Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Проектирование маршрутизации в двух трёхуровневых сетях с использованием протокола EIGRP (Характеристика предприятия и его деятельность)

Содержание:

Введение

На сегодняшний день ввиду огромного количества источников информации одной из самых актуальных задач является поиск наилучшего способа ее обработки, передачи и накопления. Быстрое развитие в сфере информационных технологий резко повысило требования к вычислительной технике, появилась потребность обмена данными с другими близко расположенными компьютерами.

Возникла необходимость в создании и развитии сетевой инфраструктуры для соединения компьютеров и обмена информацией. Локально-вычислительные сети явились результатом прогресса компьютерных технологий. Они представляют собой совокупность рабочих станций, связанных проводными линиями связи, сетевым оборудованием и другими коммутационными устройствами, работающими на основе прикладного программного обеспечения и специализированных утилит.

Основной целью создания сетевой инфраструктуры служит обеспечение возможности совместного использования сетевых ресурсов, а также эффективного обмена информацией.

Использование вычислительных сетей в корпоративном сегменте дает предприятию следующие преимущества:

разделение ценных ресурсов компании;
существенное повышение уровня информационной безопасности;
возможность совместной работы внутри сетевых ресурсов;
качественно новый уровень доступа к информации;
свобода в территориальном расположении компьютеров.

Все вышеуказанные факторы напрямую влияют на эффективность работы коллектива, позволяя оперативно принимать управленческие решения, что отражается на итоговой прибыли предприятия. Благодаря повсеместной информатизации появилась возможность сокращения затрат, издержек при производстве уже внедренных в производство продуктов. Повышение производительности позволяет уменьшить время, затраченное на производство, ускорить обслуживание потребителей предприятий торговли. Это показывает эффективность использования вычислительных компьютерных сетей.

Корпоративная сеть – это система, включающая в себя множество разнообразных компонентов: компьютеры разных типов, прикладное программное обеспечение, сетевое оборудование, кабельную инфраструктуру.

Основная задача системных администраторов, занимающихся внедрением сетевых технологий, состоит в том, чтобы инфраструктура справлялась с обработкой информации, передаваемой между пользователями. Компьютерная сеть должна легко видоизменяться и масштабироваться согласно нуждам предприятия, что обеспечит гибкость и конкурентоспособность предприятия в условиях рыночной конкуренции, позволяя внедрять актуальные технические решения без серьезных капиталовложений, путем обновления старых протоколов на текущем сетевом оборудовании.

В рамках данной курсовой работы будет рассмотрено решение, полностью отвечающее современным корпоративным стандартам качества – EIGRP. EIGRP – это протокол сетевой маршрутизации, имеющий модернизированный алгоритм вычисления метрик и обладающий высоким уровнем автоматизации. Использование данного протокола позволит создать отказоустойчивую сетевую инфраструктуру с минимальными издержками и трудозатратами, ввиду простоты реализации и системных требований, предъявляемых к оборудованию.

1. Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия.

1.1. Характеристика предприятия и его деятельность

Компания ООО «Софт-сервис». Основана в 2006 году. Специализируется на реализации продукции ведущих производителей, а также сборку персональных компьютеров, графических станций и серверов под собственной торговой маркой.

Компания имеет:

Наработанные связи с ведущими производителями техники и их комплектующих
Предлагает качественную технику клиенту

Стратегическая задача Компании – расширение торговых точек, увеличение численности сотрудников.

Таблица № 1

Характеристики предприятия.

№ п\п	Наименование характеристики (показателя)	Значение показателя на определённую дату либо за период
1.	Численность сотрудников	12770 человек (на 2018 год)
2.	Отделений компании	11 отделений (на 2018 год)
3.	Складов	11 складов (на 2018 год)
4.	Объем годовой выручки	157,5 млн

Компания насчитывает 11 подразделений в каждом находиться 8 отделов. Отделы непосредственно подчиняются руководителю филиала. Схема организационной структуры компании изображена на рисунке 1.

$F:\Инст\Без комерческого отдела.png$

Рисунок 1. Организационная схема.

