Размещено на http://www.allbest.ru/

Балаковский инженерно-технологический институт - филиал Федерального государственного автономного образовательного учреждения Высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Балаково, Россия

Проектирование информационной сети веб-студии

Воронин С.С.



Содержание

Введение

Список использованных сокращений

1. Анализ требований для разработки ИС

1.1 Анализ предметной области

1.2 Формирование требований по аппаратной части ИС

1.3 Выбор и обоснование технологий построения ИС

2. Проектирование ИС

2.1 Разработка логической схемы ИС

2.2 Разработка физической схемы размещения сетевого оборудования

2.3 Подбор аппаратного обеспечения и кабельной системы для ИС

3. Монтаж и конфигурация ИС

3.1 Разработка инструкции по монтажу ИС

3.2 Обзор особенностей конфигурации сетевого программного обеспечения

3.3 Настройка уровней доступа пользователей к сетевым ресурсам ИС

3.4 Планирование схемы мониторинга работы ИС

3.5 Прогнозирование перспектив развития ИС

Заключение

Список использованных источников



Введение

информационный сетевой оборудование кабельный

Локальная сеть - это группа из нескольких компьютеров, соединенных посредством кабелей (иногда также телефонных линий или радиоканалов), используемых для передачи информации между компьютерами. Для соединения компьютеров в локальную сеть также необходимо использовать сетевое оборудование и программное обеспечение.

Назначение всех компьютерных сетей можно выразить двумя словами: совместный доступ (или совместное использование). Прежде всего, имеется в виду совместный доступ к данным. Людям, работающим над одним проектом, приходится постоянно использовать данные, создаваемые коллегами. Благодаря локальной сети разные люди из разных отделов могут работать над одним проектом не по очереди, а одновременно.

Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Гораздо дешевле создать локальную сеть и установить один принтер на все подразделение, чем приобретать по принтеру для каждого рабочего места. Файловый сервер сети позволяет обеспечить совместный доступ к программам и необходимым для работы данным. Оборудование, программы и данные объединяют одним термином: ресурсы. Иными словами, основное назначение локальной сети - доступ к ресурсам. У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело со множеством автономных компьютеров.

Целью курсового проекта является применение на практике знаний, полученных в процессе изучения курса «Инфокоммуникационные системы и сети». Задачами курсового проекта являются: ознакомление с технологиями построения локальной вычислительной сети, изучение программно-аппаратной части ЛВС, знакомство с технологиями монтажа ЛВС и расчет экономических

затрат на приобретение необходимого оборудования.

Список использованных сокращений

ИС - информационная система

ЛС - локальная сеть

ЛВС - локальная вычислительная сеть

ПО - программное обеспечение

ИБП - источник бесперебойного питания

МФУ - многофункциональное устройство



1. Анализ требований для разработки ИС

1.1 Анализ предметной области

Главной целью работы веб-студии, как и любого предприятия, является создание качественного и востребованного продукта, в данном случае - информационного продукта. Создание данного продукта непосредственно связано с современными технологиями, в частности - Интернет технологиями. Невозможно представить технологический процесс создания интернет ресурса без использования сотрудниками локальной сети и сети Интернет. Следовательно, каждое рабочее место должно иметь выход как в локальную, так и во всемирную сеть.

Веб-студия занимает 2 этажа небольшого здания, схема распределения отделов изображена на рисунках 1 и 2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - План помещения на 1 этаже



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - План помещения на 2 этаже

1 - пост охраны, осуществляет контрольно-пропускной режим и отвечает за сохранность оборудования;

2 - отдел работы с клиентами. Состоит из трех человек, отвечающих за поиск новых клиентов, работой с существующей базой клиентов, помощи клиентам по всем организационным вопросам и составлении технического задания по стандартам и правилам, утвержденным в данной организации.

3 - отдел frontend разработки. Состоит из 5 человек и отвечает за создание внешнего вида Интернет-ресурса, его правильного и корректного отображения на всех видах устройств, кроссплатформенную и валидную верстку, соответствие верстки современным стандартам;

4 - отдел backend разработки. Также состоит из 5 человек, отвечает за внутреннюю логику работы Интернет-проекта и связь его с сервером;

5 - отдел технической поддержки. 3 человека всегда на связи и готовы помочь клиенту в решении любой задачи;

6 - отдел Web-дизайна. Состоит из 4 человек, занимающихся разработкой и созданием макетов веб-сайтов в соответствии с пожеланиями заказчика;

7 - отдел SEO и продвижения. Состоит из 3 человек, которые занимаются раскруткой и продвижением в поисковиках веб-ресурсов клиента;

8 - отдел UI/UX. Состоит из 5 человек, целью которых является проектирование пользовательских интерфейсов, в которых удобство использования также важно, как и внешний вид;

9 - серверная;

10 - хозяйственное помещение;

11 - кабинет директора;

12 - зал совещаний и конференций, в котором проводятся планерки и произносятся мотивационные речи директором;

13 - отдел бухгалтерии, состоящий из 2 бухгалтеров, один из которых главный;

14 - столовая;

15 - уборная;

16 - зона отдыха, в которой есть несколько обособленных друг от друга комнат с игровыми приставками, кинозалом, расслабляющей музыкой и игровыми инструментами.

Структурная схема организации представлена на рисунке 3



Рисунок 3 - Структурная схема организации

1.2 Формирование требований по аппаратной части ИС

Правильная организация локальной сети характеризуется объединением в себя большого количества рабочих станций, сетевых периферийных устройств, а также сервера. Также она позволяет организации получить высокоскоростной канал передачи и обмена информации между сотрудниками, что в конечном итоге ускоряет производственный процесс.

