Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Апреля 2014 в 22:01, дипломная работа
Целью дипломного проекта является организация корпоративной компьютерной сети.
Для решения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
• Выбор СКС, топологии и оборудования;
• Выбор способа управления сетью;
• Выбор оборудования для монтажа ЛВС;
• Рассмотрение вопросов безопасности сети;
• Рассмотрение условий эксплуатации сети.
Необходимо разработать рациональную, гибкую структурную схему сети предприятия, выбрать аппаратную конфигурацию сервера, а так же проработать вопросы обеспечения необходимого уровня защиты данных.
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………..6
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ……………8
1.1 Обзор существующих принципов построения сетей ………………….....8
1.1.1 Понятие «локальная вычислительная сеть» …………....................8
1.1.2 Классификация ЛВС………………………………………………....9
1.1.2.1 По расстоянию между узлами……………………………… ...9
1.1.2.2 По топологии………………………………………………......10
1.1.2.3 По способу управления…………………………………….....10
1.1.2.4 По методу доступа…………………………………………. …11
1.1.3 Требования к ЛВС ………………………………………………….12
1.1.4 Технологии ЛВС ……………………………………………………14
1.2 Общие сведения по СКС ………………………………………………......15
1.2.1 Определение структурированной кабельной системы …………...15
1.2.2 Топология СКС………………………………………………………15
1.2.3 Хронология развития стандартов СКС ……………………………15
1.2.4 Витая пара………………………………………………………… ..21
1.2.5 Волоконно-оптический кабель…………………………………….24
1.2.6 Беспроводные сети ………………………………………………....27
1.2.7 Сравнительные характеристики различных архитектур СКС…...27
1.2.8 Подсистемы СКС……………………………………………………29
1.2.9 Технические помещения …………………………………………..31
1.3 Коммутационное оборудование ……………………………………….....32
1.3.1 Рабочее место ………………………………………………………32
1.3.2 Телекоммуникационный шкаф …………………………………...33
1.3.3 Коммутационные блоки..…………………………………………..35
1.3.4 Коммутационные панели (пэтч-панели).………………………....36
1.3.5 Пэтч-корды……………………………………………………….....39
1.3.6 Коннекторы……………………………………………………….. .41
1.3.6.1 Кабельные коннекторы ……………………………………....41
1.3.6.2 Модульные коннекторы ……………………………………...41
1.4 Типы устройств Fast Ethernet (Gigabit Ethernet) ……………………….42
1.5 Функциональное соответствие видов коммуникационного оборудования уровням модели OSI …………………………………………46
1.6 Вывод по главе 1 ………………………………………………………….48
ГЛАВА 2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ …………………………………….49
2.1 Проектирование структурированной кабельной системы (СКС) и локальной вычислительной сети (ЛВС) Администрации морского порта «Калининград». …………………………………………….49
2.1.1Общие сведения. …………………………………………………...49
2.1.2Назначение и цели выполнения работ. ……………………………50
2.1.3 Объект, в котором должна быть выполнена работа…………….. 50
2.1.4 Технические требования к проектируемой системе……………. 51
2.1.5 Локальная вычислительная сеть. …………………………………57
2.1.6 Подсистема контроля доступа к среде передачи данных
(СПД) ЛВС……………………………………………………………….57
2.1.7 Подсистема мониторинга и управления
сетевым активным оборудованием ЛВС. ………………………………57
2.2 Монтаж структурированной кабельной системы (СКС) и
локальной вычислительной сети (ЛВС)
Администрации морского порта «Калининград»……………………………58
2.2.1 Общие сведения. ……………………………………………………58
2.2.2 Назначение и цели выполнения работ……………………………. 59
2.2.3 Технические требования к монтажу структурированной
кабельной системы (СКС) и локальной вычислительной
сети (ЛВС) Администрации морского порта «Калининград». ………...59
2.2.4 Состав и содержание работ…………………………………………62
2.3. Вывод по главе 2. ………………………………………………………….63
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛВС НА БАЗЕ СКС
АДМИНИСТРАЦИИ КАЛИНИНГРАДСКОГО МОРСКОГО ПОРТА……64
3.1Выбор структурированной кабельной системы…………………………..64
3.2Выбор топологии. ………………………………………………………….65
3.3Выбор способа управления сетью. ……………………………………….70
3.4Выбор комплектующих. …………………………………………………..71
3.4.1Активное сетевое оборудование…………………………………...71
