Проектирование сети офиса банка

Федеральное агентство по науке и образованию  РФ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Владимирский Государственный Университет»

Кафедра вычислительной техники 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине

«Сети ЭВМ и телекоммуникации» на тему

Проектирование  сети офиса банка 
 
 
 
 
 

Владимир 2006 
 

Содержание 
 
 

1 Введение............................................3 

2 Техническое задание...............................................3 

3 Общая конфигурация  сети.............................4 

4 Выбор оборудования..................................4

      4.1 Выбор серверов................................4

      4.2 Выбор сетевых технологий......................5

            4.2.1 Технология Ethernet.....................9

            4.2.2 Технология ADSL........................10

      4.3 Выбор дополнительного  оборудования...........12 

5 Выбор программных средств..........................12

      5.1 Операционная система и файловая система......12

     5.2 Протокол передачи  данных.....................14

     5.3 Основная программа...........................16

      5.4 Программы безопасности и мониторинга.........17 

6 Описание функционирования системы..................19

      6.1 Настройки и функционирование ОС..............20

            6.1.1 Сетевые настройки......................22

     6.1.2 Группы пользователей...................23

     6.1.3 Учетные записи пользователей...........24

            6.1.4 Управление файлами и папками...........26

     6.1.5 Общий доступ к данным..................27

      6.2 Описание работы средств безопасности.........30 

7 Заключение.........................................31 

8 Список использованных  источников...................32 

Приложение 1.........................................33 
 
 
 
 

     1 Введение 

     Данный  проект является разработкой локальной  сети для офиса банка.

     Вычислительные  машины, объединенные в сеть, являются сейчас неотъемлемым инструментом в  работе сотрудников банка. Без такой вычислительной системы не обходится ни один банк, так как в противном случае, как время обслуживания клиента, так и время доставки данных в основной офис компании-банка были бы слишком велики.

     В связи с этим, построение хорошей  локальной сети является очень важной задачей. Это важно еще и потому, что к сети банка предъявляются высокие и в некоторых областях очень жесткие требования.

     Сети  предприятий должны быть построены  на основе проверенных технологий, обладающих такими качествами, как  масштабируемость, гибкость, мультисервисность, и самое главное - надежность. 
 
 

     2 Техническое задание 

     Офис  банка рассчитан на 10-20 работников. Среди них несколько (3-5) кассиров, один администратор сети, один руководитель отделения, остальные – обычные работники, выполняющие основные задачи. 

     Необходимые компоненты системы:

1. Сервер  приложения (с поддержкой банковской программной системы).

2. Файловый  сервер.

3. Средства  доступа в глобальную сеть. 

     Общие требования к системе:

1. Сохранность  данных, как в случае сбоя, так  и в случае случайного изменения. В системе всегда должны быть актуальные (и соответствующие действительности) данные.

2. Высокая  отказоустойчивость основных компонентов  системы (серверов с ключевыми  программами). Время возможного простоя должно быть сведено к минимуму, так как любой простой приводит к финансовым потерям.

3. Высокая  степень безопасности от вторжения,  а также конфиденциальность данных, передаваемых через глобальную  сеть. Важные данные должны передаваться только их реальному адресату. Во время передачи не должно быть возможности изменить или перехватить эти данные. 

      Соблюдение  всех этих требований имеет очень большую важность, так как в банковской системе ошибки приводят к более серьезным последствиям, чем в других областях применения сетей компьютеров.

      Кроме безопасности нужно еще создать  удобные условия для работы сотрудников. Все задачи должны выполняться настолько быстро, чтобы вычислительная система не задерживала работу сотрудников. 
 

3 Общая конфигурация  сети 

     В сети должно быть три сервера, распределение  функций по ним следующее:

На первом: только сервер приложения.

На втором: файловый сервер, мост в глобальную сеть, средства шифрования, средства мониторинга трафика.

На резервном: копии программ с первого и  второго серверов (но без связи  с глобальной сетью), а также копии  данных с основных серверов.

      На  резервный сервер данные автоматически  копируются каждый день. Резервный  сервер включается в работу в случае сбоя одного (или обоих) из основных. Также, с резервного сервера могут  быть восстановлены случайно испорченные  данные.

     К серверам подключены клиентские машины сотрудников банка. Состав работников считается достаточно статичным, поэтому для каждого создана своя учетная запись с конкретными правами. 
 

