Информационная система для авиапредприятия

Волоконно-оптические кабели состоят из центрального проводника света (сердцевины) – стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла – оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выходят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки. В зависимости от распределения показателя преломления и от величины диаметра сердечника различают:

1). Многомодовое волокно со ступенчатым изменением показателя преломления;

2). Многомодовое волокно с плавным изменением показателя преломления;

3). Одномодовое волокно.

Понятие «мода» описывает режим распространения световых лучей во внутреннем сердечнике кабеля. В одномодовом кабеле (Single Mode Fiber, SMF) используется центральный проводник очень малого диаметра, соизмеримого с длиной волны света – от 5 до 10 мкм. При этом практически все лучи света распространяются вдоль оптической оси световода, не отражаясь от внешнего проводника. Полоса пропускания одномодового кабеля очень широкая – до сотен гигагерц на километр. Изготовление тонких качественных волокон для одномодового кабеля представляет сложный технологический процесс, что делает одномодовый кабель достаточно дорогим. Кроме того, в волокно такого маленького диаметра достаточно сложно направить пучок света, не потеряв при этом значительную часть его энергии.

В многомодовых кабелях (Multi Mode Fiber, MMF) используются более широкие внутренние сердечники, которые легче изготовить технологически. В стандартах определены два наиболее употребительных многомодовых кабеля: 62,5/125 мкм и 50/125 мкм, где 62,5 мкм или 50 мкм – это диаметр центрального проводника, а 125 мкм – диаметр внешнего проводника.

Многомодовые кабели имеют более узкую полосу пропускания – от 500 до 800 МГц/км. Сужение полосы происходит из-за потерь световой энергии при отражениях, а также из-за интерференции лучей разных мод.

В качестве источников излучения света в волоконно-оптических кабелях применяются светодиоды и полупроводниковые лазеры. Для передачи информации применяется свет с длиной волны 1550 нм (1,55 мкм), 1300 нм (1,3 мкм) и 850 нм (0,85 мкм). Светодиоды могут излучать свет с длиной волны 850 нм и 1300 нм. Излучатели с длиной волны 850 нм существенно дешевле, чем излучатели с длиной волны 1300 нм, но полоса пропускания кабеля для волн 850 нм уже, например 200 МГц/км вместо 500 МГц/км.

Наиболее популярным при проектировании сетей является многомодовый оптический кабель, поэтому будем его применять и в данном курсовом проекте.

 

8.2. Выбор коммутаторов

Коммутаторы (Switch) – это:

1). Многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами;

2). В сети с коммутацией  пакетов – устройство, направляющее  пакеты, обычно на один из узлов  магистральной сети. Такое устройство  называется также коммутатором  данных.

Коммутатор предоставляет каждому устройству (серверу, ПК или концентратору), подключенному к одному из его портов, всю полосу пропускания сети. Это повышает производительность и уменьшает время отклика сети за счет сокращения числа пользователей на сегмент. Как и двухскоростные концентраторы, новейшие коммутаторы часто конструируются для поддержки 10 или 100 Мбит/с, в зависимости от максимальной скорости подключаемого устройства. Если они оснащаются средствами автоматического опознавания скорости передачи, то могут сами настраиваться на оптимальную скорость - изменять конфигурацию вручную не требуется.

Коммутаторы передают пакеты только целевому устройству (адресату), так как знают MAC-адрес (Media Access Control) каждого подключенного устройства. В результате уменьшается трафик и повышается общая пропускная способность, а эти два фактора являются критическими с учетом растущих требований к полосе пропускания сети современных сложных бизнес приложений.

Коммутация завоевывает популярность, как простой, недорогой метод повышения доступной полосы пропускания сети. Современные коммутаторы нередко поддерживают такие средства, как назначение приоритетов трафика (что особенно важно при передаче в сети речи или видео), функции управления сетью и управление многоадресной рассылкой.

Для выбора коммутаторов предварительно необходимо вычислить минимальное количество портов у каждого из них. На каждом коммутаторе необходимо предусмотреть запасные порты, чтобы в случае отказа одного из используемых, можно было в кратчайшие сроки устранить неполадку и задействовать один из резервных портов. Такой подход имеет смысл для портов под UTP-кабель. Для оптических портов это неактуально, так как они отказывают крайне редко.

