Содержание:

Введение

Актуальность данной темы обусловлена тем, что в настоящее время развитие информационных технологий предполагает необходимость использования коммуникационных систем для решения различных прикладных задач. Так, широкое использование получают системы электронного документооборота, технологии сдачи отчетности через Интернет. Обеспечение совместного доступа к информационным ресурсам является необходимым стандартом функционирования информационных систем и решения задач по защите информации.

В рамках данной работы проведено рассмотрение вопросов проектирования локальной вычислительной сети среднего предприятия. Специфика локальных использования вычислительных сетей в условиях среднего предприятий связана с особенностями архитектуры, что предполагает помимо компьютеров, серверов, принтеров наличие также АСУ ТП, использующие ресурсы сети, а также необходимость интеграции удаленных площадок в единую систему.

В качестве критериев эффективности использования ресурсов вычислительной сети можно рассматривать повышение скорости передачи данных, оптимизацию работы приложений, сокращение затрат на обслуживание автоматизированной информационной системы, при этом необходимо обеспечивать соответствие существующим, а также перспективным бизнес-технологиям, учет возможности расширения и перестройки системы к использованию систем нового поколения.

Основу информационной системы составляют вычислительные системы, включающие такие компоненты, как кабельные сети, элементы активного, условно-активного и пассивного сетевого оборудования, компьютерного и периферийного оборудования, оборудования для хранения данных (библиотеки), системного программного обеспечения (операционные системы, СУБД), специализированное ПО (системы мониторинга и сетевого администрирования) и в некоторых случаях прикладные системы.

Наиболее распространенный подход к проектированию информационных систем в настоящее время связан с использованием метода экспертных оценок. В соответствии с данным подходом специалисты в области вычислительных средств, разработчики активного сетевого оборудования и кабельных сетей на основании имеющегося у них опыта и экспертных оценок проводят проектирование вычислительных систем, обеспечивая решение конкретной задачи или класса задач. Данный подход позволяет сократить затраты на стадии проектирования, быстро оценивать стоимость развертывания информационных систем. При этом решения, полученные с использованием метода экспертных оценок, носят субъективный характер, требования к оборудованию и программному обеспечению также субъективны, как и оценка гарантий работоспособности и развития предлагаемого проекта системы.

Развертывание корпоративных сетей в условиях средних и крупных дает возможности осуществлять централизацию управления информационными ресурсами, реализовывать единые административные политики и политики безопасности, что обеспечивает выполнение требований к безопасности информационной системы.

Объект исследования – ОАО «Интерстеллар».

Предмет исследования – информационные технологии, применяемые в работе ОАО «Интерстеллар».

Целью данной работы провести разработку локальной вычислительной сети ОАО «Интерстеллар» с использованием протокола RIP.

Задачи работы:

- провести анализ физических принципов проектирования локальных вычислительных сетей;

- провести анализ использования протокола RIP;

- провести анализ топологий локальных вычислительных сетей;

- провести анализ характеристика сетевых технологий в прикладных задачах;

- провести анализ деятельности ОАО «Интерстеллар»;

- разработать проект модернизации локальной вычислительной сети ОАО «Интерстеллар» с использованием протокола RIP.

1. Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия

1.1 Характеристика предприятия и его деятельности

Проведем анализ деятельности ОАО «Интерстеллар», его организационной структуры, направлений деятельности специалистов.

Главный офис ОАО «Интерстеллар» расположен в городе Оренбург, главное направление деятельности - интеграция программных продуктов.

Компания уже 5 лет на рынке в области ИТ, фокусируя свою деятельность на поставку, внедрение и сопровождение программ «1С Предприятие» в бюджетные и коммерческие организации.

Успешная работа компании позволила значительно расширить клиентскую базу, увеличить число регионов присутствия и открыть там подразделения, усилить интеллектуальный и технологический потенциал организации и, как следствие, повысить качество предоставляемых услуг. [3].

В таблице 3 приведены организационно-экономические параметры деятельности фирмы за 2015г.

Таблица 1

Организационно-экономические параметры деятельности

ОАО «Интерстеллар» за 2015г.

