Проектирование локальной вычислительной сети продуктовых магазинов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектирование локальной вычислительной сети продуктовых магазинов



Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Общие сведения ЛВС

1.2 Устройство ЛВС

1.3 Оборудование ЛВС

1.4 Топологии ЛВС

2. Практическая реализация проектирования ЛВС

2.1 Анализ деятельности предприятия

2.2 Логическая структура и конфигурация сети

2.3 Выбор оборудования и аппаратного обеспечения

2.4 Выбор программного обеспечения

2.5 Расчет стоимости для реализации ЛВС

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Цель: Спроектировать ЛВС сети продуктовых магазинов, которая объединяет три магазина, центральный офис, бухгалтерию, склад.

Задачи:

1. Провести анализ деятельности предприятия.

2. Выбрать топологию ЛВС.

3. Спроектировать логическую структуру ЛВС.

4. Спроектировать физическую структуру ЛВС.

5. Выбрать необходимое количество серверов.

6. Предусмотреть выход в Internet.

7. Рассчитать стоимость проекта.

Локальная вычиcлительная сеть (ЛВС) прeдстaвляет coбoй кoммуникациoнную cиcтeму, oбъeдиняющую кoмпьютeры и пeрифeрийнoe oбoрудoвaние нa oгрaничeннoй территории, обычно не больше нескольких зданий или одного предприятия. В настоящее время ЛВС стала неотъемлемым атрибутом в любых вычислительных системах, имеющих более 1 компьютера.

Основные преимущества, обеспечиваемые локальной сетью - возможность совместной работы и быстрого обмена данными, централизованное хранение данных, разделяемый доступ к общим ресурсам, таким как принтеры, сеть Internet и другие.

Еще одной важнейшей функцией локальной сети является создание отказоустойчивых систем, продолжающих функционирование (пусть и не в полном объеме) при выходе из строя некоторых входящих в них элементов. В ЛВС отказоустойчивость обеспечивается путем избыточности, дублирования; а также гибкости работы отдельных входящих в сеть частей (компьютеров).

Конечной целью создания локальной сети на предприятии или в организации является повышение эффективности работы вычислительной системы в целом.

Построение надежной ЛВС, соответствующей предъявляемым требованиям по производительности и обладающей наименьшей стоимостью, требуется начинать с составления плана. В плане сеть разделяется на сегменты, подбирается подходящая топология и аппаратное обеспечение.



1. Теоретическая часть

1.1 Общие сведения ЛВС

В связи с ростом количества пользователей Интернет и прогрессом в развитии компьютерных технологий, позволяющих на сегодняшний момент решать самые разнообразные задачи, связанные с приемом и передачей различных видов данных, будь это видео, аудио или текстовая информация, возросла необходимость в правильной организации локальных сетей.

Локальные вычислительные сети - это система, включающая в себя интеграцию различных компьютеров, расположенных не только в одном помещении и здании, но и зачастую удаленных на достаточное расстояние. Все они могут связываться как с помощью кабелей, так и беспроводным способом, визуальное представление ЛВС можно посмотреть на рисунке 1. Локальная вычислительная сеть (ЛВС) предназначена для объединения вычислительной техники в единую сеть передачи данных, речи и изображения.

Рисунок 1 - Визуальное представление ЛВС.

При использовании локальной сети компьютеры, как правило, расположены в пределах одной комнаты, здания или в нескольких близко расположенных домах.

Для объединения компьютеров или целых локальных сетей, которые расположены на значительном расстоянии друг от друга, используются модемы, а также выделенные, или спутниковые каналы связи. Такие сети носят название глобальные. Обычно скорость передачи данных в таких сетях значительно ниже, чем в локальных.

1.2 Устройство ЛВС

Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования. Архитектура также определяет принципы функционирования и интерфейс пользователя.

Далее будет рассмотрено три вида архитектур:

- архитектура терминал-главный компьютер;

- одноранговая архитектура;

- архитектура клиент-сервер.

1 Архитектура терминал-главный компьютер

Архитектура терминал-главный компьютер - это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров.

