Локальная вычислительная сеть ЗАО "Аплана Софтвер"

· архитектура DNA

· модель СОМ +

· мультимедийные возможности

· поддержка приложений, взаимодействующих со службой каталогов

· Web-папки

· печать через Интернет

Минимальные аппаратные требования Windows 2000 Server:

Pentium-совместимый процессор с тактовой частотой не ниже 133 МГц -- Windows 2000 Server поддерживает до 4 процессоров: 128 Мб ОЗУ (рекомендуется 256 Мб). Большее количество памяти значительно увеличивает быстродействие системы. Windows 2000 Server поддерживает ОЗУ объемом до 4 Гб; 2 Гб свободного дискового пространства -- для установки Windows 2000 Server требуется около 1 Гб. Дополнительное место на диске необходимо для установки сетевых компонентов.

Windows 2000 Advanced Server

Эта ОС, по сути, представляет собой новую версию Windows NT Server 4.0 Enterprise Edition. Windows 2000 Advanced Server -- идеальная система для работы с требовательными к ресурсам научными приложениями и приложениями электронной коммерции, где очень важны масштабируемость и высокая производительность[1]. Аппаратные требования для Windows 2000 Advanced Server не отличаются от требований для Windows 2000 Server, однако эта более мощная ОС включает дополнительные возможности:

· балансировку сетевой нагрузки;

· поддерживает ОЗУ объемом до 8 Гб на системах с Intel Page Address Extension (РАЕ);

· поддерживает до 8 процессоров.

Windows 2000 Datacenter Server

Это серверная ОС, еще больше расширяющая возможности Windows 2000 Advanced Server. Поддерживает до 32 процессоров и больший объем ОЗУ, чем любая другая ОС Windows 2000:

· до 32 Гб для компьютеров с процессорами Alpha;

· до 64 Гб для компьютеров с процессорами Intel.

Вопрос об установке Windows 2000 Datacenter Server следует рассматривать только в том случае, если вам требуется поддерживать системы оперативной обработки транзакций (online transaction processing, OLTP), крупные хранилища данных или предоставлять услуги Интернета.

3.6.4 ОС Unix, Linux

ОС Unix является старейшей сетевой операционной системой (создана в 1969г.) и по сегодняшний день использующейся в Internet. Существует множество клонов Unix -- практически ничем не отличающихся друг от друга операционных систем разных производителей: FreeBSD, BSD Unix (университет Berkley), SunOS, Solaris (фирма Sun Microsystems), AIX (фирма IBM), HP-UX (фирмы Hewlet Packard), SCO (фирмы SCO) и др. Самым популярным клоном Unix пожалуй является FreeBSD, в основном из-за того, что ее исходные тексты распространяются свободно, что позволяет произвольно переделывать ОС "под себя", а также тестировать систему на отсутствие ошибок и "черного хода". В связи с этим, FreeBSD содержит гораздо меньше ошибок, чем коммерческие варианты Unix, т.к. отладкой и устранением ошибок занималась не одна компания, а все программистское сообщество.

К клонам Unix можно отнести и Linux, однако в последнее время он выделился в самостоятельную операционную систему и продолжает бурно развиваться. Существует множество дистрибутивов (пакетов установки) Linux различных фирм. Самые популярные из них -- это Red Hat Linux (США) и Mandrake (Европа). Существуют также Slackware Linux, Corel Linux, Caldera OpenLinux, Debian Linux, SuSE Linux, Black Cat Linux, Connectiva Linux и др. Структура файловой системы, система разграничения доступа и основные команды в Linux и Unix сходны. С точки зрения пользователя, основным отличаем Linux от ранних версий Unix является удобный графический интерфейс, во многом сходный с интерфейсом Windows (особенно у графической рабочей среды Gnome), а основным преимуществом, по сравнению с Windows, -большая надежность и скорость работы, большая защищенность файловой системы (в том числе и от вирусов) и более профессиональные средства работы с локальной сетью и Internet. Для Linux существует и разрабатывается большое количество программного обеспечения: от офисного пакета Star Office и графического редактора Corel Draw, до мощных СУБД (DB2 фирмы IBM) и систем разработки программ на C++, Perl, Java и др. И хотя пока еще рано рекомендовать неопытному пользователю переходить на Linux (в основном из-за проблем с использованием русских шрифтов в приложениях -- отсутствует единая прозрачная схема настройки), тем не менее, в будущем, Linux возможно займет значительное место в нише ОС для домашних компьютеров.

3.6.5 Обоснование выбора ОС Windows 2000 Advanced Server

В качестве операционной системы мной было решено использовать Windows 2000 Advanced Server. Эта версия Windows 2000 поддерживает работу с большим объемом оперативной памяти и большим количеством процессоров. Она включает в себя средства организации кластеров и механизмы распределения нагрузки.

Таблица 5. Характеристики различных версий Windows 2000

Характеристика	Windows 2000 Professional	Windows 2000 Server	Windows 2000 Advanced Server	Windows 2000 Datacenter Server
Максимальный поддерживаемый объем памяти, Гбайт	4	4	8	64
Количество процессоров, поддерживаемое сразу же после установки	2	4	8	32
Максимальное допустимое количество процессоров	10	Ограничено возможностями аппаратной платформы	Ограничено возможностями аппаратной платформы	Ограничено возможностями аппаратной платформы
Служба каталога Active Directory	Клиент	Контроллер домена или член домена	Контроллер домена или член домена	Контроллер домена или член домена
Сервер Web	Одноранговые службы Web	Internet Information Server v. 5.0	Internet Information Server v. 5.0	Internet Information Server v. 5.0
Сетевые службы	Нет	Да	Да	Да
DHCP, DNS, WINS, маршрутизация и служба удаленного доступа RAS	Нет	Да	Да	Да
Терминальные службы	Нет	Да	Да	Да
Службы слежения за транзакциями	Нет	Да	Да	Да
Отказоустойчивые дисковые тома (отражение дисков и RAID-5)	Нет	Да	Да	Да
Распределение сетевой нагрузки	Нет	Нет	Да	Да
Работа в кластере	Нет	Нет	Да	Да

По сравнению с Windows NT 4.0 версия Windows 2000 Server обладает следую щими новыми возможностями:

· Active Directory. Новая служба каталога, основанная на спецификациях Х.500 и заменяющая собой домены Windows NT 4.0. Служба Active Directory интегрирована с DNS, использует аутентификацию Kerberos, поддерживает наследуемые доверительные отношения и репликацию с несколькими глав ными контроллерами домена.

