Дипломная (вкр): Проектирование локально-вычислительной сети 'Комплексного центра социального обслуживания населения Харовского района'

Проектирование локально-вычислительной сети 'Комплексного центра социального обслуживания населения Харовского района'

ВВЕДЕНИЕ

Начало зарождения локальных вычислительных сетей (ЛВС) было обособлено с появлением первых компьютеров. Все это позволило поднять на новый уровень управления производственными объектами ирасширить эффективность использования ресурсов АРМ, а так же улучшить и ускорить процесс обрабатываемой информации, внедрение электронного документа оборота и уменьшение бумажной технологии, разделение обработки информации. Объединение различных маленьких сетей в большие и глобальные дало возможность получить доступ к мировым информационным ресурсам.

Локальные сети предназначены для объединения рабочих станций и периферийных устройств, расположенных на небольшой территории (в пределах одного здания либо несколько ближайших зданий в нескольких километрах).

Положительные качества локальной сети:

использование одного ресурса одновременно множеством пользователей сети (принтеров, мфу, программ, баз данных и других периферийных устройств);

возможность обмена информации между пользователями по сети;

относительно небольшая стоимость;

долговечность и простота объединения различных комплексов сети;

поддержка различных операционных систем;

быстрая скорость передачи данных.

В настоящее время сложно представить какую либо организацию без локально вычислительной сети. Социальная сфера, как организация с множеством компьютерной техники тому не исключение. Проектирование и создание локальной вычислительной сети в организации «Комплексного центра социального обслуживания населения Харовского муниципального района» является значимым пунктом.

ЛВС необходима для взаимодействия с другими организациями, использование общих ресурсов, быстродействии в работе, оптимизации рабочего процесса и времени, а так же упрощении в администрировании компьютерной техники и многое другое, что включает в себя создание ЛВС.

Следовательно, компьютерная сеть - это множество терминалов и компьютеров, соединенных в одну систему с помощью каналов связи, выполняя требования разделенной обработки данных.

В выпускной квалификационной работе рассматривается локальная вычислительная сеть, актуальность создания которой, определяется отсутствием таковой в организации «Комплексного центра социального обслуживания населения Харовского муниципального района» далее КЦСОН Харовского района.

Реализация выпускной квалификационной работы нацелена на создание сетевой инфраструктуры организации КЦСОН Харовского района выполняющая следующие требования:

высокая производительность труда;

возможность расширяемости сети и выдерживании большей нагрузки;

легкая управляемость сети и обеспечение защиты данных.

Для воплощения поставленной цели в реальность решаются следующие задачи:

определение сетевой архитектуры, набора правил для метода доступа, выбор топологии, тип СКС, способ управления сетью;

конфигурация сетевого оборудования

количество серверов, коммутаторов, сетевых периферийных устройств;

управление пользователями и сетевыми ресурсами;

выбор методов для создания безопасности сети;

расчет стоимости создания сети.

1.ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ И СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Вычислительная сеть - это соединение узлов при помощи каналов связи в единую систему для передачи и обмена данными.

Узел - устройство, подключенное к передающей сети. (ЭВМ, Сервера, принтеры, коммутаторы и другое сетевое оборудование).

Классификация сетей.Территориальной предопределенности.- глобальная сеть, опутывающая большие расстояния целые области города и регионы, в ее состав входят как маленькие, так и большие локальные сети, а так же телекоммуникационные сети и устройства. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей. - это объединение множества ЛВС сетей между учреждениями в пределах одного или нескольких городов.- кампусная сеть, объединяет ЛВС рядомстоящих зданий. - локальные сети, сеть одного предприятия, например большого завода или наоборот небольшого офиса. Закрытого типа доступ только работникам этого предприятия-сеть одного владельца, для взаимодействия различных устройств[1].

.1 Обзор существующих принципов построения локальных вычислительных сетей

Топология сети определяет геометрическую форму сети. Существует несколько основных видов соединений узлов сети.

Шинная (bus) - для соединения рабочих станций используется один кабель (магистральный). Данные, передаваемые от любой рабочей станции одновременно доступны всем остальным рабочим станциям.

Плюсы - расход кабеля намного меньше, легкость настройки, а так же отказ нескольких узлов никак не скажется наработувсей сети.

Минусы - низкая производительность сети, ограниченная длина кабеля и при обрыве кабеля сеть выходит из строя.

Кольцо (ring) - все рабочие станции соединены в одно единое кольцо при помощи кабеля. Данные отправляются в одном направлении, рабочая станция распознает пакет адресованные ей и принимает его.Плюсы- легкость построения и настройки.Минусы - при поломке одного ПК приводит полностью к неработоспособности всей сети.