Рассматриваемая архитектура предполагает два типа оборудования:

- главный компьютер, где осуществляется управление сетью, хранение и обработка данных;

- терминалы, предназначенные для передачи главному компьютеру команд на организацию сеансов и выполнения заданий, ввода данных для выполнения заданий и получения результатов.Главный компьютер взаимодействуют с терминалами.

2 Одноранговая архитектура

Одноранговая архитектура - это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем системам. Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы равноправны.

К одноранговым сетям относятся малые сети, где любая рабочая станция может выполнять одновременно функции файлового сервера и рабочей станции. В одноранговых ЛВС дисковое пространство и файлы на любом компьютере могут быть общими. Чтобы ресурс стал общим, его необходимо отдать в общее пользование, используя службы удаленного доступа сетевых одноранговых операционных систем. В зависимости от того, как будет установлена защита данных, другие пользователи смогут пользоваться файлами сразу же после их создания. Одноранговые ЛВС достаточно хороши только для небольших рабочих групп.

Одноранговые ЛВС являются наиболее легким и дешевым типом сетей для установки. При соединении компьютеров, пользователи могут предоставлять ресурсы и информацию в совместное пользование.

Одноранговые сети имеют следующие преимущества:

- они легки в установке и настройке;

- отдельные ПК не зависят от выделенного сервера;

- пользователи в состоянии контролировать свои ресурсы;

- малая стоимость и легкая эксплуатация;

- минимум оборудования и программного обеспечения;

- нет необходимости в администраторе;

- хорошо подходят для сетей с количеством пользователей, не превышающим десяти.

Проблемой одноранговой архитектуры является ситуация, когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети исчезают виды сервиса, которые они предоставляли. Сетевую безопасность одновременно можно применить только к одному ресурсу, и пользователь должен помнить столько паролей, сколько сетевых ресурсов. При получении доступа к разделяемому ресурсу ощущается падение производительности компьютера. Существенным недостатком одноранговых сетей является отсутствие централизованного администрирования.

Использование одноранговой архитектуры не исключает применения в той же сети также архитектуры терминал-главный компьютер или архитектуры клиент-сервер.

3 Архитектура клиент-сервер

Архитектура клиент-сервер - это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов. Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты.

Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис - это процесс обслуживания клиентов.

Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.

Сервисная функция в архитектуре клиент-сервер описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.

Процесс, который вызывает сервисную функцию с помощью определенных операций, называется клиентом. Им может быть программа или пользователь.

Клиенты - это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя. Интерфейсы пользователя это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.



1.3 Оборудование ЛВС

В любой организации, где есть два и более компьютера, их целесообразно объединить в локальную сеть. Сеть позволяет сотрудникам быстро обмениваться между собой информацией и документами, служит для совместного использования общего доступа в интернет, оборудования и устройств хранения информации. Для объединения компьютеров нам понадобится определенное сетевое оборудование.

Сетевое оборудование - устройства, из которых состоит компьютерная сеть. Условно выделяют два вида сетевого оборудования:

- активное сетевое оборудование - оборудование, которое способно обрабатывать или преобразовывать передаваемую по сети информацию. К такому оборудованию относятся сетевые карты, маршрутизаторы, принт-серверы;

- пассивное сетевое оборудование - оборудование, служащее для простой передачи сигнала на физическом уровне. Это сетевые кабели, коннекторы и сетевые розетки, повторители и усилители сигнала.

Для монтажа проводной локальной сети нам в первую очередь понадобятся:

- сетевой кабель и разъемы (называемые коннекторами);

- сетевые карты - по одной в каждом ПК сети, и две на компьютере, служащем сервером для выхода в интернет;

- устройство или устройства, обеспечивающие передачу пакетов между компьютерами сети. Для сетей из трех и более компьютеров нужно специальное устройство - коммутатор, который объединяет все компьютеры сети;

- дополнительные сетевые устройства. Простейшая сеть строится и без такого оборудования, однако при организации общего выхода в интернет, использовании общих сетевых принтеров дополнительные устройства могут облегчить решение подобных задач.

Теперь рассмотрим подробнее всё перечисленное выше оборудование:

1 Сетевые проводники

В эту группу входят различные сетевые кабели (витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно).