Отделы входящие в состав компании:

Отдел продаж
Отдел кадров
Бухгалтерия
Складской отдел
Отдел доставки
Отдел закупок
Отдел сборки и наладки
Отдел гарантийного обслуживания

Отдел продаж

Отделом продаж управляет начальник отдела, в его подчинение входят менеджеры по продажам и менеджеры по рекламе и маркетингу.

Задачи отдела продаж заключаются в рекламировании компании, реализации ее товаров и услуг.

Отдел кадров

Отделом кадров руководит начальник отдела. В его подчинение входят кадровые менеджеры.
Задачи отдела заключаются в привлечении специалистов, решение кадровых вопросов.

Бухгалтерия

Бухгалтерией управляет главный бухгалтер, в его подчинение входят все сотрудники отдела, бухгалтер и кассир.

Отдел заниматься всеми финансовыми операциями компании, выплатой заработных плат. Оформление заказов и их оплата.

Складской отдел

Складским отделом управляет начальник склада. В его подчинении находятся заведующий складами и менеджеры по снабжению.

Отдел несет ответственность за хранение товара, его приема на склад и отгрузка.

Отдел доставки

Отделом доставки руководит начальник отдела, в его подчинении находятся водители.

В задачи отдела входят, доставка товара от производителя на складские помещения компании, а также курьерская доставка конечным потребителям

Отдел закупки

Отделом закупок управляет начальник отдела, руководит менеджерами по закупкам.

Задача отдела, закупка комплектующих, расходных и прочих товаров для стабильного функционирования компании.

Отдел сборки и наладки

Отделом руководит начальник отдела. В его подчинении находятся мастер сборщик и сборщик комплектовщик.

В задачи отдела входит сборка техники из комплектующих ее наладка и проверка на работоспособность.

Отдел сервисного обслуживания

Руководит отделом начальник отдела. В его подчинении находятся мастер приемщик, инженер и ремонтник.

В задачи отдела входит гарантийное обслуживание техники и выезд на ремонт техники находящейся у потребителей.

1.2. Современные методы построения сетей для решения сходных задач

Вычислительные сети дают самый эффективный способ использования компьютерной техники - коллективный. Связь имеющейся организационной техники в единую сеть сокращает затраты на закупку и обслуживание оборудования, а также дает оперативность передачи данных между филиалами предприятия. Схема построения сети изображена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема построения сети

Предполагаемая сеть должна будет соединять несколько филиалов России и Китая в одну единую сеть. Для ее реализации необходимо выбрать протокол, по которому будет работать маршрутизация. Существует пять протоколов которые позволят решить эту задачу: RIP, BGP, OSPF, IGRP, EIGRP. Рассмотрим подробно каждый из них:

Протокол RIP (англ. Routing Information Protocol, протокол маршрутной информации) - это протокол дистанционно-векторной маршрутизации, оперирующий транзитными участками в качестве метрики маршрутизации. Максимальное количество хопов, разрешенное в RIP — 15. Ограничение на 15 хопов не дает применять его в больших сетях. Каждый RIP-маршрутизатор по умолчанию вещает в сеть свою полную таблицу маршрутизации один раз в 30 секунд, нагружая низкоскоростные линии связи. RIP работает на 3 уровне (сетевого) стека TCP/IP, используя UDP порт 520. Преимуществом этого протокола является простота конфигурирования.

Протокол BGP (англ. Border Gateway Protocol, протокол граничного шлюза) предназначается для обмена информацией о достижимости подсетей между автономными системами (АС), а также протокол меж доменной маршрутизации для определения маршрутов доставки пакетов в другие АС.

BGP является протоколом прикладного уровня и функционирует поверх протокола транспортного уровня TCP. После установки соединения передаётся информация обо всех маршрутах, предназначенных для экспорта. В дальнейшем передаётся только информация об изменениях в таблицах маршрутизации. При закрытии соединения удаляются все маршруты, информация о которых передана противоположной стороной. Выбор наилучших маршрутов осуществляется исходя из правил, принятых в сети.

Протокол OSPF (англ. Open Shortest Path First, протокол динамической маршрутизации) – это протокол внутреннего шлюза, распространяет информацию о доступных маршрутах между маршрутизаторами одной автономной системы.

