Оглавление 
 

Введение

     Нам необходимо разработать фрагмент эскизного проекта на построение аппаратной и программной составляющих комплекса на базе локальной сети. В её состав входят четыре подсети: 1, 2, 3, 4 - звезда. Типы администрирования: 1 - клиент-серверная, 2 – одноранговая,  3 - клиент-серверная, 4 - одноранговая. Количество рабочих мест в 1-ом сегменте 64, во 2-ом - 46, в 3-ем – 18, в 4-ом - 44. Все сегменты соединены между собой через VPN-канал. Также необходимо наличие файлового сервера, Web-сервера и почтового сервера.

     Общую структуру схемы нужно построить самостоятельно. Так  же необходимо выбрать состав и характеристики аппаратных средств и программного обеспечения, распределить сетевые адреса между устройствами комплекса, проанализировать «узкие места».

     Поставленная  задача актуальна в настоящее  время, так как в любой фирме и, конечно, в подразделениях ГПС МЧС используют соединение компьютеров и отдельных устройств (принтеры, сканеры, копиры и т.д.) во внутреннюю локальную сеть. Для разработки и администрирования таких сетей нужны квалифицированные специалисты. Исходя из этого, цель нашей курсовой работы состоит в приобретение начальных навыков по проектированию аппаратно-программных комплексов для их последующего применения в повседневной деятельности подразделений ГПС МЧС.

Основная  часть

Разработка  общей структуры аппаратной части комплекса

     В разрабатываемой нами локальной  сети (ЛВС) целесообразно применить звездообразную структуру во всех подразделениях, так как она значительно устойчивее к сбоям, в отличие от шинной или кольцевой структуры. Кроме того, конфигурация сети легко изменятся, то есть добавление или исключение компьютеров из сети не будет вызывать больших трудностей. Подразделения объединяются через VPN-канал, это связано с тем, что они находятся, на достаточно большом расстоянии друг от друга. В 1-ом подразделении разместим одну из клиент-серверных подсетей. Сервер управления, установленный здесь, будет также выполнять функцию файлового сервера, ресурсы которого будут использоваться во всех подразделениях. Во 2-ом и 4-ом подразделениях разместим одноранговые подсети, потому что работа в этих подразделениях не будет требовать наличия сервера. Вторую клиент-серверную подсеть создадим в 3-ем подразделении. В ней же сервер будет выполнять функции Web-сервера и почтового сервера, ресурсы которых также могут быть использованы во всех подразделениях. Все подразделения сети, кроме 3-го, строятся с использованием витой пары. В 3-ем подразделении соединение компьютеров с коммутатором организуем с использованием технологии Wi-Fi.

     Все сегменты соединяются через VPN-канал – виртуальный хорошо защищенный канал, созданный в сети Интернет и обеспечивающий приемлемую скорость передачи данных.  

     На  рисунке ниже приведена общая  структурная схема аппаратной части  комплекса. 
 
 

рис.2.1. Структурная  схема аппаратной части комплекса 
 

Выбор состава и характеристик  аппаратных средств.

     Ниже  показана таблица с характеристиками и стоимостью всех компьютеров, периферийных и сетевых устройств, используемых в проектируемой сети. 
 

                                                                                          Таблица 2.2

       ЭВМ, периферийные и сетевые  устройства

       Общее программное обеспечение

Кабель FTP "витая  пара" 4х2х0,52, кат. 5e, 305м для внешней прокладки с тросом (16 руб./м)

На все подразделения  необходимо приблизительно 3440 м кабеля, тогда стоимость кабеля равна 3440×16=55040 (руб.)

Подключение через  интернет будем осуществлять через  провайдера Carbina.

Тогда подключение + абонентская плата за год выйдет 172400.

Итого стоимость всей сети (оборудование + программное обеспечение) составляет 9800785,4 рублей.

Распределение IP-адресов

Маска подсети:  255.255.255.0

Безопасность

     Для создаваемой сети необходимо выработать и реализовать стратегию обеспечения  безопасности сети. Она должна предусматривать  защиту сети как изнутри, так и  извне.