Организация состоит из некоторого количества отделов, перед которыми поставлены различные задачи и, соответственно, их выполнение требует также различного оснащения рабочих станций. Так, для отдела работы с клиентами не требуются такие высокопроизводительные компьютеры, как для отделов Webразработки или отдела разработки Web-интерфейсов. Поэтому для отдела по работе с клиентами, отдела SEO и продвижения, а также отдела бухгалтерии будут использоваться моноблоки со следующими усредненными характеристиками:

- размер дисплея 21”;

- процессор 2 ядра с частотой не менее 2 ГГц;

- интегрированный графический контроллер;

- объем жесткого диска не менее 320 Гб;

- объем оперативной памяти не менее 4 Гб;

- встроенная сетевая карта или встроенный модуль WI-FI.

Для отдела Frontend разработки и отделов Web-дизайна необходимы ПК со следующими характеристиками:

- процессор 2 ядра, частота не менее 2 ГГц;

- дискретный видеоадаптер с объемом памяти 2 Гб;

- объем жесткого диска не менее 500 Гб; - объем оперативной памяти не менее 4 Гб; - встроенная сетевая карта.

Для отдела backend разработки требуются ПК с характеристиками:

- процессор 2 ядра, частота не менее 2ГГц;

- интегрированный видеоадаптер;

- объем жесткого диска не менее 500Гб; - объем оперативной памяти не менее 4Гб; - встроенная сетевая карта.

Для отдела технической поддержки подойдут ноутбуки с минимальными характеристиками:

- процессор 2 ядра с частотой не менее 2ГГц;

- интегрированный видеоадаптер;

- объем жесткого диска 320Гб;

- объем оперативной памяти 4Гб.

Сервер должен обладать следующими параметрами:

- процессор 4 ядра с тактовой частотой не менее 2,5 ГГц;

- интегрированное графическое ядро;

- оперативная память DDR4 не менее 4Гб;

- блок питания не менее 350Вт;

- встроенная сетевая плата;

- возможность объединения нескольких HDD в RAID-массив;

- жесткий диск Dell 1x2Tb SAS 7.2K 400-AEGC Hot Swapp 3.5 - 2 шт; - форм-фактор Tower.

Сервер будет находиться в специальном помещении. Т.к. структура организации не подразумевает большого количества подключенных сетевых устройств, то на всю организацию будет достаточно одного сервера, который будет содержать следующие сервисы:

- сервер DCHP - сетевой протокол, предназначенный для автоматического присвоения IP-адресов сетевым устройствам

- файловый сервер - обеспечивает пользователям неограниченный доступ к хранящимся файлам, а также возможностью управления файлами и директориями;

- сервер печати - необходим для коллективной работы с принтером или факсом. Сервер печати позволяет обрабатывать многопотоковые операции, а также обеспечивать печать от нескольких компьютеров без простоя.

- веб-сервер - неотъемлемой частью работы веб-студии является тестирование и отладка веб-приложений, для чего необходим локальный вебсервер. Сервер хранит все ресурса веб-сайта (верстку страниц, исполняемые скрипты, html - документы и т.д.);

- почтовый сервер - необходим для хранения писем и обмена текстовой информации между пользователями сети. Также на почтовый сервер возлагаются функции хранения адресов всех пользователей сети, обмена корреспонденцией между ними, отправки отчетов и участия в рассылке между работниками определенных подразделений.



1.3 Выбор и обоснование технологий построения ИС

Компьютерные сети делятся на три вида, в зависимости от роди каждого подключенного к сети компьютера:

? одноранговые;

? с выделенным сервером;

? комбинированные.

Одноранговая сеть представляет собой сеть, в которой все подключенные компьютеры имеют равные права, что делает возможным каждому пользователю делать доступными ресурсы своего компьютера, например, файлы или принтеры. В такой сети компьютеры находят друг друга по имени или уникальному адресу, чего оказывается достаточно для нормального функционирования сети.

В сети с выделенным сервером права доступа каждого подключенного компьютера к сетевым ресурсам назначаются и регулируются сервером, который с помощью специальных программных средств следит за уникальностью сетевого адреса каждого устройства, и чтобы информация, посланная с одного компьютера, попала нужному адресату и была недоступна другим пользователям сети. Управление правами доступа и распределение сетевых адресов называется сетевым администрированием и выполняется квалифицированными специалистами - сетевыми администраторами.

В зависимости от возложенных целей и выполняемых функций, компьютер, подключенный к сети, может называться по-разному:

? рабочая станция;

? сервер.

В отличие от рабочей станции, которая использует только доступные для нее ресурсы локальной сети, сервер, в зависимости от обстоятельств, может предоставлять им свои ресурсы, например, вычислительную мощность, дисковое пространство, принтер или другое сетевое оборудование.

В одноранговых локальных сетях компьютеры объединены в рабочие группы, где они функционируют в качестве рабочих станций или невыделенных серверов, предоставляя часть своих ресурсов для использования своей рабочей группе. Одноранговые сети проще в администрировании, но не обеспечивают должного уровня информационной безопасности.

Локальные сети с выделенным сервером, напротив, имеют повышенную надежность и защищенность информации, которая хранится на сервере.

Компьютеры и другие компоненты локальной сети могут соединяться между собой различными способами. Используемая схема физического расположения сетевых компонентов называется топологией. Топология сети определяется геометрической фигурой, образованной линиями связи между компьютерами, или физическим расположением по отношению друг к другу компьютеров, связанных между собой. Топология сети может служить одной из характеристик для сравнения и классификации различных компьютерных сетей.