Коаксиальный кабель - это первый кабель, который применялся для создания сетей. От его использования при построении локальных компьютерных сетей уже давно отказались.

Оптоволоконный кабель - наиболее перспективный в плане скоростных показателей, но и более дорогой по сравнению с коаксиальным кабелем или витой парой. К тому же монтаж оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля необходимо дорогостоящее оборудование. По этим причинам широкого распространения данный вид кабеля пока не получил.

Витая пара - самый распространенный на сегодняшний день вид кабеля, применяемый 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. Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 до CAT7. В локальных сетях стандарта Ethernet используется витая пара категории CAT5.

Для работы с кабелем витая пара применяются коннекторы RJ-45.

2 Сетевые карты

Сетевые карты отвечают за передачу информации между компьютерами сети. Сетевая карта состоит из разъема для сетевого проводника (обычно, витой пары) и микропроцессора, который кодирует/декодирует сетевые пакеты. Типичная сетевая карта представляет собой плату, вставляемую в разъем шины PCI. Практически во всех современных компьютерах электроника сетевого адаптера распаяна непосредственно на материнской плате.

Вместо внутренней сетевой карты можно использовать внешний сетевой адаптер USB.Он представляет собой переходник USB-LAN и имеет схожие функции со своими PCI-аналогами. Главным достоинством сетевых карт USB является универсальность: без вскрытия корпуса системного блока такой адаптер можно подключить к любому ПК, где есть свободный порт USB. Также USB адаптер будет незаменим для ноутбука, в котором вышел из строя единственный встроенный сетевой разъем, или возникла необходимость в двух сетевых портах.

3 Сетевые коммутаторы

Не так давно для построения локальных сетей применялись сетевые концентраторы (или, в просторечии, хабы). Когда сетевая карта отсылает пакет данных с компьютера в сеть, хаб просто усиливает сигнал и передает его всем участникам сети. Принимает и обрабатывает пакет только та сетевая карта, которой он адресован, остальные его игнорируют. По сути, концентратор - это усилитель сигнала.

В настоящее время в локальных сетях применяются коммутаторы (или, как их называют,свитчи), представленный на рисунке 2. Это более "интеллектуальные" устройства, где есть свой процессор, внутренняя шина и буферная память. Если концентратор просто передает пакеты от одного порта ко всем остальным, то коммутатор анализирует адреса сетевых карт, подключенных к его портам, и переправляет пакет только в нужный порт. В результате бесполезный трафик в сети резко снижается. Это позволяет намного увеличить производительность сети и обеспечивает большую скорость передачи данных в сетях с большим количеством пользователей.

Рисунок 2 - Коммутатор

Коммутатор может работать на скорости 10, 100 или 1000 Мбит/с. Это, а также установленные на компьютерах сетевые карты, определяет скорость сегмента сети. Другая характеристика коммутатора - количество портов. От этого зависит количество сетевых устройств, которые можно подключить к коммутатору. Помимо компьютеров, ими являются принт-серверы, модемы, сетевые дисковые накопители и другие устройства с LAN-интерфейсом.

При проектировании сети и выборе коммутатора нужно учитывать возможность расширения сети в дальнейшем - лучше приобретать коммутатор с несколько большим количеством портов, чем число компьютеров в вашей сети на данный момент. Кроме того, один порт нужно держать свободным на случай объединения с другим коммутатором. В настоящее время коммутаторы соединяются обычной витой парой пятой категории, точно такой же, которая используется для подключения каждого компьютера сети к коммутатору.

Коммутаторы бывают двух видов - управляемые и неуправляемые. Управляемые обладают дополнительной функциональностью. Так, появляется возможность управления коммутатором с помощью веб-интерфейса, объединения нескольких коммутаторов в один виртуальный со своими правилами коммутации пакетов и т.д. Стоимость управляемых коммутаторов гораздо выше стоимости неуправляемых, поэтому в малых и средних сетях используются неуправляемые коммутаторы.

4 Дополнительное сетевое оборудование

В локальной сети можно использовать различное дополнительное оборудование, например, чтобы объединить две сети или обеспечить защиту сети от внешних атак. Кратко рассмотрим сетевое оборудование, которое применяется при построении компьютерных сетей.