№	Наименование параметра	Значение параметра
1	Количество видов оказываемых услуг консалтинга	48
2	Количество заключенных договоров	244
3	Количество сотрудников, чел.	36
4	Величина прибыли, тыс.руб.	87369
5	Количество фирм-клиентов	87

В настоящее время в связи с нестабильной экономической ситуацией наблюдает снижение параметров прибыльности ОАО «Интерстеллар», вместе с тем услуги компании остаются востребованными. Руководство компании расширяет перечень оказываемых услуг, что обеспечивает эффективность работы компании. Также предусмотрены различные формы оплаты.

Организационная структура ОАО «Интерстеллар» приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Организационная структура предприятия

Управление предприятием осуществляет директор, которому непосредственно подчиняются директор по производству, начальник HR-отдела, начальник экономического отдела, заместитель директора по безопасности.

В структуру отдела маркетинга входят специалисты, нацеленные на привлечение новых клиентов и сохранение имеющихся. При формулировании маркетингового плана, прежде всего, составляется стратегия развития бизнеса. Перед отделом маркетинга по данной стратегии устанавливается основная задача (к примеру, выход компании в регионы). Устанавливаются сроки, за которые должна решаться задача компании, необходимый объем финансирования.

Специалисты по работе с клиентами взаимодействуют с покупателями продукции, оформляют документы, проводят организацию поставки товара клиентам. ИТ-отдел занимается внедрением продуктов и технической поддержкой клиентов и пользователей.

Также в структуре ОАО «Интерстеллар» находятся ИТ-специалисты, в компетенцию которых входят следующие вопросы:

- обеспечение бесперебойного функционирования сетевой структуры предприятия;

- определение политики закупки программных и аппаратных средств на предприятии, проектирование архитектуры информационной системы и системы информационной безопасности;

- техническое обслуживание аппаратных средств, включая программируемое производственное оборудование;

- составление технического задания на заключения контрактов поставки оборудования;

- вопросы обеспечения информационной безопасности, эксплуатации системы СКУД, охранно-пожарной сигнализации и систем видеонаблюдения.

Вопросы обеспечения защиты информации включают:

- проектирование и сопровождение системы инженерно-технической защиты информации;

- классификация ИС предприятия в соответствии со стандартами защиты информации;

- решения вопросов с руководством в части принятия решений по обеспечению защиты информации.

1.2 Современные методы построения сетей для решения сходных задач

Физические принципы передачи данных в современных компьютерных сетях могут быть основаны на технологиях:

1.Для локальных сетей предприятий:

- технология Ethernet;

- технологии беспроводных сетей.

2.Для соединения компьютерных сетей могут использоваться технологии:

- WiMAX;

- GPON;

- волоконно-оптические линии связи.

Аппаратное обеспечение сетевых технологий предполагает наличие активного и пассивного сетевого оборудования.

К активному сетевому оборудованию относят:

- коммутаторы;

- концентраторы;

- маршрутизаторы.

К пассивному:

- соединительные кабели;

- коннекторы;

- сетевые порты и розетки;

- обеспечивающие системы (коммутационные шкафы, источники бесперебойного питания).

Проведем анализ физических принципов функционирования сетевого оборудования.

Функционирование классических коммутаторов осуществляется на втором (канальном) уровне модели OSI. К основным задачам коммутаторов такого типа относят: буферизацию входящего трафика, построение таблицы физических (MAC-) адресов станций, подключенных к их портам, выдача кадров на порты в соответствии таблиц MAC-адресов.

Такие коммутаторы обладают высоким быстродействием, поскольку не обрабатывают IP-пакеты, а лишь направляют кадры Ethernet с одного порта на другой. Они способны производить передачу данных со скоростью функционала физического интерфейса. В случае если указанный режим поддерживается одновременно на всех портах, то устройство является неблокируемым, так как оно не производит сбрасывание кадров при максимальной нагрузке.