Существует три основные топологии построения локальной сети:

? звезда;

? кольцо;

? шина.

В сети с топологией «звезда» все компьютеры соединены с центральным компьютером, или хабом. Все данные поступают на центральный узел, который непосредственно передает их получателю. В этой топологии отсутствуют прямые связи между компьютерами сети. Передача всей информации происходит только через хаб. В качестве хаба может использоваться специальное устройство - концентратор, основная функция которого - получив данные на одном из портов, немедленно перенаправлять их на другие порты.

Организация сети с топологией «звезда» достаточно проста и эффективна. Если произошел обрыв одного из кабелей, соединяющего отдельный компьютер сети с хабом, то связь между остальными компьютерами сети, включенными по данной схеме, останется работоспособной. Однако, при выходе из строя центрального компьютера, передача данных между компьютерами такой сети будет невозможна (рисунок 4).

Рисунок 4 -- Топология «звезда»

Достоинства звездообразной топологии:

– нарушение соединения в одном месте, кроме центрального узла, не прерывает работы локальной сети;

– при подключении большого количества компьютеров не происходит снижения производительности;

– безопасность информации обеспечивается на высоком уровне, так как компьютеры не получают чужих данных.

К недостаткам звездообразной топологии относят:

– большой расход соединительного кабеля;

– выход из строя центрального узла приводит к неработоспособности всей сети;

– наращивание сети сопряжено с большими финансовыми затратами.

Топология кольцо - это тип связи, при котором каждый компьютер соединен линиями связи с двумя другими, от одного компьютера получая информацию, а другому передавая. На каждой линии связи работает только один передатчик и один приемник, что позволяет отказаться от внешних терминаторов (рисунок 2).

Рисунок 5 -- Топология «кольцо»

Важной особенностью данной топологии является ретранслирование приходящего сигнала каждым компьютером, то есть здесь компьютер выступает в роли репитера. Поэтому затухание сигнала во всей сети не имеет значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца.

Как правило, выделенного центра при кольцевой топологии нет, все компьютеры сети могут иметь равные права. Однако, возможны случаи использования специального абонента, управляющего обменом или контролирующего его. Наличие единственного управляющего элемента в сети снижает ее надежность, так как выход его из строя парализует всю сеть.

В сети, построенной по кольцевой топологии, данные передаются в одном направлении от одного компьютера «кольца» к другому. Компьютер не передает информацию, пока не получит специальный маркер. Именно на этой особенности топологии и строятся методы управления обменом по сети, специально рассчитанные на кольцо. В таких методах право на следующую передачу (или, как еще говорят, на захват сети) переходит последовательно к следующему по кругу компьютеру. Подключение новых абонентов в кольцо выполняется достаточно просто, хотя и требует обязательной остановки работы всей сети на время подключения. Максимальное количество абонентов в кольце может быть довольно велико (до тысячи и больше). Кольцевая топология обычно обладает высокой устойчивостью к перегрузкам, обеспечивает уверенную работу с большими потоками передаваемой по сети информации, так как в ней, как правило, нет конфликтов, а также отсутствует центральный абонент, который может быть перегружен большими потоками информации.

Иногда сеть с топологией кольцо выполняется на основе двух параллельных кольцевых линий связи, передающих информацию в противоположных направлениях (рисунок 6). Цель подобного решения -- увеличение (в идеале -- вдвое) скорости передачи информации по сети. К тому же при повреждении одного из кабелей сеть может работать с другим кабелем (правда, предельная скорость уменьшится).



Рисунок 3 - Топология «двойное кольцо»

Достоинства кольцевой топологии:

– простота реализации и экономия кабеля;

– при подключении большого количества компьютеров происходит лишь незначительное снижение производительности;

– высокая скорость передачи данных;

– возможность проектирования сети с большой протяженностью.

Недостатки кольцевой топологии:

– нарушение соединения в одном месте приводит к прекращению работы всей локальной сети;

– при подключении нового ПК к сети, необходимо остановить работу всей сети;

– безопасность информации обеспечивается на невысоком уровне: данные, посланные одним компьютером сети другому, могут быть легко перехвачены любым из компьютеров сети, которому они не предназначены, что может нарушить конфиденциальность передаваемой информации.

Топология «общая шина»

Этот вид организации локальной сети предусматривает использование единственного кабеля, при помощи которого объединяются между собой все рабочие станции. Каждая из них передаёт сигнал всем компьютерам, подключённым к линии, но принимает данные лишь тот, адрес которого обозначен в пакете. Остальные просто игнорируют полученную информацию.

В топологии "общая шина" обязательно используются терминаторы, которые находятся на концах основного кабеля и глушат сигналы, попадающие к ним, дабы избежать их отражения. Иначе в такой сети неизбежно будут возникать коллизии, мешающие нормальной работе. Если это всё-таки произошло, то станция просто отправляет пакет заново через случайный промежуток времени, определяемый алгоритмом (рисунок 7).

Рисунок 7 - Топология «общая шина»

Достоинства шинной топологии:

– легкость наращивания сети;

– малый расход сетевого кабеля;

– невысокая стоимость оборудования;

– при выходе из строя одной рабочей станции работоспособность сети не нарушается.

Недостатки шинной топологии:

– обрыв шины в любом месте приведет к неработоспособности всей сети;

– при подключении большого количества компьютеров к одной шине происходит резкое снижение производительности;

– невысокий уровень информационной безопасности.

Как правило, на предприятиях довольно часто можно встретить комбинированный тип топологий, которые сочетают в себе достоинства шины, звезды и кольца, что благоприятно сказывается на надежности локальной сети.