У данного протокола имеются следующие преимущества:

высокая скорость сходимости;
поддержка сетевых масок переменной длины (VLSM);
оптимальное использование пропускной способности с построением дерева кратчайших путей.

Протокол IGRP (англ. Interior Gateway Routing Protocol, протокол маршрутизации внутренних шлюзов) различает множество метрик, таких как задержка сети, пропускная способность, надежность, загруженность сети, MTU и надежность интерфейса.

Для повышения стабильности работы IGRP предусматривает удержание изменений, расщепление горизонта (split-horizon) и корректировка отмены.

Расщепление горизонта. Суть этого механизма состоит в том, что для предотвращения зацикливания маршрутов между соседними роутерами (маршрутизаторами), информация об изменении маршрута не должна распространяться в направлении того роутера, от которого она пришла.

Корректировка отмены маршрута — это принудительное удаление маршрута и перевод в состояние удержания, применяется для борьбы с маршрутными петлями.

Протокол EIGRP (англ. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, улучшенный протокол маршрутизации внутренних шлюзов) – переработанный и улучшенный вариант IGRP, свободный от основного недостатка дистанционно-векторных протоколов, благодаря специальному алгоритму распространения информации об изменениях в топологии сети. EIGRP более прост в реализации и менее требователен к вычислительным ресурсам маршрутизатора чем OSPF.

Использование данных протоколов маршрутизации позволяет:

оптимизировать работу администраторов, а также уменьшить влияние человеческого фактора;
использовать оргтехнику в едином рабочем пространстве;
уменьшить риск несанкционированного доступа к сети;
воспользоваться несколькими протоколами в одной сети;

увеличивает скорость настройки сети. [2]

2. Разработка проектных решений

2.1 Разработка и обоснование структуры сети.

Необходимость модернизации заключается в том, что существующая ЛВС АO «Софт-Сервис» не устраивает, так как она уже не справляется с потоком задач, возложенных на неё. Из-за высокой загрузки сетевого оборудования всё чаще происходит потеря части передаваемой информации, из-за низкой скорости пропускного канала замедляется взаимодействие с серверами БД и файловыми серверами.

Анализ предпроектной ситуации показывает, что сеть уже не справляется с объёмом задач, возложенных на неё. Что является основополагающим фактором для модернизации существующей сети и разработки новой. Не рекомендуется загружать сетевое оборудование более чем на 50ч70. Сложившаяся ситуация подталкивает к созданию вычислительной сети, которая была бы лишена перечисленных недостатков с учётом возможности её дальнейшего расширения.

Предприятие располагается в двух странах и нескольких разных городах. Для объединения всех филиалов потребуется тщательно разработать и спланировать будущую сеть. В сети предприятия происходить обмен информацией, в том числе и секреторной. Поэтому необходимо учесть этот фактор и обеспечить как можно более безопасную передачу данных.

Схема сети изображена на рисунке 3

Рисунок 3. Техническая архитектура

В сети присутствует два центральных коммутатора в городе Москва и Пекин, они являются связующими. Соединение происходит посредством технологии Ethernet, а защита осуществляется через канал VPN.

Разработанная схема сети удовлетворяет все текущие потребности в инфраструктуре предприятия, а также закладывает достаточную возможность расширения каждого узла сети. Кроме того, данная схема эффективно масштабируема при увеличении количества улов сети и появления новых филиалов.

$C:\Users\Dima\Desktop\сеть с ip.png$

Рисунок 4 Распределение сетей

Таблица 2.

Распределения адресов

Россия 192.168.0.0/22	Китай 192.168.4.0/22
Москва 192.168.0.0/24	Пекин 192.168.4.0/23
Волгоград 192.168.1.0/24	Ханчжоу 192.168.6.0/24
192.168.1.0/25	192.168.6.0/25
192.168.1.128/28	192.168.6.128/26
СПБ 192.168.2.0/23	Шанхай 192.168.7.0/24
192.168.2.0/24	192.168.7.0/25
192.168.3.0/26	192.168.7.128/26
	192.168.7.192/27

Сетевое деление на разных маршрутизаторах выполнено, исходя из количества пользуемой техники в подразделениях с учетом дальнейшего увеличения числа абонентов.

