Локальная сеть Ethernet для фирмы

Исходные данные

Необходимо  рассчитать локальную сеть Ethernet для фирмы:

• Количество отделов: 7
• Обеспечиваемый максимальный диаметр сети,  до 1000 м
• Расстояние между отделами: 100-150 м.
• Число рабочих станций в отделе: 10-20
• Число этажей: 5
• Тип сети: одноранговая.

 

   Таблица 1.1 - Отделы организации и кол-во рабочих станций.

 

№ отдела	Наименование  отдела	Кол-во рабочих  станций	Этаж
1	Отдел разработок	12	1
2	Материальный отдел	10	2
3	Отдел по учету налогов	15	2
4	Бухгалтерия	17	3
5	Отдел маркетинга	14	3
6	Юридический отдел	10	4
7	Административно-управленческий персонал	18	5

 

1 Обоснование  выбора типа и топологии сети.

 

1.1 Выбор типа сети

3 типы сетей:

•Серверные (или клиент/сервер), содержащие клиентов и обслуживающие  их серверы.

•Одноранговые сетевые среды (peer-to-peer), в которых нет серверов, и разделяются ресурсы независимых узлов.

•Гибридные сети —  сети клиент/сервер с одноранговыми  разделяемыми ресурсами.

Большинство сетей на самом деле являются гибридными.

 

1.1.1   Серверные  сети

Серверные среды характеризуются наличием в сети серверов, обеспечивающих защиту сети и ее администрирование. Серверы могут выполнять множество ролей.

В Windows NT серверные сети организованы в так называемые домены. Домен — это совокупность сетей и клиентов, совместно использующих информацию системы защиты. Защитой домена и полномочиями на регистрацию управляют специальные серверы — контроллеры домена. В домене имеется один контроллер, называемый основным (PDC, Primary Domain Controller), и вспомогательные резервные контроллеры (BDC, Backup Domain Controller), которые выполняют функции контроллера домена, когда PDC занят или недоступен.

Ни один из компьютеров  в сети не сможет обращаться к разделяемым  ресурсам сервера, пока не пройдет аутентификацию на контроллере домена.

 

1.1.2 Преимущества серверных сетей

Серверные сети имеют такие преимущества, как:

• Сильная централизованная защита;
• Центральное хранилище файлов, благодаря чему все пользователи могут работать с одним набором данных, а резервное копирование важной информации значительно упрощается;
• Возможность совместного использования серверами доступного аппаратного и программного обеспечения снижает общие затраты;
• Способность   совместного   использования   дорогого   оборудования,   например лазерных принтеров;
• Оптимизированные выделенные серверы функционируют в режиме разделения ресурсов быстрее, чем одноранговые узлы;

• Менее назойливая система защиты — доступ к разделяемым ресурсам всей сети - обеспечивается по одному паролю;

• Освобождение пользователей от задачи управления разделяемыми ресурсами;
• Простая управляемость при большом числе пользователей;
• Централизованная организация, предотвращающая потерю данных на компьютерах.

1.1.3 Недостатки серверных сетей

Серверным сетям  присущи и некоторые недостатки, которые в основном относятся к стоимости серверного оборудования:

• Дорогое специализированное аппаратное обеспечение
• Дорогостоящие серверные ОС и клиентские лицензии
• Как правило, требуется специальный администратор сети.

 

1.1.4 Одноранговые сети

Для одноранговых сетей характерно отсутствие централизованного управления. В них нет и серверов. При необходимости пользователи работают с общими дисками и такими ресурсами, как принтеры и факсы.

Одноранговые сети организуются по рабочим группам. Рабочие группы не обеспечивают сильного контроля защиты. В них нет центрального процесса регистрации. При регистрации на одном узле пользователь получает доступ к любым ресурсам в сети, не защищенным специальным паролем.

Доступом  к отдельным ресурсам можно управлять, если потребовать от пользователя ввода пароля при обращении к ним. Поскольку централизованных полномочий защиты здесь нет, нужно знать пароли для доступа к конкретному ресурсу, что может оказаться весьма неудобным.

Кроме того, одноранговые сети не оптимизированы для разделения ресурсов. В общем случае, обращение многих пользователей к разделяемому ресурсу на одноранговом компьютере заметно снижает его производительность. В одноранговых сетях также существуют лицензионные ограничения, не позволяющие получить доступ к ресурсу сразу большому числу пользователей.

1.1.5 Преимущества одноранговых сетей

• Не влекут дополнительных расходов на серверы или необходимое ПО
• Просты в инсталляции
• Не требуют специальной должности администратора сети
• Позволяют пользователям управлять разделением ресурсов
• При работе не вынуждают полагаться на функционирование других компьютеров
• Стоимость создания небольших сетей достаточно низка

1.1.6 Недостатки одноранговых сетей

• Дополнительная нагрузка на компьютеры из-за совместного использования

ресурсов

• Неспособность одноранговых узлов обслуживать, подобно серверам, столь же

большое число  соединений

• Отсутствие централизованной организации, что затрудняет поиск данных
• Нет центрального места хранения файлов, что усложняет их архивирование
• Необходимость администрирования пользователями собственных компьютеров
• Слабая и неудобная система защиты
• Отсутствие централизованного управления, осложняющее работу с большими

одноранговыми сетями

1.1.7 Гибридные сети

В гибридных  сетях имеются все три типа клиентов, а также (как правило) активные домены и рабочие группы. Это означает, что хотя большинство общих ресурсов находится на серверах, пользователи имеют доступ к любым ресурсам, определенным как разделяемые на компьютерах в рабочей группе. Кроме того, для доступа к ресурсам рабочей группы, с которыми совместно работают одноранговые узлы сети, пользователям необязательно регистрироваться на контроллере домена.