3.4.1.1 Сервера. ……………………………………………………….71
3.4.1.2 ИБП. …………………………………………………………...73
3.4.1.3 Хранилище. …………………………………………………...73
3.4.1.4 Коммутатор (Switch)………………………………………….74
3.4.1.5 Маршрутизатор (Router)…………………………………..….77
3.4.1.6 Консоль. ………………………………………………………78
3.4.2 Пассивное оборудование…………………………………………..79
3.4.3 Система охлаждения……………………………………………….81
3.5Построение технической модели. ………………………………………..82
3.6Расчет полезной пропускной способности сети………………………....89
3.7Защита информации. ………………………………………………………91
3.8Тестирование. ……………………………………………………………...95
3.9 Вывод по главе 3. …………………………………………………………97
ГЛАВА 4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………..98
4.1 Технико-экономическое обоснование целесообразности
проектирования ЛВС. ………………………………………………………...98
4.1.1 Экономическая часть. ……………………………………………..99
4.1.1.1 Затраты на основные и вспомогательные материалы. …….99
4.1.1.2 Затраты на комплектующие изделия. ……………………...100
4.1.2 Расчет общей сметы затрат на проектирование
и монтаж ЛВС. ………………………………………………………….101
4.1.3 Оценка экономической эффективности
проектируемой ЛВС…………………………………………………….101
4.2 Эксплуатация системы. ……………………………………………….....102
4.2.1 Условия эксплуатации. ………………………………………….102
4.2.2 Обеспечение пожаробезопасности. …………………………….103
4.2.3 Состав обслуживающего персонала. …………………………...105
4.3 Вывод по главе 4. ……………………………………………………….106
ПРИЛОЖЕНИЯ. ……………………………………………………………107
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. …………………………………………………………….110
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. …………………………………….112
Количество рабочих станций напрямую зависит от предполагаемого числа сотрудников. В нашем случае это 4 сотрудника, и соответственно 4 рабочие станции по 2 информационных разъема для каждой, т.е. 8 информационных розеток. Другим фактором является иерархия компании. Для организации с горизонтальной структурой, где все сотрудники должны иметь доступ к данным друг друга, оптимальным решением является простая одноранговая сеть. Организации, построенной по принципу вертикальной структуры, в которой точно известно, какой сотрудник и к какой информации должен иметь доступ, следует ориентироваться на более дорогой вариант сети – с выделенным сервером. Только в такой сети существует возможность администрирования прав доступа.
Рис. 3.1 Выбор способа управления.
В нашем проекте на предприятии имеется 4 рабочие станции, которые требуется объединить в корпоративную сеть. Следуя из схемы выбора типа сети, решаем, что в нашем случае требуется установка сервера, так как хоть и количество рабочих станций не велико, но мы должны обеспечить вертикальную структуру(то есть разграниченный доступ к информации).
3.4 Выбор комплектующих.
3.4.1.1 Сервера.
Сервер Kraftway Express ISP модель ES24.
Сервер построен на основе серверной архитектуры с использованием чипсета Intel 5000P с частотой системной шины 667/1066/1333MHz, с поддержкой работы двух процессоров Dual-Core Intel Xeon 5000. Сервер ориентирован на использование дисковой подсистемы на базе HDD с поддержкой горячей замены — SATA и/или SAS. Сервер предназначен для надежного и бесперебойного обслуживания сервисов ресурсоемких интернет/интранет приложений, электронной почты, документооборота, хостинга, кэширования. Для увеличения надежности, все критически важные компоненты в сервере продублированы и, кроме того, жесткие диски, блоки питания и вентиляторы охлаждения в сервере позволяют осуществлять замену, не прерывая функционирование сервера.
Сервер обладает компактностью, позволяющей достичь высокой производительности в ограниченном объеме пространства, удобством обслуживания, широкими возможностями модернизации, великолепной эксплуатационной надежностью и отказоустойчивостью, резервными компонентами, поддержкой горячей замены компонентов, средствами автоматической диагностики и устранения неисправностей.
Сервер изготавливается в корпусе Rackmount высотой 2U и предназначается для создания массива серверов вплоть до 21 сервера в стандартной 42U стойке.