· Улучшенная управляемость. Новая система включает в себя продуманный и последовательный интерфейс управления системой (Microsoft Management Console, MMC), поддержку групповой политики (Group Policy), средство ав томатической установки Microsoft Installer, средства синхронизации папок в отключенном от сети состоянии, а также службы Telnet и Terminal Services (службы терминалов) для обеспечения удаленного администрирования.

· Улучшенная поддержка сети. Среди нововведений, связанных с работой в сети, следует упомянуть улучшенные службы DNS, WINS и DHCP, под держку технологии Quality of Service (QoS), сжатие HTTP, защиту данных IP Security (IPSec), поддержку Asynchronous Transfer Mode (ATM), совместное использование канала связи с Интернетом (Internet Connection Sharing), под-дежку Virtual Private Network (VPN), а также службу маршрутизации и уда ленного доступа Routing and Remote Access Service (RRAS).

· Улучшенная поддержка аппаратных устройств. Новая система включает в себя улучшенные драйверы существующего аппаратного обеспечения, а также цифровых видеодисков DVD (Digital Video Disks), устройств USB (Universal Serial Bus), новых сетевых адаптеров, сканеров, принтеров, моде мов и других аппаратных устройств. В подавляющем большинстве случаев установка новых драйверов не требует перезагрузки системы. Если ранее пе резагрузка системы требовалась приблизительно в пятидесяти случаях из ста, то теперь этот параметр снижен всего до семи случаев из ста.

· Управление системой долговременного хранения данных. Новая система включает в себя улучшенные механизмы хранения файлов, а также управле ния данными, хранящимися на дисках и других устройствах долговременного хранения информации. Среди новых механизмов -- квотирование дискового пространства, шифрование данных, управление сменными носителями ин формации, контекстное индексирование и распределенная файловая система DPS (Distributed File System).

· Улучшенная производительность. Добавлена поддержка большего объема оперативной памяти, большего количества процессоров. Новая система более эффективно использует аппаратные ресурсы компьютера, а также позволяет следить за расходованием процессорного времени и управлять этим расходо ванием.

Основные отличия Windows 2000 Advanced Server от Windows 2000 Server:

Организация работы в кластере. Кластеры используются для повышения степени надежности сетевой системы как единого целого. Если данные или сетевые приложения располагаются в кластере, состоящем из нескольких серверов, они будут доступны для пользователей даже при большой нагрузке на сеть или в случае, если один из серверов выйдет из строя. Windows 2000 поддерживает две основные разновидности кластерных технологий: распре деление сетевой нагрузки (Network Load Balancing) и серверные кластеры. Эти кластерные технологии могут использоваться либо совместно, либо по отдельности.

Поддержка многопроцессорных систем. Каждая из версий Windows 2000 мо жет поддерживать ограниченное количество процессоров, установленных на многопроцессорной системе. Windows 2000 Server поддерживает до четырех процессоров, Windows 2000 Advanced Server поддерживает до восьми процессо ров, a Windows 2000 Datacenter Server будет поддерживать до 32 процессоров.

Поддержка больших объемов оперативной памяти. Windows 2000 Profes sional и Windows 2000 Server поддерживают работу с оперативной памятью объемом до 4 Гбайт. Windows 2000 Advanced Server поддерживает работу с оперативной памятью объемом до 8 Гбайт (с использованием технологии Intel РАЕ -- Physical Address Extention). Windows 2000 Datacenter Server может работать на компьютерах, оснащенных 64 Гбайт оперативной памяти (с использованием технологии Intel РАЕ).

Технология РАЕ позволяет установить на одном компьютере до 64 Гбайт опера тивной памяти, использование которой осуществляется страницами по 4 Кбайт. Это значительно больше, чем позволял более ранний драйвер Intel PSE36.

В качестве операционной системы рабочих станции была выбрана Windows 2000 Professional, она разработана для оснащения настоль ных рабочих станций корпоративных пользователей. Она оптимизирована для выполнения функций сетевого клиента и управления работой персональ ной рабочей станции.

Это настольная ОС, расширяющая возможности Windows NT в области безопасности и отказоустойчивости, она унаследовала от Windows 98 легкость в управлении, поддержку множества устройств и РnР. Windows 2000 Professional можно установить путем обновления любой ОС, начиная с Windows NT Workstation 3.51 и до Windows 98. Минимальные системные требования Windows 2000 Professional:

· Pentium-совместимый процессор с тактовой частотой не ниже 133 МГц - Windows 2000 Professional поддерживает до двух процессоров

· 64 Мб ОЗУ -- большее количество памяти повышает быстродействие системы

· Жесткий диск объемом не менее 2 Гб -- для установки самой ОС Windows 2000 Professional на вашем жестком диске должно быть свободно минимум 650 Мб.

3.7 Построение технической модели

СКС устанавливается на 7-м этаже тринадцатиэтажного здания с размерами в плане 54x18 м. Высота этажа составляет 3.5 м, общая толщина перекрытий равна 50 см. На этаже использована однотипная коридорная планировка рабочих помещений, которые имеют одинаковые размеры 8x6 м. Коридор шириной 2 метра проходит по всей длине продольной оси этажа.

В коридоре и всех помещениях имеется подвесной потолок с высотой свободного пространства 35 см. Стены помещений изготовлены из обычного кирпича и покрыты штукатуркой, толщина которой составляет 1 см. Каких-либо дополнительных каналов в полу и стенах, которые могут быть использованы для прокладки кабелей, строительным проектом здания не предусмотрено. Техническое помещение, выделенное под кроссовую и аппаратную(далее серверная) имеет номер 15 (см.схему этажа..). Кроссы, УАТС, серверы и центральное оборудование ЛВС будут размещены в помещении серверной, то есть используется принцип одноточечного администрирования.