2.2. Выбор и обоснование используемых протоколов

Вся сеть предприятия будет построена на сетевом оборудовании компании Cisco. Оборудование компании работает с двумя протоколами, разработанными специально для оборудования Cisco – это протоколы IGRP и EIGRP. Протокол EIGRP представляет собой комбинированный протокол маршрутизации, включающий в себя многие свойства дистанционно-векторных протоколов и, кроме того, некоторые характеристики протоколов маршрутизации по состоянию канала. Протокол EIGRP проще в реализации и менее требователен к вычислительным ресурсам маршрутизатора, чем OSPF. EIGRP запрашивает информацию самостоятельно. Также EIGRP имеет более продвинутый алгоритм вычисления метрики DUAL (Diffusing Update ALgorithm), который может использовать 5 различных компонентов для расчета:

- Bandwidth (Пропускная способность). Минимальная пропускная способность для данного маршрута (а не сумма цен (cost) в отличие от OSPF).

- Delay (Задержка). Суммарная задержка на всём пути маршрута.

- Reliability (Надежность). Наихудший показатель надёжности на всём пути маршрута, основанный на данных keepalive.

- Loading (Загруженность). Наихудший показатель загруженности интерфейса на всём пути маршрута, основанный на количестве трафика проходящего через интерфейс и настроенном на нём параметре bandwidth.

- MTU. Минимальный размер MTU на всём пути маршрута.

К плюсам EIGRP можно отнести:

— простоту конфигурации;

— быстрое переключение на заранее просчитанный запасной маршрут;

— меньшие требования к ресурсам роутера (по сравнению с OSPF);

— суммирование маршрутов на любом роутере (в OSPF только на ABR\ASBR);

— балансировку трафика на неравноценных маршрутах (OSPF только на равноценных).

Системы удаленного доступа через виртуальную сеть Cisco VPN позволяют расширить безопасные соединения корпоративной сети с филиалами и удаленными сотрудниками, используемые для защиты передаваемой информации через общедоступные сети. Эти системы предоставляют самые надежные протоколы аутентификации и шифрования данных, обеспечивая доступ к сети только для допущенных пользователей. Шифрование трафика не позволяет злоумышленнику прочитать перехваченные пакеты.

Предприятие планирует открыть филиалы в других городах Российской Федерации, в связи с этим, на роль подходящего протокола динамической маршрутизации был выбран EIGRP, как он максимально удовлетворяет всем потребностям Организации.

2.3. Выбор и обоснование решений по техническому и программному обеспечению сети.

При построении сети используется оборудование Cisco. Коммутаторы этого производителя отличаются высокой отказоустойчивостью и отличным качеством сервиса. Это один из лучших вариантов построения сети, с богатым набором функций, обеспечивающих безопасность и стабильность работы.

Благодаря современному оборудованию будет установлено стабильное соединение, с возможностью централизованного управления, между всеми подразделениями компании, находящимися в разных городах. При помощи сетевых систем Cisco можно формировать интеллектуальные сети. Это, в свою очередь, дает возможность для предоставления в полном объеме всех необходимых сервисов Оборудование Cisco обеспечивает масштабируемость сетевых подключений и поддержку сетей VPN для безопасного доступа к данным компании.

В целом бренд радует своей надежностью, что позволяет ему оставаться в рядах лидеров среди производителей сетевого оборудования. Рассмотрим характеристики используемого оборудования.

Таблица 3.

Характеристика маршрутизаторов

	Cisco ISR4431/K9	Cisco 1100-8P	Cisco 1100-4P
Оперативной памяти Gb	4	4	4
Количество портов 1Gb	3	8	4
Количество портов SFP	2	1	1
Производительность Mbps	500	250	150
Поддержка VLAN	+	+	+
Поддержка IPSec VPN	+	+	+
Протоколы маршрутизации	RIP, OSPF, EIGRP, BGP	RIP, OSPF, EIGRP, BGP	RIP, OSPF, EIGRP, BGP
Стоимость руб.	500 000	60 000	50 000

Таблица 4.

