Материал: Теоретические основы проектирования локальной вычислительной сети

Свои права доступа можно установить и каждому пользователю в отдельности. В идеале пользователь должен иметь столько прав доступа, сколько ему действительно нужно. Если прав меньше, чем нужно, это мешает работе пользователя, требует постоянного вмешательства сетевого администратора. Если же прав больше, чем необходимо, то пользователь может вольно или невольно уничтожить, или исказить ценную информацию.

Каждая сетевая операционная система или оболочка имеет свой набор разрешенных прав доступа к каталогам и файлам. Это характеризует ее гибкость, надежность, возможность развития сети.

Время от времени рекомендуется делать копии всех дисков сервера. Это позволит в случае аварии восстановить недавнее состояние сети, потеряв не слишком много данных. При этом системный администратор должен сохранить на диске рабочей станции информацию о пользователях и их правах доступа, чтобы при восстановлении сети не пришлось все это задавать заново. Целесообразно иметь две копии дисков серверов, одна из которых обновляется довольно редко (например, раз в месяц), а другая - чаще (раз в неделю).

Для контроля работы сети системный администратор пользуется специальными программными средствами. Современные сетевые ОС, как правило, имеют программы-утилиты, которые позволяют наблюдать в реальном времени за деятельностью процессоров, работой дисков, использованием памяти, а также сети. Анализируя параметры реального обмена в сети, администратор может установить такие режимы, которые обеспечивают наибольшую эффективность обмена. Выявив тенденции развития сети, он может вовремя принять решение о необходимости модернизации программных или аппаратных средств.

Конечно, всегда надо учитывать, что производительность любой сети зависит не только от установленной аппаратуры и программных продуктов, но и от характера решаемых задач. Одна и та же сеть может прекрасно справляться, например, с задачами доступа к базе данных, но очень плохо работать с передачей динамических трехмерных полноцветных изображений. Так что при проектировании сети с самого начала желательно знать, какого характера информационные потоки предполагается обслуживать с ее помощью.

Впрочем, учесть все факторы в любом случае невозможно, можно только приближаться к оптимальному соответствию возможностей и потребностей.

Оптимизация и поиск неисправностей в работающей сети

Во вновь организованной локальной сети могут наблюдаться проблемы со стабильностью и скоростью работы, которая оказывается ниже потенциально возможной скорости для сети данного типа [14]. Эти проблемы могут возникнуть также в будущем при подключении нового оборудования, установке нового ПО или при подключении данной сети к другой. Испытывающие дискомфорт из-за замедления часто выполняемых операций пересылки файлов или при сетевой печати, конечные пользователи обращаются к сетевому администратору. Возможными причинами возникновения указанных проблем являются:

• · недостатки используемого ПО и аппаратного обеспечения;
• · неправильная настройка сетевых ОС;
• · неисправности в кабельной системе;
• · неисправности на уровне сетевых протоколов из-за несовместимости или неисправности сетевых устройств или их неверной настройки;
• · неправильная организация локальной сети, например, недостаточное сегментирование в сетях типа Ethernet, приводящее к возникновению дополнительных коллизий пакетов.

Недостатки используемого ПО проще устранить его заменой (переходом к более апробированной, может быть, предыдущей версии), чем в случае более дорогостоящего аппаратного обеспечения, которое может образовывать так называемый эффект "бутылочного горлышка" (bottleneck). Это означает, что один из компьютеров в сети (в том числе сервер) или какое-либо сетевое устройство по своим характеристикам уступает другим компьютерам или устройствам и "тормозит" работу сети в целом. В этом случае необходима модернизация (upgrade) или замена устройства.

Актуальность оптимизации параметров сетевых ОС связана с тем, что начальные настройки (настройки по умолчанию) этих параметров могут не соответствовать конфигурации и интенсивности передаваемых по сети данных (трафику) [15].

Простейшим доступным средством проверки целостности соединений в сети является использование команды ping, которая работает в ОС UNIX, OS/2 и версиях Windows. Команда ping проверяет состояние соединения с другим компьютером или компьютерами, посылая эхо-пакеты и анализируя полученные ответы. Для работы этой команды требуется поддержка сети Интернет, то есть протоколов TCP/IP. В рамках локальной сети использование команды ping (с IP - адресом удаленного компьютера в качестве параметра) позволяет, кроме проверки наличия соединения, установить время отклика и выявить узкие места в сети.