Видеоконтроллер – 2D / 3D accelerator ATI ES1000, 16MB DDR SDRAM,
Сетевые адаптеры – 2-канальный Intel PRO/1000 T Server Adapter (i82563EB), 10/100/1000 Mbit/s, I/OAT
SATA-контроллер – 6 портов, SATA 3 Gbps.
Предусмотрена функции контроля и управления сервером.
Корпус Intel SR2500 (Driskill 2) черного цвета и весит ~25кг.
Габариты: высота – 87.5 мм (2U), ширина – 430 см (19»), глубина – 672 мм.
5 отсеков 3.5»x1» для FDD и HDD c горячей заменой с доступом с передней панели, вместо HDD возможно опционально установить FDD в первый отсек и ленточный накопитель в шестой отсек, нет внешних 5.25» отсеков. Установлены по 2 вентилятора в каждом блоке питания (мощность каждого БП – 750W). Также есть 3 вентилятора охлаждения системных компонент.
2 блока CPU Quad-Core Intel Xeon E5310 1,60 GHz, cache 8 MB, FSB 1066 MHz
RAM 4 GB DDR2-533 Fully Buffered ECC (4*1 GB).
3 жестких диска HDD SATA 250Gb 7200 rpm, DVD±RW(OEM) Slim, FDD 1.44 MB, USB, Slim.
Предусмотрена функции контроля и управления сервером. C сервером поставляется ПО управления Intel Server Management и Kraftway System Manager, черная клавиатура Windows, PS/2, черная оптическая мышь, 2-кнопочная с колесом, PS/2.
На сервер дается гарантия 5 лет.
Для обеспечения разрабатываемой сети требуется два сервера Kraftway Express ISP ES24. Первый будет выполнять функции сервера базы данных, а второй – сервера приложений.
3.4.1.2 ИБП.
Источник бесперебойного питания Black Smart-UPS 3000VA/2700W, RackMount, 2U, Line-Interactive, USB and serial connectivity, user repl.batt, Automatic Voltage Regulation SUA3000RMI2U.
Основные характеристики
Возможность установки в шкаф/стойку: Да (2 U)
Выходная мощность: 2700 Вт
Время зарядки батарей: 3 часа
Продолжительность работы при полной нагрузке: 3 мин
Продолжительность работы при половинной нагрузке: 11.3 мин
Номинальное выходное напряжение: 230 В
Коммутационные кабели: RS-232, USB
Интерфейсный порт : DB-9 для RS-232,Разъем SmartSlot,USB
Комплектация: Компакт-диск с программным обеспечением, Кронштейны для монтажа в аппаратурные стойки, Сигнальный кабель RS-232 для Smart UPS, USB-кабель, Руководство пользователя
Рабочая температура: 0 – 40 С
Вес: 43.64 кг
Ширина х Глубина х Высота: 483 мм х 660 мм х 89 мм
Для обеспечения разрабатываемой сети требуется один источник бесперебойного питания Black Smart-UPS 3000VA/2700W.
3.4.1.3 Хранилище
Внешний дисковый массив Kraftway Storage модель 100-12
Этот дисковый массив начального уровня спроектирован для использования в качестве удаленной дополнительной внешней дисковой памяти для существующего сервера с подключением по стандартной технологии Ethernet, а также в качестве общего хранилища данных для построения простейших двухузловых кластеров, в которых основными параметрами являются минимизация стоимости хранения информации и удаленность компонентов кластера друг от друга.
Максимальная физическая емкость дискового массива составляет 12 Терабайт в одном шасси. Предусмотрена возможность удаленного мониторинга дискового массива по локальной сети.
Дисковый массив изготавливается в корпусе Rackmount высотой 2U. Телескопические направляющие, позволяющие выдвигать массив из 19» стойки.
Общие характеристики:
Корпус: цвет черный, вес ~26кг. Исполнение в 19» Rackmount корпусе высотой 2U.
Габариты: высота – 88 мм (2U), ширина – 482 мм (19»), глубина – 486 мм.
ИП: 2 по 350W резервированных источника питания с горячей заменой.
Отсеки для HDD: 12 отсеков 3.5»x1» для жестких дисков SATA HDD c горячей заменой (с доступом с передней панели).
Система охлаждения: 3 вентилятора охлаждения с горячей заменой.
Подключение к другим устройствам: 2 разъема RJ-45 (Gigabit Ethernet) на задней панели массива.