     4 Выбор оборудования 

     Выбор оборудования решает две задачи:

     - Обеспечивает приемлемую скорость работы системы

     - Выполняет часть требований отказоустойчивости

     Выбор оборудования для сети должен быть оптимальным: излишне мощное оборудование увеличивает начальные затраты, слишком слабое снижает эффективность работы сотрудников и, как следствие, увеличивает затраты на выполнение определенного объема работы. 
 

4.1 Выбор серверов 

     Все сервера должны быть одинаковы по характеристикам, это обеспечит  взаимозаменяемость, и упростит приобретение.

     Общие требования к серверам:

     - процессор с частотой не менее 2 Ггц

     - не менее 2 Гб оперативной памяти

     - не менее 320 Гб на жестких  дисках

     - наличие аппаратного RAID-контроллера

     Для этих целей отлично подходит сервер на базе Intel 1U SR1530AH.

4.2 Выбор сетевых технологий

На роль основной, рассматривались следующие технологии:

     Ethernet

     Ethernet — это самый распространенный  на сегодняшний день стандарт  локальных сетей. Эта технология была разработана в 1970 году Исследовательским центром в Пало-Альто, принадлежащем корпорации Xerox. В 1980 г. на его основе появилась спецификация IEEE 802.3. Различные реализации - Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet – обеспечивают пропускную способность соответственно 10, 100 и 1000 Мбит/с.

     Главным достоинством сетей Ethernet, благодаря  которому они стали такими популярными, является их экономичность.  Кроме того, в сетях Ethernet реализованы достаточно простые алгоритмы доступа к среде, адресации и передачи данных. Простота логики работы сети ведет к упрощению и, соответственно, удешевлению сетевых адаптеров и их драйверов. По той же причине адаптеры сети Ethernet обладают высокой надежностью. Еще одной сильной стороной сетей Ethernet является легкость расширения, то есть легкость подключения новых узлов.

     Именно  эта технология используется в качестве основной, в данном проекте. Ethernet 100 Mbit сейчас является ведущей технологией построения локальных сетей: высокая скорость и надежность сочетается с низкой стоимостью оборудования и легкостью монтажа. Скорость 100 Mbit является избыточной для рассматриваемой сети, но все равно эта технология остается наиболее оптимальной. 

     Token Ring

     В 1970 году эта технология была разработана  компанией IBM, а после стала основой  стандарта IEEE 802.5. Token Ring является сетью  с передачей маркера. Кабельная  топология – звезда или кольцо, но логически данные всегда передаются последовательно от станции к станции по кольцу. При этом способе организации передачи информации по сети циркулирует небольшой блок данных – маркер. Каждая станция принимает маркер и может удерживать его в течении определенного времени. Если станции нет необходимости передавать информацию, она просто передает маркер следующей станции. Если станция начинает передачу, она модифицирует маркер, который преобразовывается в последовательность "начало блока данных", после которого следует собственно передаваемая информация. На время прохождения данных маркер в сети отсутствует, таким образом остальные станции не имеют возможности передачи и коллизии невозможны в принципе. При прохождении станции назначения информация принимается, но продолжает передаваться, пока не достигнет станции-отправителя, где удаляется окончательно. Для обработки возможных ошибок, в результате которых маркер может быть утерян, в сети присутствует станция с особыми полномочиями, которая может удалять информацию, отправитель которой не может удалить ее самостоятельно, а также восстанавливать маркер. Поскольку для Token Ring всегда можно заранее рассчитать максимальную задержку доступа к среде для передачи информации, она может применяться в различных автоматизированных системах управления, производящих обработку информации и управление процессами в реальном времени. Для сохранения работоспособности сети при возникновении неисправностей предусмотрены специальные алгоритмы, позволяющие в ряде случаев изолировать неисправные участки путем автоматической реконфигурации. Скорость передачи, описанная в IEEE 802.5, составляет 4 Мбит/с. Существует также реализация 16 Мбит/с, разработанная в результате развития технологии Token Ring.  

     ARCnet

     Attached Resourse Computing Network (ARCnet) – сетевая архитектура, разработанная компанией Datapoint в середине 1970-х годов.

В качестве стандарта IEEE ARCnet принят не был, но частично соответствует IEEE 802.4. Сеть с передачей  маркера. Топология - звезда или шина. В качестве среды передачи ARCnet может использовать коаксиальный кабель, витую пару и оптоволоконный кабель. На местной почве, естественно, были популярны варианты на коаксиале и витой паре. Закрепить свои позиции этому недорогому стандарту помешало малое быстродействие - 2,5 Мбит/с. В начале 90-х Datapoint разработала ARCNETPLUS, со скоростью передачи до 20 Мбит/с, обратно совместимый с ARCnet. 

