технологий. В части отраслей информация является основополагающим фактором производства, а так же и основным продуктом. В связи с этим постоянно встают вопросы своевременного получения информации и защиты ее от конкурентов и недоброжелателей. Решение этих вопросов в значительной мере ложится на компьютерные сети и инфраструктуру.

Понятие локальной вычислительной сети (ЛВС): локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, таких как принтеры, сканеры, диски и другие периферийные устройства.

2.2 Постановка задачи

Основная цель дипломной работы - составить проект структурированной кабельной системы (далее СКС). Данная СКС должна соответствовать принятым международным стандартам, и обеспечить передачу всех видов информации с учетом перспектив развития современных информационных технологий. В частности на базе СКС будет развернута компьютерная сеть. А так же в дальнейшем можно будет разработать на основе проектируемой сети охранную и пожарную сигнализации, системы оповещения, видеонаблюдения, контроля доступа, бесперебойного питания и резервного копирования. В рамках дипломной работы планируется рассмотреть реализацию ЛВС системы.

На двух этажах объекта будут располагаться 50 рабочих станций, объединенные в одну организационную СКС. Объект представляет собой двухэтажное здание, принадлежащее ООО "Гарант".

1 Требования к активному оборудованию ЛВС.

В состав активного оборудования ЛВС должны входить коммутаторы с поддержкой технологий передачи данных Gigabit Ethernet; предотвращение DoS атак; зеркалирование портов; IGMP снупинг; Multicast, Unicast и Broadcast Storm Control; MLD снупинг; QoS; Поддержка: IPv6, MSTP, TFTP, DiffServ, BOOTP, DHCP, Jumbo Frames, ACL, STP, RSTP, Syslog, WRR.

2 Требования к системе управления ЛВС - доменному серверу.

Сервер домена необходимо реализовать для обеспечения управления всеми информационными ресурсами ЛВС, такими как: общие ресурсы каталогов, учётные записи пользователей на сервере. 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;

- удалённое управление администратором рабочим столом любого компьютера находящегося в домене.

3 Требования к файловому серверу.

Выделенный сервер, оптимизированный для выполнения файловых операций ввода-вывода. Предназначенный для хранения файлов любого типа. Обладающий большим объемом дискового пространства. Файл-сервер должен быть оборудован RAID контроллером для обеспечения быстрой записи и чтения и надёжности хранения данных.

4 Требования к сетевой операционной системе

Масштабируемость, т.е. способность обеспечивать работу в широком диапазоне различных количественных характеристик сети.

Совместимость с другими продуктами, способность работать в сложной гетерогенной среде интерсети в режиме plug-and-play.

Поддержка многосерверной сети и эффективная интеграция с другими операционными системами.

Наличие централизованной масштабируемой справочной службы.

Поддержка сетевого оборудования различных стандартов (Ethernet, Token Ring, ARCnet, FDDI), поддержка стандартов управления сетью.

5 Требования к рабочим станциям.

В состав СКС должны входить рабочие станции следующего функционального назначения:

типовые рабочие станции с хорошей производительностью для работы в офисных приложениях и в интернете;

Системное программное обеспечение:

На закупаемом оборудовании должна быть установлена операционная система, с корпоративной лицензией, с нижеперечисленными требованиями:

- возможность установки и поддержки работы пакета офисных прикладных программ;

- возможность установки и поддержки работы правовых баз данных "Консультант", "Гарант", "Tensor", программного обеспечения ABBYY FineReader Pro и других программных продуктов (либо их аналогов);

Монитор:

Размер экрана не менее "17"

6 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 возможность резервного архивирования открытых файлов;

автоматизация операций с носителями резервных копий;

высокая скорость проведения резервного архивирования и восстановления данных;

возможность проведения резервного архивирования данных файловых серверов и серверов приложений без прерывания работы приложений и пользователей;

возможность составления гибкого расписания для проведения резервного архивирования, учитывающего все особенности конкретной ЛВС;

гибкая система управления с удобным графическим интерфейсом;

возможность использования портативных сетевых хранилищ для резервирования и архивирования данных.

7 Требования к программно-аппаратным средствам доступа в Internet.

Программно-аппаратные средства доступа в Internet должны обеспечивать обмен данными по выделенному цифровому каналу со скоростью не менее 8 Мбит/с и с возможностью расширения.

Необходимо наличие резервного канала доступа в Интернет на случай непредвиденных технических неисправностей связей доступа в интернет с основным провайдером, либо для онлайн видео конференций чтобы избежать подвисание, притормаживайте видео сигнала при передаче интернет трафика.

Для локальной сети требуются дублирующие линии связи, которые подключаются по необходимости, т.е. при отсутствии сети на определённом сегменте линии кабеля в случае обрыва, плохого контакта, либо человеческого фактора, сеть пропадёт между сетевыми коммутаторами, но концентраторы в порядке, то можно использовать резервную кабельную линию до выяснения обстоятельств и применения мер по устранению разрыва сети.

Программно-аппаратные средства доступа в Internet должны включать в себя:

- выделенный маршрутизатор или модуль подключения в центральный маршрутизатор;

- программный или аппаратный межсетевой экран;

- обмен информацией с сетью Internet по соответствующим протоколам.

Межсетевой экран должен обеспечивать:

защиту СКС от доступа из сети Internet;

настройку алгоритмов передачи данных в зависимости от адресов IP и других характеристик передаваемых пакетов данных.

8 Безопасность локальной сети, подключенной к сети Интернет.