Создаваемая СКС должна обеспечить функционирование ЛВС и телефонной сети, то есть на каждом рабочем месте монтируется информационная розетка с двумя розеточными модулями. Внутренняя сеть телефонизации и внутренняя компьютерная сеть проектируется как единое целое, как часть СКС. Помимо информационных розеток, на рабочем месте монтируются две силовые розетки, подключенные к сети гарантированного электроснабжения, и одна силовая розетка, подключенная к сети бытового электроснабжения. Прокладку силовых кабелей и установку силового распределительного оборудования осуществляет субподрядная организация.

На этаже, согласно плану имеется 18 помещений площадью по 48 м², то есть общая рабочая площадь равна 864 м². Общее число рабочих мест, определяется из расчета 4,3 м² на одно рабочее место - итого 200 рабочих мест(соответственно 200 блоков розеток). В каждом помещении согласно указанной выше норме монтируется по 11 розеточных блоков. Два розеточных блока монтируются в коридоре. Обычно в проект закладывают большую цифру, которая получается расчетом из общей площади этажа. Дополнительные розетки устанавливаются в коридоре, техническом помещении и в некоторых рабочих помещениях и используются, например, для подключения активных сетевых устройств коллективного пользования типа принтеров и факсов, телефонных постов охраны, серверов и т.д.

Для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы вдоль коридора за подвесным потолком устанавливаются лотки. Расстояние от верхней кромки лотка до капитального потолка равно 25 см. Серверная располагается в центре этажа, и поэтому на каждую половину лотка укладываются кабели, обслуживающие 432 м² рабочей площади. Площадь поперечного сечения лотка с учетом наличия на каждом рабочем месте двух розеток вычисляется по формуле Sсеч.лотка=650*((Sэтажа/2) / 10)* 2/3 и соответственно составляет 650*(432 / 10)* 2/3= 18720 мм. Такой площадью обладает стандартный кабельный лоток размером 200x100 мм. По мере удаления от серверной могут быть использованы лотки меньшего сечения.

В рабочих помещениях прокладка кабеля в соответствии с требованиями этой проектной работы будет выполняться в декоративных коробах (располагаются на высоте 1 м. от пола). Для перехода от лотков к коробам в стенках рабочих помещений сверлятся отверстия, в которые устанавливаются закладные трубы. Согласно приведенным выше расчетам, в каждой комнате устанавливается по 11 блоков розеток - по четыре с двух сторон и по три с одной.

Рис.14 Схема прокладки кабеля

Горизонтальная подсистема СКС строится на основе неэкранированных 4-х парных кабелей UTP категории 5e, проложенных по два к каждому блоку розеток. Характеристики кабеля по затуханию, перекрестным наводкам и импедансу приведены в таблице:

Сопротивление - 9.38 Ом/100м , Емкость - 4.59 нФ/100 м на частоте 1 кГц.

Таблица 6. Характеристики кабеля UTP

Частота МГц	Затухание дБ/100м	NEXT, ДБ	Импеданс, Ом
0.064	-	-	125+15
0.128	-	-	115+15
0.256	-	-	110+15
0.772	1.8	64	100+15
1.0	2.0	62	100+15
4.0	4.1	53	100+15
8.0	5.8	48	100+15
10.0	6.5	47	100+15
16.0	8.2	44	100+15
20.0	9.3	42	100+15
25.0	10.4	41	100+15
31.25	11.7	40	100+15
62.5	17.0	36	100+15
100	22.0	32	100+15

Все кабельное и кроссовое оборудование, применяемое в проекте, удовлетворяет требованиям категории 5e международного стандарта EIA/TIA-568A, а также требованиям Underwriters Laboratories (UL) США по электробезопасности и техническим характеристикам. Требуемая среднее длина кабеля (L_cp): рассчитывается с использованием эмпирической формулы, исходя из предположения, что рабочие места распределены по обслуживаемой площади равномерно:

Lcp =(Lmax+Lmin)/2

где Lmin и Lmax - соответственно длины кабельной трассы от точки размещения кроссового оборудования до информационного разъема самого близкого и самого далекого рабочего места, посчитанные с учетом технологии прокладки кабеля, всех спусков, подъемов, поворотов и особенностей здания. При определении длины трасс необходимо добавить технологический запас величиной 10% от Lcp и запас Х для процедур разводки кабеля в распределительном узле и информационном разъеме; так что длина трасс L составит:

L= (1,1*Lcp+X)*N,

где N - количество розеток.

Рассчитаем необходимое количество кабеля. Дробные значения округляем до целых.

Для 7-го этажа Lmin и Lmax равны соответственно 8 и 40 метров. Lcp = (8+40)/2 = 24м. L = (1,1*24+2)*200= 5680 метров кабеля.

Известно, что в бухте(катушке) 305 метров кабеля. Тогда для создания горизонтальной подсистемы необходимо 19 (5680/305=18,6) бухт, или 5795 метров кабеля (19*305=5795).

В проектируемой ЛВС количество модулей информационных розеток, которые предполагается использовать для обеспечения функционирования телефонной системы, совпадает с количеством розеточных модулей для подключения ЛВС. На основании этого в качестве коммутационного оборудования применим панели типа 110.

Подсистема управления включает в себя кроссовое оборудование для коммутации сигналов, передаваемых по медному кабелю. Подсистема управления включает в себя кроссовое оборудование для коммутации сигналов в главном кроссе.

Коммутация рабочих мест осуществляется при помощи специальных кросс-кабелей между этими панелями на главном кроссе (серверная). Применение такой схемы обеспечивает более безопасный метод коммутации активного оборудования.