Принт-сервер, или сервер печати - это устройство, которое позволяет подключить принтер, не имеющий собственного сетевого порта к сети. Проще говоря: принт-сервер - это коробка, к которой с одной стороны подключается принтер, а с другой стороны -- сетевой провод. При этом принтер становится доступным в любое время, поскольку не привязан к какому-либо компьютеру сети. Существуют принт-серверы с разными портами: USB и LPT; так же встречаются и комбинированные варианты.

Рисунок 3 - Принт-сервер.

Повторитель предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путем усиления электрического сигнала. Если вы будете использовать в локальной сети кабель витая пара длиной более 100 метров, повторители должны устанавливаться в разрыв кабеля через каждые 100 метров. Питание повторителей обычно осуществляется по тому же кабелю. С помощью повторителей можно соединить сетевым кабелем несколько отдельно стоящих зданий.

Маршрутизатор (или роутер) - сетевое устройство, которое на основании информации о структуре сети по определенному алгоритму выбирает маршрут для пересылки пакетов между различными сегментами сети.

Маршрутизаторы применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам (например, для подсоединения Ethernet к сети WAN). Также маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя при этом функции межсетевого экрана.

Рисунок 4 - Маршрутизатор.

Маршрутизатор может быть представлен не только в аппаратном виде, но и в программном. Любой компьютер сети, на котором установлено соответствующее программное обеспечение, может служить маршрутизатором.

1.4 Топологии ЛВС

Вычислительная сеть состоит из вычислительных машин и сети передачи данных (сети связи). ВС классифицируются по геометрическим масштабам на следующие классы сетей: глобальная вычислительная сеть, широкомасштабная сеть, региональная сеть, локальная сеть.

Требования, предъявляемые к вычислительной сети в данной прикладной области, определяют географические масштабы ВС и скорости передачи данных.

Под локальной вычислительной сетью обычно понимают ВС, соединяющие вычислительные машины в одной комнате, здании или в нескольких близко расположенных зданиях и принадлежащих одному предприятию. Сети связи ЛВС имеют в настоящее время следующие типичные характеристики: высокую скорость передачи данных (0.1 - 100 Мбит/с), небольшую протяженность (0.1 - 50км), малую вероятность ошибки передачи данных (+1Е-8 - +1Е-11).

На сегодняшний день используется несколько базовых технологий, на основе которых работает подавляющее большинство локальных современных сетей, - Ethernet, Token Ring, FDDI.

Термин "топология", или "топология сети", характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология -- это стандартный термин, который используется профессионалами при описании основной компоновки сети. Топология сети обуславливает ее характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет:

- на состав необходимого сетевого оборудования;

- характеристики сетевого оборудования;

- возможности расширения сети;

- способ управления сетью.

При подключении устройств к сети передачи данных используется 3 основные топологий:

- шина

- звезда

- кольцо

1 Топология шина

Топологию "шина" часто называют "линейной шиной" (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

В сети с топологией "шина", представленной на рисунке 5, компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов.

Рисунок 5 - Топология "Шина".

Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.

Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.

Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Так как кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:

- характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;

- частота, с которой компьютеры передают данные;

- тип работающих сетевых приложений;

- тип сетевого кабеля;

- расстояние между компьютерами в сети.

Шина -- пассивная топология. Это значит, что компьютеры только "слушают" передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети - от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.

Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например к компьютеру или к баррел-коннектору -- для увеличения длины кабеля. К любому свободному -- неподключенному -- концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.

Разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть "падает".

Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.

2 Топология звезда

Концепция топологии сети в виде звезды, представленная на рисунке 6, пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных.

Этот принцип применяется в системах передачи данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Рисунок 6 - Топология "Звезда".

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает. Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии.

При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. Он может быть узким местом вычислительной сети. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. Центральный узел управления - файловый сервер реализует оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.

Достоинства:

- выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

- хорошая масштабируемость сети;

- лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

- высокая производительность сети;

- гибкие возможности администрирования.

