Материал: Теоретические основы проектирования локальной вычислительной сети

На всех зданиях есть чердачные помещения, в которых и располагаются сейфы с сетевым оборудованием.

Построенная СКС обеспечивает функционирование ЛВС, то есть на каждом рабочем месте монтируется информационная розетка с розеточным модулем.

Важным компонентом построении сети, указанным в плане заказчика, является защита информации. После проведения исследования по этому вопросу, были использованы пять основных средств защиты информации:

• · аппаратные;
• · программные;
• · криптографические;
• · организационные;
• · законодательные.

Для обеспечения безопасности сети от попыток проникновения извне в проекте использован аппаратный комплекс межсетевого экран Firewall.

Так же была проведена работа по защите СКС и оборудования от физических негативных воздействий. Всё оборудование заземлено, был проведен комплекс специальных мероприятий, называемых молниезащитой, основным элементом которой является молниеотвод.

Данный пример показывает, как производить расчет и построение ЛВС на основе плана заказчика, на каких принципах строится построение СКС между несколькими зданиями и какие работы следует проводить для улучшения отказоустойчивости оборудования и сети в целом. Недостатками сети является секретность рассмотренного объекта, что не даёт полной картины построения, расположения оборудования и экономической составляющей проекта.

Локальная сеть офисного здания в г. Москва

Объект информатизации - структурированная кабельная система, установленная на 3х этажах в 8-этажном здании офисного назначения, отдельные этажи которого имеют идентичную планировку, изображенную на рисунке 9 на примере 4го этажа, с указанием расположения рабочих мест и кабельных каналов в коридорах и помещениях для размещения пользователей [10]. На каждом этаже здания, согласно плану, имеется по 35 рабочих помещений, предназначенных для размещения пользователей. В будущем планируется дальнейшее расширение ЛС по вертикали.

При построении ЛС проведена "архитектурная" фаза проектирования сети, в ходе которой проведена работа по подсчёту общей площади каждого из 3х рассматриваемых этажей здания и каждой комнаты в отдельности, на основании которой рассчитано необходимое количество материалов для построения и выбран сам метод прокладки провода. Подробные расчеты работе не указывается, т.к. они специфичны и применимы именно к этому проекту.

Для прокладки горизонтальных и магистральных кабелей подсистемы внутренних магистралей проектируемой СКС используются следующие разновидности каналов:

• · закрытые металлические лотки за фальшпотолком, предназначенные для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы в коридорах;
• · декоративные кабельные короба (в связи с отсутствием каналов в стенах и в полу рабочих помещений пользователей), изготовленные из негорючего пластика и используемые для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы и силовых кабелей питания;

В этом случае кабели надежно защищены от механических воздействий. Все эти элементы, за исключением каналов стояка, изображены на рисунке 10.

Рисунок 9 - План 4-го этажа здания

Рисунок 10 - Подсистемы СКС

Общая структура, иерархия и основные части рассматриваемой сети отображены на рисунке 11.

Рисунок 11 - Общая структура ЛС организации

Аппаратные средства.

Серверы:

• · HP ProLiant DL360 G4p (8 шт.);
• · Fujitsu Siemens PRIMERGY RX220 (1 шт.).

Точка доступа - TEW-610APB (1 шт.).

Операционные системы, использованные при составлении проекта:

• · Microsoft Windows 2003 Server (9 шт.);
• · Microsoft Windows ХР Professional (207 шт.).

Программное обеспечение:

• · Citrix Metaframe 1.0 FR3 с ftp://ftp.citrix.com/;
• · Microsoft SQL Server 2005 Enterprise;
• · Microsoft Exchange Server 2005 Enterprise;
• · Jabber Server;
• · InfraCom Server;

Вспомогательные средства: сетевые карты, свитчи и настроенное сетевое подключение между сервером и клиентом.

Стандартом построения ЛВС является Fast Ethernet. Использование для реализации горизонтальной подсистемы элементной базы категории 5е обеспечивает передачу по трактам СКС сигналов всех широко распространенных на практике разновидностей Ethernet.

Качественным отличием от предыдущих примеров является наличие в проекте беспроводные сети, называемые также Wi-Fi или WLAN (Wireless LAN) сети, обладают, по сравнению с традиционными проводными сетями, немалыми преимуществами, главным из которых, конечно же, является:

• · простота развёртывания;
• · гибкость архитектуры сети, когда обеспечивается возможность динамического изменения топологии сети при подключении, передвижении и отключении мобильных пользователей без значительных потерь времени;
• · быстрота проектирования и реализации, что критично при жестких требованиях к времени построения сети.

Так же, беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (часто требующей штробления стен).

В то же время беспроводные сети на современном этапе их развития не лишены серьёзных недостатков. Прежде всего, это низкая, по сегодняшним меркам, скорость соединения, которая к тому же серьёзно зависит от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком.

Один из способов увеличения радиуса действия беспроводной сети заключается в создании распределённой сети на основе нескольких точек беспроводного доступа. При создании таких сетей появляется возможность превратить весь офис в единую беспроводную зону и увеличить скорость соединения вне зависимости от количества стен (преград) в офисе.

Аналогично решается и проблема масштабируемости сети, а использование внешних направленных антенн позволяет эффективно решать проблему препятствий, ограничивающих сигнал.

Данный проект Wi-Fi сети построен на протоколе 802.11g и как аппаратную часть использует точку доступа TEW-610APB.