Для проводного построения локальной сети используется кабель. Он будет отличаться, в зависимости от вида используемой топологии, протяженности соединительной линии связи, необходимой скорости передачи сигнала, условий прокладки кабеля и экономической целесообразности.

В большинстве случаев применяется только три основные группы кабелей:

1. коаксиальный кабель;

2. оптоволоконный кабель (одномодовый, многомодовый);

3. витая пара.

Коаксиальный кабель был первым типом кабеля, использованным для соединения компьютеров в сеть. Кабель данного типа состоит из центрального медного проводника, покрытого пластиковым изолирующим материалом, который, в свою очередь, окружен медной сеткой или алюминиевой фольгой (рисунок 8). Этот внешний проводник обеспечивает заземление и защиту центрального проводника от внешней электромагнитной интерференции. При прокладке сетей используются два типа кабеля -- "Толстый коаксиальный кабель" и "Тонкий коаксиальный кабель". Сети на основе коаксиального кабеля обеспечивают передачу со скоростью до 10 Мбит/с. Максимальная длина сегмента лежит в диапазоне от 185 до 500 м в зависимости от типа кабеля.



Рисунок 8 - Коаксиальный кабель

Оптоволоконный кабель - самая современная среда передачи данных. Он содержит несколько гибких стеклянных световодов, защищенных мощной пластиковой изоляцией. Скорость передачи данных по оптоволокну крайне высока, а кабель абсолютно не подвержен помехам. Расстояние между системами, соединенными оптоволокном, может достигать 100 километров (рисунок 9).

Рисунок 9 - Оптоволоконный кабель

Различают два основных типа оптоволоконного кабеля - одномодовый и многомодовый. Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле.

Оптоволоконный кабель состоит из центрального стеклянного или пластикового проводника, окруженного слоем стеклянного или пластикового покрытия и внешней защитной оболочкой. Передача данных осуществляется с помощью лазерного или светодиодного передатчика, посылающего однонаправленные световые импульсы через центральный проводник. Сигнал на другом конце принимается фотодиодным приемником, осуществляющим преобразование световых импульсов в электрические сигналы, которые могут обрабатываться компьютером

Применение оптоволокна в локальных сетях ограничено двумя факторами. Хотя сам оптический кабель стоит относительно недорого, цены на адаптеры и другое оборудование для оптоволоконных сетей достаточно высоки. Монтаж и ремонт оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля нужно дорогостоящее оборудование. Поэтому оптоволоконный кабель применяется в основном для объединения сегментов больших сетей, высокоскоростного доступа в интернет (для провайдеров и крупных компаний) и передачи данных на большие расстояния.

Витая пара в настоящее время является наиболее распространенным кабелем для построения локальных сетей. Кабель состоит из попарно перевитых медных изолированных проводников. Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). Цвета внутренней изоляции проводников строго стандартны. Расстояние между устройствами, соединенными витой парой, не должно превышать 100 метров.

В зависимости от наличия защиты - электрически заземленной медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, существуют разновидности витой пары:

– Unshielded twisted pair (UTP, незащищенная витая пара). Кроме проводников с собственной пластиковой защитой никаких дополнительных оплеток или проводов заземления не используется (рисунок 10).

Рисунок 10 - Незащищенная витая пара

– Foiled twisted pair (F/UTP, фольгированная витая пара). Все пары проводников этого кабеля имеют общий экран из фольги (рисунок 11).

Рисунок 11 - Фольгированная витая пара

– Shielded twisted pair (STP, защищенная витая пара). В кабеле этого типа каждая пара имеет свою собственную экранирующую оплетку, а также присутствует общий для всех сеточный экран (рисунок 12).

Рисунок 12 - Защищенная витая пара



– Screened Foiled twisted pair (S/FTP, фольгированная экранированная витая пара). Каждая пара этого кабеля находится в собственной оплетке из фольги, и все пары помещены в медный экран (рисунок 13)

Рисунок 13 - Фольгированная экранированная витая пара

– Screened Foiled Unshielded twisted pair (SF/UTP, незащищенная экранированная витая пара). Характеризуется двойным экраном из медной оплетки и оплетки из фольги (рисунок 14).

Рисунок 14 - незащищенная экранированная витая пара

Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок - как внешних, так и внутренних. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

На сегодняшний день насчитывается 7 категорий этого типа кабеля и одна категория находится в разработке.

– CAT1 (частотная полоса - 0,1 МГц). Имеет одну пару и используется для передачи голоса и цифровых данных при участии модема. Это стандартный телефонный кабель, который в свое время использовался в "скрученном" виде в США, а в России применяется и сейчас без скруток. Не подходит для современных систем и имеет большое влияние помех;

– CAT2 (частотная полоса - 1 МГц). Имеет две пары проводников и уже изжил себя. Иногда применяется при построении телефонных сетей. Ранее встречался в сетях Arcnet и Token Ring. Обладает скоростью передачи данных до 4 Мбит/с. Не годится для построения современных сетей;

– CAT3 (частотная полоса - 16 МГц. Класс "С"). Встречается 2-х парный и 4-х парный тип витой пары. Применяется не только для создания телефонных, но и локальных сетей на базе 10BASE-T. Поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 протяженностью не более 100 метров. В отличии от CAT1 и CAT2 поддерживает стандарт IEEE 802.3;

– CAT4 (частотная полоса - 20 МГц). В свое время этот 4-х парный кабель использовался в технологии 10BASE-T и 100BASE-T4. Возможна скорость передачи данных до 16 Мбит/с. В наши дни не используется;

