Размещено на http://www.allbest.ru

ОГЛАВЛЕНИЕ

• Введение
• 1. Анализ потоков данных при информационном обмене между структурными подразделениями предприятия
• 1.1 Организационная структура предприятия
• 1.2 Информационная модель предприятия
• 2. Выбор рациональной информационной структуры для предприятия
• 2.1 Разработка вариантов информационной структуры корпоративной сети
• 2.2 Формирование набора критериев для выбора рациональной информационной структуры
• 2.3 Определение загрузки узлов при выборе рациональной структуры
• 3. Выбор архитектуры сети
• 3.1 Общие принципы построения сетевой инфраструктуры
• 3.2 Разработка логической структуры сети
• 3.3 Варианты построения виртуальных сетей
• 3.4 Выбор активного сетевого оборудования
• 3.5 Центральные сетевые устройства
• 3.6 Этажные коммутаторы
• 3.7 IP-телефоны
• 4. Разработка структурированной кабельной системы
• 4.1 Общие сведения
• 4.2 Топология СКС
• 4.3 Архитектура СКС
• 4.4 Реализация СКС
• 5. Выбор главных серверов
• 5.1 Обзор основных фирм-производителей бизнес-серверов
• 5.2 Выбор архитектуры серверной части
• 5.3 Выбор сервера под IP-телефонию
• 5.4 Выбор серверов под ERP-систему и сетевое хранилище
• 6. Выбор системы программного обеспечения
• 6.1 Выбор системы виртуализации
• 6.2 Выбор IP PBX системы
• 6.3 Выбор ERP-системы
• 6.4 Выбор программного обеспечения для сетевого хранилища
• 7. Выбор типов связей
• 7.1 Виды кабелей
• 7.2 Выбор кабеля для подключения клиентов
• 7.3 Соединение зданий в единую сеть
• 8. Разработка физической структуры сети
• 9. Выбор средств управления и администрирования
• 10. Средства обеспечения надежности и безопасности сети
• 11. Расчет конечной стоимости построения сети
• Заключение
• Список используемой литературы


ВВЕДЕНИЕ

Актуальность обозреваемой темы:

Использование локальных сетей с большими пропускными способностями внутри предприятия актуально, так как выводит взаимодействия сотрудников на новый уровень [1]. Передача файлов внутри предприятия становится более комфортной, так как не требуется использования внешних устройств хранения информации. Также именно поэтому повышается безопасность хранения служебных документов. Внедрение IP-телефонии повышает качество связи, а использования ERP-системы и сетевого хранилища позволяет организовать удобное структурирование информации внутри предприятия. Качественно спроектированная сеть позволяет повысить эффективность всей фирмы и окупается за небольшой промежуток времени.

Поставленная цель в работе:

Необходимо разработать рациональную структуру корпоративной компьютерной сети для веб-студии, расположенной в двух зданиях, расстояние между которым составляет 60 километров. В рамках разработки рациональной структуры требуется описать возможные варианты информационной структуры сети предприятия, а также построить физическую и логическую схемы ЛВС на основе полученных данных о лучшем варианте. Спроектированная сеть должна получиться надежной и обеспечить гарантированную скорость передачи данных 1 Гбит/с для каждого клиентского компьютера из 500 возможных. Основным источником сетевого трафика должен являться сервер IP-телефонии, а дополнительными устройства в сети - сетевое хранилище и ERP-сервер.

Задачи работы:

Требуется ознакомиться с организационной структурой предприятия и на ее основе разработать схему сети с грамотно расположенными сетевыми устройствами. Следует подобрать необходимое оборудование, описать структурированную кабельную систему и выбрать подходящее для выполнения поставленной цели программное обеспечение. Также отобразить реализацию системы информационной безопасности и выбрать средства администрирования для последующего обслуживания сети.

Используемые программные средства:

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы планируется использовать следующее программное обеспечение: программный комплекс Draw.io и NetCracker. локальный сеть компьютерный веб-студия

Планируемые результаты:

Планируется построить физическую и логическую схемы ЛВС для представленной веб-студии, опираясь на выбранную рациональную структуру корпоративной сети, с указанием выбранного оборудования, программного обеспечения, средств администрирования и других необходимых для работоспособности сети элементов.



1. АНАЛИЗ ПОТОКОВ ДАННЫХ ПРИ ИНФОРМАЦИОННОМ ОБМЕНЕ МЕЖДУ СТРУКТУРНЫМИ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯМИ ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1 Организационная структура предприятия

Каждое крупное предприятие имеет довольно сложную структуру [2]. Организационно-штатная структура веб-студии представлена на рисунке ниже (Рис. 1). Кроме иерархии на нем представлена примерная численность каждого отдела.

Рис 1. Организационно-штатная структура

Главы отделов преимущественно работают вблизи ответственных структур. Они располагаются на рабочих местах вместе с обычными сотрудниками.

Для полноценного проектирования сети предприятия требуется наличие планов этажей. Рассмотрим план этажа первого здания (Рис. 2), в котором располагаются отделы, занимающиеся основными проектами фирмы.

Рис 2. Этаж первого здания

Этажи первого здания полностью идентичные. В рабочих помещениях расположены отделы разработки, продаж, поддержки, продвижения и технический директор. Комнаты не разделены по отделам, так как каждый отдел расположен на своем этаже. Технический директор расположен на этаже с отделом разработки. Стоит отметить, что в техническом помещении каждого этажа будут размещены этажные коммутаторы либо другое оборудование.