Подключение к сети Интернет вводит дополнительные требования к безопасности, поскольку появляются дополнительные факторы риска:

Вирусы и другое вредоносное ПО, распространяемое через сеть Интернет.

Несанкционированная передача (и перехват) частной и конфиденциальной информации.

Попытки несанкционированного удаленного проникновения в сеть.

Базовые принципы безопасности в тех случаях, когда локальная сеть подключена к сети Интернет только для получения данных из внешних источников:

Все компьютеры сети должны быть оснащены антивирусным ПО. Обновление антивирусного ПО должно выполняться ежедневно по расписанию в фоновом режиме.

Антивирусное программное обеспечение должно быть настроено на периодическую проверку системы от вирусов.

9 Требования к системе бесперебойного питания основного оборудования ЛВС.

Система бесперебойного питания основного оборудования ЛВС должна обеспечить выполнение следующих функции:

- Обеспечение электропитания центрального (основного) оборудования ЛВС при отсутствии внешнего питания;

- Защита активного от импульсных помех внешней электросети;

- Поддержка питания в пределах номинальных значений.

Система бесперебойного питания должна обеспечивать непрерывную подачу питания активного сетевого оборудования в целях защиты отключения пользователей из сети а так же выгорания портов на коммутирующем оборудовании. Система бесперебойного питания основного оборудования ЛВС должна строиться на локальных ИБП необходимой мощности.



3. Разработка структурной схемы

3.1 Анализ исходных данных

1 Информационные потоки ООО "Гарант"

У каждого отдела свои цели и задачи для выполнения определённой работы (Электронный документооборот):

Типовые задачи, решаемые в фирме представлены на рисунке 3.

Рисунок 3.1 - Направления деятельности на предприятии.

Организационная структура сети представляет собой информационные потоки каждого отдела, взаимосвязи отделов и дает представление о том, каким образом следует разрабатывать логическую и физическую структуры локальной вычислительной сети объекта.

Организационная структура фирмы

Распределение рабочих станций ООО Гарант.:

1. Руководитель организации (1 компьютер)

2. ИТ (2 компьютера)

3. Гл. бухгалтер (1 компьютер)

4. Офис менеджер (1 компьютер).

5. Аудиторский отдел (12 компьютеров)

6. Финансово экономическое отделение (8 компьютеров)

7. Отдел автоматизации (9 компьютеров)

8. Юридический отдел (16 компьютеров)

2. Схема информационных потоков предприятия

Документооборот предприятия представлен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Документооборот предприятия

3. Расчёт объёма потоков между отделами

Для каждого отдела определим информационную нагрузку каждой информационной связи каждого отдела предприятия связи. Информационная нагрузка одной информационной связи определяется по результатам анализа документооборота в обоих направлениях между данным подразделением и каждым подразделением, непосредственно с ним связанным.

Соотношение между информационными потоками выразим с помощью таблицы. Цифры, приведенные в таблице 3.2, условны, поскольку количество информации (в Мб/ч), идущей от одного отдела к другому, невозможно подсчитать без наблюдения за функционирующей сетью. Также для каждого отдела подсчитаем суммарный трафик. Отделы пронумеруем так же, как в п.3.1.

Таблица 3.2 - Соотношение между информационными потоками отделов

№ отдела	1	2	3	4	5	6	7	8	? получ.
1	-	150	200	250	150	100	125	150	1125
2	150	-	150	200	175	125	150	200	1150
3	200	150	-	125	250	150	150	175	1200
4	250	200	125	-	300	300	300	300	1775
5	150	175	250	300	250	-	-	-	1125
6	100	125	150	300	-	250	150	-	1075
7	125	150	150	300	-	150	200	-	1075
8	150	200	150	300	-	-	-	175	1000
? отпр.	1125	1150	1175	1775	1125	1075	1075	1000	19000

3.2 Оценка информационных потоков.

Определим коэффициент нагрузки локальной вычислительной сети:

где Ср - трафик в канале, Смакс - пропускная способность канала для технологии сети Fast Ethernet - 100 Mбит/с или 45000 Mбайт/час.

н - коэффициент нагрузки неструктурированной сети или домена коллизий - логического сегмента ЛВС, т.е. коммутатора соединенного с рабочими станциями. Доменом коллизий будем считать коммутатор с прилегающими соединительными проводами. Номер домена совпадает с номером коммутатора

Произведем расчет для каждого коммутатора или домена коллизий:

Коммутатор №1:

Коммутатор №2

:

Определим трафик к серверу и коэффициент нагрузки по трафику к серверу:

,

где - суммарный трафик для серверов.

Получаем:

Рассчитанные коэффициенты согласуются с условием допустимой нагрузки ЛВС, т.е. . Значит, данная структурная схема удовлетворяет требованиям.

3.2 Разработка структурной схемы сети

На основе разработанных информационных потоков в пункте 4 составим структурную схему локальной вычислительной сети. Все располагается в одном двухэтажном здании, причем отделы расположены на первом и втором этажах.

Укажем расположение отделов по этажам и обозначим количество рабочих станций:

Этаж №1:

- Финансово экономическое отделение (8 компьютеров)

- Офис-менеджер (1 компьютер)

- ИТ специалист(2 компьютера)

- Юридический отдел (16 компьютеров)

Этаж №2:

- Руководитель (1 компьютер)

- Гл. бухгалтер (1 компьютер)

- Аудиторский отдел (12 компьютеров)

- Юридический отдел (9 компьютера)

Сервера расположены на первом этаже в серверной комнате.На рисунке 3.3 приведена структурная схема сети.