- недостатки:

- выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети в целом;

- для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

- конечное число рабочих станций, т.е. число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

3 Топология кольцо

При кольцевой топологии, представленной на рисунке 7 сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Рисунок 7 - Топология "Кольцо".

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например, в линию). Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять "в дорогу" по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции.

Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.

Подключение новой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями. Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий.

Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub - концентратор), которые по-русски также иногда называют "хаб".



2. Практическая реализация проектирования ЛВС

2.1 Анализ деятельности предприятия

Данная локальная сеть разрабатывается с нуля, для продуктовых магазинов, которая объединяет три магазина, центральный офис, бухгалтерию, склад.

Предприятие является небольшой коммерческой сетью, состоящей из шести подразделений: 3 магазина, которые расположены в разных районах города, центральный офис, бухгалтерия и склад.

Для повышения эффективности оказываемых услуг магазинами необходимо наличие высокоскоростного интернета и грамотно построенной локальной сети внутри организации.

Разрабатываемая локальная сеть будет использоваться для обеспечения доступа к сети Internet, хранения на общем сервере большого количества документации и оперативного предоставления услуг.

Локальная сеть будет состоять из 139 АРМ (автоматизированное рабочее место), разделенных на 4 сегмента по 38 компьютеров в трёх магазинах и 25 компьютеров в офисном здании. Сегментация сети необходима, так как предприятие имеет 3 магазина в разных районах города и двухэтажное здание за городом, предназначенное под склад, офис и бухгалтерию. Сервер будет находиться на первом этаже в помещении предназначенном для офиса.

Соединительные сетевые провода будут располагаться в специальных технологических каналах под искусственным напольным покрытием, такой метод прокладки кабеля увеличивает длину между рабочей станцией и коммутатором, однако в целях безопасности такое решение является оптимальным.

Местоположение магазинов "Командор", центрального офиса, склада и бухгалтерии с использованием VPN представлено на рисунке 8

Рисунок 8 - Местоположение сети магазинов "Командор".

Обозначение графических элементов рисунка 8, представлено в таблице 1.

Таблица 1 - Описание графических элементов структуры сети с использованием VPN.

Элемент	Описание
	Маршрутизатор
	Узел сети
	Брандмауэр
	Пользователь

Как видно на рисунке 1 весь трафик будет проходить через серверы локальной рабочей сети в качестве зашифрованной информации. Технология VPN обеспечит высокий уровень защищенности передаваемых данных, их анонимность и общую стабильность работы в сети.

2.2 Логическая структура и конфигурация сети

Выбор сетевой архитектуры сети привел к следующим выводам: лучше всего использовать в данном случае топологию "Звезда", т. к. это является наиболее подходящим вариантом. Преимущества, благодаря которым мы выбрали топологию звезда, просты: централизованное управление и контроль, что так важно для такого рода сети, высокая защищенность информации, а также то, что при поломке (выходе из строя) какого-либо ПК это никоим образом не влияет на сеть, что также очень важно.

Также с помощью звездообразной структуры можно подключать друг к другу даже локальные сети.

Тип сети для нас больше всего подходит Ethernet 100 BASE-TX, т. к. она предназначена для нашей топологии "Звезда", а также весьма высокая скорость передачи данных (100 Мбит/с), которая в свои очередь снизит значительно нагрузку сети в целом.

Данная сеть строится с применением типа кабеля витая пара пятой категории.

Для организации сети, было принято решение поставить 2 сервера, файловый и почтовый. Для того чтобы увеличить производительность сети, её необходимо сегментировать. Итак, из первого сегмента были исключены склад и все торговые залы, т.к. файловый сервер им не нужен. Для их работы достаточно будет почтового сервера, к которому кстати, подключены все узлы сети.

Для того чтобы увеличить производительность сети, её необходимо сегментировать. Итак, из первого сегмента были исключены склад и все торговые залы, т.к. файловый сервер им не нужен. Для их работы достаточно будет почтового сервера, к которому кстати, подключены все узлы сети.