Этаж второго здания немного отличается по структуре и его план приведен на рисунке ниже (Рис. 3). Здание расположено на расстоянии 60 километров от предыдущего, но предполагается, что веб-студия занимает этажи полностью, что упрощает построение сети, так как в данном случае гораздо удобнее выносить оборудование на каждый этаж.



Рис 3. Этаж второго здания

Этажи второго здания также полностью идентичные. В рабочих помещениях расположены отделы кадров, ИТ, рекламы, маркетинга, бухгалтерия и руководители отделов вместе с генеральным директором. Количество рабочих мест в каждой комнате одинаковое - 5 шт., а состав рабочих мест также идентичен, поэтому не имеет значения порядок расположения отделов.

Для рассмотрения информационной модели предприятия потребуются знания о выполняемых функциях каждым отделом, чтобы в дальнейшем было проще определить информационные потоки, так как эти данные напрямую зависят от функций. Функции, которые выполняются каждым структурным подразделением веб-студии, представлены в табличном виде (Табл. 1) для удобства последующей обработки данной информации в процессе выполнения выпускной квалификационной работы.



Таблица 1

Выполняемые функции отделов веб-студии

Отдел / должностное лицо	Функции
Отдел разработки	Создание Web-приложения на основе технического задания
Отдел продаж	Формирование технического задания на основе слов клиента
Отдел поддержки	Решение вопросов с существующими клиентами
Отдел продвижения	Продвижение проектов клиентов в поисковых системах и социальных сетях
Отдел кадров	Набор сотрудников, контроль выплаты заработных плат, планирование отпусков
Отдел ИТ	Поддержание работоспособности инфраструктуры предприятия
Отдел рекламы	Привлечение инвесторов, разработка рекламной продукции
Отдел маркетинга	Поиск клиентов
Бухгалтерия	Выплаты заработных плат, контроль расходов, ведение базы
Технический директор	Контроль ведения проектов
Заместитель	Контроль набора сотрудников и направление отчетов к генеральному директору
Директор по маркетингу	Контроль рентабельности видов рекламы и их корректировка
Главный бухгалтер	Контроль бухгалтерии, решение вопросов по спорным ситуациям
Генеральный директор	Решение вопросов с инвесторами

Функции каждого отдела довольно разные, но каждому сотруднику требуется связь внутри предприятия для решения различных вопросов.

1.2 Информационная модель предприятия

Самым важным шагом для рационализации использования спроектированной сети является анализ информационных потоков данных. Должны быть учтены все ключевые моменты обмена между структурными подразделениями для верного анализа процессов.

Для осуществления данного анализа опишем потоки данных внутри веб-студии в табличном виде (Табл. 2) на основе указанных выше выполняемых отделами функций.



Таблица 2

Информационные потоки между отделами или должностными лицами

Отдел / должностное лицо	Характер входной информации	Отправитель
Отдел разработки	Документы, голосовые сообщения	Отдел поддержки
	Документы, голосовые сообщения	Отдел продвижения
Отдел продаж	Голосовые сообщения	Отдел маркетинга
Отдел поддержки	Документы, голосовые сообщения	Внешние источники
	Архивы	Отдел разработки
Отдел продвижения	Документы, голосовые сообщения	Отдел разработки
	Документы, голосовые сообщения	Отдел продаж
Отдел кадров	Документы	Внешние источники
	Голосовые сообщения	Все отделы / начальники
Отдел ИТ	Документы, голосовые сообщения, видеозаписи	Все отделы / начальники
Отдел рекламы	Голосовые сообщения	Внешние источники
Отдел маркетинга	Голосовые сообщения	Внешние источники
Бухгалтерия	Документы	Все отделы / начальники
Технический директор	Голосовые сообщения	Внешние источники
	Голосовые сообщения, изображения, видеозаписи	Подчиненные отделы
Заместитель	Голосовые сообщения	Генеральный директор
	Документы, голосовые сообщения	Подчиненные отделы
Директор по маркетингу	Документы, голосовые сообщения	Подчиненные отделы
Главный бухгалтер	Документы, голосовые сообщения	Бухгалтерия
	Голосовые сообщения	Генеральный директор
Генеральный директор	Голосовые сообщения	Подчиненные начальники

Из таблицы выше (Табл. 2) можно сделать вывод о преобладании голосового трафика над остальными видами, так как практически в каждой строке присутствуют голосовые сообщения, не зависимо от отправителя или отдела-получателя. Для более детального анализа трафика визуализируем данные в схему циркуляции информационных потоков (Рис. 4).



Рис. 4. Схема циркуляции информационных потоков внутри предприятия

На рисунке видно преобладание трафика в отделе кадров, отделе информационных технологий и бухгалтерии. Следовательно, желательно размещать данные отделы на разных этажах для распределения трафика между коммутаторами. Указанное расположение отделов поможет избежать критических моментов, когда корпоративная сеть недоступна в пиковые часы нагрузки.



2. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

2.1 Разработка вариантов информационной структуры корпоративной сети

В настоящее время при проектировании сети большое внимание уделяется резервированию каналов, минимизации себестоимости, увеличению пропускной способности соединений или другому. Но не существует типовых решений, чтобы указанные критерии были сбалансированы и оптимизированы под любую существующую компанию. Каждый проект сетевой инфраструктуры в конечном итоге опирается на бюджет, но необязательно самый дорогой проект будет самым оптимальным.