Рисунок 3.3 - Структурная схема сети



4. Выбор оборудования для сети

Важнейший фактор выбора - это текущие и перспективные потребности. Прогноз степени загрузки сетей - это задача, которую администраторы сетей и проектировщики телекоммуникационной инфраструктуры офисных зданий должны решать для каждого конкретного случая. Выбор зависит от учета внешних и внутренних факторов. В каждой ситуации требуется анализ предшествующего развития и оценка перспектив. Самое безопасное решение для типовых проектов систем, создаваемых арендаторами отдельных помещений или части зданий, - открытые системы и апробированные стандарты. Категория системы будет определяться периодом аренды, возможностями расширения сети и требованиями приложений.

Для выбора кабельной системы с перспективой многолетней эксплуатации следует оценивать резерв взаимосвязанных параметров, для чего необходимы профессиональные знания. В условиях роста технологий предпочтительной на данный момент является категория СКС 5е.

В целях максимальной защиты информации сетей запрещается физическая коммутация ЛВС со всемирной сетью Internet. Для этих целей вводим независимые сети и делим сервера по группам. Таким образом повышается надёжность сетей базы данных от сетей с доступом в интернет.

Возможно развёртывание нескольких серверов виртуально на одном сервере, но потребуются более производительные сервера и при его серьёзной технической неисправности - поломке, может "упасть" вся сеть и для восстановления может потребоваться очень много времени.

Так же возможный вариант объединения сетей, но потребуется усиленная защита по конфиденциальности и защищённости базы данных, с возможностью шифрования потоков данных, усиленная защита от вирусов и хакерских атак и другие варианты, которые необходимо углублённо изучать, набравшись опыта работы в своей сфере специальности.

Все сервера и активное сетевое оборудование в серверной комнате, будут устанавливаться в напольный шкаф в нашем случае это DEPO Rack 600G3 B. ( Рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 - DEPO Rack 600G3 B.

Для размещения активного сетевого оборудования на этажах, будем размещать в настенный NT WALLBOX 6-63 B шкаф. (Рисунок 4.2)

Рисунок 4.2- Шкаф настенный NT WALLBOX 6-63 B

Выбор активного оборудования

Под активным сетевым оборудованием подразумевается оборудование, за которым следует некоторая "интеллектуальная" особенность. То есть маршрутизатор, коммутатор (switch) и т.д. являются активным сетевым оборудованием. Напротив -- повторитель (репитер) и концентратор (хаб) не являются АСО, так как просто повторяют электрический сигнал для увеличения расстояния соединения или топологического разветвления и ничего "интеллектуального" собой не представляют. Но управляемые свитчи относятся к активному сетевому оборудованию, так как могут быть наделены некой "интеллектуальной особенностью".

В качестве активного сетевого оборудования (switch) предлагается использовать оборудование фирм HP. Данное решение обеспечивает требуемые уровни отказоустойчивости и производительности. Компания и её оборудование зарекомендовали себя с самой лучшей стороны и являются одними из наиболее качественных продуктов на мировом рынке и как лидер в области сетевых технологий. Коммутаторы обладают наиболее экономичной и гибкой технологией, обеспечивающей увеличение полосы пропускания и повышение управляемости сети на всех уровнях; к тому же ее внедрение сопряжено с минимальными перестройками в сети.

Для использования в сети выбраны коммутаторы HP V1910-48G (рисунок 4.3):

Рисунок 4.3 - Коммутатор HP V1910-48G

Общие характеристики

Тип устройства - коммутатор (switch)

Возможность установки в стойку - есть

Объем оперативной памяти - 128 Мб

Объем флеш-памяти - 128 Мб

LAN

Количество портов коммутатора - 48 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

Внутренняя пропускная способность - 104 Гбит/сек

Управление

Консольный порт есть

Web-интерфейс есть

Поддержка Telnet есть

Поддержка SNMP есть

Тип управления уровень 3

Дополнительно

Поддержка стандартов

Auto MDI/MDIX, Jumbo Frame, IEEE 802.1p (Priority tags), IEEE 802.1q (VLAN), IEEE 802.1d (Spanning Tree), IEEE 802.1s (Multiple Spanning Tree), Link Aggregation Control Protocol (LACP)

Размеры (ШxВxГ)

440 x 44 x 260 мм

Дополнительная информация

4 Gigabit Ethernet SFP-порта

В качестве маршрутизатора, обеспечивающего доступ к сети Интернет используем ZyXEL GS-105B (рисунок 4.4)

Рисунок 4.4 - маршрутизатор ZyXEL GS-105B

Выбор рабочих станций:

В качестве рабочих станций для IT отделения, отделения автоматизации нам потребуется современный офисный компьютер, позволяющий выполнять работу в современных прикладных приложениях, выполнять поиск информации в интернете и многое другое. Исходя из этого было решено выбрать компьютер со следующими характеристиками:

Процессор Intel Core i5 c частотой от 3 Ггц, объем оператвной памяти 4 Гб, объем дискового пространства 500Гб со скоростью вращения 7200об/мин.

В качестве претендентов было рассмотрено несколько офисных ПК.

Так как все рабочие станции, представленные в таблице [4.1] удовлетваряют требованиям, то делаем выбор в сторону наиболее выгодного в плане цены, им становится ASUS P8H77-M PRO.

