Реферат 

       УДК 681.324 

       Курсовая работа содержит 30 страниц, 15 таблиц, 1 рисунок, 6 библиографических источников, 3 приложения. 

       Корпоративная информационная система, ip-адресация, уровень ядра, уровень доступа, маршрутизатор, коммутатор, интерфейс, Cisco, Catalyst, Router, Frame Relay, Ethernet, фильтрация трафика. 

       Цель  курсовой работы – ознакомиться с методами и технологиями проектирования корпоративной информационной системы предприятия (КИС).

       В данном  проекте рассматривается  разработка схемы адресации исходя из иерархического принципа проектирования компьютерных сетей, выбор активного сетевого оборудования (маршрутизаторов и коммутаторов различных уровней иерархии сети), настройка сетевого оборудования, выбор функционального назначения серверов, расчет стоимости оборудования.

       Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2003. При разработке чертежей использован пакет Microsoft Visio 2003.

        Задание

       В курсовой работе требуется разработать корпоративную сеть. В нем должны быть рассмотрены следующие вопросы:

       1) выбор схемы адресации сети;

       2) выбор активного оборудования;

       3) настройка активного оборудования;

       4) выбор количества и функционального  назначения серверов.

       Исходные  данные к курсовому проекту:

       – Вариант № 3;

       – Количество регионов: 3;

       – Количество кампусов в регионе: 25;

       – Максимальное количество подразделений  в кампусе: 50;

       – Максимальное количество компьютеров  в подразделении: 100.

       – Количество зданий в кампусе: 3;

       – Количество компьютеров в здании 1: 100;

       – Количество компьютеров в здании 2: 50;

       – Количество компьютеров в здании 3: 50; 

       По  результатам работы необходимо представить  пояснительную записку к курсовому  проекту и приложения.

       В пояснительной записке и приложениях должны быть освещены следующие вопросы:

1. логическая схема глобальной сети;
2. логическая схема локальной сети;
3. физическая схема глобальной сети;
4. физическая схема локальной сети;
5. спецификация оборудования глобальной сети (ВС) (в тексте ПЗ – расчет стоимости);
6. спецификация оборудования локальной сети;
7. шаблон настройки маршрутизатора ядра (Д);
8. шаблон настройки маршрутизатора кампуса;
9. шаблон настройки маршрутизатора выхода в интернет;
10. шаблон настройки коммутатора кампуса;
11. шаблон настройки коммутаторов зданий и рабочих групп.

Приложение  А…………………………………………………………………………………...21

Приложение  В…………………………………………………………………………………...23

Приложение  С…………………………………………………………………………………...25

Приложение  D…………………………………………………………………………………...26

Введение

       Корпоративная сеть – это сеть, главным назначением которой является поддержание работы конкретного предприятия, владеющего данной сетью. Пользователями корпоративной сети являются только сотрудники данного предприятия. Сети масштаба предприятия объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Для корпоративной сети характерны:

1. масштабность – тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений;
2. высокая степень гетерогенности – типы компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений различны;
3. использование глобальных связей – сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, радиоканалов, спутниковой связи.

       В структуру каждой из организаций входят многочисленные подразделения, непосредственно осуществляющие тот или иной вид деятельности компании, а также директорат, канцелярия, бухгалтерия и т.д. Подразделения компании обмениваются между собой информацией, так как каждое из них выполняет часть какой-либо общей работы. Поэтому все они понизаны вертикальными и горизонтальными связями. Так же некоторые подразделения взаимодействуют с внешними компаниями и другими филиалами организации.

       Таким образом, для того, чтобы предприятие  работало стабильно и без каких-либо сбоев, необходимо чтобы была  грамотно и точно спланирована и построена  корпоративная информационная система  данной организации.

       В процессе выполнения курсового проекта на основе анализа исходных данных нужно разработать корпоративную сеть, выполнив следующие пункты:

1. произвести выбор сетевого оборудования, обеспечивающего соблюдение требований задания и технических характеристик сети;
2. произвести выбор и распределение сетевых адресов вычислительной техники и активного оборудования;
3. составить последовательность команд необходимых для конфигурации активного оборудования в соответствии с топологией сети, распределения адресов и т.д.;
4. сформулировать технические требования для возможной практической реализации.

       Проектируемая компьютерная сеть должна иметь простую  топологию, в идеальном случае должна быть в виде дерева, чтобы облегчить  работу протоколов маршрутизации. Также  нужно учесть понятие избыточности, то есть предоставление альтернативных маршрутов в обход одиночных точек отказа.

        1 Разработка физической схемы  сети

       1.1 Выбор топологии сети

       При проектировании корпоративной сети весь процесс  разработки разбивают на три части. Компьютерные сети удобно представлять в виде двухуровневой иерархической модели, которая содержит следующие уровни:

       – уровень ядра;

       – уровень доступа.