Разработаем несколько информационных структур с учетом потребностей выбранного предприятия - веб-студии “Пилот”. В рамках данной компании планируется работа трех приложений - IP-телефонии, ERP-системы и сетевого хранилища. Причем основным источником трафика является телефонная связь. Рассмотрим варианты структур с использованием данных приложений.



Рис. 5. Информационная структура 1

Первый вариант информационной структуры (Рис. 5) включает в себя три информационных узла. Причем приложение, которое предположительно будет создавать основную нагрузку на сеть, вынесено в отдельный узел. ERP-система вместе с сетевым хранилищем расположены вместе. Так как информация, хранимая указанными приложениями, является важной для предприятия в целом, то подразумевается работа дополнительного узла, который поможет распределить нагрузку и создать точку безотказности.



Рис. 6. Информационная структура 2

Второй вариант информационной структуры (Рис. 6) более простой, но в тоже время и более надежный. Основной узел сети имеет зеркальную копию, что позволяет избежать критических моментов, когда оборудование вышло из строя или трафик в сети превышает возможности канала связи. В тоже время, данный вариант существенно дороже, так как резервный узел в моменты потери связи должен суметь полностью обслужить всех клиентов сети.



Рис.7. Информационная структура 3

Третий вариант информационной структуры (Рис. 7) наиболее сложный в реализации, так как предполагает работу наибольшего числа узлов и более углубленное дроблении функционала приложений. IP-телефония вынесена в отдельный информационный узел. ERP-система поделена на сектора, что делает структуру безопасней, потому что рядовые пользователи не получат доступ к важной корпоративной информации. Резервный узел должен обеспечить работу всех приложений в критические моменты.

2.2 Формирование набора критериев для выбора рациональной информационной структуры

При выборе критериев для оптимальной информационной структуры сети можно опираться только на основные, но все индивидуально для каждого предприятия, поэтому выберем критерии, которые важны именно для выбранной в рамках проекта по разработке корпоративной сети компании:

- стоимость проекта;

- отказоустойчивость;

- загрузка узлов;

- вероятность потери пакетов;

- время задержки.

Сетевая инфраструктура на предприятии строится в первую очередь, чтобы обеспечить всем работникам быстрый и легкий доступ к информации. Сеть помогает повысить производительность труда, но не всегда это оправданно, если стоимость проекта превышает возможную прибыль от его внедрения за несколько лет. Следовательно, для веб-студии “Пилот” фактор стоимости является одним из самых важным, потому что данное предприятие является средним по численности сотрудников - не более 500 человек.

В рамках сети предполагается работа трех приложений, каждое из которых важно для деятельности компании. Простой в работе любого из них может стоить предприятию немало денег, поэтому стоит выделить фактор “отказоустойчивость”, как еще один важный для формирования проекта информационной структуры.

Так как сеть повышает производительность труда, то выполнение любых видов задач пользователями должно происходить незаметно для них. Повышенное время задержки при передаче пакетов данных или большое количество непереданных пакетов сможет снизить эффективность сетевой инфраструктуры.

Выбор рационального варианта информационной структуры корпоративной сети управляющей компании будет выполняться с использованием методов поддержки принятия решений [3] в ВКР «Разработка методики выбора рациональной информационной структуры корпоративной компьютерной сети с использованием методов поддержки принятия решений».

Результаты указанной выше ВКР будут использоваться в настоящей работе для реализации проекта корпоративной компьютерной сети веб-студии “Пилот”.

2.3 Определение загрузки узлов при выборе рациональной структуры

Произведем примерный расчет времени [4], которое затрачивается каждой информационной структурой, чтобы решить все поставленные задачи. Условимся, что время решения задачи зависит напрямую от размещения приложения. Если на одном информационном узле расположено более одного приложения, то времени для решения задачи на этом узле потратится больше.

(1)

; ; (2)

(3)

(4)

Последняя формула (4) показывает, как рассчитывается общее время решения задач. Рассмотрим обозначения, используемые в формулах (1-4):

- - время нахождения в очереди, при условии, что в информационном узле находится только одно приложение;

- - время нахождения в очереди, при условии, что в информационном узле находятся два приложения;

- - общее время нахождения в очереди всех задач одного приложения;

- - общее время нахождения в очереди одной задачи;

- , - номера, приведенных в работе приложений;

- - количество приложений для решения одной задачи;

- - интенсивность всех запросов приложения под номером i;

- - интенсивность всех запросов приложения под номером j;

- - общая интенсивность всех запросов;

- , - усредненное время выполнения i-ого или j-ого приложения;

- , - второстепенный момент времени, когда исполняется i-ое или j-ое приложение.

С помощью данных формул имеется возможность вычислить загрузки сетевых узлов и канало, а также все времени исполнения задач для каждой из приведенных информационных структур.

В рамках данной выпускной квалификационной работы усредненное время выполнения всех приложений, работающих на информационных узлах, известно (Табл. 3).

Таблица 3

Среднее время выполнения приложений

	IP-телефония	ERP-система	Сетевое хранилище
	1.7	2.5	1
	0.4	0.9	0.1

Используя формулы (1-4) и значения выше, можно вычислить суммарное время решения задач для каждой информационной структуры в целом (Табл. 4), что позволит использовать данные для выбора рациональной информационной структуры.

Таблица 4

Суммарное время решения задач

Вариант информационной структуры	Суммарное время решения задач
1	13.834 с.
2	18.303 с.
3	14.102 с.



Из приведенных данных можно сделать вывод, что самой производительной информационной структурой является первой. Указанные данные будут использоваться для выявления наиболее рациональной информационной структуры.