– CAT5 (частотная полоса - 100 МГц. Класс "D"). Кабель применялся для создания телефонных линий и построения локальных сетей 100BASE-TX, а также в Ethernet (LAN). Поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с;

– CAT5e (частотная полоса 125 МГц). Это усовершенствованная витая пара пятой категории. При использовании 2-х пар поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с и до 1000 Мбит/с в 4-х парном кабеле. Как правило, используется 4-х парный кабель для построения локальной компьютерной сети. Это самый распространенный тип витой пары;

– CAT6 (частотная полоса 250 МГц. Класс "E"). Это распространенный тип кабеля, который применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. В структуре кабеля четыре пары проводников. Поддерживает высокую скорость передачи данных до до 10 Гбит/с протяженностью не более 55 метров;

– CAT6a (частотная полоса 500 МГц. Класс "EA"). Структура кабеля состоит из четырех пар проводников. Он используется в сетях Gigabit Ethernet и поддерживает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров;

– CAT7 (частотная полоса 600 - 700 МГц. Класс "F"). Поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Структура кабеля имеет общий внешний экран и фольгированную защиту каждой пары. По типу относится к S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair);

– CAT7a (частотная полоса 1000 -1200 МГц. Класс "FA"). Скорость витой пары доходит до 40 Гбит/с на расстоянии до 50 метров и до 100 Гбит/с протяженностью до 15 метров.

При разработке данной сети была выбрана топология «звезда». К каждому помещению из серверной подходит отдельный кабель, соединяющий центральный маршрутизатор с коммутаторами. Коммутаторы, в свою очередь, объединяют рабочие станции и сетевые периферийные устройства между собой. Кабелем, применяемый для связи сетевых устройств, является кабель типа «витая пара» категории 5е. Данный тип кабеля имеет отличную пропускную способность и возможность прокладки в помещениях, например, в кабельканалах.



2. Проектирование ИС

2.1 Разработка логической схемы ИС

Логическая структуризация сети -- это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком. Для логической структуры сети используются различные устройства, в данном случае это маршрутизаторы и коммутаторы (рисунок 15). В качестве основного сетевого протокола выступает протокол IP, а адресация на сетевом уровне задается динамически протоколом DHCP.

Рисунок 15 - Логическая структура сети

На данной схеме изображены:

1. nwr-1 - центральный маршрутизатор, обеспечивает соединение с сетью Интернет и объединяет все рабочие узлы сети с сервером srv;

2. nws-1 - главный коммутатор для второго этажа, объединяет кабинет коммутатор nws-2 и маршрутизатор nwr-2

3. nws-3 - коммутатор, соединяющий отдел бухгалтерии с главным коммутатором первого этажа;

4. nws-2 - коммутатор, обеспечивающий подключение компьютеров и сетевой периферии в кабинете директора и конференц-зале;

5. nwr-2 - WIFI-роутер, обеспечивает как проводное, так и беспроводное подключение устройств в зоне отдыха организации;

6. nws-4 - главный коммутатор первого этажа, являющийся центром топологии «звезда» данного этажа, объединяет в себя:

– пост охраны;

– отделы веб-разработки (nws-5);

– отдел веб-дизайна и UX/UI дизайна (nws-6);

– отделы SEO и продвижения, техподдержки (nwr-3);

2.2 Разработка физической схемы размещения сетевого оборудования

Физическая схема локальной вычислительной сети - это физическое размещение рабочих станций, периферийных и других сетевых устройств, входящих в состав сети, а также способ их соединения друг с другом. Физическая схема должна отражать реальные размеры и расположение всех устройств, содержать коммутирующее оборудование и физические связи между ними.

Организация расположена в двухэтажном здании. Физическая схема спроектирована с учетом характерных особенностей каждого этажа. Все кабели будут проложены

На рисунках 16 и 18 изображена физическая схема размещения оборудования второго и первого этажа соответственно.

На этаже находится серверная, в которой располагается сам сервер, соединенный с главным маршрутизатором. Маршрутизатор принимает входящий сигнал по оптоволокну и распределяет его на главные коммутаторы первого и второго этажей.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 16 - Физическая схема размещения оборудования второго этажа

1. Для соединения центрального коммутатора с маршрутизатором в зоне отдыха персонала требуется 20 метров кабеля. Еще 20 метров требуется для соединения данного маршрутизатора с компьютерами, находящимися в этом помещении. Игровые приставки подключается посредством беспроводной сети.

2. Длина кабеля, необходимая для соединения центрального маршрутизатора с коммутатором в кабинете директора составляет 7 метров, еще 18 метров кабеля необходимо для подключения сетевого принтера и ПК в кабинете директора и конференц-зале;

3. Для соединения центрального коммутатора с коммутатором в отделе бухгалтерии необходимо 20 метров кабеля и столько же для подключения всех устройств в этом кабинете;

4. Главный коммутатор первого этажа находится строго под коммутатором второго этажа, что добавляет еще 4 метра кабеля;

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 17 - Физическая схема размещения оборудования первого этажа

5. Для соединения главного коммутатора первого этажа с постом охраны требуется 15 метров кабеля;

6. Для соединения с оборудованием в отделе по работе с клиентами - 21 метр кабеля;

7. Для соединения с коммутатором в отделе веб разработки - 20 метров кабеля и 62 метра для подключения всех ПК в отделе frontend и backend разработки;

8. Для соединения главного коммутатора первого этажа с коммутатором в отделе дизайна требуется 33 метра кабеля и 45 метров для соединения с маршрутизатором в отделе SEO и продвижения;

9. Для подключения всего оборудования отдела web-дизайна и отдела UI/UX дизайна к коммутатору, расположенного там же, необходимо 120 метров кабеля;

10. Для подключения устройств отдела SEO к маршрутизатору, находящегося в этом же кабинете, требуется 25 метров кабеля, ноутбуки в отделе техподдержки используют беспроводной тип подключения.