Таблица 4.1 - Сравнительная характеристик рабочих станций

Параметр сравнения	ASUS P8H77-M PRO	MSI B85M-G43	GIGABYTE GA-H81M-S1
Тип процессора	Intel Core i5-3470	Intel Core i5 - 3570	Intel® Core™ i5-4430
Параметр сравнения	ASUS P8H77-M PRO	MSI B85M-G43	GIGABYTE GA-H81M-S1
Тактовая частота	3.20ГГц	3.40 Ггц	3.1 Ггц
ОЗУ	DIMM DDR3, 4ГБ 1600Mhz	4Gb DDR-III 1600Mhz AMD	4Gb DDR-III 1600Mhz Samsung
Жесткий диск	HDD 500ГБ, Toshiba	HDD 500Гб. Toshiba	500 Гб Hitachi
Скорость обращения	7200 об/мин.	7200 об/мин.	7200 об/мин.
Система охлаждения	Zalman CNPS 8000B	Zalman CNPS7000V-PWM	TITAN TTC-NC85TZ
Блок питания	HIPER S400 400W	400W Cooler Master Extreme	400W Zalman
Корпус	Cooler Master Elite 241	Zalman ZM-T2 Plus Black	3Cott 5004 mATX
цена	15 830	16450	16330

В качестве рабочих станций для остальных отделов было выбрано аппаратное изделие Raspberry Pi 3 Model B (рисунок 4.2) , так как большинство используемых приложений будут выполняться на сервере приложений в терминальном режиме (тонкий клиент). Данное решение позволит комфортно выполнять все поставленные задачи и значительно сократит расходы на рабочие станции.

Рисунок 4.2 - Raspberry Pi 3 Model B

Характеристики

o Процессор: 64-битный 4-ядерный ARM Cortex-A53 с тактовой частотой 1,2 ГГц на однокристальном чипе Broadcom BCM2837;

o оперативная память: 1ГБ LPDDR2 SDRAM;

o цифровой видеовыход: HDMI;

o композитный выход: 3,5 мм (4 pin);

o USB порты: USB 2.0Ч4;

o сеть: WiFi 802.11n, 10/100 Мб RJ45 Ethernet;

o Bluetooth: Bluetooth 4.1, Bluetooth Low Energy;

o разъем дисплея: Display Serial Interface (DSI);

o разъем видеокамеры: MIPI Camera Serial Interface (CSI-2);

o карта памяти: MicroSD 8Gb;

o порты ввода-вывода: 40;

o габариты: 85x56x17 мм.

Так как большинство современных мониторов обладают приблизительно одинаковым набором характеристик, то монитор выбираем в соответствии цена/качество, при наличии основных характеристик : тип монитора - жидкокристаллический, диагональ от 17 дюймов, время отклика 0,5мс, интерфейсы подключения VGA ,DVI и HDMI; Исходя из этих требований был составлен список из четырех мониторов следующих марок( с указанием цены.):

- Samsung 19" SyncMaster S19C200N ( 3120 руб.)

- Lenovo 19" ThinkVision LS1922 ( 3270 руб.)

- BenQ 19" GL955A ( 3050 руб.)

- LG 19" Flatron 19M35A-B (3130 руб.)

В итоге, был выбран монитор BenQ ( рисунок 4.3), так как при одинаковых основных характеристиках он обладает наиболее привлекательной ценой.

Рисунок 4.3 - Монитор BenQ 19" GL955A

Выбор серверов:

Выбор серверов стоит начать, в зависимости от тех функций, которые им предстоит выполнять, для этого выделим логические сервера, с которыми требуется взаимодействовать отделам объекта дипломного проектирования.

Определение логических серверов.

1. Антивирусный сервер. Сервер защиты сети от вирусов.

2. Application server. Сервер приложений для работы с медленными клиентами (AS). Реализует трехуровневую модель доступа к базе данных. Клиентское приложение взаимодействует с БД через сервер приложений. Это позволяет удаленным клиентам работать с БД без затруднений

3. PDC (Primary Domain Controller). Хранит информацию об учётных записях пользователей в сети, служит для обработки потоков информации между отделами, для организации внутреннего документооборота.

4. BDC (Backup Domain Controller), используется в случае отказа основного контроллера.

5. Файловый сервер. В его задачи входит хранение файлов и обеспечение доступа к ним клиентских ПК.

6. Proxy - cервер.

7. Mail - сервер. Позволяет пользоваться электронной почтой;

8. СУБД . Сервер баз данных

9. DNS сервер.

10. DHCP cервер.

11. резервный DNS сервер.

12. резервный DHCP cервер.

Определение физических серверов.

Для удобства объединим несколько серверов в один, т. о. количество серверов предприятия равно 3, а именно:

1 Сервер: FileServer, сервер БД.

2 Сервер Application server, Mail сервер, Антивирусный сервер, BDC, резервный DNS, резервный DHCP.

3 Сервер: Proxy, DNS, DHCP, Active directory.

Схема информационных потоков с учетом серверов приведена на рис. 4.4

Выбор конфигурации серверов.

Для первого сервера, основная задача которого - хранение информации нам потребуется сервер с обширным дисковым пространством.

В качестве сравнения были выбраны сервера ведущих брендов, специализирующихся на производстве серверного оборудования Таблица 4.2

Данные сервера обладают приблизительно одинаковыми техническими характеристиками и как следствие выбираем наиболее привлекательный в плане цены - DEPO Storm 2350V2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.4 - Распределение логических, физических серверов

Таблица 4.2 - Сравнительная характеристика серверов для 1

	DEPO Storm 2350V2	HP Proliant DL380e	IBM System x3650 M3
Тип процессора	E5-2407v2	E5-2440 (6 core)	E5630 QC
Частота процессора	2,4 Ghz	2.4 Ghz	2.53GHz
ОЗУ	12 Gb	16 Gb	8 Gb
Жесткий диск	4 Tb	3Tb	2Tb
Изображение
Цена, руб.	81 102,00	175020,00	107490,00

Двухпроцессорный сервер высотой 2U для монтажа в стойку на базе новых процессоров Intel® Xeon® серии E5-2400 V2. Высокая производительность, отказоустойчивость и возможность установки до 8 жестких дисков стандартного форм-фактора делают данный сервер универсальным решением для предприятий малого и среднего бизнеса. Может использоваться для следующих служб:[8]

· файл-сервер;

· сервер резервного копирования;

· сервер электронной почты;

· контроллер домена (DC);

· терминальный сервер;

· сервер приложений;

· сервер СУБД;

· сервер виртуализации.