3. ВЫБОР АРХИТЕКТУРЫ СЕТИ

3.1 Общие принципы построения сетевой инфраструктуры

Воспользуемся общей классификацией компьютерных сетей для того, чтобы выбрать оптимальный вариант для нашего случая. Во-первых, определим территориальную распространенность сети [5]. Возможны варианты:

- локальная сеть;

- региональная сеть;

- глобальная сеть.

Локальными называют сети, расположенные в одном или возможно нескольких зданиях. Региональные сети - сети, расположенные на территории области или города. А глобальные сети расположены на территории государства или даже группы государств. Примером такой сети является Интернет. В выпускной квалификационной работе рассмотрена веб-студия, которая позиционируется в двух зданиях на расстоянии 60 километров, а значит разрабатываемую сеть можно назвать локальной.

Во-вторых, различают компьютерные сети по принадлежности. Существуют государственные и ведомственные сети. Государственные сети используются в государственных структурах, а ведомственные расположены на территории одной организации и принадлежат ей. Можно сделать вывод о том, что сеть веб-студии - ведомственная, так как полностью принадлежит организации.

В-третьих, компьютерные сети делятся по скорости передачи данных. Существуют три варианта:

- низкоскоростные (до 10 Мбит/с);

- среднескоростные (до 100 Мбит/с);

- высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).

Целью данного проекта корпоративной сети является обеспечение каждого клиентского компьютера гарантированным доступом со скоростью 1 Гбит/с, следовательно, сеть веб-студии можно отнести к высокоскоростным.

В-четверых, разделяют сети по типу среды передачи данных. Возможно всего два варианта:

- проводные;

- беспроводные.

Так как предполагаемое количество клиентского оборудования в фирме больше 500 единиц, то обеспечить гарантированный доступ 1 Гбит/с по радиоканалам невозможно. Появятся дополнительные затраты, связанные с покупкой беспроводных адаптеров для каждого компьютера, что нерентабельно.

В-пятых, компьютерные сети разделяют по способу соединения компьютеров [6]. Различают следующие топологии:

- линейная сеть;

- кольцевая сеть;

- звездообразная сеть;

- общая шина;

- древовидная сеть;

- ячеистая сеть;

- полносвязная сеть.

Линейная сеть предполагает только два оконечных узла и любое количество промежуточных. Кольцевая сеть - сеть, в которой к каждому узлу присоединено только две связи. В звездообразной сети имеется только один промежуточный узел. В случае с общей шиной обмен данными происходит через общий канал связи. Древовидная сеть содержит более двух оконечных узлом, а между двумя узлами возможна только одна связь. Ячеистая сеть - сеть, содержащая по крайней мере два узла, имеющая больше одной связи между ними. В полносвязной сети имеются связи между всеми узлами.

В современном мире в корпоративной сети возможно существование только двух топологий - кольцевой и звездообразной [7]. Кольцевая используется в сетевом оборудовании для резервирования или агрегирования каналов. А звездообразная для соединения компьютеров через коммутатор. В данной работе будет использоваться именно эта топология.

Последним признаком компьютерной сети является организация взаимодействия компьютеров. Различают одноранговые сети, в которых любой пользователь сети может взаимодействовать с данными на любом другом компьютере, и сети с выделенным сервером. Так как в корпоративной сети предполагается ограничение доступов, то данный вариант не подойдет. Следовательно, будут использовать выделенные сервера, управляющие обменом данных и распределением ресурсов.

3.2 Разработка логической структуры сети

После определения основных признаков компьютерной сети следует разобраться с логической структурой. Так как основной топологией была выбрана звездообразной, визуально изобразим подключения клиентов к коммутаторам различных уровней (Рис. 8).



Рис. 8. Логическая структура сети веб-студии

Клиенты на каждом этаже должны быть подключены к коммутаторам второго уровня, расположенным в технических помещениях. Указанные коммутаторы должны соединяться с центральными сетевыми устройствами, которые установлены на первых этажах в специальных комнатах. Центральные устройства двух зданий также должны быть соединены между собой. Уровни клиентских и центральных устройств будут определены после указания требуемых для реализации сети протоколов. Подключение и выбор серверного оборудования будут представлены в соответствующей главе. На схеме все серверное оборудование обозначено в виде одного устройства для удобства анализа логической топологии в целом.

Определим используемые протоколы на разных уровнях. Протоколы 3 уровня, требуемые для реализации компьютерной сети веб-студии:

- ICMP (Internet Control Message Protocol);

- IPv6 (Internet Protocol version 6);

- OSPF (Open Shortest Path First).

Протокол ICMP входит в стек протоколов TCP/IP и используется по умолчанию для передачи данных об исключительных ситуациях, которые возникают при передачи данных. Примером данной ошибки может служить ошибка маршрутизатора.

Протокол IPv6 пришел на замену IPv4 для решения проблемы недостатка IP адресов [8]. Количество неиспользуемых белых адресов столь велико, что переход является оправданным. Большинство оборудования поддерживает данный протокол, поэтому не должно возникнуть проблем с совместимость.

Протокол динамической маршрутизации OSPF оптимально использует пропускную способность с помощью построения дерева кратчайших путей на основе метрики. Метрика формируется по специальному алгоритму и учитывает такие факторы, как:

- загруженность канала;

- надежность канала;

- размер максимального блока данных;

- пропускная способность канала;

- величина задержи распространения сигнала в канале.

Протокол маршрутизации RIP умеет использовать только длину маршрута, что недостаточно для сетей корпоративных масштабов.