При этом неблокируемые коммутаторы не является гарантией защиты локальных сетей от уязвимостей, связанных с наличием работающих маршрутизаторов. Наиболее распространенные программные маршрутизаторы, перед определением пункта назначения пакета, проводят анализ каждого из поступающих IP-пакетов информации, и перенаправляют их по определенному адресу. С этим связано наличие проблем обеспечения физической возможности проведения обработки больших массивов данных, циркулирующих в современных компьютерных сетях. Коммутаторы уровня 2 не всегда соответствуют задачам обработки данных в современных информационных системах.

Посредством использования коммутаторов уровня 3, или маршрутизирующих коммутаторов (также называемых коммутирующими маршрутизаторами или IP-коммутаторами) решаются задачи одновременного выполнения функций, как коммутации, так и маршрутизации. Их работа производится на третьем, сетевом уровне модели OSI, где проводится определение IP-адресов и пакетов. Проектирование таких коммутаторов проводится на базе специализированных интегральных микросхем и "коммутационных матриц", которые оснащены быстродействующими RISC-процессорами и другими элементами, позволяющими достигать необходимых значений скорости маршрутизации.
Коммутаторы уровня 3 могут успешно заменяют маршрутизаторы, объединяющие сегменты локальных сетей.

Таким образом, использование коммутаторов уровня 3, позволяет обеспечивать высокие (в сравнении с обычными для нас маршрутизаторами) скоростные параметры маршрутизации для протоколов IP/IPX, малое значение задержек, а также имеет поддержку реализации виртуальных локальных сетей (VLAN). Имеется поддержка следующих протоколов маршрутизации: RIP, RIPv2, OSPF, а также протоколов многоадресного вещания - IGMP, PIM и DVMRP.

Еще одним преимуществом коммутаторов уровня 3 является возможность по обеспечению гарантированного качества обслуживания (QoS) для различных видов трафика (при коммутации на уровне 2 данная функция нереализуема).

Наиболее совершенными коммутаторами уровня 3 проводится одновременная фильтрация трафика для уровней 2, 3, 4 и даже выше, а значит, обеспечивается гарантированная доставка критически важных данных.

Рассмотрим общие принципы классификации локальных сетей.

В зависимости от расстояний между связываемыми узлами различают вычислительные сети:

-территориальные – сети со значительным географическим охватом;

среди территориальных сетей можно выделить сети регионального и глобального масштабов;

-локальные (ЛВС) – сети, охват которых имеет ограниченную территорию – зачастую в рамках единого технологического процесса;

-корпоративные (масштаба предприятия) - совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или нескольких близко расположенных зданиях.

Также к корпоративным сетям относят сети предприятий, имеющих распределенную филиальную структуру. При этом с использованием корпоративной сети осуществляется доступ к единой базе с удаленных площадок, что обеспечивает возможность функционирования информационной системы корпорации в целом (на таком принципе работают, в частности, корпоративные сети банков, торговых сетей, государственных учреждений).

Типичной средой передачи данных в локальных сетях является отрезок (сегмент) коаксиального кабеля, к которому через аппаратуру окончания канала данных производится подключение узлов – компьютеров, а также другого сетевого оборудования. Поскольку среда передачи данных является общей, а запросы на проведение сетевого обмена у узлов появляются в асинхронном режиме, то возникают проблемы, связанные с разделением общей среды между множеством узлов, т.е. проблема обеспечения доступа к ресурсам сети.

Доступ к сети - это обеспечение взаимодействия станций (узлов сети) со средой передачи данных для обмена данными с другими станциями. Управление доступом к среде - это установление последовательности, в которой станции получают доступ к среде передачи данных.

Определяют случайные и детерминированные технологии сетевого доступа. К случайным методам относится метод множественного доступа с осуществлением несущего контроля и обнаружения конфликтов. При детерминированных методах доступа производится распределение передающей среды между узлами с использованием специальных механизмов управления, что гарантирует передачу данных от узла на протяжении определенного временного интервала. Одним из наиболее распространенных из детерминированных методов доступа явлет метод опроса и передачи права. Метод опроса является мало распространенным в работе локальных сетей, но широко используемым в промышленности для решения задач управления технологическими процессами. Технология передачи права, наоборот, является удобной для передачи данных между узлами.