В качестве второго сервера нам потребуется производительный сервер, способный выполнять множество сложных вычислительных задач.

Данные сравнения предполагаемых серверов приведены в таблице 4.3, исходя из сравнения серверов выбираем HP Proliant dl380 Gen9.

Высокопроизводительный и малошумный сервер в компактном корпусе Midi ATX, на базе 6-х ядерного процессора Intel Xeon E5 2600, быстрой и надежной дисковой системой. Станет идеальным выбором для небольших компаний и выделенных подразделений предприятий. Эффективно обслуживает до 50 пользователей 1С в терминальном доступе. Дополнительно может служить файловым и почтовым сервером.

Может использоваться для следующих служб:

Таблица 4.3 - Сравнительная характеристика серверов для 2 сервера

	HP Proliant dl380 Gen9	STSS Flagman RX226.4-008LH	Cisco UCS C22
Тип процессора	Intel Xeon E5 2600 x 2	Intel® Xeon® E5-2609	Intel® Xeon E5-2470
Частота процессора	2.4 Ghz	2.4 Ghz	2.3 ГГц
ОЗУ	4 x 16 GB DDR-III	2 x 16 Gb	8Gb
Жесткий диск	2 x 1 Tb	2Tb	No HDD
Блок питания	750W(1+1) HSW	760 W	650W
Изображение
Цена, руб	232 078,00	256 620,00	187 422,10

· сервер приложений;

· сервер электронной почты;

· прокси-сервер, брандмауэр, сервер виртуальной частной сети (VPN);

· контроллер домена (DC);

· сервер управления IP-адресами (DHCP);

· узел вычислительного кластера;[14,9]

Для третьего нам потребуется "легкий" сервер.

Данные по подходящим к условиям серверам представлен в таблице 4.4

В данном случае выбираем DEPO Storm 1360B1 - Экономичный и производительный сервер начального уровня в исполнении 1U, построенный на новейшей процессорной архитектуре Haswell, имеющий ряд преимуществ по сравнению с предыдущим поколением.

Таблица 4.4 - Сравнительная характеристика серверов для 3 сервера

	IBM ExpSell x3250	DEPO Storm 1360B1	HP ProLiant DL320e
Тип процессора	intel Xeon 4C E3-1240	Intel g3220 (2 core)	Intel® Xeon® E3-1220 v2
Частота процессора	3.3GHz	3 GHz	3,1 ГГц;
ОЗУ	4Гб	4Gb	4 Gb
Жесткий диск	1Tb SATA (7200 rpm)	1Tb SATA (7200 rpm)	1Tb SATA (7200 rpm)
Блок питания	300W	300W	350W
Изображение
Цена, руб.	39472,00	31 528,00	56341,00

Среди улучшений: значительно сниженное энергопотребление, оптимизация работы с SSD-дисками, поддержка 4-потокового чтения через последовательный интерфейс, уменьшены задержки при работе виртуализации и некоторые другие.

Сбалансированная архитектура сервера позволяет использовать вычислительные и системные ресурсы с максимальной эффективностью. Может использоваться для следующих служб:

· прокси-сервер, брандмауэр, сервер виртуальной частной сети (VPN);

· контроллер домена (DC);

· сервер управления IP-адресами (DHCP);

· сервера видеонаблюдения.



5. Разработка схемы защиты сети от несанкционированного доступа

1 Защита сети от несанкционированного доступа

Защита информации в сетях - это комплекс организационных, программных, технических и физических мер, обеспечивающих достижение следующих свойств информационных ресурсов:

целостности - обеспечение актуальности и непротиворечивости информации, ее защищенности от разрушения и несанкционированного изменения;

конфиденциальности - обеспечение защищенности информации от несанкционированного доступа и ознакомления;

доступности - обеспечение возможности за приемлемое время получить доступ к хранимой и обрабатываемой в системе информации;

аутентичности - обеспечение подлинности субъектов и объектов доступа к информации.

Коммутаторы имеют возможность запрещать доступ определенным MAC-адресам. Установка антивирусного программного обеспечения, включающего в себя также анти-спам, анти-шпион, анти-хакер многократно снижает риск заражения ПК и серверов вирусами, проникновения хакерских программ и т.д.

Внутренняя безопасность сети - это прежде всего разграничение прав и контроль доступа. Для предоставления необходимых полномочий пользователям используется доменная система безопасности, включающая в себя авторизацию каждого сотрудника. Подробно про доменную структуру описано в п.4.3. В каждом домене существует резервный контроллер домена, на который резервируется вся информация о домене на случай отказа основного контроллера.

На файловом сервере организован Raid-массив, зеркальный.

В корпоративной сети имеется доступ к сети Интернет, поэтому очень важно настроить соответствующие правила для эффективной и безопасной работы пользователей на просторах всемирной паутины.