В помещении серверной согласно выбранному оборудованию устанавливаются два закрытых 19” телекоммуникационных шкафа (стойки) высотой 42U, в которых разместятся:

· 18 патч-панелей 110-го типа на 24 порта каждая

· 18 горизонтальных кабельных органайзеров высотой 1U

· 12 вертикальных кабельных органайзеров

· 1 маршрутизатор Cisco 2621

· 2 коммутатора Allied Telesyn AT-8024M

· 6 концентраторов Allied Telesyn AT-3624TR

· 6 стоечных серверов HP ProLiant DL380 G3

· 1 стоечный стример (ленточный накопитель) HP 1/8 DLT VS80 Tape Autoloader

· 2 ИБП APC Smart-UPS RM 2U

Для коммутации шкаф укомплектовывается патч-кордами длиной 0,5, 1 и 1,5м.

Также в помещении серверной отдельно от телекоммуникационных шкафов устанавливается одна телефонная станция DEFINITY CSI, содержащая 1 блок цифровых линий на 24 порта, 3 блока аналоговых линий по 24 порта и плату звуковых сообщений, а для её подключения к сетевому оборудованию ЛВС используем монтажные шнуры в виде 25-парных кабелей с установленными на одном из концов разъемами TELCO. Длинна этих шнуров с учетом габаритов помещения серверной и места расположения кросса будет равна 5 метрам.

Для обеспечения надлежащего температурного режима в помещении серверной монтируется один кондиционер Astro TGL 30 мощностью охлаждения 5.3кВт.

Получившаяся топология ЛВС приведена в следующем чертеже:

Рис.15 Топология ЛВС

Для проведения операций резервного копирования информации будет использован сервер ARCServe производства фирмы CA. Резервное копирование проводится по следующей схеме:

Рис.16 Схема резервного копирования

Структурированная кабельная система, являющаяся единой транспортной средой для различных систем и объединяющая в себе ранее разрозненные сети, требует изменения существующих ранее принципов организации эксплуатации и технического обслуживания локальных, телефонных и прочих сетей.

Разработанный проект охватывает не только общую кабельную систему, но и интегрированную локальную и телефонную сеть, которую можно подразделить на следующие подсистемы:

· кабельное хозяйство (структурированная кабельная система, система бесперебойного электроснабжения, система заземления)

· главное активное оборудование (маршрутизатор, коммутаторы и концентраторы,)

· основное вычислительное оборудование (серверы с дополнительным оборудованием, подключенным к ним)

· периферийное активное оборудование (персональные компьютеры, телефонные аппараты и др.)

Основной задачей обслуживающего и ремонтно-технического персонала является устранение возникающих неисправностей в различных подсистемах. Эти функции обычно совмещались с другими обязанностями администратора, что приводило к сложности выполнения ремонтных работ в случае аврала.

В случае инсталляции структурированной кабельной системы высокое качество всех компонентов, тестирование всей кабельной системы на соответствие категории 5е после проведения инсталляции сводят к минимуму вероятность возникновения аварии в кабельном хозяйстве.

3.8 Расчет полезной пропускной способности сети

Следует различать полезную и полную пропускную способность. Под полезной пропускной способностью понимается скорость передачи полезной информации, объем которой всегда несколько меньше полной передаваемой информации, так как каждый передаваемый кадр содержит служебную информацию, гарантирующую его правильную доставку адресату.

Рассчитаем теоретическую полезную пропускную способность Fast Ethernet без учета коллизий и задержек сигнала в сетевом оборудовании.

Отличие полезной пропускной способности от полной пропускной способности зависит от длины кадра. Так как доля служебной информации всегда одна и та же, то, чем меньше общий размер кадра, тем выше «накладные расходы». Служебная информация в кадрах Ethernet составляет 18 байт (без преамбулы и стартового байта), а размер поля данных кадра меняется от 46 до 1500 байт. Сам размер кадра меняется от 46 + 18 = 64 байт до 1500 + 18 = 1518 байт. Поэтому для кадра минимальной длины полезная информация составляет всего лишь 46 / 64 ? 0,72 от общей передаваемой информации, а для кадра максимальной длины 1500 / 1518 ? 0,99 от общей информации.

Чтобы рассчитать полезную пропускную способность сети для кадров максимального и минимального размера, необходимо учесть различную частоту следования кадров. Естественно, что, чем меньше размер кадров, тем больше таких кадров будет проходить по сети за единицу времени, перенося с собой большее количество служебной информации.

Так, для передачи кадра минимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 72 байта, или 576 бит, потребуется время, равное 576 bt, а если учесть межкадровый интервал в 96 bt то получим, что период следования кадров составит 672 bt. При скорости передачи в 100 Мбит/с это соответствует времени 6,72 мкс. Тогда частота следования кадров, то есть количество кадров, проходящих по сети за 1 секунду, составит 1/6,72 мкс ? 148810 кадр/с.

При передаче кадра максимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 1526 байт или 12208 бит, период следования составляет 12 208 bt + 96 bt = 12 304 bt, а частота кадров при скорости передачи 100 Мбит/с составит 1 / 123,04 мкс = 8127 кадр/с.

Зная частоту следования кадров f и размер полезной информации V_п в байтах, переносимой каждым кадром, нетрудно рассчитать полезную пропускную способность сети: П_п (бит/с) = V_п · 8 · f.

Для кадра минимальной длины (46 байт) теоретическая полезная пропускная способность равна

П_пт1 = 148 810 кадр/с = 54,76 Мбит/с,

что составляет лишь немногим больше половины от общей максимальной пропускной способности сети.

Для кадра максимального размера (1500 байт) полезная пропускная способность сети равна

П_пт2 = 8127 кадр/с = 97,52 Мбит/с.

Таким образом, в сети Fast Ethernet полезная пропускная способность может меняться в зависимости от размера передаваемых кадров от 54,76 до 97,52 Мбит/с.

3.9 Защита информации

Исследование и анализ многочисленных случаев воздействий на информацию и несанкционированного доступа к ней показывают, что их можно разделить на случайные и преднамеренные.

Для создания средств защиты информации необходимо определить природу угроз, формы и пути их возможного проявления и осуществления в автоматизированной системе. Для решения поставленной задачи все многообразие угроз и путей их воздействия приводится к простейшим видам и формам, которые были бы адекватны их множеству в автоматизированной системе.