       Уровень ядра предназначен для высокоскоростной передачи сетевого трафика и скоростной коммутации пакетов. Поэтому на сетевых устройствах этого уровня не вводятся дополнительные технологии, отвечающие за фильтрацию или маршрутизацию пакетов, такие как списки доступа или маршрутизация по правилам.

       1.2 Разработка физической схемы  глобальной сети

       Физическая  схема глобальной сети отображает механизмы маршрутизации входящих и исходящих потоков информации в сеть. Она должна содержать физические связи между устройствами, технологии глобальных сетей, позволяющие осуществлять соединение и маршрутизацию потоков. Также на физической схеме должны быть указаны конкретные устройства и необходимые к ним модули для поддержки используемых технологий.

       В этом курсовом проекте уровень ядра представлен маршрутизаторами уровня ядра, которые располагаются в центральных офисах организации. Офисы разделены между собой и находятся в разных городах, поэтому маршрутизаторы ядра объединены между собой с помощью технологии глобальных сетей Frame Relay. К каждому из маршрутизаторов с помощью протокола Еthernet подключается через коммутатор группа серверов и маршрутизатор Х, которые вместе представляют собой демилитаризованную зону и обеспечивают доступ всей сети в Интернет. Также к каждому узловому маршрутизатору подключается группа корпоративных серверов. Каждый из маршрутизаторов ядра с помощью технологии глобальных сетей Frame Relay соединен виртуальными каналами с маршрутизаторами кампусов, количество которых в каждом из регионов равно 25.

       Физическая  схема глобальной сети представлена в приложении 1.

       1.3 Разработка физической схемы  локальной сети

       Физическая  схема локальной сети должна содержать  коммутирующее оборудование, физические линии связи между ними, а также  компьютеры, как конечные узлы сети.

       Самым простым коммутирующим оборудованием  уровня доступа являются коммутаторы  рабочих групп, к которым присоединяются автоматизированные рабочие места сотрудников организации (АРМы). В нашей сети из-за большого количества АРМов коммутаторы уровня рабочих групп разделены на два уровня. Коммутаторы рабочих групп верхнего (второго) уровня объединяются в единую сеть с помощью коммутаторов зданий, которые в рамках одного кампуса соединяются в кольцо оптоволоконными линиями связи. В каждом кампусе содержится по три здания, а, следовательно, и коммутаторов зданий в них тоже будет три. Через коммутатор кампуса сеть соединена с маршрутизатором кампуса и серверами кампуса. 

       Физическая  схема локальной сети представлена в приложении 2.

        2 Разработка логической схемы  сети

       2.1 Разработка схемы адресации

       Адресная  схема должна быть разработана в  соответствии с иерархическим принципом проектирования компьютерных сетей.

       Схема адресации должна позволять агрегирование  адресов. Это означает, что адреса сетей более низких уровней (например, сеть кампуса по сравнению с сетью  региона) должны входить в диапазон сети более высокого уровня с большей маской. Кроме того, необходимо предусмотреть возможность расширения адресного пространства на каждом уровне иерархии.

       Сеть, рассматриваемая в курсовом проекте, имеет 4 уровня иерархии. Вся сеть разбивается  на 3 региона. В каждом регионе содержится определенное количество кампусов, указанное для каждого варианта в задании. В кампусах есть несколько подразделений, на каждое из которых выделяется подсеть. На нижнем уровне иерархии располагаются адреса хостов.

       Для раздачи адресов внутри корпоративной сети будем использовать частный диапазон 10.0.0.0/24.

       Доступные биты адресов необходимо разделить  между 4 уровнями иерархии. На каждый уровень  иерархии необходимо выделить такое  количество бит, которое достаточно для адресации содержащихся на данном уровне элементов. Биты, принадлежащие одному уровню иерархии должны идти подряд, более крупные уровни должны располагаться левее более мелких. Биты, оставшиеся после выделения каждому уровню минимального числа бит равномерно распределяются между всеми уровнями для обеспечения возможного дальнейшего роста сети.

       Для 25 варианта  приведены следующие исходные данные (таблица 2.1):

Таблица 2.1 – Исходные данные

       Исходя  из задания рассчитано минимально необходимое  число бит, которое требуется  отвести под адресацию регионов, кампусов и хостов, а также реально  используемое число бит адреса. В  таблице 2.2 приведено распределение бит адреса.

Таблица 2.2 – Распределение бит адресов 

       IP-адрес состоит из 4 байт. 1-й байт, равный 10 отведен под номер сети, следующие 2 бита – регион, 6 бит - кампус, 8 бит – подразделение, последние 8 бит – под номер компьютера (рисунок 2.1).