     FDDI

     Технология Fiber Distributed Data Interface (FDDI) была разработана  в 1980 году комитетом ANSI. Была первой технологией  локальных сетей, использовавшей в качестве среды передачи оптоволоконный кабель. Причинами, вызвавшими его разработку, были возрастающие требования к пропускной способности и надежности сетей. Этот стандарт оговаривает передачу данных по двойному кольцу оптоволоконного кабеля со скоростью 100 Мбит/с. При этом сеть может охватывать очень большие расстояния – до 100 км по периметру кольца. FDDI, также как и Token Ring, является сетью с передачей маркера. В FDDI разделяются 2 вида трафика – синхронный и асинхронный. Полоса пропускания, выделяемая для синхронного трафика, может выделяться станциям, которым необходима постоянная возможность передачи. Это очень ценное свойство при передаче чувствительной к задержкам информации - как правило, это передача голоса и видео. Полоса пропускания, выделяемая под асинхронный трафик, может распределяться между станциями с помощью восьмиуровневой системы приоритетов. Применение двух оптоволоконных колец позволяет существенно повысить надежность сети. В обычном режиме передача данных происходит по основному кольцу, вторичное кольцо не задействуется. При возникновении неисправности в основном кольце вторичное кольцо объединяется с основным, вновь образуя замкнутое кольцо. При множественных неисправностях сеть распадается на отдельные кольца.

     Высокая надежность, пропускная способность  и допустимые расстояния, с одной  стороны, и высокая стоимость  оборудования, с другой, ограничивают область применения FDDI соединением  фрагментов локальных сетей, построенных  по более дешевым технологиям.

     Технология, основанная на принципах FDDI, но с применением  в качестве среды передачи медной витой пары, называется CDDI. Хотя стоимость  построения сети CDDI ниже, чем FDDI, теряется очень существенное преимущество –  большие допустимые расстояния.  

     ATM

     Американский  национальный институт стандартов (ANSI) и Международный консультативный  комитет по телефонии и телеграфии (CCITT, МККТТ) начинали разработку стандартов ATM (Asynchronous Transfer Mode – Асинхронный  Режим Передачи) как набора рекомендаций для сети B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network). При этом изначально преследовалась цель повышения эффективности использования телекоммуникационных соединений, возможность применения в локальных сетях не рассматривалась.

     В технологии ATM используются небольшие, фиксированной длины пакеты, называемые ячейками (cells). Размер ячейки - 53 байта (5 байт заголовок + 48 байт данные).

     В отличии от традиционных технологий, применяемых в локальных сетях, АТМ – технология с установлением  соединения. Т.е. перед сеансом передачи устанавливается виртуальный канал отправитель-получатель, который не может использоваться другими станциями. (В традиционных технологиях соединение не устанавливается, а в среду передачи помещаются пакеты с указанным адресом.) Несколько виртуальных каналов АТМ могут одновременно сосуществовать в одном физическом канале.

     Для обеспечения взаимодействия устройств  в ATM используются коммутаторы. При  установлении соединения в таблицу  коммутации заносятся номер порта  и идентификатор соединения, который присутствует в заголовке каждой ячейки. В последствии коммутатор обрабатывает поступающие ячейки, основываясь на идентификаторах соединения в их заголовках.

     Технология ATM предоставляет возможность регламентировать для каждого соединения минимально достаточную пропускную способность, максимальную задержку и максимальную потерю данных, а также содержит методы для обеспечения управления трафиком и механизмы обеспечения определенного качества обслуживания. Это позволяет совмещать в одной сети несколько типов трафика в одной сети. Обычно выделяют 3 разновидности трафика – видео, голос, данные.

     Технология  АТМ отличается широкими возможностями  масштабирования. В рамках применения АТМ в локальных сетях интерес  представляют варианты со скоростью  передачи 25 (витая пара класса 3 и выше) и 155 Мбит/с (витая пара класса 5, оптоволокно), 622 Мбит/с (оптоволокно). Существующие стандарты АТМ предусматривают скорости передачи вплоть до 2,4 Гбит/с.

Использование АТМ на практике, прежде всего, привлекательно возможностью использовать одну сеть для всех необходимых видов трафика, причем технология АТМ не ограничивается уровнем локальных сетей – те же самые принципы функционирования и у WAN сегментов сетей ATM. В качестве недостатка можно указать стоимость оборудования, существенно большую, чем у Fast Ethernet, например. Кроме того, сама организация сетей АТМ несколько сложнее и в ряде случаев требует существенной реорганизации существующей сети.  