Исследование опыта проектирования, изготовления, испытаний и эксплуатации автоматизированных систем говорят о том, что информация в процессе ввода, хранения, обработки и передачи подвергается различным случайным воздействиям. Причинами таких воздействий могут быть:

· отказы и сбои аппаратуры;

· помехи на линии связи от воздействий внешней среды;

· ошибки человека как звена системы;

· системные и системотехнические ошибки разработчиков;

· структурные, алгоритмические и программные ошибки;

· аварийные ситуации;

· другие воздействия.

Преднамеренные угрозы связаны с действиями человека, причинами которых могут быть определенное недовольство своей жизненной ситуацией, сугубо материальный интерес или простое развлечение с самоутверждением своих способностей, как у хакеров, и т.д.

Нет никаких сомнений, что нашей сети произойдут случайные или преднамеренные попытки взлома сети извне или попытки доступа к конфиденциальной информации изнутри. В связи с этим обстоятельством требуется тщательно предусмотреть защитные меры.

Принято различать пять основных средств защиты информации:

· аппаратные

· программные

· криптографические

· организационные

· законодательные

Windows 2000 Advanced Server имеет средства обеспечения безопасности, встроенные в операционную систему. Это множество инструментальных средств для слежения за сетевой деятельностью и использованием сети. ОС позволяет просмотреть сервер и увидеть, какие ресурсы он использует; увидеть пользователей, подключенных к настоящему времени к серверу и увидеть, какие файлы у них открыты; проверить данные в журнале безопасности; записи в журнале событий; и указать, о каких ошибках администратор должен быть предупрежден, если они произойдут.

Windows 2000 обладает развитыми средствами шифрования (криптографии) данных с открытым ключом(ассиметричное шифрование). Это интегрированный набор служб и инструментов администрирования, предназначенных для создания, реализации и управления приложениями, использующими алгоритмы шифрования с открытым ключом.

Шифрование с открытым ключом отличается от традиционного шифрования с секретным ключом тем, что в последнем стороны обменивающиеся зашифрованными данными должны были знать общий секретный ключ (т.е. зашифровывающий и расшифровывающий ключ совпадали), а в шифровании с открытым ключом зашифровывающий и расшифровывающий ключ не совпадают. Шифрование информации является одностороннем процессом: открытые данные шифруются с помощью зашифровывающего ключа, однако с помощью того же ключа нельзя осуществить обратное преобразование и получить открытые данные. Для этого необходим расшифровывающий ключ, который связан с зашифровывающим ключом, но не совпадает с ним. Подобная технология шифрования предполагает, что каждый пользователь имеет в своем распоряжении пару ключей - открытый ключ (public key) и личный (или закрытый private key) ключ. Свободно распространяя открытый ключ, вы даете возможность другим пользователям посылать вам зашифрованные данные, которые могут быть расшифрованы с помощью известного только вам ключа. Наиболее яркими проявлениями преимуществ шифрования с открытым ключом являются такие технологии, как цифровые или электронные подписи, сертификаты подлинности, доменные политики безопасности и т.д.

Также Windows 2000 предоставляет возможность еще больше защитить зашифрованные файлы и папки на томах NTFS благодаря использованию шифрованной файловой системы EFS (Encrypting File System). При работе в среде Windows 2000 можно работать только с теми томами, на которые есть права доступа. При использовании шифрованной файловой системы EFS файлы и папки будут зашифрованы с помощью пары ключей. Любой пользователь, который захочет получить доступ к определенному файлу, должен обладать личным ключом, с помощью которого данные файла будут расшифровываться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.16 Реализация процедуры шифрования с открытым ключом.

Исходя из всего вышеперечисленного, мы видим, что встроенные программные средства безопасности и аудита Windows 2000 являются наиболее оптимальным решением для обеспечения необходимого уровня безопасности данных внутри сети, как с технической, так и с экономической сторон.

Для обеспечения безопасности сети от попыток проникновения извне в нашем проекте будет использован аппаратный комплекс межсетевого экран (IOS Firewall Feature Set) на базе устройства Cisco 2621 с использованием стандарта DES.

Стандарт шифрования данных DES (Data Encrypting Standard), который ANSI называет Алгоритмом шифрования данных DEA (Data Encrypting Algorithm), а ISO - DEA-1, за 20 лет стал мировым стандартом . За годы своего существования он выдержал натиск различных атак и при известных ограничениях все еще считается криптостойким.

DES представляет собой блочный шифр, шифрующий данный 64-битовыми блоками. С одного конца алгоритма вводиться 64-битовый блок открытого текста, а с другого конца выходит 64-битный блок шифротекста.

DES является симметричным алгоритмом: для шифрования и дешифрования используется одинаковые алгоритм и ключ (за исключением небольших различий в использовании ключа). Длина ключа равна 56 битам. (Ключ обычно представляется 64-битным числом, но каждый восьмой бит используеться для проверки четности и игнорируется.) Ключ, который может быть любым 56-битовым числом, можно изменить в любой момент времени. Криптостойкость полностью определяется ключом. Фундаментальным строительным блоком DES является комбинация подстановок и перестановок. DES состоит из 16 циклов (рис.17).

В общем, цикл преобразования представлен на рис.18. Если L_i и R_i - левая и правая половины, полученные в результате i-й итерации, K_i - 48-битный ключ для цикла i, а f - функция, выполняющая все подстановки, перестановки и XOR с ключом, то один цикл преобразования можно представить как (L_i, R_i) = (R_i-1, L_i-1 (XOR) f(R_i-1, K_i)).

DES является шифром Фейстеля и сконструирован так, чтобы выполнялось полезное свойство: для шифрования и дешифрования используеться один и тот же алгоритм. Единственное отличие состоит в том, что ключи должны использоваться а обратном порядке.

То есть если при шифровании использовались ключи K₁, K₂, …,K₁₆, то ключами дешифрования будут K₁₆, K₁₅, …, K₁. Алгоритм использует только стандартную арифметику 64-битовых чисел и логические операции, поэтому легко реализуется на аппаратном уровне.

