Проектирование информационной сети учебного заведения

Основные  протоколы используемые в работе Интернет:

• TCP/IP
• POP3
• SMTP
• FTP
• HTTP
• IMAP4

Протокол FTP (File Transfer Protocol - Протокол передачи файлов) специально разработан для передачи файлов по Интернету.

TCP/IP является  не одним протоколом, а целым  набором протоколов, работающих  совместно. Он состоит из двух  уровней. Протокол верхнего уровня, TCP, отвечает за правильность преобразования  сообщений в пакеты информации, из которых на приемной стороне  собирается исходное послание. Протокол  нижнего уровня, IP, отвечает за  правильность доставки сообщений  по указанному адресу. Иногда  пакеты одного сообщения могут  доставляться разными путями.

9. Резервирование информации

Резервное копирование (англ. backup) — процесс создания копии данных на носителе (жёстком диске, дискете и т.д.), предназначенном для восстановления данных в оригинальном или новом месте их расположения в случае их повреждения или разрушения.

Для реализации службы резервное копирование выполняемой  в сети необходимо использовать технологию RAID-массива. Эта технология предназначена для обеспечения бесперебойной работы и повышенной скорости записи и чтения данных.

Выбираем  уровень RAID-1 (mirroring — «зеркалирование») - простейший отказоустойчивый массив. Запись производится на оба дисковода в каждой паре. Тем не менее, дисководы, входящие в пару, могут совершать одновременные операции чтения. Таким образом «зеркалирование» может удваивать скорость чтения, но скорость записи остается неизменной. RAID-1 обладает 100% избыточностью и авария одного дисковода не приводит к аварии всего массива - контроллер просто переключает операции чтения/записи на оставшийся дисковод. RAID-1 обеспечивает наивысшую скорость работы среди всех типов избыточных массивов.

Существует  два способа реализации RAID-массива: программный и аппаратный. Программная реализация является не безопасной, т.к. если программное обеспечение выйдет из строя, то данные потеряются.

Гораздо больше возможностей дает аппаратная реализация RAID при помощи специальных RAID-контроллеров:

- специализированный контроллер  освобождает центральный процессор  от основных операций с RAID, причем эффективность контроллера  тем более заметна, чем выше  уровень сложности RAID;

- контроллеры,  как правило, снабжены драйверами, позволяющими создать RAID практически  для любой популярной ОС;

- встроенный BIOS контроллера и прилагаемые к нему программы управления позволяют администратору системы легко подключать, отключать или заменять дисководы, входящие в RAID, создавать несколько RAID-массивов, причем даже разных уровней, контролировать состояние дискового массива и т.д.

Выбираем  RAID-контроллер Mylex AcceleRAID 200 и два жестких диска по 1Тбайту. С помощью встроенного BIOS контроллера можно настроить RAID-массив.

Недостатком аппаратной реализации RAID является относительно высокая стоимость RAID-контроллеров. Но и существуют преимущества: надежность, быстродействие, сервис.

 

 

10. Расчет стоимости внедрения локальной сети

Затраты на ПО (Таблица 3).

Таблица 3

Программное обеспечение

№	ПО	Количество	Цена, руб.
1	WINDOWS SERVER 2012 STANDARD	2	27 200
2	Microsoft SQL 2012 Standard	2	27 220
3	WINDOWS SERVER 2012 STANDARD Клиентская лицензия	80	900
Итого			180 840

 

Затраты на структурообразующее оборудование (Таблица 4).

Таблица 4

№	Наименование товара	Кол-во, шт. или м	Цена за 1 шт. или 1 м, руб.
	DSR-1000 - Маршрутизатор Firewall Межсетевой экран с  поддержкой VPN, 2 портами WAN + 4 портами LAN 10/100/1000Base-TX	2	7 940
	DGS-1100-16 Настраиваемый компактный коммутатор EasySmart с 16 портами 10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T	1	4 229
	DIR-835 Беспроводной 802.1n двухдиапазонный маршрутизатор с 4-х портовым гигабитным коммутатором, до 450 Мбит/с	7	3 862
	DGS-1100-08 Настраиваемый компактный коммутатор EasySmart с 8 портами 10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T	3	1 788
	Лазерный принтер - Xerox Phaser 3010 (100S65675)  DPR-1061 Многофункциональный  принт-сервер с 1 параллельным  портом и 2 портами USB	9	2 270+2290
	Розетка RJ-45 5 категории	20	35
	Кабель UTP 5e Level  - Неэкранированная витая пара 5 категории	220	9
	Коннектор RJ-45 – 8-контактная вилка для  витой пары, категория 5	100	2
	Клещи для обжима RJ-45 Gembird T-210	1	119
Итого			96 546

 

Затраты на абонентские машины (Таблица 5).

Таблица 5

№	Наименование товара	Кол-во, шт. или м	Цена за 1 шт. или 1 м, руб.
	Моноблок Lenovo IdeaCentre C200	80	12 000
Итого			960 000

 

Затраты на серверное оборудование (Таблица 6).

Таблица 6

№	Наименование товара	Кол-во, шт. или м	Цена за 1 шт. или 1 м, руб.
	Файловый сервер DEPO Storm 1350NT G840/16GE1333Q/SATA6/2xT1000G7/2xGLAN/1C/2US/IPMI+/600W/4PCIe/CAR 1S	2	35 427
	Controller Mylex AcceleRAID 200 (DAC960PTL0)/w 8MB RAM, SCSI, PCI	2	8 495
Итого			87 844

 

Суммарная стоимость внедрения ЛВС: P_внедр=1 325 230 рублей.