Залы в магазинах соединяются с помощью двух коммутаторов, что позволит увеличить пропускную способность и повысить безопасность, поэтому коммутаторы необходимы с 24 портами. К каждому коммутатору подсоединены узлы только одного сегмента сети. Коммутаторы в свою очередь подключены к серверам. В главном офисе, компьютеры, также соединяются при помощи коммутаторов, что расположены по одному на каждом этаже. Так как залы располагаются в одном и том же здании прокладка кабеля пойдет вдоль этажей.

Ниже, на рисунках 9 и 10 представлена физическая структура построения сети филиалов и головного офиса который находится на территории за городом.

Рисунок 9 - Физическая структура филиалов.

Рисунок 10 - Физическая структура главного офиса.

Обозначение графических элементов, физической структуры, можно посмотреть в таблице 2.

Таблица 2 - Обозначение графических элементов физической структуры.

Элемент	Описание
	Маршрутизатор
	Узел сети
	Брандмауэр
	Пользователь

Для удобства кабеля выделены разным цветом:

- желтый - первый сегмент сети;

- зеленый - второй сегмент сети;

- красный - соединения коммутаторов с серверами и выходом в интернет.

Для разработки ЛВС предприятия нам потребуется: 139 рабочих компьютеров для персонала, 8 серверов, 5 коммутаторов и 3 маршрутизатора.

2.3 Выбор оборудования и аппаратного обеспечения

Было проанализировано достаточно большое количество оборудования и аппаратного обеспечения для нашей сети, просмотрено много прайс-листов разных поставщиков и выбраны следующие модели:

1) Системные блоки

Для таких компьютеров производственные мощности машин не так важны, и смысла покупать мощные машины нет.

Модель LS 301089 весьма хороший вариант по соотношению цена/качество - технические характеристики вполне будут соответствовать запросам необходимого софта, а цена очень выгодна. Также качество достаточно высоко.

Таблица 3 - Технические характеристики.

Параметр	Значение
Процессор	Intel Celeron J1800, 2400MHz
Охлаждение	Intel Box AL
Оперативная память	DDR3 4Gb Hynix
Диск SSD	300Gb SSD SB60
Материнская плата	ASUS J1800l- с DDR3 NM70
Видеокарта	Встроенная
Блок питания	FSP 400w
Корпус	POWERMAN ES722BK

2) Коммутаторы

Нам требуется 8 коммутаторов - для каждого магазина по две штуки, и два в главный офис.

Коммутаторы в магазинах выбираем модели D-link DGS-1210-28 эта модель имеет 24 LAN-портов типа Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек. И так же нам нужен один 8-ми портовый коммутатор. Модель D-link DGS-1100-08 отлично подойдёт.

Такие коммутаторы объединяют в себе высокую производительность и надежность сети, к тому же такие коммутаторы являются управляемыми. Он предоставляет базовые функции управления, безопасности и качества обслуживания.

3) Маршрутизаторы

После долгого изучения цен и характеристик маршрутизаторов, модель Asus RT-AC66U оказалась самой оптимальной. Быстрая скорость, наличие VPN сервера, удобный веб интерфейс, наличие разных сервисов, связанных с хранением данных, облачные сервисы, всеми этими качествами и обладает данная модель.

4) Сервер

С вопросом выбора серверов следует быть очень внимательным. Т.к. наша сеть состоит из большого количества узлов, поэтому необходимо выбрать высокопроизводительные сервера.

Итак, начнем с почтового сервера. Для нас наилучшим вариантом будет 1U 19" Rack Mount сервер среднего уровня. Он может использоваться в качестве почтового сервера в организации среднего размера. Для повышения надежности, используется диски, организованные в RAID 1 с возможностью "горячей замены" hotswap.

Полные характеристики приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Технические характеристики почтового сервера.

Параметр	Значение
Процессор	Intel Xeon E5-2620V4 2 шт.
Чипсет	Intel® C612
Параметр	Значение
ОЗУ	32GB (2x16GB) Registered ECC DIMM DDR4 (частота шины 2133MHz) Crucial
Диски	4TB (2x2TB) SATA 6Gb/s 3.5" Toshiba, hotswap
Параметр	Значение
Отсеков	2.5"/3.5" 4шт.
RAID	RAID на МБ: 1, 0, 10

Для файлового сервера вполне подходит модель Hewlett-Packard DL380G7с приведенными ниже характеристиками в таблице 5.