DES работает с 64-битовыми блоками открытого текста. После первоначальной перестановки блок разбивается на правую и левую половины длиной по 32 бита. Затем выполняются 16 преобразований (функция f), в которых данные объединяются с ключом. После шестнадцатого цикла правая и левая половины объединяються, и алгоритм завершается заключительной перестановкой (обратной по отношению к первоначальной).

2

Рис.17 Циклы преобразования

На каждом цикле (рис. 6) биты ключа сдвигаются, и затем из 56 битов ключа выбираются 48 битов. Правая половина данных увеличивается до 48 битов с помощью перестановки с расширением, объединяется посредством XOR с 48 битами смещенного и перестановленного ключа, проходит через S-блоков, образуя 32 новых бита, и переставляются снова. Эти четыре операции и выполняются функцией f.

2

Рис.18 Цикл преобразования

Затем результат функции f объединяется с левой половиной с помощью другого XOR. В итоге этих действий появляется новая правая половина, а старая становится новой левой половиной.

Эти действия повторяются 16 раз, образуя 16 циклов DES.

Исходя из всего вышеперечисленного, я пришел к выводу, что встроенные аппаратные средства безопасности и шифрования на базе устройства Cisco 2621 с использованием стандарта DES отвечают мировым стандартам в области защиты информации, и соответственно являются прекрасным решением как для обеспечения безопасности ЛВС от попыток проникнуть извне, так и для обмена зашифрованной информацией между сетями.

3.10 Тестирование

Завершающим этапом проекта является тестирование ЛВС и ее ввод в эксплуатацию.

Измерительное и тестирующее оборудование СКС на основе витой пары можно подразделить на три основные группы:

· Сетевые анализаторы

· Тестеры СКС

· Обычные электрические тестеры или мультиметры

Для тестирования СКС в рамках дипломной работы нам понадобится тестер СКС для измерения затухания и NEXT электрических трактов передачи.

Рис.19 Тестер СКС

Затухание канала и базовой линии является суммой затуханий, вносимых всеми их составляющими элементами: горизонтальным кабелем, оконечными и коммутационными шнурами и разъемами.

Максимально допустимое затухание А можно выразить следующим образом:

A = УAразъема + Aкабеля на 100м. *(Lкабеля + 1,2 * УLшнуров) / 100м.

Где

УAразъема - сумма максимально допустимых затуханий, вносимых всеми разъемами (см.табл.1). В канале может быть до четырех разъемов, в базовой линии всегда два разъема.

Aкабеля на 100м. - максимально допустимое затухание горизонтального кабеля на длине 100 м. (см.табл.2).

Lкабеля - фактическая длина горизонтального кабеля канала или базовой линии.

УLшнуров - фактическая сумма длин всех шнуров канала или базовой линии.

По окончанию тестирования мы убедились, что затухания и NEXT электрических трактов передачи находятся в пределе нормы.

4. Заключение

В рамках дипломной работы мною был составлен проект локальной вычислительной сети (ЛВС) для ЗАО «Аплана Софтвер». ЛВС соответствует принятым международным стандартам (ANSI/TIA/EIA-568-A и ISO/IEC11801).

Настоящим проектом предусматривается обеспечение здания следующими системами:

· внутренняя компьютерная и телефонная сети, объединенные в структурированную кабельную сеть СКС

· маршрутизатор, коммутаторы и концентраторы локальной компьютерной сети,

· серверы, рабочие станции и сетевые принтеры локальной компьютерной сети

· система бесперебойного электропитания

· система контроля микроклимата

· система резервного копирования

Для построения сети передачи данных в проекте применяется топология одноточечного администрирования. Реализована топология типа «звезда» на основе витой пары категории 5е с центром в помещении серверной. Для получения наибольшей гибкости использования всей системы не существует разделения на сеть передачи данных и телефонную. В проекте предоставлены необходимые расчеты и чертежи, спецификация оборудования и материалов, необходимых для построения ЛВС. Кроме того, даны требования по монтажу, рекомендации по безопасности и эксплуатации системы.

5. Организационно-экономическая часть

В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы создания локальной вычислительной сети на базе СКС с использованием витой пары. Для реализации проекта использованы наиболее эффективные приемы и опыт создания СКС специалистами компании «АйТи», а также оборудование и технологии ведущих производителей, таких как Allied Telesyn, Cisco и Avaya. Проектируемая ЛВС рассчитана на бесперебойную работу и обеспечение доступа к ней до 200 пользователей одновременно.

5.1 Технико-экономическое обоснование целесообразности проектирования ЛВС

На современном этапе развития и использования локальных вычислительных сетей (ЛВС) наиболее актуальное значение приобрели такие вопросы, как оценка производительности и качества локальных вычислительных сетей и их компонентов, оптимизация уже существующих или планируемых к созданию локальных вычислительных сетей. Сейчас, когда локальные вычислительные сети стали определяющим компонентом в информационной стратегии большинства организаций, недостаточное внимание к оценке мощности локальной вычислительной сети и ее планированию привело к тому, что сегодня для поддержки современных приложений в архитектуре клиент-сервер многие сети необходимо заново проектировать, а во многих случаях и заменять.

Производительность и пропускная способность локальной вычислительной сети определяется рядом факторов: выбором кабельной системы, серверов и рабочих станций, каналов связи, сетевого оборудования, сетевых операционных систем и операционных систем рабочих станций, серверов и их конфигураций, распределением файлов базы данных по серверам в сети, организацией распределенного вычислительного процесса, защиты, поддержания и восстановления работоспособности в ситуациях сбоев и отказов и т.п.

Реализация данного проекта, произведенная с учетом всех вышеперечисленных факторов, позволит сократить бумажный документооборот внутри компании, повысить производительность труда, сократить время на получение и обработку информации, выполнять точный и полный анализ данных, обеспечивать получение любых форм отчетов по итогам работы. Как следствие, образуются дополнительные временные ресурсы для разработки и реализации новых проектов. Таким образом, решится проблема окупаемости и рентабельности внедрения корпоративной сети. Задачи разработки ЛВС и пути её решения представлены на рисунке 20 в виде «дерева целей».