Основной инструмент защиты от внешних атак - это межсетевой экран (приведен на рисунке 3.3). Межсетевой экран - это система (аппаратная или программная), позволяющая разделить сеть на две или более частей и реализовать набор правил, для их взаимодействия. Эта граница проводится между локальной сетью предприятия и Интернетом. Межсетевой экран, таким образом, пропускает через себя весь трафик. Для каждого проходящего пакета он принимает решение пропускать его или отбросить. Для того чтобы межсетевой экран мог принимать эти решения, ему необходимо определить набор правил. Большинству известных сервисов назначается сетевой порт. Службы, которые реализуют соответствующие сервисы, постоянно опрашивают порты, ожидая запросов на установление соединений со стороны удаленных компьютеров. Большинство таких портов - привилегированные. Фильтрация сервисов основана на предположении, что клиент будет использовать непривилегированный порт для установления контакта с привилегированным портом сервера. Фильтрация пакетов значительно повышает безопасность, однако, она не должна быть основным средством защиты от незваных гостей.

Для обеспечения безопасной работы пользователей в Интернете необходимо настроить следующее.

1. Запретить пропуск пакетов с широковещательным адресом назначения между сетью организации и Интернетом.

2. Запретить пропуск пакетов, направленных из внутренней сети (сети организации) в Интернет, но имеющих внешний адрес отправителя.

3. Запретить пропуск пакетов с ICMP-сообщениями (сообщения с ошибками) между сетью организации и Интернетом, кроме необходимых.

4. Запретить пропуск пакетов, прибывающих из Интернета, но имеющих внутренний адрес отправителя.

5. Проводить анализ сетевого трафика для обнаружения атак, предпринятых злоумышленниками, находящимися как в сети организации, так и в Интернете.

6. Сохранять и анализировать статистику работы маршрутизаторов, особенно - частоту срабатывания фильтров.

7. Применять специализированное программное обеспечение для анализа трафика для выявления выполняемых атак. Выявлять узлы, занимающие ненормально большую долю полосы пропускания, и другие аномалии в поведении сети.

8. Использовать на маршрутизаторе, а также на коммутаторах статическую ARP-таблицу (протокол низкого уровня, предназначенный для определения адреса канального уровня по известному адресу сетевого уровня) узлов сети организации.

9. Проводить мероприятия по защите маршрутизатора с целью предотвращения атак, направленных на нарушение схемы маршрутизации пакетов или на захват маршрутизатора злоумышленником.

10.Отключить на маршрутизаторе все ненужные сервисы, это позволит снизить количество потенциально опасных мест.

11. Ограничить список лиц, имеющих доступ к сети Интернет в соответствии правилами разграничения доступа к ресурсам сети Интернет, которые приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Таблица разграничения доступа к ресурсам Сети Интернет

	Бухгалтерия	Офис-менеджер	Руководи-тель	Юр. Отделение	IT	Отдел автоматизации	Аудиторский отдел
Количество СВТ, имеющих выход в Интернет	2	1	1	3	1	-	1

Правильный монтаж СКС так же является защитой информации на физическом уровне (на уровне среды передачи данных).

Выделим следующие группы пользователей:

ИТ- группа для IT-отдела; AВТ-группа для отдела автоматизации; ЮО - группа для юридического и аудиторского отделов, БХ. - объединяет в себе гл. бухгалтера и бухгалтерский отдел, Р.- объединение руководителя и офис-менеджера. Группы необходимы для того, чтобы облегчить работу с каждым отделом, назначить права доступа и увеличить производительность сети. Разграничение прав среди отделов приведено в таблице. Отличительной особенностью разграничения является то, что все пользователи будут иметь разный доступ к программному обеспечению и защищаемым ресурсам. Пример разграничения прав доступа представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Таблица разграничения доступа к программным средствам

	1C предприятие	1С Бухгалтерия	Антивирус	Tensor	Fine Reader	MS Office	Гарант
БХ	-	ч/з	И	ч/з	ч/з	ч/з	ч
Р	-	ч/з	И	-	ч/з	ч/з	ч
ЮО	ч/з	-	И	-	ч/з	ч/з	ч
АВТ	П	-	И	-	ч/з	ч/з	-
ИТ	п	п	п	п	п	п	п

В таблице 5.3(а), (б) приведены группы пользователей и их права на доступ к ресурсам серверов организации.

Таблица 5.3(а)

Сервер № 2
	AS	Mail сервер	BDC	Резервный. DNS	Резервный. DHCP	Антивирусный сервер
АВТ	Ч/З	Ч/З		Ч	-	Ч/И
БХ	Ч/З	Ч/З		Ч	-	Ч/И
ЮО	Ч/З	Ч/З		Ч	-	Ч/И
АО	Ч/З	Ч/З		Ч	-	Ч/И
ИТ	П	П	П	П	П	П
Р	Ч/З	Ч/З		Ч	-	Ч/И
ГБ	Ч/З	Ч/З		Ч	-	Ч/И
ОМ	Ч/З	Ч/З		Ч	-	Ч/И
PDC	-	-	-	-	-	-
AS	П	П	-	-	-	П
Anti	-	-	П	-	-	-

Таблица 5.3(б)

	Сервер № 1	Сервер № 3
	File сервер	СУБД	Proxy	PDС	DNS	DHSP
АВТ	Ч/З	П	Ч	Ч	Ч	Ч
БХ	Ч/З	Ч/З	Ч	-	-	Ч
ЮО	Ч/З	Ч/З	Ч	-	-	Ч
АО	Ч/З	Ч/З	Ч	-	-	Ч
ИТ	П	П	П	П	П	п
Р	Ч/З	Ч/З	Ч	-	-	Ч
ГБ	Ч/З	Ч/З	Ч	-	-	Ч
ОМ	Ч/З	Ч/З	Ч	-	-	Ч
PDC	-	-	-	П	-	-
AS	З	Ч/З	-	-	-	-
Anti	Ч	-	П	-	-	-