Характеристики точки доступа TEW-610APB указаны в таблице 2. Внешний вид точки доступа отображён на рисунке 12.

Рисунок 12 - точка доступа TEW-610APB

Таблица 2 - Характеристики точки доступа TEW-610APB

Количество пользователей, одновременно работающих с точкой доступа, зависит в основном от объема трафика данных (большие или маленькие загружаемые файлы). Пропускная способность распределяется между пользователями беспроводной сети, как и в проводных сетях. Производительность сети измеряется по количеству одновременно работающих пользователей сети. Например, пропускная способность точки доступа 802.11g составляет до 54 Мбит/с.

Эта пропускная способность достаточна для:

• · до 200 пользователей, иногда проверяющих электронную почту (в текстовом формате) и практически не использующих Интернет;
• · до 100 активных пользователей, часто использующих электронную почту и работающих с файлами среднего размера;
• · От 40 до 80 очень активных пользователей, постоянную использующих сеть и работающих с большими файлами.

В данном случае одной точки доступа оказалось достаточно, чтобы обеспечить приемлемую скорость доступа для пользователей и достаточную зону покрытия, изображённую на рисунке 13. В дальнейшем для повышения производительности можно добавить еще точки доступа, дающие пользователям более высокую скорость для входа в сеть. Оптимизация сетей достигается благодаря настройке различных каналов для точек доступа. Эта особенность хорошо сказывается на дальнейшем расширении сети и добавления в неё новых пользователей.

Данный объект информатизации отображает возможность построения и пример реализации не только проводной локальной сети, но и беспроводной, показывает преимущества и недостатки данного построения сети.

Беспроводные локальные сети (WLAN) обладают следующими преимуществами перед кабельными сетями (LAN):

• · возможность неограниченного передвижения в области покрытия WLAN, сохраняя доступ к корпоративным информационным ресурсам;
• · возможность инсталляции WLAN в случаях, когда установка обычной кабельной сети затруднена или невозможна (в исторических зданиях, на открытой местности);
• · возможность создания мобильных передвижных LAN;
• · высокая скорость развертывания WLAN;
• · близкая к нулю стоимость эксплуатации WLAN.

Низкую безопасность и защищенность данных и самих сетей Wi-Fi на сегодня можно считать главным минусом технологии.

Рисунок 13 - Зона покрытия точки доступа TEW-610APB

3.4 Локальная сеть редакции журнала "ARRU Style"

Объект информатизации - локальная сеть редакции журнала "ARRU Style" [11]. Она располагается на первом этаже здания, имеет отдельный вход. План здания показан на рисунке 14. План здания с размерами изображён на рисунке 15.

Основные помещения здания:

• · приёмная;
• · кабинет Главного редактора;
• · зал для конференций;
• · отдел вёрстки и дизайна;
• · IT-отдел и серверная;
• · рабочий зал №1;
• · рабочий зал №2;
• · отдел рекламы;
• · комната отдыха и кухня;
• · два туалета.

В редакции работа организована таким образом, что работник может занять любое рабочее место из существующих в рабочих залах №1 и №2. Также важно отметить тот факт, что в рабочих залах и в комнате отдыха не будет стационарных компьютеров. Работники редакции приносят с собой ноутбуки и нетбуки.

Однако в проекте рассматривается максимально возможная нагрузка сети:

• · максимальное число компьютеров - 43;
• · число стационарных компьютеров - 12;
• · число возможных ноутбуков - 31.

Размещение компьютеров на рабочих местах показано на рисунке 16.

Рисунок 14 - Общий план здания редакции

Рисунок 15 - Схематический план здания редакции с размерами

Рисунок 16 - Расположение компьютеров и периферийных устройств

В проекте использована операционная система "Windows 7. Корпоративная", которая имеет необходимый интерфейс, достаточный для работы уровень безопасности, надежности и производительности, и создана специально для корпоративных систем. Для передачи данных в сети используется технология Fast Ethernet, позволяющая организовать работу на 100Мбит/с.

Основной задачей реализации данной ЛВС являлась организация достаточно надежной и быстрой сети. Во все кабинеты, в которых стоят стационарные компьютеры, необходима такая сеть, чтобы обеспечить эффективную работу отделов и обмен информацией между ними. Для выполнения этой задачи решено использовать витую пару, поскольку она не дорогая, но в то же время при всех своих недостатках способна поддержать необходимую скорость на небольших расстояниях. Для того чтобы соответствовать выбранной спецификации 100BASE-TX, использована витая пара категории 5e. Выбор пал на неэкранированную витую пару, так как электромагнитное окружение не сложное, а для Fast Ethernet по результатам исследований нет значительной разницы между экранированной и неэкранированной витой парой, при этом затраты на неэкранированный провод значительно ниже.

Средой передачи данных для рабочих залов и комнаты отдыха выбрана беспроводная локальная сеть Wi-Fi. Ключевое достоинство рабочих залов в достаточной мобильности рабочих мест. Для того чтобы сохранить эту мобильность, логично использовать беспроводную среду передачи данных. Также стоит отметить то, что расположение самих рабочих залов таково, что тянуть кабели к рабочим столам затруднительно. Так как в редакции планируется обмен в основном текстовой и графической информацией, которая не имеет большой объем, те возможности скорости передачи данных, которые дает беспроводная сеть, более чем достаточны для организации такой работы. В комнате отдыха также эффективнее использовать беспроводную связь.