1.1.8 Преимущества гибридной модели вычислений

• Достоинствами серверной модели

• Многими преимуществами одноранговых вычислений

Позволяют пользователям  и администраторам управлять  защитой в зависимости от важности разделяемого ресурса.

1.1.9 Недостатки  гибридной модели вычислений

Недостатки  гибридных сетей аналогичны недостаткам  для серверных сетей.

1.2 Защита  в одноранговых и серверных сетях

Одно из самых  больших отличий между одноранговыми  и серверными сетями заключается в реализации защиты. Одноранговые сети обычно менее защищены, чем серверные. В одноранговой среде защита, как правило, реализуется на уровне разделяемых ресурсов, а в среде клиент/сервер --на уровне файлов или полномочий доступа.

Например, в Windows 95 пользователь может разрешить всем другим машинам в сети обращаться к своему разделяемому каталогу или устройству. Если необходима защита, назначается пароль для доступа к ресурсу. Между тем он не может задать, каким именно пользователям сети разрешается обращаться к ресурсам. Доступ к ресурсу получит любой пользователь, которому известен пароль.

Другим ограничением в одноранговой сети является то, что  каждый ресурс, для которого необходимо управлять доступом, должен иметь свой собственный пароль. В крупной сети число таких паролей быстро становится чрезмерно большим.

В большинстве  серверных сетей защита реализуется  по-другому. В них достаточно одного пароля, контролирующего доступ ко всем ресурсам сети, на которые у вас есть полномочия.

Преимущество  защиты в одноранговых сетях заключается  в том, что каждый пользователь сам управляет доступом к своим ресурсам. К недостаткам можно отнести невозможность дифференциации сетевых пользователей, которым разрешено обращаться к ресурсу. Достоинством защиты в серверных сетях является возможность доступа пользователя только к тем ресурсам, на которые он имеет полномочия. Недостаток — необходимость в специальной должности сетевого администратора.

1. 3 Выбор верного  типа сети

При принятии решения о выборе типа сети основной вопрос состоит в том, может ли организация позволить себе файловый сервер, сетевую операционную систему и администратора сети. Если да, то можно использовать серверную сетевую среду. Если нет - одноранговая сеть.

Можно организовать одноранговую сеть аналогично серверной, используя для хранения файлов и обслуживания разделяемых ресурсов (например принтеров) один мощный одноранговый компьютер. Это позволит централизованно администрировать ресурсы и выполнять резервное копирование на одной машине. Между тем такой компьютер будет испытывать большую нагрузку, поэтому нужно сделать так, чтобы с ним работало ограниченное число ПК. Используемые таким образом компьютеры называют невыделенными серверами.

Исходя из поставленных условий проектирования  (большое число рабочих станций, необходимость расширения, высокий уровень безопасности, большое количество ресурсов и т.д.), правильным решением будет проектирование сети на основе выделенного сервера, что позволит выполнить поставленные требования.

1. 4 Выбор топологии

Топология сети -  это ее физическая схема, отображающая расположение узлов и соединение их кабелем. Каждая топология имеет собственные сильные и слабые стороны. Выделяют четыре основные сетевые топологии:

• шинная;
• звездообразная;
• кольцевая;
• ячеистая (сотовая).

1.4.1 Шинная топология

Шинная топология  часто применяется в небольших, простых или временных сетевых инсталляциях.

В типичной сети с шинной топологией кабель содержит одну или более пар проводников, а активные схемы усиления сигнала или передачи его от одного компьютера к другому отсутствуют. Таким образом, шинная топология является пассивной. Когда одна машина посылает сигнал по кабелю, все другие узлы получают эту информацию, но только один из них (адрес которого совпадает с адресом, закодированным в сообщении) принимает ее. Остальные отбрасывают сообщение.

В каждый момент времени отправлять сообщение может  только один компьютер, поэтому число подключенных к сети машин значительно влияет на ее быстродействие. Перед передачей данных компьютер должен ожидать освобождения шины. Указанные факторы действуют также в кольцевой и звездообразной сетях.

Еще одним  важным фактором является оконечная нагрузка. Поскольку шинная топология является пассивной, электрический сигнал от передающего компьютера свободно путешествует по всей длине кабеля. Без оконечной нагрузки сигнал достигает конца кабеля, отражается и идет в обратном направлении. Такое эхоотражение и путешествие сигнала туда и обратно по кабелю называется зацикливанием (ringing). Для предотвращения подобного явления к обоим концам кабельного сегмента подключается оконечная нагрузка (терминаторы). Терминаторы поглощают электрический сигнал и предотвращают его отражение. В сетях с шинной топологией кабели нельзя оставлять без оконечной нагрузки.

14.2 Преимущества шинной топологии

• Она надежно работает в небольших сетях, проста в использовании и понятна.
• Шина требует меньше кабеля для соединения компьютеров и потому дешевле, чем 
  другие схемы кабельных соединений.

• Шинную топологию легко расширить. Два кабельных сегмента можно состыковать в 
один длинный кабель с помощью цилиндрического соединителя BNC. Это позволяет 
подключить к сети дополнительные компьютеры.

• Для  расширения  сети  с  шинной  топологией  можно  использовать  повторитель. 
Повторитель (repeater) усиливает сигнал и позволяет передавать его на большие 
расстояния.