Характеристика коммутаторов

	Cisco WS-C3850-24T-S	Cisco WS-C3560CX-12TC-S
Количество портов 1Gb	24	12
Количество портов SFP+	2	2
Производительность Mpps	68.4	3.2
Поддержка VLAN	+	+
Протоколы маршрутизации	RIP, OSPF, BGP	RIP, OSPF, BGP
Стекируемые	+	-
Стоимость руб.	130 000	65 000

Все оборудование было выбрано исходя из потребностей компании с учетом предполагаемого роста числа абонентов.

2.4 Контрольный пример реализации сети и его описание.

Для проверки работы разработанной схемы компьютерной сети реализуем проект в программе моделирования сети Cisco Packet Tracer. Она позволяет делать работоспособные модели сети, настраивать (командами Cisco IOS) маршрутизаторы и коммутаторы, взаимодействовать между несколькими пользователями.

Выбранный протокол динамической маршрутизации EIGRP способен работать как с одной, так и с несколькими зонами маршрутизации. Это дает возможность расширения, перераспределения нагрузки на маршрутизаторах, разграничения сетей для большей безопасности информации.

На рисунке представлена сеть, смоделированная в Cisco Packet Tracer.

$C:\Users\Dima\Desktop\123.png$

Рисунок 5. Разрабатываемая схема сети

Распределим IP адреса, выдавая каждому маршрутизатору и коммутатору в пределах масок подсетей, указанных в пункте 2.1 и укажем hostname для удобства дальнейшей работы.

Роутеры, прежде чем начать обмениваться информацией, должны установить отношения соседства. После включения процесса командой router eigrp с указанием номера автономной системы (для разрабатываемой системы 1 или 2), командой network указываем, какие интерфейсы будут участвовать и информацию о каких сетях мы желаем распространять. Все маршрутизаторы с включенным EIGRP получают hello-пакеты. Для того что бы обезопасить работу с протоколом EIGRP оставим обмен hello-пакетами только между маршрутизаторами командой passive-interface.

Все маршрутизаторы работают с протоколом EIGRP. На центральных маршрутизаторах предприятия происходит пересечение двух автономных систем и для объявления изученных маршрутов используется перераспределение маршрутов с помощью команды redistribute.

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\москва.png$

Рисунок 6. Конфигурация г.Москва.

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\пекин.png$

Рисунок 7. Конфигурация г. Пекин.

Статические маршруты на всю локальную сеть для офисов и на всю региональную сеть для центральных узлов филиалов были внесены в конфигурацию маршрутизаторов. Это позволило отправлять суммированные маршруты. Рисунок 8 и 9.

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\москва сумм.png$

Рисунок 8. Суммирование маршрутов г.Москва

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\Пекин сумм.png$

Рисунок 9. Суммирование маршрутов г.Пекин

Для проверки работоспособности сети используеться show ip eigrp neighbors, для отображения соседства маршрутизаторов.

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\Москва сосед.png$

Рисунок 10. Соседство маршрутизации г.Москва

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\Соседи пекин.png$

Рисунок 11. Соседство маршрутизаторов г.Пекин

Команда (show ip eigrp topology). Показывает таблицу топологии сети маршрутизатора, в которой содержится информация о маршрутах полученная от соседей. Таблица топологии обновляется, когда изменяется непосредственно присоединенный маршрут или интерфейс, или, когда соседний маршрутизатор сообщает об изменении маршрута.

Команда show ip route с помощью этой команды можно посмотреть таблицу маршрутизации, с помощью которой роутер принимает решения о перенаправлении пакетов. Рисунок 12 и 13.

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\Таблица маршрутизации москва.png$

Рисунок 12. Таблица маршрутизации г.Москва

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\Таблица маршрутизации пекин.png$

Рисунок 13. Таблица маржрутизации г.Пекин

После наладки всей сети проводится проверка доступности всей сети командами ping и traceroute. Результаты представлены на рисунке 14-15.

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\Ping.png$

Рисунок 14. Команда ping

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\tracert.png$

Рисунок 15. Команда tracert

Все команды по проверке маршрутизации были выполнены успешно, параметры связи находятся в рамках оптимальных значений. Проверка параметров сети показала её работоспособность и эффективное функционирование. Поставленная задача была реализована в полной мере.