Распределим адреса IPv6 между клиентскими компьютерами и оборудованием (Табл. 5).

Таблица 5

Распределение адресного пространства

Оборудование	Диапазон адресов
Сервера	fc00::1 - fc00::10
Этажные стекируемые коммутаторы L2	fc00::11 - fc00::2a
Центральные стекируемые коммутаторы L3	fc00::2b - fc00::2d
Клиентские компьютеры	fc00::2e - fc00::3ff

Для адресации частной сети был использован диапазон fc00::/118, который позволяет расширить сеть до 1024 компьютеров, что достаточно для нашей сети. Количество выделенных адресов для стекируемых коммутаторов небольшое, так как они отображаются как одно устройство.

Стоит отметить, что для организации сети корпоративных масштабов использования указанных выше протоколов и распределения IP адресов недостаточно. Основным требованием к проводной сети является обеспечение безопасности, что на текущей стадии недостаточно реализовано. Для решения данной проблемы была разработана технология VLAN, которая используется для разграничения сетевого трафика [9]. Так как предполагается наличие в комнатах компьютеров, которые принадлежат разным отделам, то реализацию VLAN оставим центральным стекируемым коммутаторам третьего уровня. Но указать VID по портам недостаточно, потребуется использование стандарта IEEE 802.1p для добавления к кадру в последние 12 бит номера группы. Также потребуется поддержка данного стандарта у этажных коммутаторов второго уровня. Распределим идентификаторы VLAN для разграничения доступов между отделами (Табл. 6).

Таблица 6

Распределение VID

Отдел / должностное лицо	VID
Отдел разработки	100
Отдел продаж	101
Отдел поддержки	102
Отдел продвижения	103
Отдел кадров	104
Отдел ИТ	105
Отдел рекламы	106
Отдел маркетинга	107
Бухгалтерия	108
Технический директор	109
Заместитель	110
Директор по маркетингу	111
Главный бухгалтер	112
Генеральный директор	113

Для полноценной реализации безопасности корпоративной сети потребуется также использование данных функций или их аналогов:

- Error Disable;

- IP Source Guard (DHCP Snooping, Static Binding);

- ARP Inspection.

Первая функция подразумевает отключение портов или отбрасывание отдельных пакетов при обнаружении спама (ARP, IGMP или BPDU). IP Source Guard защитит от подмены IP-адресов [10]. DHCP Snooping - от недостоверных DHCP серверов [11]. А ARP Inspection ограничит трафик с “ложных” портов [12].

3.3 Варианты построения виртуальных сетей

Использование виртуальных сетей является полезным при соединении нескольких зданий между собой посредством сети Интернет [13]. В данном случае, чтобы избежать перехват служебных данных, приходится шифровать их с помощью VPN сервера, который обычно располагается в серверной комнате предприятия. В нашем случае использование VPN необязательно, так как есть возможность соединить здания между собой оптическим каналом, что будет иметь несколько преимуществ:

· большая пропускная способность каналов;

· возможно зарезервировать каналы путем прокладки дополнительных линий;

· независимость от оборудования провайдера;

· нет необходимости в дополнительных вычислительных мощностях для VPN сервера.

Использование виртуальной сети может быть полезным также для организации удаленных рабочих мест. В таком случае сотрудники из дома смогут иметь доступ к сети предприятия. Такое расширение возможно, но потребует дополнительных требований к безопасности.

3.4 Выбор активного сетевого оборудования

Для корпоративного сегмента стоит выбирать соответствующее оборудование, так как оно подвержено повышенным нагрузкам. Существует всего несколько зарекомендовавших себя фирм среди данного сегмента, которые имеют официальную гарантию в России:

· D-link;

· Cisco;

· HP;

· Juniper;

· ZyXEL.

Основным критерием в выборе сетевого оборудования для многих предприятия является цена. Поэтому произведем сравнение актуальных коммутаторов 2 уровня на 24 порта (Табл. 7) на рынке.

Таблица 7

Сравнение цен на коммутаторы L2

Вендор	Модель	Цена
Cisco	WS-C2960S-24TS-L	2500$
D-Link	DGS-1210-28	250$
ZyXEL	GS2210-24	380$
Nateks	NX-3424GW	800$
QTech	QSW-3300-28T-AC	350$
Русьтелетех	RTT-A220-24T-4G	1100$
Eltex	MES2124MB	325$

Из таблицы видно, что из представленных моделей, самой дешевой является D-Link DGS-1210-28. Проанализировав на сайтах магазинов примерные цены на остальную продукция компании, выбор пал именно на нее. Модели D-Link полностью удовлетворяют требования сети. В них реализованы указанные выше протоколы. Также есть возможно купить моно брендовое оборудование, что значительно упрощает закупку и настройку.

3.5 Центральные сетевые устройства

В роли центрального сетевого устройства был выбран коммутатор 3 уровня D-Link DXS-3600-16S по ряду причин:

- 8 фиксированных 10-гигабитных портов;

- поддержка OSPF;

- возможность использовать IPv6.

Так как предполагается, что скорость клиентских портов будет 1 Гбит/с, то наличие 10-гигабитных портов у центрального сетевого устройства обязательно. Также важно, чтобы устройство было стекируемым, чтобы расширить количество портов и добавить большей отказоустойчивости. В данном случае в каждом здании предполагается работа данного оборудования в количестве 2 шт. Суммарное количество портов позволит подключить каждый этаж двумя каналами, соединить в стек кольцом, а также подключить серверное оборудование также кольцом. Использование двух каналов связи до каждого этажа обязательно, так как имеют место быть обрывы, от чего может спасти резервирование. Когда никаких проблем с отключением нет, возможно использование агрегирование для увеличения суммарной пропускной способности.