     С точки зрения внутренней сетевой  безопасности в первую очередь необходимо зарегистрировать пользователей и дифференцировать права доступа к сетевым ресурсам. Каждой учетной записи пользователя определим свое имя (обычно используют его фамилию) и составим правила выбора паролей:

• Длина пароля – не менее 8 знаков;
• В пароле не используется учетное имя пользователя, его настоящее имя или название организации;
• Пароль не представляет собой целое слово из словаря, а является комбинацией букв, цифр и других знаков.

     Кроме этого, организуем регулярную смену пользователями паролей каждые 40 дней.

       Приняв  меры по обеспечению паролей, необходимо также вести аудит пользовательских сеансов, который дает возможность фиксировать не только успешные, но и неудачные попытки подключения к сети,  также отслеживать попытки доступа к определенным ресурсам сети. Для ведения аудита в Windows предусмотрен журнал безопасности Security.log. Кроме того, ограничим число неудавшихся попыток подключения к сети, пусть оно будет равно 4, после чего учетная запись блокируется.

       Далее разделим всех пользователей на группы и каждой из них назначим определенный уровень доступа к ресурсам, это позволит снизить риск повреждения важных файлов данных вследствие невнимательности пользователей.

       Еще одну опасность для системы представляют вирусы. Для защиты от них установим на все компьютеры и серверы антивирусное программное обеспечение (антивирус Касперского).

       Наконец необходимо периодически выполнять  резервное копирование. Для этого на серверы установим программу  Acronis True Image Echo Server for Windows.

Узкие места

     Независимо  от того, сколько усилий было затрачено  или насколько хорошо было выполнено  внедрение и планирование, в процессах  и операциях все же могут остаться «узкие места», не приносящие преимуществ. Таким образом, мы должны систематически идентифицировать такие «узкие места» и действия.

     Где могут возникнуть «узкие места»? Во-первых, места их возникновения могут  быть разными для подразделений с различными рабочими направлениями. Во-вторых, они могут быть следствием межфункциональной природы процессов ERP систем, особенно когда различные подразделения имеют различные ресурсы. В-третьих, в условиях, когда сбор данных был перенесен с места учета к месту их создания, «узкие места» процессов могут возникнуть из-за изменений в самом вводе данных. В-четвертых, производительность системы могут ухудшить связи с традиционными системами и процессами.

     Как определить «узкие места»? Один из подходов — прислушаться к клиентам. На что  они жалуются? Установить причину  этого недовольства. К сожалению, недовольство возникнет не сразу.

     Для обнаружения «узких мест» можно  использовать два других подхода: внутренний анализ данных ERP системы и организационный  анализ. Внутренний анализ ERP системы  базируется на исследовании ее данных. Для выявления возникающих и повторяющихся проблем могут быть проанализированы сообщения о простоях и операционные данные. С другой стороны, до того, как они превратятся в главные проблемы, некоторые затруднения могут быть выявлены из бесед с теми, кто использует систему.

     Возможные проблемы: 

     Недостаточная пропускная способность  общего сетевого ресурса.

     Уровень утилизации общих сетевых ресурсов с одинаковой дисциплиной обслуживания заявок в хорошо сбалансированной сети не должен существенно отличаться.

     Общими  сетевыми ресурсами обычно являются коммутаторы, концентраторы (домены сети), серверы. Утилизация ресурса — это процент используемой пропускной способности. Дисциплина обслуживания заявок — это набор правил, в соответствии с которыми ресурс обрабатывает поступающие заявки на обслуживание.

     Если  уровни утилизации общих ресурсов существенно  отличаются друг от друга, то такую  сеть принято называть "плохо  сбалансированной по нагрузке". В  этом случае необходимо заменить активное оборудование и/или изменить архитектуру  сети. Данная процедура называется "выравнивание нагрузки". 

     Производительность  сервера

     Очевидно, что перегруженный сервер замедляет  работу сети. Однако ответ на вопрос о том, каковы признаки перегрузки сервера, совершенно не очевиден. Признаком  перегрузки других компонентов сервера могут быть такие показатели, как число "грязных" кэш-буферов, число отложенных запросов к диску, число "попаданий в кэш" и многие другие. Эти показатели, как правило, не выражаются в процентах, что существенно осложняет процесс определения "узкого места". Более того, методика определения "узкого места" сильно зависит от типа сетевой ОС. 

