Дипломная (вкр): Проект локальной вычислительной сети фармацевтической организации

.7 Автоматизация настроек маршрутизации

Обычно VLAN распределены по всей сети организации и информация, предназначенная для конкретной VLAN, должна "пройти" через несколько промежуточных сетей. Соответствующие пути могут быть определены вручную (статическая маршрутизация). Но при большом числе VLAN вручную отслеживать изменения, тем более автоматически перестраивать пути в случае повреждения каналов связи, становится практически нереальным. На помощь приходят протоколы автоматической маршрутизации. I В относительно небольших организациях применяются два протокола: RIP и OSPF.

3.8 RIP

- самый простой в использовании протокол автоматической маршрутизации. Он не требует никакой настройки от администратора. Достаточно только включить использование RIP для всего маршрутизатора и для каждого отдельного интерфейса VLAN. RIP периодически рассылает широковещательным (RIP версии 1) или муль-тикастовым (RIP версии 2) образом информацию о собственной таблице маршрутизации. Приняв аналогичный пакет от другого маршрутизатора, RIP производит изменение локальной таблицы маршрутизации. В результате через некоторый промежуток времени коммутаторы будут "знать" маршруты. присутствующие на каждом устройстве.

Недостатками RIP являются излишняя "шумливость" (постоянная рассылка большого количества информации) и плохая масштабируемость для крупных сетей.

.9 OSPF

Протокол OSPF позволяет создавать таблицы маршрутизации больших сетей. Он требует предварительной настройки, хотя в случае не очень крупной сети эти операции не являются сколько-нибудь сложными. В самой минимальной конфигурации достаточно включить использование протокола OSPF на коммутаторе, создать одну область (обычно ее называют областью 0- area 0) и активизировать протокол OSPF для каждого интерфейса V LAN. Протокол OSPF позволяет настроить безопасную передачу данных о таблицах маршрутизации (данные будут приниматься, например, только после идентификации маршрутизатора безопасным способом). Различным линиям связи можно назначить весовые коэффициенты, что позволит администратору более точно настроить выбираемые коммутатором пути передачи данных. В случае сложной структуры сети можно создать несколько различных зон и настроить их параметры так, чтобы минимизировать служебный трафик и ускорить сходимость таблиц маршрутизации в случае изменения топологии.

.10 DHCP-relay

Запросы на получение IP-адреса являются широковещательными и рассылаются только в пределах одной VLAN. Создание надежной службы DHCP для каждой VLAN обычно нерационально, поскольку один DHCP-сервер может обслуживать большое число сетей. Для передачи запроса на получение IP-адреса из одной сети в другую необходимо использовать специальную программу, называемую агентом DHCP, которая будет проверять наличие в сети запросов на получение IP-адреса и переправлять их на сервер DHCP уже от своего IP-адреса. Такие пакеты маршрутизируются между сетями, поскольку являются одноадресными (приходит с адреса агента на адрес DHCP-сервера). Сервер DHCP, получив такой запрос, "знает", что нужно предоставить IP-адрес из диапазона адресов, соответствующего адресу агента, сообщает всю информацию агенту и процесс завершается обычным для аренды адреса образом. DHCP-агента можно реализовать как программным образом на сервере Windows в настройке службы маршрутизации и удаленного доступа, так и на коммутаторах третьего уровня. В случае настройки коммутатора достаточно включить данную функцию и для каждого интерфейса VLAN указать адреса DHCP-серверов, на которые следует пересылать запросы аренды адреса. Программная маршрутизация Рабочие станции Windows могут выступать в качестве маршрутизаторов только при установке специализированных программ третьих фирм, например, WinRoute. Существует большое количество аналогичных программ (многие из которых бесплатны), используемых даже в системах на Windows 9х. Серверы Windows уже включают в себя возможность маршрутизации - в их составе присутствует Служба маршрутизации и удаленного доступа (Routing and Remote Access Server, RRAS).

.11 RRAS

Служба RRAS осуществляет многопротокольную маршрутизацию пакетов, позволяет создавать соединения по требованию и осуществлять для них маршрутизацию данных. Начиная с Windows 2000, служба RRAS устанавливается автоматически, но находится в отключенном состоянии. Для ее запуска следует открыть консоль управления RRAS и выполнить задачу Настроить и включить маршрутизацию и удаленный доступ.