Исходя из результатов расчета длины кабеля для подключения каждого отдела организации к ЛВС, можно вывести длину кабеля, необходимого для проектирования локальной сети организации + 20% на технологические издержки.

Получаем - длина кабеля равна 309 метров + 62 метра = 371 метр.

На весь проект потребуется всего 371 метр кабеля витой пары. Учитывая то, что кабель продается в бухтах, длиной по 100 и 300 метров, экономически целесообразней будет приобрети 2 бухты по 300 метров, т.к. себестоимость кабеля в большой бухте выходит ниже.

2.3 Подбор аппаратного обеспечения и кабельной системы для ИС

К аппаратному обеспечению сети относят коммуникационные сетевые устройства и оборудование, используемое для их подключения, а также оборудование, необходимое для прокладки кабеля.

Центральным узлом всей системы является маршрутизатор, или роутер - устройство, предназначенное для объединения сегментов сети. Маршрутизаторы позволяют общаться разным сегментам сети между собой благодаря имеющимся у них таблицам маршрутизации. Таблицы маршрутизации содержат в себе информацию о известных маршрутизатору сетях, IP адресах, на которые необходимо отправлять пакеты, чтобы попасть в эти сети, а также метрики (данные позволяющие маршрутизатору вычислить предпочтительный маршрут до получателя). Данные в таблице маршрутизации могут быть заданы статическим способом (администратор сети вручную указывает маршрутизатору необходимые маршруты передачи пакетов) или же динамически обновляться, используя протоколы маршрутизации.

В данном случае к маршрутизатору подключаются коммутаторы первого и второго этажа, а также WIFI-роутер зоны отдыха, сам же маршрутизатор принимает сигнал сети Интернет по оптоволоконному кабелю. Чтобы выдержать большую нагрузку сети, маршрутизатор должен иметь высокую надежность и высокую скорость передачи данных по Ethernet.

На эту роль отлично подходит маршрутизатор Mikrotik RB2011UiAS2HnD-IN (рисунок 18). Его характеристики приведены в таблице 1.

Рисунок 18 - Маршрутизатор Mikrotik RB2011UiAS-2HnD-IN



Таблица 1 - Характеристики маршрутизатора Mikrotik RB2011UiAS-2HnDIN

Тип устройства	маршрутизатор
Максимальная скорость беспроводного подключения	300 Мбит/с
Защита информации	WEP, WPA, WPA2, 802.1x
Мощность передатчика	30 dBM
Межсетевой экран (FireWall)	есть
NAT	есть
DHCP-сервер	есть
Поддержка Dynamic DNS	есть
Протоколы динамической маршрутизации	RIP v1, RIP v2
Интерфейсы	5 разъёмов LAN 10/100 Мбит/с 5 - 10/100/1000 Мбит/с + SFP порт разъём microUSB
Цена	9 699 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://dns-shop.ru/)

Данный маршрутизатор имеет 10 LAN портов, 5 из которых гигабитные, что позволяет подключить сервер и 2 главных коммутатора, к которым подключены все устройства сети.

Для подключения оборудования к сети используются коммутаторы- устройства, предназначенные для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI

В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключённого устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых неизвестен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

К коммутаторам nws-1 и nws-3 будет подсоединено небольшое количество устройств, поэтому выберем коммутатор с числом портов, равным 5, например, коммутатор HP 1820-8G (рисунок 19). Характеристики приведены в таблице 2.

Рисунок 19 - Коммутатор HP 1820-8G

Таблица 2. Технические характеристики коммутатора ZyXEL GS-105S EE

Тип устройства	коммутатор
Количество портов	8 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек
Внутренняя пропуская способность	16 Гбит/сек
Размер таблицы MAC адресов	8192
Тип управления	управляемый
Цена	7 010 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://ulmart.ru/)

Для помещений с большим количеством подключаемой техники необходимо выбрать коммутаторы, с числом портов не менее 10. К таким коммутаторам можно отнести HP 1420-16G (рисунок 20). Характеристики представлены в таблице 3. Этим коммутаторам соответствуют обозначения nws4, nws-5, nws-6 на физической и логической схемах сети. Наличие свободных портов предполагает возможность наращивания нагрузки сети, путем подключения новых рабочих станций или сетевых устройств.

Рисунок 20 - 16-портовый коммутатор HP 1420-16G

Таблица 3. Технические характеристики ZyXEL ES1100-16

Тип устройства	коммутатор
Возможность установки в стойку	есть
Количество портов	16 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек
Внутренняя пропуская способность	32 Гбит/сек
Размер таблицы MAC адресов	8192
Тип управления	неуправляемый
Цена	8 010 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://ulmart.ru/)

Некоторые устройства имеют только беспроводной способ связи с локальной сетью и сетью Интернет, для этих целей используют Wi-Fi роутеры, которые будут находиться в зоне отдыха персонала и в отделе SEO. К ним можно отнести ZyXEL Keenetic Air (рисунок 21). Характеристики в таблице 4.



