Системы и сети связи

 

2. Разработка возможных  вариантов конфигурации ЛВС.

2.1. Разработка  вариантов конфигурации ЛВС.

Итак, рассмотрим различные  варианты конфигурации ЛВС для главного филиала центра продаж. Учитывая основные задачи предприятия, которые могут решаться с помощью ЛВС,  затраты на монтаж и эксплуатацию сети, а также архитектурные особенности здания центра можно предложить следующие варианты конфигурации ЛВС.

Таблица 2 - Возможные варианты конфигурации ЛВС.

Компонент/характеристика	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3
Топология	Шина	Звезда-шина	Звезда-шина
Линия связи	Коаксиальный кабель	Неэкранированная или  экранированная витая пара категории 3.	Неэкранированная или  экранированная витая пара категории 5 или 5е.
Сетевые адаптеры	Ethernet 10 Base2	Ethernet 10 BaseT	Fast Ethernet 100 BaseTX
Ретрансляторы	Отсутствуют	Концентратор	Коммутатор 100 BaseTX
Управление совместным использование ресурсов	Одноранговая сеть; каждый компьютер выступает в роли невыделенного  сервера	Сеть на основе сервера с компьютерами-клиентами; роль сервера -файловый сервер	Сеть на основе сервера  с компьютерами-клиентами; клиент-серверная  модель построения
Совместное использование  периферийных устройств	Каждый компьютер имеет  своё собственное периферийное устройство	Подключение сетевого принтера; управление очередями к принтеру осуществляет рабочая станция	Подключение сетевого принтера непосредственно к сетевому кабелю через сетевую плату, управление очередями к принтеру с помощью  программного   обеспечения сервера
Поддерживаемые приложения	Совместная работа с  одиночными документами; обмен короткими  сообщениями по ЛВС	Совместная работа с  документами, работа с базами данных(в  режиме файлового сервера: DBF, парадокс)	Электронная почта, обработка  факсимильных сообщений, организация коллективных работ в среде электронного документооборота, работа с базами данных с использованием серверов

2.2. Оценка различных  вариантов конфигурации.

Рассмотрим критерии, по которым  мы будем оценивать эффективность  предложенных выше конфигураций сети.

1. быстродействие;
2. надёжность;
3. информационная безопасность;
4. стоимость;

Оценка различных вариантов  архитектуры производится с системных  позиций. Применим для этого  метод анализа иерархий Саати. Сначала установим приоритеты критериев. Для этого введём шкалу:

1-равная важность критериев;

3-умеренное превосходство одного  критерия над другим;

5-существенное превосходство одного  критерия над другим;

7-значительное превосходство одного  критерия над другим;

9-очень сильное превосходство  одного критерия над другим.

Для установления приоритетов критериев  построим матрицу критериев.

	Б	Н	И	С	Y	НО
быстродействие	1,00	2,00	3,00	5,00	2,34	0,47
надежность	0,50	1,00	3,00	3,00	1,46	0,29
ИБ	0,33	0,33	1,00	2,00	0,69	0,14
стоимость	0,20	0,33	0,50	1,00	0,43	0,09
Х	2,03	3,67	7,50	11,00	4,98

 

Затем построим матрицы сравнения  соответствия каждого варианта конфигураций сети выбранным критериям. Для этого  введём следующую шкалу соответствия:

1-равное соответствие  вариантов критерию;

3-умеренное превосходство одного варианта над другим по данному критерию;

5-существенное превосходство  одного варианта над другим  по данному критерию;

7-значительное превосходство одного  варианта над другим по данному  критерию;

9-очень сильное превосходство  одного варианта над другим по данному критерию.

Для каждой матрицы посчитаем  веса строк Yn по формуле:

Yn=(1*W1/W2*...*W1/Wn)^1/n

Затем вычислим нормализованную  оценку для каждой строки:

НО= Y_i /å Y_n, где Y_i – вес каждой строки;Y_n – сумма всех весов строк.

Для установления соответствия оценок вариантов для каждой матрицы будем вычислять коэффициент относительной согласованности по формуле:

ОС=(ИС/СС)*100%, где ИС=(l_max-n)/(n-1), l_max=å(НО*x_n);

СС – коэффициент  случайной согласованности, полученный при случайном заполнении матриц.

Далее, для установления глобального приоритета построим итоговую матрицу, в которой строками будут  варианты конфигурации сети, а столбцами- критерии оценки эффективности вариантов  конфигураций. Наиболее приемлемым для  нас с точки зрения выбранных критериев является вариант, получивший в ходе вычислений максимальную итоговую оценку.

Быстродействие
	1	2		3	Y		НО
1	1	0,2		0,125	0,292402		0,062975
2	5	1		0,25	1,077217		0,232002
3	8	4		1	3,174802		0,683763
	14	5,2		1,375	4,643136
Надежность
	1	2		3	Y	НО
1	1	0,2		0,111111	0,281144	0,059374
2	5	1		0,25	1,077217	0,227496
3	9	4		1	3,301927	0,69733
	15	5,2		1,361111	4,735103
Безопасность
	1	2		3	Y	НО
1	1	0,166667		0,125	0,275161	0,061142
2	6	1		0,333333	1,259921	0,279961
3	8	3		1	2,884499	0,640951
	15	4,166667		1,458333	4,500343
Стоимость
	1	2	3		Y	НО
1	1	0,2	0,125		0,292402	0,066308
2	5	1	0,333333		1,185631	0,268867
3	8	3	1		2,884499	0,654122
	14	4,2	1,458333		4,409724

Итоговая оценка  вычисляется  как сумма произведений нормальной оценки варианта по каждому критерию на нормальную оценку этого критерия.