Таблица 5 - Технические характеристики файлового сервера.

Параметр	Значение
Процессор	12M Cache, 2.66 GHz, 6.40 GT/s Intel® QPI
ОЗУ	DIMM DDR3 32GB(2x16GB)
Диски	4TB (2x2TB) SATA 6Gb/s 2.5"
Сеть	на мат. плате: 1Gb/s 2шт.
Блок питания	1 шт. 950W
Производитель	Intel

5) Мониторы

Мониторы должны быть максимально удобными для работы персонала. Именно поэтому для всех машин были выбраны мониторы SAMSUNG S20D300H с диагональю 19,5 дюймов и разрешением 1600x900 пикселей.



2.4 Выбор программного обеспечения

1 Операционные систем

Для обоих серверов несомненно была выбрана операционная система Windows Server 2008 R2. Приложения для этой ОС не трудно найти, причем все они протестированы, поэтому сомневаться в выборе данной ОС не стоит.

Для компьютеров сети мы выбираем операционную систему Windows XP. кoммуникациoнный пeрифeрийный архитектура оборудование

2 Безопасность

Для обеспечения безопасности от внутренних угроз следует установить на каждый компьютер сети антивирусное программное обеспечение Avast Antivirus 2016

На сервера лучше всего установить ПО Avast File Server Security.

Нам так же необходима защита от внешних угроз. Технология VPN (Virtual Private Net) как раз таки может зашифровать всю информацию, которая передается по сети, и соответственно защитить всю сеть от несанкционированного доступа.

2.5 Расчет стоимости для реализации ЛВС

Ниже в таблице 6, представлен полный прайс лист необходимого оборудования для построения вычислительной сети. Так же указано необходимое количество каждого оборудования, цена каждого и общая стоимость.

Таблица 6 - Расчетная таблица для закупки оборудования.

Название	Количество, шт.	Цена, руб.	Общая стоимость, руб.
Системный блок LS 301089	139	15790	2194810
Файловый сервер Hewlett-Packard DL380G7с	4	73200	292800
Почтовый сервер 1U 19" Rack Mount	4	68800	275200
Монитор SAMSUNG S20D300H	141	6400	902400
Коммутатор D-link DGS-1210-28	7	8470	59290
Коммутатор D-link DGS-1100-08	1	6320	6320
Маршрутизатор Asus RT-AC66U	4	8900	35600
		Итого	3767020

Итак, для реализации нам необходимо 3 миллиона 340 тысяч 420 рублей. Если учитывать, что вычислительная сеть проектируется для 139 компьютеров, 8-ми серверов, 8-ми коммутаторов и 4-х маршрутизаторов, то это совсем немного.

2.6 Присвоение узлам сети уникальных IP-адресов

IP-адрес - это уникальный числовой адрес, однозначно идентифицирующий узел, группу узлов или сеть. IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел (так называемых "октетов"), разделенных точками - W.X.Y.Z , каждое из которых может принимать значения в диапазоне от 0 до 255, например, 213.128.193.154. Существует 5 классов IP-адресов - A, B, C, D, E. Принадлежность IP-адреса к тому или иному классу определяется значением первого октета (W). Ниже показано соответствие значений первого октета и классов адресов.

IP-адреса первых трех классов (A,B,C) предназначены для адресации отдельных узлов и отдельных сетей. Такие адреса состоят из двух частей - номера сети и номера узла. Такая схема аналогична схеме почтовых индексов - первые три цифры кодируют регион, а остальные - почтовое отделение внутри региона.

Преимущества двухуровневой схемы очевидны: она позволяет, во-первых, адресовать целиком отдельные сети внутри составной сети, что необходимо для обеспечения маршрутизации, а во-вторых - присваивать узлам номера внутри одной сети независимо от других сетей. Естественно, что компьютеры, входящие в одну и ту же сеть должны иметь IP-адреса с одинаковым номером сети.

Для присвоения IP адресов, необходимо учесть, что в нашей вычислительной сети имеются 2 подсети. Соответственно маски подсети будут 255.255.255.0 и 255.255.254.0

Первая подсеть не содержит торговых залов и складов. Соответственно вторая подсеть состоит именно из этих помещений. В таблице 6 представлена IP адресация с использованием функции DHCP.