Рисунок 21 - Wi-Fi роутер ZyXEL Keenetic III

Таблица 4. Технические характеристики ZyXEL Keenetic III

Тип устройства	Wi-Fi роутер
Стандарт беспроводной связи	802.11n, частота 2.4 ГГц
Коммутатор	4 x LAN
Скорость портов	100 Мбит/сек
Web-интерфейс	есть
Количество внешних антенн	2 x 5 dBi
Цена	2 900 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://dns-shop.ru/)

Сервер HP ProLiant ML30 Gen9 P9H94A представлен на рисунке 22, его технические характеристики в таблице 5



Рисунок 22 - Сервер HP ProLiant ML30 Gen9 P9H94A

Таблица 5 - Технические характеристики сервера

Тип устройства	сервер
Объем оперативной памяти	1 х 8 Гб
Тип памяти	DDR4
Мощность блока питания	1 х 350 Вт
Центральный процессор	Intel Xeon E3-1220 v5
Тактовая частота CPU	3.0 ГГц
Жесткий диск	Dell 2x2Tb SAS 7.2K 400-AEGC Hot Swapp 3.5"
Тип сетевых интерфейсов	LAN 1000 Мбит/с
Цена	62 000 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://kns.ru/)

Для рабочих мест отдела по работе с клиентами, отдела SEO и бухгалтерии, будут использоваться моноблоки, т.к. они более компактны и совмещают в себе преимущества полноценного ПК и ноутбука. Для этих целей подходят моноблоки ASUS Vivo V220IBUK (рисунок 23), характеристики в таблице 5.



Рисунок 23 - моноблок ASUS Vivo V220IBUK

Таблица 5 - Технические характеристики моноблока ASUS Vivo V220IBUK

Тип устройства	моноблок
Оперативная память	1 х 4Гб, DDR3, 1600МГц
Процессор	ntel Pentium Quad Core N3700
Тактовая частота	4 х 1,6 - 2,4 ГГц
Дисплей	21,5”, 1920 х 1080
Чипсет видео	Intel HD Graphics
Жесткий диск	500 Гб, 7200 об/мин
Операционная система	MS Windows 10 Home SL
Цена	30 000 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://ulmart.ru/)

Отдел техподдержки использует для работы ноутбуки фирмы Lenovo, модель IdeaPad B5045 (рисунок 24), характеристики в таблице 6.



Рисунок 24 - Ноутбук Lenovo IdeaPad B5045

Таблица 6 - Технические характеристики ноутбука Lenovo IdeaPad B5045

Тип устройства	ноутбук
Оперативная память	1 х 4Гб, DDR3,
Процессор	AMD A4-6410
Тактовая частота	4 х 1,8 ГГц
Дисплей	19”, 1366 x 768
Чипсет видео	AMD Radeon R3
Жесткий диск	500 Гб, 7200 об/мин
Операционная система	MS Windows 10
Цена	20 420 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://eldorado.ru/)

В качестве рабочих станций для отдела веб разработки используется системный блок HP Slimline 260-a163ur Z0M03EA (рисунок 25), чьи технические характеристики позволяют выполнять любые, даже очень требовательные к ресурсам задачи (таблица 7). Для задач веб-разработки подойдет монитор AOC E2270SWHN.



Рисунок 25 - рабочая станция веб-разработчиков

Таблица 7 - Технические характеристики рабочей станции

Тип устройства	Системный блок
Оперативная память	1 х 4Гб, DDR3L, 1600МГц
Процессор	AMD A6-7310, 4 х 2 - 2,4Ггц
Тактовая частота	4 х 1,8 ГГц
Чипсет видео	AMD Radeon R4
Жесткий диск	1 000 Гб
Операционная система	MS Windows 10
Цена	22 990 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://mvideo.ru/)
Тип устройства	Монитор
Диагональ экрана	22” , 1920 x 1080 Пикс
Интерфейс связи с ПК	miniD-Sub
Динамическая контрастность	20 000 000 : 1
Цена	6 390 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://mvideo.ru/)

Для отдела веб-дизайна необходимы рабочие станции с более мощным видеоадаптером (Системный блок Lenovo IdeaCentre 510S-08ISH) и качественным IPS-монитором Philips 224E5QSB/01 (рисунок 26), характеристики в таблице 8



Рисунок 26 - Рабочая станции отдела дизайна

Таблица 8 - Технические характеристики рабочей станции отдела дизайна

Тип устройства	Системный блок
Оперативная память	1 х 4Гб, DDR4, 2133МГц
Процессор	Intel Pentium G4400
Тактовая частота	2 х 3,3 ГГц
Чипсет видео	Дискретный, GeForce GT730, 2Гб
Жесткий диск	1 000 Гб
Операционная система	MS Windows 10
Цена	25 990 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://mvideo.ru/)
Тип устройства	Монитор
Диагональ экрана	22” , 1920 x 1080 Пикс
Интерфейс связи с ПК	miniD-Sub, DVI
Тип матрицы	AH-IPS
Максимальные углы обзор	178о
Цена	7 490 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://mvideo.ru/)

Для обеспечения надежной и бесперебойной работы сервера, необходимо использовать источник бесперебойного питания APC BX650CI-RS (рисунок 27), характеристики которого представлены в таблице 9.



Рисунок 27 - Источник бесперебойного питания

Таблица 9 - Технические характеристики ИБП APC BX650CI-RS

Тип устройства	Источник бесперебойного питания
Максимальная нагрузка	690 ВА
Активная мощность	390 Вт
Стабилизатор напряжения, Фильтр импульсных помех, Фильтр телефонных линий	Да
Работа от аккумулятора	До 5 минут
Время зарядки аккумулятора	До 8 часов
Количество розеток	3
Цена	6 290 рублей (актуально на 22 января 2017 на http://mvideo.ru/)

В качестве витой пары будет использовать кабель фирмы SkyNet модель CSL-UTP-4-CU-OUT (рисунок 28) характеристики представлены в таблице 10

Рисунок 28 - бухта витой пары SkyNet

Таблица 10 - Характеристика кабеля

Наименование	Характеристика
Производитель	SkyNet
Тип кабеля	UTP
Число пар	4
Категория	Cat 5E
Длина	305 м
Материал проводника	Медь
Цена	3 650 рублей (По состоянию на 22 января 2017 года цена на www.dns-shop.ru)

Для возможности печати документов по сети используется сетевой принтер HP LaserJet Pro M125rnw, совмещающий в себе функции принтера, сканера и копира (рисунок 29). Технические характеристики представлены в таблице 11. В рейтинге лучших принтеров для дома и офиса эта модель занимает пятое место.