     100VG-AnyLAN

     Технология  разрабатывалась в начале 90-х  совместно компаниями AT&T и HP, как альтернатива технологии Fast Ethernet, для передачи данных в локальной сети со скоростью 100 Мбит/с. Летом 1995 года получила статус стандарта IEEE 802.12. "Any" в названии должно означать сети Ethernet и Token Ring, в которых может работать 100VG-AnyLAN. Каждый концентратор 100VG-AnyLAN может быть настроен на поддержку кадров 802.3 (Ethernet), либо кадров 802.5 (Token Ring). Специфические нововведения 100VG-AnyLAN – это метод доступа Demand Priority и схема квартетного кодирования Quartet Coding, использующая избыточный код 5В/6В. Demand Priority определяет простую систему приоритетов – высокий, применяемый для мультимедийных приложений, и низкий – применяемый для всех остальных. В результате коэффициент использования пропускной способности сети должен повышаться. При этом роль арбитра при передаче трафика исполняют концентраторы 100VG-AnyLAN. За счет применения специального кодирования и 4-х пар кабеля, сети 100VG-AnyLAN могут использовать витую пару категории 3. Естественно, могут использоваться кабели более высоких категорий, также поддерживается оптоволоконный кабель. 

     Кроме основной технологии требуется еще  какая-либо технология доступа к  глобальной сети. Среди всех имеющихся, для данного проекта наиболее оптимальна тезнология ADSL.

     Технолоия ADSL выбрана из-за следующих достоинств:

     - легкость установки оборудования

     - относительно невысокая стоимость 
 
 
 
 

     4.2.1 Технология Ethernet 

     Самой характерной чертой Ethernet является метод  доступа к среде передачи - CSMA/CD (carrier-sense multiple access/collision detection) - множественный  доступ с обнаружением несущей. Перед  началом передачи данных сетевой  адаптер Ethernet "прослушивает" сеть, чтобы удостовериться, что никто больше ее не использует. Если среда передачи в данный момент кем-то используется, адаптер задерживает передачу, если же нет, то начинает передавать. В том случае, когда два адаптера, предварительно прослушав сетевой трафик и обнаружив "тишину", начинают передачу одновременно, происходит коллизия. При обнаружении адаптером коллизии обе передачи прерываются, и адаптеры повторяют передачу спустя некоторое случайное время (естественно, предварительно опять прослушав канал на предмет занятости). Для приема информации адаптер должен принимать все пакеты в сети, чтобы определить, не он ли является адресатом.

     Основной  недостаток сетей Ethernet обусловлен методом  доступа к среде передачи: при  наличии в сети большого количества одновременно передающих станций растет количество коллизий, а пропускная способность сети падает. В экстремальных случаях скорость передачи в сети может упасть до нуля. Но даже в сети, где средняя нагрузка не превышает максимально допустимую рекомендованную (30-40% от общей полосы пропускания), скорость передачи составляет 70-80% от номинальной. В некоторой степени этот недостаток может быть устранен применением коммутаторов (switch) вместо концентраторов (hub). При этом трафик между портами, подключенными к передающему и принимающему сетевым адаптерам, изолируется от других портов и адаптеров.

     Cущественным преимуществом различных вариантов Ethernet является обратная совместимость, которая позволяет использовать их совместно в одной сети, в ряде случаев даже не изменяя существующую кабельную систему.

     Соединение  компьютеров в локальной сети, основанной на технологии Fast Ethernet, обеспечивается через использование коммутаторов с различным количеством портов и поддерживающих различные технологии. Для соединения аппаратуры внутри сетей офисов, построенных по технологии Fast Ethernet, используется кабель 100Base-TX - витая пара UTP Cat 5е. Исходя из разработанной топологии, в данном проекте используется 24-х портовый коммутартор ZyXEL Dimension ES-1024. 

Коммутатор ZyXEL Dimension ES-1024 является экономически выгодным решением Fast Ethernet и может использоваться для построения высокоэффективных коммутируемых сетей. Функция промежуточного хранения данных заметно сокращает время ожидания в высокоскоростных сетях. Коммутатор разработан для рабочих групп, отделов или магистральных вычислительных сред для небольших и средних предприятий. За счет большой адресной таблицы и высокой производительности, коммутатор является отличным решением для подключения сетей отделов к корпоративной магистрали или для соединения сегментов сетей.