Практический  расчет

Задача 1. Для  заданных IP-адресов классов А, В и С и предложенных масок определить:

1. класс адреса;
2. максимально возможное количество подсетей, которое можно образовать с использованием данной маски;
3. диапазон изменения адресов подсетей;
4. максимальное число узлов в подсетях.

 

1. Адрес 99.57.162.1 – 01100011.00111001.10100010.00000001

Маска 11111111.11111100.00000000.00000000 – 255.252.0.0

252.0.0=11111100.00000000.00000000

2⁶-2=64-2=62 – количество подсетей

2¹⁸-2=262144-2=262142 – максимальное число узлов

2²=4  0  0+1

А 62 262142 99.4.0.1#

2. Адрес 207.112.5.102 – 11001111.01110000.00000101.01100110

Маска 11111111.11111111.11111111.10000000 – 255.255.255.128

128=10000000

2¹-2=2-2=0 – количество подсетей

2⁷-2=128-2=126 – максимальное число узлов  

2⁷+1=129

C 0 126 207.112.5.129

3. Адрес 170.190.200.134 – 01101011.10111110.11001000.10000110

Маска 11111111.11111111.11111000.00000000 – 255.255.248.0

248.0=11111000.00000000 2⁵-2=32-2=30 - количество подсетей

2¹¹-2=2048-2=2046 – максимальное число узлов  

2³ 0+1

B 30 2046 170.190.8.1

Задача 2. По заданным классу (А, В или С), количеству подсетей N и максимальному количеству компьютеров M1...MN в каждой подсети определить маску для разбиения на подсети.

Класс С

N 3

M1…MN 8 16 31

Таблица 7

Разбиение маски  на подсети

Имя подсети	Размер	Выделенный размер	Адрес	Маска	Десятичная маска	Диапазон доступных адресов
A	8	14	192.168.1.96	/28	255.255.255.240	192.168.1.97 - 192.168.1.110
B	16	30	192.168.1.64	/27	255.255.255.224	192.168.1.65 - 192.168.1.94
C	31	62	192.168.1.0	/26	255.255.255.192	192.168.1.1 - 192.168.1.62

 

Исходная  сеть: 192.168.1.0/24

Количество необходимых IP адресов: 55

Доступно адресов в исходной сети: 254

Доступно адресов в разбитой сети: 112.

Около 22% доступного адресного пространства исходной сети использовано

Около 49% адресного пространства разбитой сети использовано

 

Заключение

В заключении можно сказать, что при построении локальных компьютерных сетей необходимо учитывать множество различных факторов, например, количество объединяемых в сеть компьютеров, удаленность их друг от друга, обеспечение конфиденциальности передаваемых по сети данных и т.д. Поэтому для выбора наиболее подходящей в каждом конкретном случае структуры сети необходимо знать, какие бывают сети, и познакомиться с основными понятиями, используемыми при описании компьютерных сетей. К таким понятиям относятся:

• сетевые компоненты;
• способы организации сети, определяющие возможность доступа компьютера к данным, передаваемым по сети и хранящимся на других сетевых компьютерах;
• роли компьютеров в сети;
• топология компьютерной сети;
• технология компьютерной сети;
• тип кабельной системы, используемой для соединения компьютеров;
• соединение сетей и маршрутизация.

 

Локальная сеть, разработанная для данного  учебного заведения, является примером современной, безопасной, отказоустойчивой системы с среднезатратным решением.

Для достижения задач было выбрано новейшее сетевое  и компьютерное оборудование.

Безопасность  и отказоустойчивость сети были достигнуты с помощью внедрения древовидной  топологии, архитектура которой максимально изолирует компьютеры друг от друга и при поломки одной из «ветвей» данного «дерева» большая часть системы остается работоспособной.

Использование гигабитной технологии придает сети высокую пропускную способность, повышает ее коэффициент полезного действия.

 

Использованные  источники информации

1. Крэйг Хант. TCP/IP. Сетевое администрирование, 3-е издание [Текст]: Пер. с англ. – СПб: Символ-Плюс, 2007. – 816 с.
2. Кузин А. В. Компьютерные сети [Текст]: учебное пособие / А. Б. Кузин. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2011. — 192 с.
3. Минаев И.Я. Локальная сеть своими руками. 100% самоучитель [Текст]: учеб. пособие /И.Я.Минаев. – М.:ТЕХНОЛОДЖИ – 3000, 2004г. – 368 с.
4. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы [Текст]: учебник для вузов / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – 4-е изд. – Спб.: Питер, 2010. – 944 с.
5. Олифер В.Г. Основы компьютерных сетей [Текст]: учебник для вузов / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – Спб.: Питер, 2009. – 352 с.
6. Поляк-Брагинский А.В. Локальные сети. Модернизация и поиск неисправностей [Текст]: СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 640 с.
7. Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи [Текст]: учебное пособие. 2-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2010. – 272 с.
8. Смирнова Е.В. Построение коммутируемых компьютерных сетей: учебное пособие / Е.В. Смирнова, А.В. Пролетарский, И.В. Баскаков, Р.А. Федотов  — [Текст]: М.: Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ»: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. — 367 с.
9. Уэнделл Одом. Компьютерные сети. Первый шаг [Текст]: пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. – 432 с.