Заключение

Целью данной курсовой работы являлось создание проектного решения по построению масштабируемых объединенных сетей. Актуальность данного проекта связана с резким ростом требований пользователей, предъявляемых к вычислительным сетям.

В рамках проводимой работы была исследована сетевая инфраструктура вымышленного предприятия – АО «Софт-сервис» Исследование показало, что за время существования Общества в сфере информационных технологий произошел большой скачок, и часть используемых решений нуждается модернизации. На момент анализа корпоративная сетевая инфраструктура была приспособлена для передачи информации, а также печати документов с помощью сетевых МФУ, отсутствовало правовое разграничение доступа к хранимой в сети информации. Организационная структура сети строилась с помощью протокола TCP/IP, обеспечивая связь между структурными подразделениями и филиалами по всему миру.

В момент активного роста предприятия остро встала проблема взаимодействия удаленных филиалов, отделов структурных подразделений. Была необходима выработка решений по созданию единой сетевой инфраструктуры, объединяющей в себя все представительства, филиалы, отделы и отвечающей следующим потребностям компании:

• сетевая инфраструктура должна легко масштабироваться и актуализироваться, позволяя оперативно подключать новых абонентов;

• введение общих правил и политик безопасности для всех сотрудников и элементов вычислительной сети для разделения ценных ресурсов предприятия и повышения уровня информационной безопасности;

• наличие централизованных мест хранения и обработки информации для эффективного взаимодействия участников корпоративной сети;

Для создания сетевой инфраструктуры было выбрано оборудование компании Cisco, как лидера в области сетевых технологий. Среди протоколов выбор был сделан в пользу EIGRP – комбинированный протокол маршрутизации. Данное решение использовано ввиду его актуальности, простоты реализации, наличию технологий вычисления метрик для принятия упреждающих решений для предотвращения сбоев в работе сети, а также оптимальным требованиям к сетевому оборудованию, что позволит сократить затраты на построение и обслуживание проектируемого решения.

Моделирование проекта сетевой инфраструктуры и демонстрация его работоспособности выполнена с помощью утилиты Cisco Packet Tracer, позволяющей создавать модели сети, конфигурировать коммутаторы, маршрутизаторы и другое сетевое оборудование, отображать модель поведения виртуальной инфраструктуры. Использование данного программного обеспечения позволит минимизировать риски отказа при построении и коммутации реального решения.

В результате выполнения данной курсовой работы были сформулированы и описаны цели использования сети организации, осуществлен выбор размера и структуры сети, разработана инфологическая и физическая модель сети, сетевого оборудования, сетевых программных средств и способов администрирования сети. Таким образом, задание по проектированию маршрутизации в двух трехуровневых сетях с использованием протокола EIGRP выполнено в полном объеме.

Список используемой литературы

Алгоритмы телекоммуникационных сетей. В 3 частях. Часть 2. Протоколы и алгоритмы маршрутизации в Internet. Автор: Семенов Ю.А. Издательство: Интернет-университет информационных технологий, Бином. Лаборатория знаний. Год издания: 2007;
Компьютерные сети и телекоммуникации. Маршрутизация в ip-сетях в 2 ч. Часть 1. Учебник и практикум для СПО. Автор: Дибров М.В. Издательство: Юрайт. Год издания: 2017;
Официальное руководство Cisco по подготовке к сертификационным экзаменам CCENT/CCNA ICND1 100-101. Автор: Одом Уэнделл. Издательство: Вильямс. Год издания: 2017;
linkmeup.ru - Сети для самых маленьких. Часть шестая. Динамическая маршрутизация. Ссылка: http://linkmeup.ru/blog/33.html [дата обращения: 25 Декабря 2017];
netconfig.org – Протокол маршрутизации EIGRP. Ссылка: http://www.netconfig.org/routing/eigrp/710/ [дата обращения: 25 Декабря 2017].

Приложение.

Конфигурация настройки роутеров по протоколу EIGRP

$C:\Users\Dima\Desktop\курсач\волгоград.png$