В таблицах использованы следующие условные обозначения:

Ч - чтение

З - запись

Ч/З - чтение и запись

П - полный доступ

И - исполнение



6. Распределение IP-адресов

Протокол DHCP предоставляет три способа распределения IP-адресов:

· Ручное распределение. При этом способе сетевой администратор сопоставляет аппаратному адресу (для Ethernet сетей это MAC-адрес) каждого клиентского компьютера определённый IP-адрес. Фактически, данный способ распределения адресов отличается от ручной настройки каждого компьютера лишь тем, что сведения об адресах хранятся централизованно (на сервере DHCP), и потому их проще изменять при необходимости.

· Автоматическое распределение. При данном способе каждому компьютеру на постоянное использование выделяется произвольный свободный IP-адрес из определённого администратором диапазона.

· Динамическое распределение. Этот способ аналогичен автоматическому распределению, за исключением того, что адрес выдаётся компьютеру не на постоянное пользование, а на определённый срок. Это называется арендой адреса. По истечении срока аренды IP-адрес вновь считается свободным, и клиент обязан запросить новый (он, впрочем, может оказаться тем же самым). Кроме того, клиент сам может отказаться от полученного адреса.

IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передаёт пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендациям специального подразделения Internet, если сеть должна работать как основная часть Internet.

Символьные имена в IP-сетях называются доменными и строятся по иерархическому признаку. Составляющие полного символьного имени в IP-сетях разделяются точкой и перечисляются в следующем порядке: сначала простое имя конечного узла, затем имя группы узлов, затем имя более крупной группы и так до имени домена самого высокого уровня. Между доменным именем и IP-адресом узла нет никакого алгоритмического соответствия, поэтому необходимо использовать какие-то дополнительные таблицы или службы, чтобы узел сети однозначно определялся как по доменному имени, так и по IP-адресу. В сетях TCP/IP используется специальная распределённая служба Domain Name System (DNS) , которая устанавливает это соответствие на основании создаваемых администраторами сети таблиц соответствия. Поэтому доменные имена называют также DNS-именами.

Если адрес начинается с 0, то сеть относится к классу А и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126.(Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей.) Сетей класса А немного, зато количество узлов в них может достигать 16 777 216 (2 в 24-й степени).

Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу B. В сетях класса В под номер сети и под номер узла отводится по 16 бит, то есть по 2 байта. Т. о., сеть класса В является сетью средних размеров с максимальным числом узлов 65 536 (2 в 16-й степени).

Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С. В этом случае под номер сети отводится 24 бита, а под номер узла-8 бит. Сети этого класса наиболее распространены, число узлов в них ограничено 256 (2 в 8-й степени).

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначается особый, групповой адрес-multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е. Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений. Разрабатываемая сеть относится к классу C.

Второй подход разделения IP-адресов основан на использовании основан использовании маски, которая позволяет максимально гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла. Маска - это число, которое используется в паре с IP-адресом, двоичная запись маски содержит последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Граница между последовательностью единиц и последовательностью нулей в маске соответствует границе между номером узла в IP-адресе.

Каждая рабочая станция в сети имеет свой уникальный 4-х байтный IP-адрес, который состоит из номера сети и номера узла в сети. К нашей сети подключено 50 компьютеров, следовательно, ее можно отнести к C-классу.

Результаты распределения IP-адресов на рабочие станции приведено в таблице 6

Таблица 6 - Распределение адресного пространства.

	Маска подсети	Основной шлюз	Lan
DHCP основной	255.255.255.0	192.168.4.1	192.168.4.1 - 192.168.4.55
DHCP Резервный	255.255.255.0	192.168.4.1	192.168.4.56 - 192.168.4.106
Сервер 1	255.255.255.0	192.168.4.1	192.168.4.107
Сервер 2	255.255.255.0	192.168.4.1	192.168.4.108
Сервер 3	255.255.255.0	192.168.4.1	192.168.4.109
Маршрутизатор	255.255.255.0	192.168.4.1	192.168.4.110
Sw1	255.255.255.0	192.168.4.1	192.168.4.111
Sw 2	255.255.255.0	192.168.4.1	192.168.4.112



7. Выбор программного обеспечения сети

1 Выбор программного обеспечения.

На рынке программного обеспечения присутствует большое количество разнообразного программного обеспечения. Выберем именно то ПО, которое подходит для данного проекта. В первую очередь выберем операционные системы для рабочих станций и серверов.

2 Выбор программного обеспечения рабочих станций

Принципиальные различиях между операционными системами MS Windows и GNU/Linux [23].

Первое отличие заключается в том, что операционная система (далее будет использоваться сокращение - ОС) MS Windows разрабатывается и поддерживается одной единственной компанией - Microsoft corporation. Ей же принадлежат авторские права на этот продукт, и она же взимает плату за использование ОС Windows и бесплатного использования компания Microsoft не допускает. То есть если вы хотите использовать эту ОС вы должны заплатить компании Microsoft.

GNU/Linux это ОС, разрабатываемая и поддерживаемая десятками, если не сотнями компаний в разных странах мира и тысячами программистов. Права на эту ОС переданы в общественную собственность. И хотя в мире есть много компаний, которые предоставляют платную техническую поддержку этой ОС, само использование GNU/Linux не оговаривается финансовыми условиями. То есть вы не обязаны никому ничего платить, для того чтобы иметь право использования Linux.