Данная схема с резервированием или агрегированием каналов реализована на рисунке ниже (Рис. 9), где данные коммутаторы расположены около надписи “L3”. IP-адреса на данной схеме указаны в качестве примера. В случае с построением корпоративной сети для веб-студии будут использоваться IP-адреса 6 стандарта.

Рис. 9. Резервирование каналов

3.6 Этажные коммутаторы

В роли этажного коммутатора была выбрана модель D-Link DGS-1510-28X. Она обладает рядом преимуществ, некоторые из которых не присутствуют в моделях конкурентов:

- 24 гигабитных клиентских портов;

- 4 шт. 10-гигабитных портов;

- поддержка 802.1q tagged VLAN;

- возможность использовать IPv6.

Предполагает работа трех таких коммутаторов третьего уровня на каждом этаже в стеке. В таком случае количества клиентских портов хватит для обслуживания целого этажа. К любым двум коммутаторам будут подключены каналы связи центральных сетевых устройств с помощью 10-гигабитных портов. Также с помощью этих портов они как раз и будут соединены между собой. Обычно данные устройства устанавливается в небольшом серверном шкафу для удобного подключения. Схема подключения указана на рисунке выше (Рис. 9), на котором этажные коммутаторы изображены около надписи “L2”.

3.7 IP-телефоны

Основными требованиями для IP-телефонов любого предприятия, в котором распространены голосовые звонки, являются:

- подключение гарнитуры;

- наличие громкой связи;

- поддержка SIP;

- режим моста;

- гарантия от производителя.

Исходя из данных требований был проанализирован рынок с помощью агрегаторов предложений. В одинаковой ценовой категории оказались устройства различных фирм. Рассмотрим различия представленных на рынке устройств, чтобы определить лучшие решения для использования в корпоративной инфраструктуре веб-студии и полностью удовлетворить запросы компании в пиковые часы нагрузки сети (Табл. 8).



Таблица 8

Сравнение IP-телефонов

	Grandstream GXP1165	Escene ES205-N	Yealink SIP-T19 E2
Средняя цена	3002 руб.	2837 руб.	3926 руб.
Поддержка PoE	+	-	-
Количество линий	2	1	1

Модель производителя Grandstream позволяет использовать две линии для разговора, что может быть полезным при одновременных звонках на одно устройство. Также указанная модель позволяет подключать устройства в местах, отдаленных от электрической розетки за счет использования технологии PoE. Цена данного продукта приемлема. Следовательно, выбираем данное устройство - Grandstream GXP1165.



4. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРИРОВАННОЙ КАБЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

4.1 Общие сведения

Структурированная кабельная система проектируется для двух различных зданий, в которых размещены отделы веб-студии. На каждом этаже любого из зданий расположено техническое помещение для расположения в нем сетевого оборудования. На первых этажах планируется установка центрального оборудования для соединения этажей и зданий между собой в сеть. Такая проектируемая схема позволяет облегчить подвод внешних кабелей между зданиями и ограничить доступ к помещениям от посторонних лиц.

Проектируемая корпоративная сеть предназначена для следующих функций:

- передача данных компьютерных сетей для совместного использования информационных и технических ресурсов на объекте;

- обеспечение бесперебойности работы в условиях всевозможных происшествий;

- осуществление мониторинга работы подразделений;

- создание резервных копий служебных данных.

В результате создания компьютерной сети для веб-студии должны быть достигнуты следующие цели:

- обеспечение передачи данных в планируемых слаботочных сетях без изменения структуры сети, но с возможностью добавления новых рабочих мест;

- эффективное использование вложенного капитала;

- удовлетворенная потребность сотрудников фирмы при работе с приложениями, требующими заявленную пропускную способность и качество канала;

- снижение затрат на модернизацию компьютерной сети в ближайшем будущем за счет использования современного оборудования и кабельных систем высокого качества.

Общие планы этажей представлены на рисунках 2 и 3. Стены зданий капитальные из кирпича и железобетонных перекрытий. На всех этажах планируется установка фальшпотолков для удобства при прокладке кабеля. Монтаж фальшпола или других перегородок не планируется.

Все затрагиваемые помещения, в которых планируются работы по СКС, соответствуют требованиям приложения 5 к СНиП 2.04.05-91 и являются стандартными рабочими помещениями. Высокие температуры, повышенная влажность или запыленность отсутствуют. Территория расположения предприятия является сейсмобезопасной.

4.2 Топология СКС

В основу любой структурированной кабельной системы входит древовидная топология, которую также иногда называют иерархической звездой. В ней допускаются дополнительные соединения распределительных пунктов одного уровня.

Европейские и международные стандарты подразделяют СКС на три подсистемы:

- магистральная система комплекса;

- магистральная подсистема здания;

- горизонтальная подсистема.

Магистральная подсистема комплекса состоит из магистральных кабелей, механических разъемов и коммутационных соединений. В корпоративной компьютерной сети веб-студии в роли магистральной подсистемы будут выступать оптоволоконные соединения по кольцевой топологии между двумя зданиями предприятия.

Магистральная подсистема здания состоит из тех же элементов, что и подсистема комплекса за исключением использования их в рамках здания. В случае с компьютерной сетью веб-студии такими соединениями можно назвать соединения между коммутационным оборудованием уровня доступа и коммутаторами третьего уровня.