Принцип работы метода предполагает передачу по сети с кольцевой логической топологией служебных сообщений - маркеров.

При получении устройством маркера ему предоставляется право доступа к разделяемому ресурсу. Проведение выбора у рабочей станции в данном случае ограничивается лишь двумя вариантами. Рабочая станция должна отправить устройству, следующему по очереди. При этом сделать это необходимо после доставки информации адресатам (при их наличии), либо сразу (при отсутствии данных, нуждающихся в передаче). На время прохождения информации маркер в сети отсутствует, остальные станции не имеют возможности передачи и возникновение коллизий невозможно в принципе. При обработке возможных ошибок, в результате которых возможна утеря маркера, используются механизмы его регенерации.

Также в последние годы широкое применение получили технологии беспроводных сетей (Wi-Fi, обеспечивающие доступ к сети с использованием мобильных устройств. При этом наиболее частым вариантом в локальных сетях является одновременное использование проводных и беспроводных технологий в рамках единой сети.

2. Разработка проектных решений

2.1 Разработка и обоснование структуры сети

Протокол RIP (Routing Information Protocol — протокол маршрутной информации) является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа, добавляющий в таблицу маршрутов только лучший путь к сети.

В качестве метрики используется число хопов (число маршрутизаторов, через которое проходит пакет до достижения сети назначения). Диапазон значений метрики от 1 до 16, причём connected-сети по умолчанию добавляются в таблицу маршрутизации с метрикой 1, а метрика, равная 16, считается недостижимой и такие маршруты считаются unreacheable.

Подобное условие ограничивает применение протокола только в небольших сетях. Следует иметь в виду, что увеличение метрик относительно значений по умолчанию, для connected-, static-, default- или redistribute-маршрутов уменьшает возможные масштабы сети.

Маршруты, полученные по протоколу RIP, встраиваются в таблицу маршрутизации со значением Distance=120, что больше, чем у OSPF, поэтому маршрутная информация протокола RIP является менее приоритетной, чем OSPF, а тем более относительно статических и непосредственно подключенных маршрутов.

RouterOS поддерживает первую (RFC 1058) и вторую (RFC 2453) версии протокола RIP. Основным отличием первой и второй версий является поддержка второй версией бесклассовых сетей, т. е. передачу в служебных пакетах масок сетей.

Заключение

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ботт Эд, Зихерт Карл. Обеспечение сетевой безопасности в ОС Windows Server 2008. – М.: Эком, 2010. - 944 c.
2. Бройдо В. Л., Ильина О. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. – М.: Радио и связь, 2011. - 560 c.
3. Венделева М.А. Сетевые технологии в ИС предприятий. - М.: Юрайт, 2013. - 462 c.
4. Ги, К. Введение в локальные вычислительные сети; М.: Радио и связь - Москва, 2011. - 176 c.
5. Гольдштейн Б. С. Протоколы сетевого доступа. Том 2; СПб.: БХВ-Петербург, 2009. - 288 c.
6. Горнец, Н.Н. ЭВМ и периферийные устройства. Компьютеры и вычислительные системы. М.: ДМК Пресс, 2015. - 184 c.
7. Епанешников А. М., Епанешников В. А. Проектирование локальных вычислительных сетей; М.: Диалог-МИФИ, 2013. - 224 c.
8. Карпова И.П. Сетевые базы данных. - СПб.: Питер, 2013. - 240 c.
9. Колбин Р. В. Организация глобальных и локальных сетей. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. - 815 c.
10. Котов Г.В. Расчет затрат на проектирование ЛВС. М.: Наука, 2011. - 224 c.
11. Кульгин М.В. Коммутация и маршрутизация IP - трафика.— М.: Компьютер-пресс, 2015. - 99с.
12. Ларионов А.М.; Майоров С.А.; Новиков, Г.И. Архитектура вычислительных комплексов, систем и сетей. М.: Энергоатомиздат, 2014. - 288 c.

1. Необходимо прокомментировать каждый критерий ↑