 

Произведем выбор коммутаторов:

1). Для sw0, sw1,sw2:

Управляемый коммутатор 2 уровня DES-3200-18/B1 (с 16 портами 10/100BASE-T + 1 портом 100/1000 SFP + 1 комбо-портом 1000Base-T/SFP) + дополнительный трансивер SFP DEM-211 (100BASE-FX, многомодовое оптоволокно, 2км);

2). Для sw3, sw4, sw5 sw6, sw7, sw8, sw9, sw10:

Управляемый коммутатор 2 уровня DES-3052 (с 24 портами 10/100 Мбит/с + 2 портами 1000BASE-T + 2 комбо-портами 1000BASE-T/SFP);

 

 

8.3. Выбор сетевых адаптеров

Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card) устанавливаются на настольных и портативных ПК. Они служат для взаимодействия с другими устройствами в локальной сети. Существует целый спектр сетевых плат для различных ПК, имеющих определенные требования требованиям к производительности. Характеризуются по скорости передачи данных и способах подключения к сети.

Если рассматривать просто способ приема и передачи данных на подключенных к сети ПК, то современные сетевые платы (сетевые адаптеры) играют активную роль в повышении производительности, назначении приоритетов для ответственного трафика (передаваемой/принимаемой информации) и мониторинге трафика в сети. Кроме того, они поддерживают такие функции, как удаленная активизация с центральной рабочей станции или удаленное изменение конфигурации, что значительно экономит время и силы администраторов постоянно растущих сетей.

Произведем выбор: сетевой адаптер DGE-560T Gigabit Ethernet для шины PCI Express. С помощью этого адаптера вычислительная система, функционирующая на скоростях 10Мбит/с и 100Мбит/с, может быть модернизирована до Gigabit Ethernet, что позволит исключить узкие места в сети и повысить производительность.

Сетевой адаптер имеет встроенную фильтрацию тегированных Ethernet кадров VLAN, позволяя создать несколько подсетей для каждого сервера и изолировать устройства внутри каждой VLAN от остальной части сети для повышения безопасности и контроля над трафиком. 

 

 

8.4. Выбор конфигурации серверов и рабочих станций

Главным требованиям к серверам является надежность. Для повышения надежности будем выбирать машины с RAID контроллером. Он может работать в двух режимах: «зеркала» и в «быстром режиме». Нас будет интересовать первый режим. При этом режиме данные записываемые на жесткий диск одновременно записываются и на другой второй аналогичный жесткий диск (дублируются). Так же для серверов необходимо большее количество оперативной памяти (сколько памяти требуется выяснить не возможно, так как нам неизвестны реальные размеры баз данных и объемы хранимой на жестких дисках информации). Также на сервере совершается обработка запросов(серверы баз данных) пользователя, следовательно нужно выбирать марку и частоту процессора лучше (больше), чем на рабочих станциях.

 

Для всех серверов подходит данный вариант:

 

Supermicro SuperServer 5046I-TF

Таблица 8.4

Характеристики

Процессор	Intel Xeon X3430 4x2.4GHz, FSB 1333MHz, DDR3, L3 cache 8Mb, Lynnfield, 45nm, 95W, LGA1156
Серверная платформа	Supermicro SuperServer 5046I-TF Tower (optional 19"" 4U), 1xPSU, Intel 3420, 1xCPU LGA1156, up to 32Gb/16Gb (4 slots) DDR3 1333/1066/800MHz ECC Registered/Unbuffered, 8xSAS/SATA hot-swap drive bays, 6 ports SATA-II (RAID levels: 0,1,5,10), 2xGigabit Ethernet, integrated IPMI 2.0 with dedicated LAN, Matrox G200 16Mb, 2xPCI-E (x8), 1xPCI-E (x4 in x8), 1xPCI 32bit, DVD-RW, no FDD, Black
Память	2x4Gb DDR3 1333 ECC Unbuffered
Жесткий диск	8x500GB Supermicro SATA 7200rpm Enterprise , MTBF 1,200,000 hours
RAID контроллер	LSI Logic MegaRAID SAS 9261-8I 8 ports SAS-II RAID controller, 512Mb cache, BBU supported (LSIiBBU07), RAID levels: 0,1,5,6,10,50,60, PCI-E x8, 2xSFF-8087 int, cables included

 

Для рабочих станций выберем типовую конфигурацию HP Pavilion p6-6640ru

 

Модель:	Pavilion p6-6640ru
Операционная система	Windows® 7 Домашняя базовая, 64-битная
Тип процессора	A6-3620
Тактовая частота процессора	3.2 ГГц
Оперативная память (RAM)	3 ГБ
Жесткий диск (HDD)	750 ГБ
Графический контроллер	NVIDIA® GeForce® G315
Видео память	1 ГБ
Тип привода 1	DVD+-RW/DL

 

Конфигурация является бюджетной, но достаточно производительной для поставленных производственных задач.