Последней подсистемой структурированной кабельной системы является горизонтальная. Она включает горизонтальные кабели, коммутационные соединения этажа и механические окончания кабелей. В корпоративной сети веб-студии горизонтальные соединениями называются кабеля, подключенные одним концом к клиентскому оборудованию, а другим - к коммутирующему оборудованию второго уровня в техническом помещении этажа.

Большинство кабельных систем разрабатываются с небольшим запасом, чтобы удовлетворить возрастающую потребность в использовании высоких скоростей, поэтому система должна быть рассчитана на несколько десятков лет вперед.

4.3 Архитектура СКС

Структурированная кабельная система может быть построена по следующим типам архитектур:

- распределенная;

- централизованная.

Распределенная архитектура - это архитектура СКС с двумя уровнями иерархии, которая состоит из магистральной подсистемы 1-ого уровня, магистральной 2-ого уровня и горизонтальной. Также возможна реализация всего с одним уровнем иерархии, содержащая кросс-соединения. Такая архитектура применяется для построения кабельной системы в комплексах зданий и многоэтажных зданиях. Преимуществами распределенной архитектура являются:

- простота установки;

- легкость расширения;

- большая гибкость.

Но также существуют и недостатки данного способа построения структурированной кабельной системы:

- сложность осуществления безопасности и контроля;

- большое количество элементов в составе;

- большие площади для размещения оборудования.

Централизованная архитектура может быть построена с одним уровнем иерархии без кросс-соединений или может вообще не иметь уровней и состоять только из горизонтальной подсистемы. Преимуществами данной архитектуры являются:

- малое количество элементов в составе;

- малое количество активного сетевого оборудования;

- простота реализации резервирования оборудования;

- нетребовательность к большим площадям технических помещений.

Но также существуют и недостатки данного вида архитектуры построения СКС:

- большое количество кабеля;

- сложность монтажа;

- сложность разграничения зоны ответственности;

- низкая гибкость кабельной системы.

Так как под размещение кабельных систем и активного оборудования выделено техническое помещения на каждом этаже, то правильным будет выбрать распределенную архитектуру.

4.4 Реализация СКС

Этажные коммутаторы второго уровня для абонентов будут располагаться в коммутационных шкафах. Рассчитаем примерные размеры настенного шкафа:

- коммутаторы второго уровня, 3 шт. - 3U;

- патч-панели 6 категории на 24 порта, 3 шт. - 3U;

- органайзеры, 3 шт. - 3U;

- блок вентиляции, 3 шт. - 3U.

Следовательно, на каждый этаж потребует коммутационный шкаф, вмещающий минимум 12 юнитов. На схеме структурированной кабельной системы первого этажа основного здания он назван “K01” (Рис. 10).

Рис. 10. СКС первого этажа первого здания

В первом здании этажи, как и комнаты, достаточно похожи по расположению рабочих областей. Рассчитаем количество кабелей и разъемов для рабочих мест операторов. Под каждое место потребуется розетка RJ-45 категории 6. К данной розетке должен быть протянуть кабель той же категории от этажного коммутатора. Примерная длина с учетом плана помещения составляет 15 м на каждого абонента. Следует учитывать, что IP-телефон будет являться мостом для подключения компьютера к сети, поэтому дополнительно потребуется 4 разъема RJ-45 и 2 метровых кабеля. Посчитаем приблизительно то, что потребуется для подключения нового сотрудника:

- компьютерная розетка RJ-45 - 1 шт.;

- разъем RJ-45 - 4 шт.;

- кабель - 17 м.

Кроме данных затрат для реализации структурированной кабельной системы потребуются пластиковые короба размеров 100 мм на 50 мм для прокладки кабеля внутри. Данная схема позволяет удобно добавлять новых абонентов или ремонтировать поврежденные линии.

Абонентские коммутаторы должны быть соединены с центральным сетевым оборудованием оптоволоконным кабелем. Таких кабелей должно быть 2 до каждого из этажей в целях резервирования и агрегирования. Примерная высота этажа - 2.5 м, поэтому на каждый этаж должно вести 5 м кабеля. Для подключения оптоволокна к сетевому оборудованию потребуются SFP-трансиверы в размере 4 штук на каждый этаж. Дальность SFP-трансиверов должна быть минимальной, так как расстояние между коммутаторами небольшое.

Схема подключения клиентских компьютеров к сети в здании втором аналогична и приведена на рисунке ниже (Рис. 11).



Рис. 11. СКС первого этажа второго здания

Во втором здании также используются пластиковые короба, розетки, разъемы в тех же количествах на одного абонента, что и в первом здании. Расчеты количества кабеля и других элементов для построения корпоративной сети веб-студии будут приведены в соответствующем пункте вместе с указанием цен на каждое комплектующее.



5. ВЫБОР ГЛАВНЫХ СЕРВЕРОВ

5.1 Обзор основных фирм-производителей бизнес-серверов

Сервер предприятия - важная структурная единица, которая способна расширить функционал сетевой инфраструктуры. На сервере могут использоваться базы данных или быть установлены любые приложения. Также возможна работа сервера в роли высокопроизводительного роутера с установленной специализированной операционной системой.

Количество рабочих мест в веб-студии варьируется около 500 штук. Данное число предполагает использование сервера уровня предприятия с внушительными характеристиками. Так как бесперебойность работы важна, то следует рассматривать только решения, созданные под данные задачи. В нашей стране популярными производителями серверов являются Hewlett-Packard, IBM, Dell и SuperMicro. Каждый из них имеет соответствующие линейки оборудования с комплектующими разного уровня. Рассмотрим более подробно компании.