Звезда - от каждой рабочей станции идет свой кабель к центральному узлу концентратору или хабу. Плюсы - централизованное управление, легкое расширение сети, при поломке ПК никак не скажется, на работу сети, высокая производительность.Минусы - при выходе из строя концентратора или хаба - повлияет на всю работу сети, большой расход кабеля.

Смешанная - может одновременно включать в себя несколько выше перечисленных видов сети[2].

.2Задачи проектирования. Техническое задание

Задачи проектирования включают в себя объединение автоматизированных рабочих мест и периферийных устройств в одну единую информационную сеть. А так же возможностью подключения и работы в единых информационных системах баз данных, тем самым ускоряя рабочий процесс специалистов, дополнительно обеспечивая защиту данных, распределение и контроль прав у специалистов, возможность удаленного администрирования, централизованного обновления и управления, как рабочими станциями, так и программным обеспечением.

Техническое задание - этодокумент, в котором содержатся все пожелания и требования заказчика. В нем указывается количество точек подключения, места расположения распределительных узлов и их размещения. Предполагаемое оборудование и материалы, выбор пассивного и активного оборудования, безопасность данных, определение мест прокладки кабельных трасс по плану здания.

При составлении технического задания чаще всего рассматривают основные пункты, такие как:

общие сведения;

назначение и цели создания ЛВС;

состав работ;

тестирование ЛВС;

надежность;

однородность;

расширяемость.

И следующие требования:

к выполняемым работам;

к кабельной системе;

общие требования к кабельной системе ЛВС;

к структуре и функционированию ЛВС;

к построению ЛВС и требования к результатам работ;

к коммутационным узлам;

к безопасности;

к оборудованию активному и пассивному;

к выполнению работ;

к срокам и условиям выполнения работ;

к срокам и объему гарантийного обслуживания;

к сертификации.

Правильное составленное техническое задание позволит сделать качественный проект ЛВС[3].

Перед проведением работ, заказчиком были поставлены определенные технические задачи.

Проектируемая ЛВС должна отвечать современным требованиям, а именно таким как:

производительность;

гибкость, легкость в конфигурировании и управлении;

возможность расширения;

надежность.

Планируемое ПО и аппаратно-технические средства сертифицированные РФ должны с легкостью устанавливаться в проектируемую сеть.

При проектировании ЛВС следует учесть состав сети, в который будут входить следующие элементы:

рабочие станции 29 шт.;

сетевые мфу 5шт.;

физические сервера 3шт.

На физических серверах, также будут размещены следующие логические сервера:

контроллер домена;;;

прокси-сервер;

файловый сервер;

сервер баз данных АИС ЭСРН;

сервер Dr.Web;

сервер базы данных АС Смета;

сервер базы данных Гарант АЭРО.

Обеспечения защиты сети аппаратно-программными комплексами:;

ловушка.

Программное обеспечение по умолчанию:2008;.

Для рабочих станций:

microsoft windows xp;windows 7;windows 10;.web;;

-zip;;reader;office;

Программыконтроля«check»;.

Перечень работ, который необходимо будет выполнить:

объединить все рабочие станции и периферийное оборудование, в одну единую сеть смонтировав 38 хостов 4 из которых резервные;

так как здание 1 этажное, монтаж СКС будет горизонтального типа;

скорость передачи данных АРМ - 100Мбит/с;

скорость передачи данных серверов - 1000Мбит/с.

Выполнение работ при создании ЛВС:

согласование мест монтажа lan розеток в здании;

выбор мест прокладки СКС;

необходимо выполнить замеры в здании, для расчетов и закупа кабель-канала, проволочных лотков и кабеля ftp 5e;

А так же произвести закуп пассивного активного оборудования;

выполнить монтаж по топологии звезда.

Надежность работы СКС стандарта EIA/TIA-568B категории 5e, гарантируется работоспособность кабельной системы не менее 10 лет, а так же поддержка ею как существующих так и новых приложений. В РФ в 2010 году принят ГОСТ Р 53246-2008, который определяет методику испытания и общие требования к СКС.

В 2016 году на проектирование локально вычислительной сети из бюджета выделен предельный уровень финансирование в объеме 2 600 000 рублей, для организации КЦСОН Харовского района.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ

.1 Анализ информационных потоков

Руководителю организации КЦСОН Харовского района Лебедевой М.Ю. мною было предложено проектирование ЛВС, для взаимодействия между сотрудниками, обмена, передачи информации и для совместного использования периферийного оборудования и устройств хранения информации, на выгодных условиях согласно смете расчетов.