Рис.20 Дерево целей создания ЛВС ЗАО «Аплана Софтвер»

5.2 Организационная часть

Для работ, связанных с проектированием и монтажом ЛВС необходим коллектив конструкторов, рабочих и ИТР.

5.2.1 Состав конструкторской группы и должностные оклады

Для выполнения поставленной задачи необходимо определить уровень новизны и сложности проекта и составить штатное расписание проектной группы.

Исходя из справочно-нормативной литературы

Разработку ЛВС можно отнести к 3 категории сложности и к группе новизны “Б“:

- конструирование, требующее экспериментальной проверки всех составных частей или технических решений и их взаимодействия в заданных параметрах.

Для выполнения полного объема работ (от подготовительного этапа до приема работы, см. табл.8) необходима проектная группа, представленная в таблице 7.

Таблица 7. Штатное расписание

Категория работников	Кол-во работающих, чел.	Должностной оклад, руб./мес.
Ведущий инженер	1	15000
Инженер-конструктор 1-ой категории	1	10000
Техник 1-ой категории	1	6000
Итого:	4	31000

5.2.2 Перечень основных этапов КР локальной вычислительной сети

Проектирование происходит в несколько этапов, в которых принимает участие не только состав конструкторской группы но и монтажники, обеспечивающие монтаж витой пары.

Все этапы конструкторской работы (КР) приведены в таблице 8.

Таблица 8. Перечень основных этапов

Этап	Содержание работ, входящих в этап	Вид отчетности по законченной работе	Кол-во исполнителей, чел.	Должность	Продолжительность работы, дни
1	2	3	4	5	6
Подготовительный	1.Ознакомление с заданием на проект 2.Подбор и изучение технической литературы	Пояснительная записка	1 1	Ведущий инженер Инженер-конструктор	1 10
Анализ требований	Написание ТЗ	Техническое задание	1	Ведущий инженер	14
Технический проект	1.Оценка и подбор оборудования и комплектующих 2. Написание расчетов по проекту	Отчет по ТП	1 1	Ведущий инженер Инженер-конструктор	14 16
Монтаж	Монтаж кабеля и сетевого оборудования	Технологическая документация	1	Монтажник	20
Тестирование с-мы	Проверка с-мы на работоспособность	Акт тестирования	1	Техник 1-ой категории	4
Уточнение технической документации	1.Корректировка тех.документации и оформление полного комплекта тех.документации	Комплект тех.документации	1	Инженер-конструктор	5
Прием работ	Оценка качества работ	Заключение экспертной комиссии	1 1	Ведущий инженер Инженер-конструктор	1 2
Итого:	83

5.2.3 Смета затрат на КР локальной вычислительной сети

Принимая за основание данные, приведенные в таблице 8 рассчитаем смету затрат на КР по следующим статьям затрат:

1. Затраты на материалы (бумага A4 5 пачек - 400 руб.; лазерные диски DVD-RW 20 штук - 1500 руб.; техническая литература - 1100 руб.) составляют 3000 руб. Источником цен является официальный прайс-лист компании АйТи.

2. Расчет затрат на заработную плату ИТР (представлен в таблице 9)

Таблица 9. Расчет затрат на з/п ИТР

Должность	Оклад, руб./мес.	Оплата, руб./день	Продолжительность работ, дни	Итого, руб.
Ведущий инженер	15000	681,8	30	20454
Инженер-конструктор 1-ой категории	10000	454,5	43	19543
Техник 1-ой категории	6000	272,7	4	1090
Итого по тарифу:	41087
Доплаты (40% от тарифа):	16435
Итого основная заработная плата:	57522
Дополнительная заработная плата (20% от основной):	11504
Единый социальный налог (35,6% от суммы основной и дополнительной з/п	24573

3.Производственные командировки - 20% от основной заработной платы: 57522*0,2=11504 руб.

4.Контрагентские расходы - 25% от основной заработной платы: 57522*0,25= 14380 руб.

5.Прочие денежные расходы - 150% от основной заработной платы: 57522*1,5= 86283 руб.

Полученные данные сводим в итоговую таблицу 10

Таблица 10. Итоговая таблица

№ п/п	Затраты по элементам	Сумма, руб.
1	Материалы	3000
2	Заработная плата разработчиков (ИТР)	57522
3	Дополнительная заработная плата	11504
4	Единый социальный налог	24573
5	Производственные командировки	11504
6	Контрагентские расходы	14380
7	Прочие денежные расходы	86283
Итого:	208766

5.3 Экономическая часть

В экономической части рассчитывается полная стоимость локальной вычислительной сети (ЛВС).

5.3.1 Затраты на основные и вспомогательные материалы

Для монтажа ЛВС используются кабель витая пара категории 5е, короб, модульные розетки и оснастку Legrand.

Данные по ценам на эти материалы формируются в основном на договорной основе и обговариваются на подготовительном этапе. В таблице 11 приведен расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при монтажной работе. Источником цен является официальный прайс-лист компании АйТи.

Таблица 11. Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при монтажной работе

Наименование материала	Единицы измерения	Кол-во	Стоимость единицы, руб.	Общая стоимость материала, руб.
Витая пара кат. 5е	бухта	19	1400	26600
Короб Legrand 100x50	шт.	160	300	48000
Модульные розетки Legrand (двойная)	шт.	200	200	40000
Итого: Основные материалы: Вспомогательные материалы (25% от основных):	114600
	28650
Итого за основные и вспомогательные материалы:	143250
Транспортно-заготовительные расходы (20% от суммы расходов на основные и вспомогательные материалы):	28650
Итого затраты на основные и вспомогательные материалы с учетом транспортно-заготовительных расходов:	171900

5.3.2 Затраты на комплектующие изделия

Затраты на комплектующие для ЛВС представлены в таблице 12. Источником цен является официальный прайс-лист компании АйТи.