Сервер RRAS может выполнять как статическую, так и динамическую маршрутизацию. Настройка статической маршрутизации через оснастку RRAS - это просто использование графического интерфейса вместо утилиты route. Больший интерес представляет возможность включения динамических протоколов маршрутизации - Routing Information Protocol (RIP) и Open Shortest Path First (OSPF).

3.12 Мост

Частным случаем взаимодействия двух сетей является такой вариант объединения сегментов, когда сигналы из одного сегмента должны без всякого ограничения попадать в другой, и наоборот. Реализовать эту функцию легко даже на рабочих станциях путем создания мостов (bridges). Создание моста на рабочих станциях Windows XP позволяет "прозрачно" объединить несколько Ethernet-сетей. Например, обеспечить передачу пакетов из беспроводного сегмента сети в локальную сеть или соединить несколько сегментов сети, к которым подключен данный компьютер. Для создания моста между сегментами следует открыть задачу Сетевые подключения, выделить два соответствующих Ethernet-адаптера и в меню свойств выбрать команду Создать мост.

Примечание:

При создании моста используются алгоритм spanning tree algorithm, который предупреждает зацикливание пересылки пакетов, если соединяемые мостом сегменты имеют и другие точки взаимного подключения. Поскольку мост обеспечивает передачу всех пакетов из одного сегмента сети в другой, то данное решение не следует использовать для интерфейсов доступа в Интернет. Надежность сетевой инфраструктуры

Необходимым условием надежной работы информационной системы является безотказное функционирование каналов связи. Данная задача решается путем дублирования как собственно каналов связи, так и активного оборудования (коммутаторов). Понятно, что на практике отказоустойчивая конфигурация сети создается только в тех случаях, когда простои в работе информационной системы недопустимы и могут привести к существенным экономическим потерям. Дублирование каналов связи и оборудования производят как в ядре сети (обязательно), так и на уровне распределения (рекомендуется). Подключение оконечных устройств (рабочих станций пользователей) не дублируется. Отказоустойчивая топология сети передачи данных На предыдущих рисунках показаны варианты отказоустойчивой схемы сети передачи данных. Связи между коммутаторами уровня распределения и ядра дублированы, коммутаторы также дублированы. Серверы предприятия отказоустойчивым образом подключены к коммутаторам ядра (один сетевой интерфейс сервера подключен к одному коммутатору, второй - к другому)

Примечание:

Отказоустойчивые схемы, несмотря на кажущуюся простоту, требуют тщательной настройки коммутаторов. При этом в зависимости от выбранного варианта конфигурации может потребоваться использование протоколов, которые не поддерживаются относительно дешевыми моделями оборудования. Простое соединение двух коммутаторов двумя кабелями создаст кольцо, которое недопустимо в сети Ethernet. Результатом станет широковещательный шторм и практическая неработоспобность сегмента сети. Поэтому создание отказоустойчивых решений требует первоначальной настройки активного оборудования. Существует два варианта построения сети, использующей топологию соединений, изображенную на рисунках. Первый вариант использует протоколы, работающие на втором уровне модели OSI. Второй основан на протоколах маршрутизации третьего уровня модели OSI.

3.13 Построение отказоустойчивой сети на основе протоколов второго уровня

Отказоустойчивая конфигурация, построенная с использованием протоколов второго уровня, обеспечивает самое быстрое восстановление в случае аварии. Сеть может восстановиться за 13 секунд или даже еще быстрее в случае использования проприетарных протоколов.

Пропритарным называют протокол, не описываемый открытым стандартом, а являющийся уникальной технологией определенного вендора. Хотя использование проприетарных решений позволяет получить лучшие показатели по сравнению с открытыми стандартами, но такой выбор связан с ориентацией на использование оборудования только одного вендора и с вытекающими из этого рисками.

Таблица 3.13.1 IP Address серверов и рабочих станций главного офиса

Таблица 3.13.2 IP Address серверов и рабочих станций дополнительного офиса

Если IP-адрес Клиента попадает в диапазон Сервера, то тогда Сервер и Клиент смогут работать в сети и наоборот.