Рисунок 29 - сетевое МФУ HP LaserJet Pro M125rnw

Таблица 11 - Характеристики МФУ HP LaserJet Pro M125rnw

Наименование	Характеристика
Тип устройства	Многофункциональное устройство
Тип печати	Лазерный
Цветность печати	Черно-белая
Встроенный копир Встроенный сканер	есть
Максимальный уровень шума	49дБ
Интерфейсы	RJ-45, USB, Wi-Fi
Количество страниц в месяц	8000
Цена	15 390 рублей (По состоянию на 22 января 2017 года цена на www.dns-shop.ru)

Итоговые затраты на проект отражены в таблице 12.

Таблица 12 - итоговые затраты на проект

Наименование	Цена, руб.	Количе ство	Сумма, руб.	Магазин
1	2	3	4	5
Маршрутизатор Mikrotik RB2011UiAS-2HnD-IN	9 699	1	9 699	www.dns-shop.ru
Коммутатор HP 1820-8G	7 010	2	14 020	www.ulmart.ru
Коммутатор HP 1420-16G	8 010	3	24 030	www.ulmart.ru
Wi-Fi - роутер ZyXEL Keenetic Air	2 900	2	5 800	www.dns-shop.ru
Сервер HP ProLiant ML30 Gen9 P9H94A	62 000	1	62 000	www.kns.ru
Моноблок ASUS Vivo V220IBUK	30 000	12	360 000	www.ulmart.ru
Ноутбук Lenovo IdeaPad B5045	20 420	3	61 260	www.eldorado.ru
ПК HP Slimline 260-a163ur Z0M03EA + монитор AOC E2270SWHN	29 380	11	323 180	www.mvideo.ru
ПК Lenovo IdeaCentre 510S08ISH + монитор Philips 224E5QSB/01	33 480	10	334 800	www.mvideo.ru
ИБП APC BX650CI-RS	6 290	2	12 580	www.mvideo.ru
Сетевое МФУ	15 390	2	30 780	www.dns-shop.ru
Коммутатор HP 1820-8G	7 010	2	14 020	www.ulmart.ru
Бухта витой пары	3 650	2	7 300	www.dns-shop.ru
Расходные материалы	10 000	1	10 000	www.dns-shop.ru
Общая стоимость			1 213 669

В результате расчетов выяснилось, что общая сумма затрат на проект (без учета работы специалистов по прокладке кабеля и настройке оборудования) составляет 1 213 669 рублей.



3. Монтаж и конфигурация ИС

3.1 Разработка инструкции по монтажу ИС

Инструкция по монтажу локальной вычислительной сети предполагает следующую последовательность действий:

– подготовка помещения для монтажа кабель-канала;

– монтаж кабель-канала;

– подготовка сетевого кабеля к соединению с сетевыми устройствами (прокладка отмеренных отрезков кабеля до устройств, обжим);

– установка сетевого оборудования в соответствие со схемами, изображенными на рисунках 16 и 17;

– соединение сетевых устройств друг с другом;

– настройка сетевых соединений;

– настройка подключения к сети Интернет;

– настройка сетевого окружения и сетевых каталогов.

Прокладка кабеля производится в кабель-каналы, которые крепятся на высоте не менее 30 см от пола. Предварительно кабель зачищается с обеих концов и маркируется, чтобы избежать путаницы в дальнейшем. При прокладке кабеля запрещается его перекручивание и повреждение. После укладки кабель необходимо обжать в следующей последовательности (рисунок 30):

1. бело-оранжевый;

2. оранжевый;

3. бело-зеленый;

4. синий;

5. бело-синий;

6. зеленый; 7. бело-коричневый;

8. коричневый.

Рисунок 30 - Порядок обжима жил витой пары

3.2 Обзор особенностей конфигурации сетевого программного обеспечения

Для настройки сетевого подключения на рабочем компьютере необходимо настроить протокол TCP/IP. Для этого следует открыть папку «Центр управления сетями и общим доступом», далее выбрать вкладку «Изменение параметров адаптера», либо «Панель управления» -> «Сеть и Интернет» -> Сетевые подключения. Открыть свойства активного сетевого подключения и выбрать «Протокол Интернета версии 4 (TCP/IP)». Заполнить все поля согласно установленным инструкциям сетевого администратора (рисунок 31).

Рисунок 31 - Настройка TCP/IP рабочей станции



Следующим шагом идет настройка маршрутизаторов и коммутаторов.

Здесь необходимо учитывать несколько моментов, а именно:

– IP адрес каждого устройства должен отличаться, иначе возможно неправильное функционирование сети;

– маска подсети должна быть одинаковой для каждого устройства.

Далее требуется настройка сервера, чтобы получить возможность удаленного доступа к файлам и каталогам сервера. Для этого необходимо открыть мастер настроек «Управление данным сервером», выбрать пункт «Добавить или удалить роль». После чего во всплывающем окне выбрать пункт «Типовая настройка для первого сервера». В следу...