       Далее в таблицах 2.3–2.6 приведены диапазоны адресов регионов, кампусов, подразделений и хостов.

Таблица 2.3 – Диапазоны адресов регионов

Таблица 2.4 – Диапазоны адресов кампусов для первого региона

       Для остальных регионов адреса кампусов подсчитываются аналогично.

Таблица 2.5 – Диапазоны адресов подразделений  для первого региона первого  кампуса

       Столбец таблицы 2.5, в котором содержатся реально используемые адреса в данном подразделении показывает адресное пространство хостов, содержащихся в  данном подразделении.

       Для того чтобы подсчитать остальные  IP адреса хостов нужно сделать аналогичные действия.

       Для адресации между маршрутизаторами на уровне ядра, а также для нумерации  демилитаризированной зоны и  служебных  серверов добавим служебную область. Таблица 2.6 содержит диапазоны адресов, зарезервированных для «служебных» сетей, образующих связи между маршрутизаторами ядра, таблица 2.7 содержит диапазоны адресов, зарезервированных для «служебных» сетей, образующих связи внутри первого региона.  
 
 
 
 
 

Таблица 2.6 – «Служебные» сети для связи  маршрутизаторов ядра

Таблица 2.7 – «Служебные» сети для связей внутри 1-го региона

       2.2 Разработка логической схемы  глобальной сети

       Логическая  схема должна отражать логику взаимодействия глобальной сети, распределение адресов  между портами, все ip-сети данной сети с указанием масок.

       В разрабатываемой глобальной сети маршрутизаторы ядра связаны полносвязно «каждый  с каждым» и образуют логическое кольцо. Маршрутизаторы кампуса связаны  с маршрутизаторами ядра отдельными линиями связи.

Логическая схема глобальной сети представлена в приложении 3.

       2.3 Разработка логической схемы  локальной сети

       Логическая  схема локальной сети отражает логические связи между элементами сети, а  также логические объединения компьютеров  одного подразделения в виртуальные сети – VLAN1 – VLAN50, позволяющие разделять компьютеры по подразделениям независимо от физического подключения.

Логическая  схема локальной сети представлена в приложении 4.

        3 Выбор активного оборудования

       При выборе активного оборудования нужно  учитывать тип оборудования (концентратор, коммутатор или маршрутизатор) и его характеристики. Устройство должно подходить прежде всего по количеству и типу интерфейсов, по поддерживаемым протоколам и пропускной способности.

       В курсовом проекте необходимо выбрать следующее оборудование:

       – магистральные маршрутизаторы для  ядра сети;

       – маршрутизаторы уровня доступа для  подключения кампусов к ядру;

       – маршрутизатор уровня доступа для  подключения корпоративной сети к Интернету;

       – магистральные коммутаторы в  качестве коммутатора кампуса;

       – коммутаторы для подключения  серверов;

       – коммутаторы рабочих групп.

       В качестве применяемого оборудования в  корпоративной сети будет использоваться продукция фирмы Cisco System.

       3.1 Выбор маршрутизаторов

       3.1.1 Выбор маршрутизаторов ядра

       Магистральные маршрутизаторы располагаются в  центре сети. Они предназначены для  быстрой маршрутизации всех потоков  данных, приходящих с нижних уровней  иерархии сети.

       Для этой цели подходит оптический маршрутизатор Cisco 7600 OSR предназначен для построения территориально распределенных (WAN) и городских (MAN) сетей. Основной задачей Cisco 7600 OSR является обеспечение работы критичных IP приложений на скорости, равной пропускной способности оптического канала. Cisco 7600 OSR обеспечивает все сервисы, которые поддерживаются на маршрутизаторах серии Cisco 7500, а также новые оптические модули Optical Services Modules (OSMs), позволяющие использовать OSR в качестве пограничного решения для сетей ISP (поставщиков услуг Интернет). Cisco 7600 OSR реализован на базе шасси Cisco Catalyst 6500, поэтому имеется возможность комбинации OSM модулей и интерфейсных модулей серии Catalyst 6000, включая модуль FlexWAN.

       Таблица 3.1 – Основные характеристики серии маршрутизаторов Cisco 7600 OSR

       Анализируя  приведенную информацию, можем сказать, что нам подходит маршрутизатор Cisco 7603 OSR, поскольку его пропускной способности хватит для того, чтобы не образовалось «узкого места» на данном участке сети и поддерживалась имеющаяся пропускная способность сети при условии, что на каждом из регионов будет своя демилитаризованная зона и трафик между регионами не будет загружаться выходом в интернет через соседний регион. С уверенностью можно говорить о том, что маршрутизатор Cisco 7603 OSR подходит на роль маршрутизатора ядра с учетом дальнейшего расширения и модернизации сети. 
 
 

Таблица 3.2 - Поддерживаемые интерфейсные модули