 

9.Выбор сетевой операционной системы и клиентской операционной системы, сетевое прикладное обеспечение.

9.1. Выбор сетевой  операционной системы.

ОС Windows Server 2008 R2 Enterprise обеспечивает бесперебойное функционирование, безопасность на основе новейших технологий и высокую масштабируемость, которая необходима для поддержки расширения критически важных приложений. Кроме того, она позволяет недорого и эффективно виртуализировать оборудование.

Windows Server 2008 R2 Enterprise – оптимальная операционная система для серверов с приложениями для управления работой сети, обмена сообщениями, инвентаризации, обслуживания заказчиков и приложениями баз данных. Она поддерживает все функциональные возможности Windows Server 2008 R2 Standard, а также имеет следующие преимущества.

Благодаря таким возможностям, как отказоустойчивые кластеры, Server Core, отказоустойчивая синхронизация памяти и распределенной файловой репликации (DFS-R), ОС Windows Server 2008 R2 Enterprise обеспечивает высокий уровень доступности для критически важных приложений, например баз данных, систем обмена сообщениями, файловых служб и служб печати.

Отказоустойчивые кластеры Windows Server 2008 R2 Enterprise поддерживают до 16 узлов и имеют следующие преимущества:

1). Динамический переход  на другой ресурс при плановой  и внеплановой остановке сервера.

2). Масштабирование путем  добавления узлов по мере роста  потребностей.

3). Географически рассредоточенные  кластеры, которые еще меньше  чувствительны к аварийным ситуациям.

Высокий уровень доступности подразумевает и предотвращение простоев. При установке операционной системы Windows Server 2008 R2 Enterprise в минимальной конфигурации (Server Core) можно удалить второстепенные с точки зрения обрабатываемых нагрузок функции и драйверы, оставив только подсистемы, необходимые для поддерживаемых ролей сервера. В результате получается более надежный и защищенный сервер, который оптимизирован для выполнения ресурсоемких приложений и служб и меньше нуждается в обслуживании и обновлении.

Отказоустойчивая синхронизация памяти позволяет операционной системе скопировать текущий экземпляр Windows в другую систему. После чего два идентичных образа памяти функционируют синхронно друг с другом, обеспечивая полную отказоустойчивость оборудования (подобно зеркальному отображению RAID 1 для жестких дисков).

Функция распределенной файловой репликации Windows Server 2008 R2 Enterprise проверяет группу файлов и реплицирует один блок данных в несколько файлов. Одновременная репликация одинаковых файлов приводит к значительному уменьшению трафика репликации в сети.

Windows Server 2008 R2 Enterprise обладает следующими преимуществами.

1). Поддержка до восьми  сокетов х64 для обработки пиковых  нагрузок.

2). 2 ТБ ОЗУ для эксплуатации  ресурсоемких приложений.

3). Поддержка неограниченного  количества VPN-подключений.

4). Проверка подлинности  и авторизация для неограниченного  количества подключений службы  сетевого доступа и сервера  политики сети.

5). Практически неограниченное  количество подключений шлюза  удаленных служб.

Кроме того, в Windows Server 2008 R2 Enterprise имеется функция горячего добавления памяти, которая позволяет без перезагрузки устанавливать на компьютере дополнительные блоки памяти и сразу делать их доступными для операционной системы и приложений в рамках обычного пула памяти.

Расширенное управление удостоверениями и доступом Windows Server 2008 R2 Enterprise обеспечит эффективную защиту удаленного доступа и производительность сотрудников, одновременно обеспечивая безопасное управление потоком данных в безопасной среде.

9.2.Выбор клиентской  операционной системы.

Windows XP Professional обеспечивает высокую эффективность работы в учебных заведениях, дома и в офисе и содержит мощные средства организации удаленного доступа и работы в сети.

Windows XP Professional автоматически устанавливает последние обновления и использует центр обеспечения безопасности Windows, брандмауэр Windows и другие средства, помогающие защитить компьютер от червей и вирусов, которые распространяются через Интернет.

Windows XP Professional содержит широкий набор средств обеспечения работы в беспроводной сети, упрощающих подключение к беспроводным сетям дома, в офисе и в дороге.

В Windows XP Professional файловая система EFS обеспечивает дополнительный уровень защиты от атак злоумышленников и хищения данных путем шифрования файлов с использованием случайно создаваемого ключа. Если в результате хищения или утраты переносной компьютер попадет в руки злоумышленников, они не смогут прочитать конфиденциальные файлы.