Таблица 7 - IP адреса после раздачи DHCP.

Местоположение	Маска подсети	IP Адрес
Филиал Ленинский район	255.255.254.0	192.168.11.1/192.168.11.18
	255.255.255.0	192.168.13.1/192.168.13.20
Филиал Октябрьский район	255.255.254.0	192.168.20.1/192.168.20.18
	255.255.255.0	192.168.24.1/192.168.24.20
Филиал Советский район	255.255.254.0	192.168.26.1/192.168.26.18
	255.255.255.0	192.168.35.1/192.168.35.20
Центральный офис	255.255.254.0	192.168.47.1/192.168.47.18
	255.255.255.0	192.168.48.1/192.168.48.7

Как видно по таблице, после автоматического распределения IP адресов с помощью DHCP, каждый узел имеет свой собственный IP адрес в вычислительной сети.

С выбором интернет провайдера уже можно четко определиться, им будет являться компания "Орион Телеком". Группа компаний "Орион телеком" более 15 лет предоставляет высококачественные телекоммуникационные услуги на территории Сибирского федерального округа.



Заключение

При выполнении данной курсовой работы были закреплены теоретические знания по дисциплине "Вычислительные системы, сети и телекоммуникации", о ЛВС и способах ее реализации, а также были приобретены практические навыки в проектировании ЛВС предприятий.

В рамках данной курсовой работы была осуществлена разработка ЛВС для cети магазинов "Командор", который объединяет 3 филиала и центральный офис, находящиеся в разных районах города Красноярска.

Для реализации поставленной задачи были изучены теоретические сведения о ЛВС, обследована заданная предметная область, выбраны цели и задачи, рассматриваемые предприятием с помощью организационной и функциональной структур, выбрана типология сети, разработана физическая схема построения сети, максимально грамотно, учитывая такие факторы как новизна и надежность и исходя из принципа цена/качество, отобрано и охарактеризовано аппаратное и программное обеспечение нашей сети, а также рассчитаны затраты на покупку всего вышеприведенного, которые в итоге составили 3340420 рублей (два миллиона двести тысяч рублей).

Благодаря типологии "Звезда" данная сеть может расти и увеличиваться или уменьшаться и сужаться без ущерба для скорости передачи данных, а также любой компьютер, который вышел из строя, не помешает работе всей сети. Сеть спроектирована с использованием коммутаторов и двух серверов.

Список использованной литературы

1 СТО 4.2-07-2014 Система менеджмента качества. Основные требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. Введен 30.12.2013. Красноярск: ИПК СФУ, 2014. 60 с.

2 Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Основы локальных сетей: курс лекций: учебное пособие / Новиков Ю. В. - Интернет-Университет Информационных Технологий, 2005. - 360 с.

3 Карасев А.П., Проектирование компьютерной сети: учебное пособие / А. П. Карасев - Издательство Московского государственного открытого университета, 2010 - 150 с.

4 Молочков В.П., Компьютерные сети / В.П. Молочков - Интернет-Университет Информационных Технологий, 2013 - 982 с.

5 Чекмарев, Ю.В. Локальные вычислительные сети. Издание второе, исправленное и дополненное / Ю. В. Чекмарев - М.: ДМК Пресс, 2009. - 200 с.

6 ПЛАНЕТА ИНФОРМАТИКИ - учебник по информатике [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://inf1.info/localnet.

7 Dr. Web - Инновационные технологии антивирусной безопасности. Комплексная защита от интернет-уроз [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://products.drweb.ru.

8 Microsoft Россия. Устройства и сервисы [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.microsoft.com/ru-ru/windows/enterprise.

9 Компьютерные сети [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://inf1.info/book/export/html/122.

10 Все о компьютере и программировании для начинающих - Интернет-портал [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://info-comp.ru/sisadminst/59-ustroistvolocalseti.html.

11 Государственная публичная научно-техническая библиотека Росии [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.gpntb.ru/win/book/5/Doc3.html.

Размещено на Allbest.ru