Технические характеристики коммутатора:

• 24-портовый коммутатор Fast Ethernet 
• Соответствие стандартам IEEE 802.3, 802.3u и 802.3x 
• Порты Ethernet RJ-45 с автоматическим выбором скорости 10/100 Мбит/с  
• Автоматическое определение подключения перекрестного кабеля на всех портах Ethernet RJ-45 10/100 Мбит/с  
• Поддержка управления потоком Back-Pressure-Base на полудуплексных портах 
• Поддержка управления потоком Pause-Frame-Base на полнодуплексных портах 
• Поддержка коммутации с промежуточным хранением 
• Поддержка автоматического определения адресов 
• Максимальная скорость пересылки по проводной сети 
• Встроенная таблица MAC-адресов (объем 8K MAC-адресов) 
 
 

     4.2.2 Технология ADSL 

     ADSL-модемы, подключаемые к обоим концам  линии между абонентом и АТС,  образуют три канала: быстрый канал передачи данных из сети в компьютер, менее быстрый дуплексный канал передачи данных из компьютера в сеть и простой канал телефонной связи, по которому передаются обычные телефонные разговоры. Передача данных в канале «сеть-абонент» происходит со скоростью от 1,5 до 6 Мбит/с, в канале «абонент-сеть» — со скоростью от 16 Кбит/с до 1 Мбит/с. В обоих случаях конкретная величина скорости передачи зависит от длины и качества линии. Асимметричный характер скорости передачи данных вводится специально, так как удаленный пользователь Internet или корпоративной сети обычно загружает данные из сети в свой компьютер, а в обратном направлении идут либо квитанции, либо поток данных существенно меньшей скорости. Для получения асимметрии скорости полоса пропускания абонентского окончания делится между каналами также асимметрично.

     Одно  из главных преимуществ технологии ADSL по сравнению с аналоговыми  модемами и протоколами ISDN и HDSL —  в том, что поддержка голоса никак не отражается на параллельной передаче данных по двум быстрым каналам. Причина подобного эффекта состоит в том, что ADSL основана на принципах разделения частот, благодаря чему голосовой канал надежно отделяется от двух других каналов передачи данных. Такой метод передачи гарантирует надежную работу канала POTS даже при нарушении питания ADSL-модема. Никакие конкурирующие системы передачи данных не обеспечивают работу обычного телефонного канала столь же надежно.

      Для данного  проекта был выбран ADSL-модем ZyXEL Prestige 660. Модем P-660R принадлежит к четвертому поколению ADSL-модемов и объединяет в одном устройстве функциональность, необходимую для подключения уже имеющейся офисной или домашней сети к Интернету: модем ADSL2+, маршрутизатор и межсетевой экран. Установка и обслуживание модема P-660R проста и не доставляет проблем.

     Основные  преимущества ZyXEL Prestige 660:

     - Высокоскоростной Интернет – до 24 Мбит/с

     - Надежное соединение на проблемных линиях

     - Свободный телефон

     - Постоянное соединение

     - Не требует установки драйвера

     - Простая настройка

     - Защита от атак из Интернета  
 
 
 
 
 
 

4.3 Выбор дополнительного оборудования 

     В качестве принт-сервера был выбран аппарат TrendNet TE100-P21, имеющий следующие характеристики:

- 1 порт UTP 10/100Mbps c автовыбором скорости

- 2 порта USB 2.0

- 1 порт LPT. 
 Это устройство позволяет разместить принтеры в любом удобном месте офиса. 

Так же, в данной системе необходимы источники бесперебойного питания:

• SVEN Power Pro+  500 для компьютеров работников
• SVEN Power Pro+ 1000 для серверов

5 Выбор программных средств 

     Программные средства наполняют систему функциональностью, а так же позволяют решить ряд проблем, связанных с безопасностью. От выбора программных средств зависит как удобство настройки и работы с системой, так и ее надежность. 
 
 

5.1 Операционная система и файловая система 

    Операционные  системы (ОС) семейства Windows Server 2003 являются эволюционным развитием серверной  платформы Windows 2000 Server, также включившим в себя многие средства систем Windows XP.

    Семейство Windows Server 2003 включает в себя четыре редакции (версии) операционных систем (их назначения и характеристики рассматриваются ниже):  

• Windows Server 2003, Standard Edition;  
• Windows Server 2003, Enterprise Edition;  
• Windows Server 2003, Datacenter Edition;  
• Windows Server 2003, Web Edition.