Второе принципиальное отличие заключается в том, что в Windows графическая среда пользователя является неотъемлемой частью ОС. То есть Windows в варианте без графической среды (консольный режим) попросту не существует.

В то время как GNU/Linux это ОС текстового (консольного) режима и графическая среда это отдельный программный продукт, подобно текстовому редактору или видеопроигрывателю. Программ, которые реализуют графическую среду для ОС GNU/Linux более 10, но широко используются только две - GNOME и KDE.

Дело в том, что графическая среда пользователя необходимая и важнейшая часть ОС для настольных компьютеров. И сравнивая две ОС с этой точки зрения, важно понимать, что мы сравниваем Windows не с Linux, а с одной из графических сред, например с KDE.

Третье отличие в том, что MS Windows как конечный продукт состоит из собственно ОС и небольшого набора прикладных программ, которые имеют очень скромную функциональность. Другими словами, устанавливая Windows, вы получаете только ОС и для того, чтобы решать какие-то задачи вам нужно дополнительно находить и устанавливать прикладные программы.

ОС MS Windows, плюсы.

- Поддержка очень большого ассортимента компьютерного оборудования. Какая бы экзотическая "железяка" вам не попалась, почти наверняка вы сможете ее использовать под Windows. Хотя быть может вам и потребуется время на поиски нужной программы-драйвера.

- Огромное количество прикладных программ, на сегодняшний день это уже, наверное, более ста тысяч наименований. Для любой прикладной задачи на платформе Windows есть как минимум несколько десятков, для популярных задач существуют сотни программ. Выбрать есть из чего. На любой вкус.

- Большое количество специалистов, которые более или менее хорошо знают семейство ОС Windows. То есть, если вам потребуется помощь, вы ее найдете легко и за умеренную цену.

ОС MS Windows, минусы.

- Сравнительно высокая стоимость. В самом дешевом варианте это более 50 долларов США, притом, что такая "дешевая" Windows, приобретаемая в комплекте с новым компьютером, "привязана" к этому компьютеру. А это значит, что, меняя компьютер, вам снова придется тратить деньги на Windows. Варианты Windows независимые от компьютера имеют цену ближе к двумстам долларов США и выше. И это стоимость Windows для одного компьютера. И если вам нужна ОС, например, на пять компьютеров, которые уже у вас есть (не новые), то придется выложить за пять копий Windows около тысячи долларов.

- Очень большое количество вредоносных программ (так называемые компьютерные вирусы). Для версии Windows XP это особо серьезная проблема, которая вынуждает конечного пользователя нести дополнительные расходы. Либо на покупку хорошей антивирусной программы либо на обращение к специалистам в случаях, когда вредоносные программы делают невозможной нормальную работу ОС Windows. Эту проблему можно уменьшить за счет квалифицированной настройки ОС Windows и аккуратного ее использования в ситуациях риска, главная из которых Интернет.

- Жесткая зависимость от разработчика. ОС Windows распространяется только в бинарном виде, который труднодоступен для изменения, но более того, компания Microsoft вообще запрещает вносить какие-либо изменения в рабочие коды ОС Windows. Так что если вам потребуется какая-то функциональность, которой сейчас нет в ОС Windows, то остается лишь надеяться на, то, что Microsoft когда-нибудь эту функциональность реализует либо искать некие "заплатки" от сторонних разработчиков. Впрочем, для среднестатистического пользователя это несущественный недостаток.

ОС GNU/Linux, плюсы.

- Сравнительно низкая стоимость. В более или менее большом городе вполне реально получить диск с каким-либо дистрибутивом Linux по цене чистого CD\DVD диска, обратившись к энтузиастам, распространяющим Linux. Если таковых в вашем городе нет, то за 200-300 рублей можно купить наиболее популярные дистрибутивы через Интернет, с доставкой по почте и это можно сделать в любом населенном пункте, где работает почта. Также по почте можно совсем бесплатно получить CD диск с дистрибутивом Ubuntu Linux. При этом, имея всего одну физическую копию дистрибутива Linux, вы получаете право установить его на любое количество компьютеров. То есть, возвращаясь, к примеру, о пяти компьютерах, если вы купите одну копию дистрибутива Linux за 300 рублей это будут все ваши расходы на пять компьютеров - вам не нужно будет покупать пять копий. Итак, с одной стороны (Windows) около тысячи долларов, с другой стороны (Linux) примерно 300 рублей (или даже меньше этого).

- Практическое отсутствие, по крайней мере, на сегодняшний день, вредоносных программ для этой платформы. Что позволяет избежать дополнительных расходов по предотвращению или ликвидации ущерба от вредоносных программ.

- Независимость от разработчика. Если вам потребовалась какая-то функциональность, отсутствующая в ОС Linux, вы может ее добавить своими собственными усилиями. Такая возможность есть благодаря тому, что ОС Linux распространяется не только в бинарном виде, но и в исходных кодах, причем нет никаких запретов на модификацию этих исходных кодов.

ОС GNU/Linux, минусы.

- Хуже, чем для платформы Windows, поддержка компьютерного оборудования, в особенности внешнего, такого как, например принтеры или USB устройства. Пожалуй, хуже всего дело обстоит со сканерами и USB, а также внутренними HSF/HCF модемами. Вполне реальна ситуация когда вам не удастся использовать какое-то оборудование под ОС Linux. Но проблема в значительной степени решаема, за счет более тщательного подхода к выбору оборудования. Перед приобретением "железки" можно, в Интернет, поискать информацию о возможности ее работы под ОС ...