Hewlett-Packard - крупнейший поставщик и производитель компьютеров. Серверное оборудование, серверы и системы хранения от данной фирмы зарекомендовали себя на рынке как удовлетворяющее самым высоким требованиям оборудование. Линейка Proliant позволяет надежно хранить информацию благодаря высокой отказоустойчивости.

DELL - американский поставщик и производитель компьютеров и комплектующих. Марка DELL на рынке олицетворяет проверенное качество. Все чаще на отечественных предприятиях можно встретить системы резервного копирования данной фирмы.

IBM - старейший поставщик и производитель ИТ-оборудования. На текущий момент компания является лидером на рынке продаж, так как оборудование сочетает в себе инновационные технологии и проверенные разработки, а также отличается производительностью и надежностью.

SuperMicro также является одним из лидеров в сетевых технологиях, благодаря приемлемым ценам на оборудование высокой производительности. Компания предоставляет самый широкий спектр решений и покрывает все возможные нужды клиентов.

Представленные фирмы-производители одинаково отлично зарекомендовали себя среди российских пользователей со стороны надежности. Так как оборудование разных компаний практически не имеет дополнительных преимуществ друг над другом, то следует исходить из цены. Произведем сравнение серверов с идентичными характеристиками и выбрать лучшее решение.

5.2 Выбор архитектуры серверной части

Выбор архитектуры серверной части был произведен с использованием методов поддержки принятия решений в ВКР «Разработка методики выбора рациональной информационной структуры корпоративной компьютерной сети с использованием методов поддержки принятия решений». Результатом данного выбора стала информационная структура под номером 1, предполагающая использование отдельного сервера под IP-телефонию, и два сервера под важные для жизнедеятельности компании данные, один из которых является зеркальной копией другого для обеспечения отказоустойчивости основных информационных ресурсов предприятия. Основными информационными ресурсами корпоративной сети предприятия являются:

- ERP-система;

- сетевое хранилище.

5.3 Выбор сервера под IP-телефонию

Так как предполагается работа сервера IP телефонии на 500 абонентов, то потребуются внушительные мощности для обеспечения желаемого уровня производительности. Рассмотрим максимально укомплектованные сервера от упомянутых выше компаний в табличном виде (Табл. 9).

Таблица 9

Сравнение производительных серверов ведущих марок

	SuperMicro R2-E74	HP ProLiant DL580 Gen8
Процессор	Intel Xeon E7-8893, 4 шт.	Intel Xeon E7-8893, 4 шт.
Оперативная память	1 Тб	1 Тб
Цена	3,2 млн	5 млн

После проведения сравнительного анализа только две из перечисленных компаний имеют в своих линейках сервера с 4-мя процессорами. Остальные фирмы либо не производят их вообще, либо сняли их с производства, а новые линейки не внедрили.

Подобранные сервера довольно сильно отличаются в ценовом диапазоне, потому выбор пал в стороны SuperMicro R2-E74.

5.4 Выбор серверов под ERP-систему и сетевое хранилище

Используя информационно-организационную структуру организации, представленная в соответствующем разделе, можно вычислить количество людей, имеющих доступ к ERP-системе. Выявим должности и отделы, в обязанности которых входит использовать систему управления ресурсами предприятия:

- бухгалтерия;

- главный бухгалтер;

- отдел кадров;

- заместитель директора;

Следовательно, приблизительно 49 человек в компании будут использовать ERP-систему. Сетевым хранилищем будут пользоваться все пользователи корпоративной сети. Так как в корпоративной структуре веб-студии планируется использование двух серверов, один из которых будет резервным, то выберем два идентичных сервера, чтобы не возникали проблемы в плане производительности в моменты выхода из строя основного сервера, а также запчасти были взаимозаменяемые. Оборудование будет выбираться из тех производителей, что были указаны ранее, так как они наиболее надежные по отзывам из разных источников. Требования к производительности для серверов данного назначения были использованы из открытых источников:

- 2 процессора Intel Xeon E5-2630V4;

- оперативная память объемом 64 Гб;

- 2 порта со скоростью 10 Гбит/с;

- дисковый массив объемом 16 Тб.

Произведем сравнение серверного оборудования различных производителей для определение подходящего варианта для выбранного предприятия (Табл. 10). В таблице приведены только различающиеся показатели, что упрощает процесс обработки представленной информации.

Таблица 10

Сравнение серверов для ERP-системы и сетевого хранилища

	HPE ProLiant DL360 Gen9	DELL R730	IBM System x3650 M4	SuperMicro SYS-6028R-TL
Цена	1 млн	457 тыс	1,2 млн	327 тыс

Исходя из сравнения серверов различных производителей с похожими компонентами, можно сделать выбор в пользу устройства SuperMicro SYS-6028R-TL. Два таких сервера успешно смогут работать с ERP-системой и сетевым хранилищем.



6. ВЫБОР СИСТЕМЫ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

6.1 Выбор системы виртуализации

Использование серверов под различный функционал предполагает использование системы виртуализации. Выбор системы виртуализации для предприятия большей частью состоит из пожеланий системного администратора, так как функционал представленных продуктов примерно одинаков. Несмотря на это каждая система имеет свои сильные стороны и недостатки. Рассмотрим самые популярные представленные на рынке продукты с помощью сравнительных таблиц (Табл. 11-13).

...