     Большое число коротких кадров.

     Пропускная  способность сети существенно зависит  от типа сетевого трафика. Чем больше число коротких кадров, тем менее  эффективно используется пропускная способность сети.

     Пропускная  способность любого сетевого ресурса  зависит от типа сетевого трафика. Так, пропускная способность файлового  сервера зависит от размера файлов, которые он обрабатывает. Чем чаще файлы помещаются в кэш-память сервера, тем выше его пропускная способность. Пропускная способность маршрутизатора зависит от типа маршрутизируемого протокола.

     В этой связи измерение доли кадров конкретной длины приобретает большее  значение. Такое измерение можно  провести с помощью специальных утилит или анализатора протоколов. 

     Рост  числа широковещательных  пакетов.

     Число широковещательных и многоадресных  кадров в сети не должно превышать 8—10% от общего числа кадров.

     Широковещательный кадр — это кадр, адресованный всем станциям в домене сети. Многоадресный кадр — это кадр, адресованный группе станций в домене сети. Поскольку широковещательный кадр адресован всем станциям, то, получив его, станции должны прервать свою работу и обработать такой кадр. Это замедляет работу всей сети.

     Если отношение числа широковещательных кадров к общему числу кадров больше 10%, то такой эффект называется "широковещательным штормом".

     Широковещательный шторм может быть следствием дефектов оборудования или неправильной настройки  параметров активного оборудования.

     Выявление "широковещательного шторма" является не столь тривиальной задачей, как  это может показаться на первый взгляд. Для его обнаружения недостаточно взять общее число широковещательных  кадров и поделить его на общее  число кадров, прошедших по сети.

     Для этого вы должны определить: какую  долю составляют широковещательные  кадры в каждый интервал времени (например, за одну минуту) и какова при этом утилизация канала связи.

     Данная  задача также решается с помощью  утилит и различных анализаторов. 

     Неэффективные алгоритмы прикладного ПО.

     Под неэффективными алгоритмами работы прикладного ПО мы будем понимать такие алгоритмы, применение которых  не позволяет максимально полно  использовать пропускную способность  ресурсов сети.

     Обычно  работа прикладного ПО состоит в выполнении инициируемых пользователем операций. Примерами таких операций могут быть поиск записи в базе данных, выписка счета или накладной, проводка платежного поручения и т. п. Для каждого типа прикладного ПО всегда можно выделить одну или несколько наиболее часто используемых операций, время выполнения которых особенно критично для пользователей. Говоря об эффективности прикладного ПО, имеется в виду эффективность выполнения в сети именно таких операций, которые в дальнейшем будем называть типовыми задачами.

Заключение.

     В данной курсовой работе согласно заданию была спроектирована локальная вычислительная сеть. Перед проектированием сначала был произведен топологический синтез, а именно, было определенно количество узлов сети и способы их связи между собой и источниками информации, а так же параметры и места размещения каналов связи, концентраторов и т.п.

     Выбор структуры при проектировании основывался  на том, чтобы обеспечить оптимальную  топологическую структуру по всем критериям.

     Проектирование выполнялось в два этапа: проектирование логической схемы сети, выбор оборудования и программного обеспечения и анализ работы сети. На последнем этапе произведен разбор возможных «узких мест» и способы их устранения.

     Таким образом, в ходе работы мы получили начальные навыки проектирования сети, объединяющей несколько подразделений, научились выбирать необходимое оборудование, программное обеспечение, анализировать работу сети.

Литература.

1. В.Г.Олифер «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник.» Издание «Питер», 2004г.

2. В.Л.Бройдо «Архитектируа ЭВМ и систем. Учебник  для вузов, 2е издание» Издательство «Питер»2006г.

3. www.key.ru

4. http://www.dlink.ru/ 

5. http://b2bmag.ru/

6. http://www.003.ru/