Итог
	быстрод	надежн	ИБ	стоим	итог
1	0,062975	0,059374	0,061142	0,066308	0,061078
2	0,232002	0,227496	0,279961	0,268867	0,237229
3	0,683763	0,69733	0,640951	0,654122	0,669763

Таким образом, вариант  №3 получил наибольшую оценку, значит в данном случае является оптимальным.

 

3.Проектирование структурной  схемы сети

3.1.Разработка  структурной схемы ЛВС

При разработке архитектуры  локальной вычислительной сети следует  уделить большое внимание таким критерием, как скорость сети, надежность и возможность расширения локальной сети без ущерба двум предыдущим критериям. Также при проектировании локальной вычислительной сети необходимо учесть и телефонную сеть между офисами. Наиболее удачным решением данной проблемы будет специальная IP-АТС, которая не будет требовать проведения дополнительной сети ( она будет функционировать по линиям локальной вычислительной системы).

IP АТС имеет ряд преимуществ. В первую очередь это отсутствие необходимости ставить мини АТС в пределах каждого офиса с сообщением между ними по городским линиям – в пределах IP АТС можно сделать сеть с единой нумерацией номеров для нескольких офисов сразу. Во –вторых , передача данных по внутренней сети между офисам будет более защищена относительно передачи по городским линиям, что немаловажно. В – третьих, структура с IP-АТС позволяет без проблем расширять сеть, подключая к ней новые офисы, и даже если в них будут уже оборудованные телефонные линии, они спокойно могут быть подключены через VoIP шлюз к имеющейся сети. В – четвертых, тарифы на связь по IP АТС ниже чем для обычных, что тоже немаловажно.

Любому офису необходимо подключение к сети интернет, а  офису продаж это особенно важно. Однако при проектировании локальной вычислительной сети следует учитывать, что основная угроза информационной безопасности предприятия будет направлена именно оттуда, поэтому канал входа в интернет должен быть качественно защищен. Маршрутизатор, поставленный в точке выхода в интернет, должен быть соответствующим образом запрограммирован, в нем должны быть реализованы списки доступа и запрещения и фильтрация пакетов. Таким образом, при должной настройке, маршрутизатор будет выполнять функции межсетевого экрана.

Локальная сеть проводится между несколькими офисами и имеет довольно таки большое количество ПК (111 машин). В сети офисов продаж большое количество запросов к базам данным и почтовой службе, а также телефонных разговоров через IP АТС. В связи с этим необходимо иметь несколько серверов, пускай не самых мощных, выполняющих раздельно эти задачи: Сервер БД, почтовый сервер и сервер телефонной станции и web-приложений, расположить которые стоит в основном офисе. Сеть разделена на 3 подсети офисов, поэтому выгодно иметь по коммутатору подсети для каждого офиса. Коммутаторы подключается к точке доступа(маршрутизатору). Из-за довольно большого количества компьютеров и IP-телефонов в сети необходимо организовать двухуровневую структуру подсетей в каждом из офисных зданий. Для этого к каждому коммутатору первого порядка подключается несколько коммутаторов второго порядка с большим количеством входов( это несколько разгрузит сеть и упростит подсоединение новых компьютеров и телефонов в пределах подсети). Линию между офисам следует проложить оптоволоконную. Это значительно ускорит обмен между подсетями. Полная архитектурная схема расположена в приложении 1.

Следующим этапом необходимо переложить выбранную структурную  схему на существующие планировки офисов и удобным образом расположить всю аппаратуру и соединительные линии. Реализуя выбранную нами концепцию реализации ЛВС и IP АТС через одни и те же каналы, для конечных пользователей стоит ставить сдвоенные розетки для витой пары, чтобы в один из разъемов вставлять витую пару от компьютера, а в другой – от телефона. Тянуть кабели стоит также по одним и тем же маршрутам.  Коммутаторы второго порядка стоит расположить таким образом, чтобы части наиболее удобным образом охватывать все здание, фактически каждый из коммутаторов должен охватывать свою половину офиса. Структурная схема сети вместе с основным используемым оборудованием и прокладываемыми коммуникациями, определенные на этажных планах офисов, располагается в приложении 2.

 

 

3.2. Выбор сетевых  компонентов

Для создания сети нам  понадобится основной маршрутизатор, коммутаторы на небольшое количество входов с высокой производительностью (коммутаторы 1го порядка), коммутаторы  с большим количеством входов (коммутаторы 2го порядка), серверы: основной и 2 сервера отделений, IP-АТС с шлюзом для выхода на городские линии, а также кабели, сетевые адаптеры, розетки, разъемы и т.д.

Маршрутизатор

В данной категории нам  понадобится маршрутизатор с  поддержкой Gigabyte Ethernet, так как требуется соединение  отделений предприятия при помощи оптоволокна, поддержка VPN – туннелей и межсетевой экран, потому что маршрутизатор будет стоять на выходе в сеть интернет, должен монтироваться в стойку, а также иметь не менее 8 входов( 3 на коммутаторы, 1 на выход в интернет, 1 на IP-АТС, 3 на серверы) . Также маршрутизатор должен поддерживать функцию VoIP для подключения IP-АТС. По данным критериям подходят 3 маршрутизатора двух фирм. При всех уже выбранных характеристиках аппарат также должен обладать высокой скоростью и надежностью работы при работе сети в 111 персональных компьютеров, а также должна существовать возможность расширения сети, поэтому будем выбирать маршрутизатор по стоимости  и возможном количестве компьютеров в сети.