Определение диапазона:

1.      Возьмём IР-адрес (178.16.1.2) и маску (255.255.255.0) Сервера первой пары и переведём эти значения в двоичную систему счисления:

IP Address:         10110010.00010000.00000001.00000010Mask:          11111111.11111111.11111111.00000000

2.      Теперь отделим единицы от нулей (по маске):

10110010.00010000.00000001 | 00000010

.11111111.11111111 | 00000000

3.      Элементы IP-адреса, под которыми в маске стоят единицы, остаются неизменными, т.е. значения в IP-адресе и в маске одинаковые, а элементы, под которыми находятся нули, все обращаются в ноль, причём маска меняет свои нулевые значения на единичные:

Min IP: 10110010.00010000.00000001.00000000IP: 10110010.00010000.00000001.11111111

4.      Переведём эти наборы в десятичную систему счисления, это и будет искомый диапазон:

Min IP: 178.16.1.0IP: 178.16.1.255

Рис.3.1. Схема логической структуры сети главного офиса

Рис.3.2. Схема логической структуры сети дополнительного офиса

4.      Планирование физической структуры сети

Топология опорно-магистральной сети включает в себя многоуровневую иерархическую систему коммутаторов различного уровня. Такое построение сети продиктовна сложной иерархической структурой университета и большой протяженностью помещений. На первом уровне иерархии находится коммутационный узел металлургического корпуса, построенный на высокопроизводительном коммутаторе уровня предприятия. С этажными коммутаторами 2 уровня он соединяется оптоволокном с пропускной способностью 1 Гб/сек. На втором уровне иерархии расположена горизонтальная подсеть каждого корпуса, которая состоит из нескольких высокопроизводительных коммутаторов, подключенных с помощь оптоволокна с пропускной способностью 1 Гб/сек к коммутатору первого уровня иерархии.

Горизонтальная подсеть проходит по среднему этажу корпуса (2 этаж главного корпуса и 4 этаж горно-металлургического). Третий уровень иерархии - вертикальная разводка от коммутаторов второго уровня по этажам каждого корпуса с помощью витой пары пропускной способность 1 Гб/сек. В качестве активного оборудования предполагается используются высокопроизводительные управляемые коммутаторы уровня подразделения. Подключение подразделений и отдельных пользователей производится к коммутаторам третьего, или, в случае непосредственно физической близости, второго уровня. Все пользователи подключаются к сети с использованием технологии VLAN и функции маршрутиризации коммутаторов 3-го уровня. Это позволит отказаться от использования без особой необходимости в подразделениях программных маршрутиризаторов, что позволит увеличить производительность сети, а так же контролировать распространение широковещательных сообщений. Подразделения подключаются к опорно-магистральной сети с использованием коммутаторов, отдельные пользователи - непосредственно к коммутаторам опорно-магистральной сети. Серверы масштаба предприятия подключаются к коммутаторам 1 или 2 уровня иерархии. Используемая топология позволяет существенно увеличить производительность и масштабируемость сети и повысить уровень ее безопасности. Схема 1, 2 и 3 уровня иерархии приведена на рисунке 4.1. Активное и пассивное оборудование сети находится в коридорах СибГИУ. При этом активное оборудование расположено в специальных шкафах, что позволит исключить несанкционированный доступ к нему. В дальнейшем предполагается дополнительно установить на коммутаторах опорной сети источники бесперебойного питания, что позволит повысить устойчивость сети к локальным сбоям электропитания. Данный способ размещения оборудования опорно-магистральной сети повышает качество обслуживания оборудования и улучшает внешний вид коридоров СибГИУ за счет использования специальных коробов для прокладки кабелей.

Рис.4.1. Схема 1, 2 и 3 уровня иерархии

Рис.4.2. Физическая сеть главного офиса

Рис.4.3. Физическая сеть дополнительного офиса

Рис.4.4. Физическая сеть главного офиса

Рис.4.5. Физическая сеть дополнительного офиса

5.      Выбор и обоснование оборудования и технико, экономические показатели

Характеристики ПОКАЗАТЬ ТОЛЬКО ОСНОВНЫЕ Общие параметры  Цвет черный  Модель  Модель принтера/мфу/копира Expression Home XP-33  Модель картриджа/тонера Epson 17, Epson 17XL  Общие характеристики  Тип устройства принтер  Тип печати цветная  Технология печати струйная