В рамках предоставленной выпускной квалификационной работы необходимо спроектировать локальную сеть для организации «Комплексного центра социального обслуживания населения Харовского муниципального района»

Источником командной информации является директор КЦСОН Харовского района. Информация идет от директора к подчиненным в отделы, они являются получателями информации. Директор и заместитель являются источниками отчетной информации.Для того чтобы принимать важные решения директор и заместитель должны полностью получить информацию по решаемой ими проблеме. Эта информация идет по соответствующему каналу связи. После получения информации руководитель принимает решение, а за его выполнение отвечает заместитель, контроль обеспечивается издавшим приказ/ распоряжение.

Вся информация является неотъемлемым элементом процесса управления.

Информационные потоки - это обмен информацией от одного специалиста комплексного центра к другому или от одного отдела к другому.

Система информационных потоков - совокупность перемещаемых данных информации, дающие возможности осуществлять какие-либо процессы, реализовать какие-либо решения. Наиболее общая система информационных потоков - это множество потоков информации, которая дает возможность предприятию вести финансово-хозяйственную деятельность.

Информационные потоки между отделами предприятия, между сотрудниками отделов, а так же с другими учреждениями и физическими лицами, характеризуют работу организации и ее качество, поэтому к исследованию информационных потоков должно быть уделено особое внимание. Исходя из структуры организации, информационные потоки можно разделить на:

информационные потоки, поступающие извне и наоборот;

поток управленческой информации;

поток служебной информации, передаваемый между отделами.

Схема информационных потоков служит для решения различных задач ввода, например: обмена информацией, получения различной информации, между сотрудниками. В проекте следует учитывать:

ввод данных и получение информации из баз данных;

обмен документами и информацией между сотрудниками;

работа с общей базой данных;

возможность контролировать работу отдела;

возможность использования разделённых ресурсов у конкретных пользователей[4];

Для того чтобы построить качественную и производительную ЛВС требуется знать, как устроена организация работы, а так жекакие специалисты должны взаимодействовать между собой и в отделе.

Схема информационных потоков без учета серверов показана на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема информационных потоков без учета серверов

.2 Расчет пропускной способности сети

Существую различные способы и формулы для расчета пропускной способности сети. Но не один из них не сможет точно рассчитать нагрузку и пропускную сдобность. Обуславливается это множествами факторов, которые очень сложно предугадать. Различными программами у каждой программы свой трафик, может быть отличимый друг от друга входящий и исходящий. Различный объем передаваемых файлов пользователями, насколько одновременно это все передается. Факторов достаточно много и как их учесть одновременно все, точно сказать никто не может. Существуют общие рекомендации для расчета пропускной способности производителями сетевого оборудования и опытом расчетов других организаций.

Для комфортной работы специалистов нужно рассчитать, какая потребуется пропускная способность сети для их нормальной работы. Недостаточная пропускная способность, отказы и задержки в сети недопустимы. В организации КЦСОН Харовского района будет пользоваться сетью 29 рабочих станций, 5 сетевых мфу.

Высчитаем максимальную нагрузку сети для коммутатора подключенных 30 портов - 100 Мбит/с, 4 порта - 1Гбит/с. Получаем пропускная способность должна быть не менее 5Гбит/с.

Рассмотрим, что в пик максимальной нагрузки будет подключено максимальное число рабочих станций к серверу, для того чтобы скопировать или загрузить с него какую либо информацию.Для примера возьмем файл 2 мегабайта максимальная задержка 1 секунда. Требуемая максимальная нагрузка составит (2Мб х 29 хостов) /1с = 58 мегабайт/с = 464 Мбит/с- что составило требуемую пропускную способность в ядре сети. Стоит учесть дополнительно запас пропускной способности сети в дальнейшем при расширении.

Произведем расчет теоритической полезной пропускной способности, без учета задержек и коллизий в сетевом оборудовании. Определим длину кадра, по формуле

Пт = К + Синф,

где Пт - теоретическая пропускная способность;

К - кадр (46 - 1500 байт)

Синф - служебная информация (18 байт)

Размер кадра меняется

от 46 + 18= 64 байта

до 1500+18=1518 байта.

Кадр минимальной полезной информации составляет 46/64=0,72 от всей передаваемой информации, а максимальная длина кадра 1500/1518=0,99 от общей информации.

Для расчета полезной пропускной информации для кадров минимального и максимального размера, необходимо учесть различную частоту следования кадров. При условии, чем меньше размер кадров, тем больше кадров будет проходить по сети за единицу времени, с большим количеством служебной информации.