Таблица 12. Затраты на комплектующие ЛВС

Наименование комплектующих	Тип, марка	Кол-во	Стоимость единицы, руб.	Общая стоимость, руб.
Телекоммуникационный шкаф	LeG	2	5000	10000
патч-панель	type 110, 24 port	18	1000	18000
горизонтальный кабельный органайзер	LeG	18	100	1800
вертикальный кабельный органайзер	LeG	12	80	960
маршрутизатор	Cisco 2621	1	15400	15400
коммутатор	Allied Telesyn AT-8024M	2	4800	9600
концентратор	Allied Telesyn AT-3624TR	6	3200	19200
сервер	HP ProLiant DL380 G3	6	17500	105000
ленточный накопитель	HP 1/8 DLT VS80 Tape Autoloader	1	10600	10600
ИБП	APC Smart-UPS RM 2U	2	12000	24000
Итого:	214560
Транспортно-заготовительные расходы (20% от общей суммы):	42912
Всего:	257472

5.3.3 Расчет заработной платы монтажников, занятых монтажом ЛВС

Расчет заработной платы монтажников, занятых монтажом ЛВС, представлен в таблице 13.

Таблица 13. Расчет заработной платы монтажников

Вид работы	Трудоемкость, час.	Часовая тарифная ставка, руб./час	Итого зарплата, руб.
Крепеж короба	20	25	500
Протяжка кабеля	25	25	625
Разводка розеток на местах	15	25	375
Разводка кросса в шкафу	8	25	200
Установка оборудования	4	25	100
Итого тарифная заработная плата:	1800
Доплата (50% от тарифной заработной платы):	900
Итого основная заработная плата:	2700
Дополнительная заработная плата (18% от основной зарплаты):	486
Основная и дополнительная заработная плата:	3186
Единый социальный налог (35,6 от основной и дополнительной з/п)	1134

5.4.3 Расчет сметы затрат на монтаж ЛВС

Результаты расчетов отдельных статей затрат, включаемых в стоимость монтажа ЛВС, представлены в таблице 14.

Таблица 14. Результаты расчетов отдельных статей затрат

№ п/п	Наименование статей затрат	Сумма, руб.
1	Основные и вспомогательные материалы	171900
2	Комплектующие изделия	257472
3	Основная заработная плата монтажников	2700
4	Дополнительная заработная плата монтажников	486
5	Единый социальный налог	1134
6	Общепроизводственные расходы (120% от основной заработной платы)	3240
Итого:	436932

5.4.4 Расчет общей сметы затрат на проектирование и монтаж ЛВС

Общая смета затрат на проектирование и монтаж ЛВС рассчитывается по следующей формуле:

Зобщ. = Зокр. + Сполн.ЛВС

Зокр. = 208766 руб.

Сполн.ЛВС = 436932 руб.

Зобщ. = 208766 + 436932 = 645698 руб.

5.5. Расчет экономической эффективности проектируемой ЛВС

По оценке зарубежных специалистов в области автоматизации управления, автоматизация работы служащих в условиях коммерческих предприятий с направлением работы в информационные технологии может сократить общие расходы на конторскую деятельность примерно на 25%. Однако, наиболее важной целью автоматизации работы служащих является повышение качества административных решений (качество вырабатываемой информации).

Источниками экономической эффективности, возникающей от применения компьютеров в ЛВС, являются:

· уменьшение затрат на обработку единицы информации;

· повышение точности расчетов;

· увеличение скорости выполнения вычислительных и печатных работ;

· способность автоматически собирать, запоминать и накапливать разрозненные данные;

· систематическое ведение баз данных;

· уменьшение объемов хранимой информации и стоимости хранения данных;

· стандартизация ведения документов;

· существенное уменьшение времени поиска необходимых данных;

· улучшение доступа к архивам данных;

· возможность использования вычислительных сетей при обращении к базам данных

При анализе эффективности ЛВС важно учитывать, что конечный эффект от их применения связан не только с возмещением затрат на покупку, монтаж и эксплуатацию оборудования, а, в первую очередь, за счет дополнительного улучшения качества принимаемых решений.

Экономическая эффективность информационных процессов определяется соотношением затрат на технические средства и на заработную плату работников с результатами их деятельности. Известен ряд подходов к определению основных составляющих эффекта информационной деятельности. В основу этих понятий положены понятия информационной продукции (различные виды информации), информационного эффекта, величины предотвращения потерь, общественно необходимого уровня информированности и другие. Затраты на разработку, закупку комплектующих и монтаж ЛВС носят единовременный характер и при расчете эффективности учитываются вместе с дополнительными капитальными затратами. При расчете может быть принята такая модель внедрения ЛВС - до внедрения проекта автоматизированные функции выполнялись программистами вручную (в этом случае эффект достигается за счет увеличения производительности труда, снижения численности программистов, снижения затрат на аренду помещений для размещения программистов; необходимо произвести полные затраты на приобретение комплекта технических средств).

Годовой экономический эффект: Э = Э_г - Е_н * З_общ.

где Э_г - годовой прирост прибыли после внедрения проекта,

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (для автоматизированных систем управления и проектирования Е_н=0.33. Е_н=1/Т_нок, Т_нок - нормативный срок окупаемости капитальных вложений. Т_нок в средства автоматики и вычислительной техники равен 3 года), З_общ. - полные единовременные затраты на создание запроектированной системы. З_общ. = 645698 руб.

Э_г = П₂ - П₁,

где П₁, П₂ - чистая годовая прибыль до (1) и после (2) внедрения разрабатываемой системы. Данные по прибыли взяты от официального источника в компании ЗАО «Аплана Софтвер».

Э_г = 1200000/г - 650000/г = 550000 руб./г - годовой прирост прибыли после внедрения проекта.

Э = 550000 - 0,33 * 645698 = 550000 -213080= 336920 руб./год

Итак, в нашем случае срок полной окупаемости(Эполн.)ЛВС составит 1,91 года (Эполн. = З_общ./ Э; Эполн. = 645698/336920 =1,91)

Исходя из такого срока окупаемости, можно сказать, что проект ЛВС экономически эффективен для данной компании.

5.4.1 Технико-экономические показатели