Для поиска неисправностей в кабельной системе применяются также стандартные и специальные приборы - от простейших тестеров для определения обрывов и коротких замыканий в медных кабелях до сетевых анализаторов, предназначенных для эталонного тестирования кабелей различных категорий. Промежуточное положение по сложности занимают кабельные сканеры, позволяющие по анализу отраженных от неоднородностей сигналов определять место и тип неисправности, а также портативные устройства для сертификации кабельных систем. Аналогичные приборы разработаны для поиска неисправностей в кабельных системах на основе оптоволокна.

Если предыдущие проверки не позволили выявить неисправности, то приходится предположить существование проблем на уровне сетевых протоколов. Анализ сетевых протоколов требует высокой квалификации от специалиста, который этим занимается, а также применения специфического оборудования - анализаторов протоколов. Анализатор протоколов в общем случае представляет собой аппаратно-программный комплекс, физически подключаемый к сети и перехватывающий данные с целью декодирования и анализа некоторых из них. Общий подход к использованию анализаторов протоколов состоит в измерении некоторых количественных и качественных показателей работы сети, анализе вероятных ошибок и выработке рекомендаций по изменению параметров конфигурирования и модификации рабочих станций и файл-сервера, а также настройке приложений. Примерами такого рода рекомендаций является установка новых версий драйверов сетевых адаптеров, исключение несовместимых форматов пакетов и регулировка длины пакетов.

Добиться минимальных затрат на сеть можно только тщательно продумав все варианты структуры сети, включая возможности современных технологий по организации беспроводной связи или соединений через электросеть и телефонные линии. Так что при построении сети как никогда справедлив общий принцип - "Сем раз отмерь, один - отрежь", поскольку раз проложенную кабельную систему переделать весьма непросто, и тщательное планирование позволит избежать лишних потерь.

Постановка задачи

Постановка задачи. Дано:

• 1. Действующая локальная сеть учебного заведения.
• 2. Проект локальной сети, взятый в качестве примера, на основании которого будет усовершенствована действующая сеть.
• 3. Методика построения ЛС и методы прокладки СКС.
• 4. Персональные компьютеры различной конфигурации и оргтехника.
• 5. Ограничения: 5.1 архитектура ЛС должна обеспечивать взаимодействие административного персонала между собой, а также преподавательского составом со студентами; 5.2 доступ к общим ресурсам должен быть поострен так, чтобы обеспечить сохранность документов и доступность к ним определённых групп пользователей; 5.3 жёсткие финансовые ограничения. Затраты на создание локальной сети не должны превышать 60 тыс. руб.
• 6. Критерий: среднее время передачи одного типового документа по сети.

Требуется: разработать локальную сеть ГОУ СПО "Прокопьевский электромашиностроительный техникум", которая отвечает ограничениям и минимизирует критерий.

Типовая задача многокритериального выбора источника бесперебойного питания

Рассмотрим типовую задачу многокритериального выбора источника бесперебойного питания (ИБП).

Постановка задачи. Дано:

• 1. Таблица исходных данных по типам ИБП и их характеристикам;
• 2. Способы нормирования критериев;
• 3. Методы многокритериального выбора: общего свертывания критериев, постепенного наращивания свертки, поэтапного учета критериев, усовершенствованный метод общей свёртки;
• 4. Ограничения: значения весовых коэффициентов должны изменяться в диапазоне [0,1]; сумма весовых коэффициентов должна равняться единице;
• 5. Критерий: обобщённая свертка нормированных показателей.

Требуется:

• 1. Произвести многокритериальный выбор ИБП указанными методами с соблюдением ограничений и по оптимальному значению К_св.
• 2. Проверить полученные результаты на согласованность и сделать выводы.

Типы ИБП и характеристики представлены в таблице 3 [16].

Таблица 3 - Типы ИБП и их характеристики

Проанализировав критерии, можно сделать вывод, что свести к минимуму требуется критерии стоимости и времени заряда батареи, остальные критерии требуется максимизировать.

Поэтому, Q₃ и Q₅ следует нормировать по формуле:

(1)

а остальные по формуле:

(2)

Расставим критерии в следующий ряд приоритетов и зададим им весовые коэффициенты, исходя из значимости и ограничений:

• 1. Выходная мощность Q₁, б₁ = 0,4;
• 2. Цена Q₅, б₂ = 0,3;
• 3. Время работы при полной нагрузке Q₂, б₃ = 0,15;
• 4. Количество выходных разъемов питания Q₄, б₄ = 0,1;
• 5. Время зарядки батареи Q₃, б₅ = 0,05.