Установка жестких дисков: 6 x HDD SATA 250Gb = 1,5Tb (1500Mb)
На данный дисковый массив дается гарантия 3 года.
Для обеспечения разрабатываемой сети требуется один внешний дисковый массив Kraftway Storage 100-12.
3.4.1.4 Коммутатор (Switch).
Коммутатор D-Link DGS-1016D, Gigabit Switch, 16x10/100/1000Mbps, Rackmount brackets 19» Серверное прикладное программное обеспечение информационной системы паспортного контроля (ИСПК).
Имея 16 портов Gigabit Ethernet, этот коммутатор обеспечивают быстрый доступ к серверам, удовлетворяя возрастающие потребности пользователей сети. Благодаря установке plug-and-play и медным портам Gigabit Ethernet, использующим для подключения существующую витую пару категории 5е, данное устройство позволяет сразу же увеличить производительность рабочей группы без необходимости прокладки дорогого оптического кабеля или полного переконфигурирования сети. Все порты поддерживают автоопределение скорости 10/100/1000Mбит/с и автосогласование полуду/ полнодуплексного режима работы.
Порты Gigabit Ethernet предоставляют выделенную полосу пропускания в 2000Мбит/с в режиме полного дуплекса для подключения серверов. Это позволяет устранить узкие места в сети и повысить ее производительность.
Функция управления потоком IEEE 802.3x позволяет подключать серверы напрямую к коммутатору с целью получения высокоскоростного и сверхнадежного канала связи. Работая на скорости 2000Мбит/с в режиме полного дуплекса, коммутатор предоставляет высокоскоростной канал для передачи данных серверам с минимальной потерей данных.
Все порты поддерживают автоматическое определение полярности MDI/MDIX. Это исключает необходимость в использовании перекрестных кабелей или портов uplink. Любой порт можно подключить к серверу, маршрутизатору или коммутатору, используя прямой кабель на основе витой пары.
Коммутатор работает с любым существующим сетевым оборудованием, будь то Ethernet, Fast Ethernet или Gigabit Ethernet. Заменять оборудование или программное обеспечение при его установке не потребуется.
Общие характеристики:
Стандарты
IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet (медная витая пара)
IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet (медная витая пара)
IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet (медная витая пара)
ANSI/IEEE 802.3 Nway определение скорости и режима работы
IEEE 802.3x управление потоком
Количество портов – 16 портов 10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T
Протокол – CSMA/CD
Скорости передачи данных
Ethernet: 10Мбит/с (полудуплекс)
20Мбит/с (полный дуплекс)
Fast Ethernet: 100Мбит/с (полудуплекс)
200Мбит/с (полный дуплекс)
Gigabit Ethernet: 2000Мбит/с (полный дуплекс)
Топология – Звезда
Сетевые кабели
10BASE-T: UTP категорий 3, 4, 5 (100 м макс.)
EIA/TIA-586 100 Ом STP (100 м макс.)
100BASE-TX, 1000BASE-T: UTP категорий. 5, 5e (100 м макс.)
EIA/TIA-568 100 Ом STP (100 м макс.)
Полный/полудуплекс
Полный/полудуплекс для скоростей 10/100Мбит/с
Полный дуплекс для скорости Gigabit Ethernet
Производительность внутренней магистрали – 32Гбит/с
Метод коммутации – Store-and-forward
Размер таблицы MAC-адресов – 8K записей на устройство
Изучение MAC-адресов – Автоматическое обновление
Скорость фильтрации/передачи пакетов (полудуплекс)
Ethernet: 14,880 пакетов в сек. На порт
Fast Ethernet: 148,810 пакетов в сек. На порт
Gigabit Ethernet: 1,488,100 пакетов в сек. На порт (макс.)
Буфер RAM – 512К на устройство
Физические параметры и условия эксплуатации:
Питание – 100-240В переменного тока, 50/60Гц, 1.0А макс., внутренний универсальный источник питания
Потребляемая мощность – 27,5 Ватт (макс.)
Вентиляция – 2 вентилятора 40 x 40 мм
Рабочая температура – 0 до 40 C
Температура хранения - -10 до 55 C
Влажность – От 5% до 95% без образования конденсата
Размеры – 280 x 180 x 44 мм (только устройство)
Вес – 1.748 кг (только устройство)
Для обеспечения разрабатываемой сети требуется один коммутатор D-Link DGS-1016D.
3.4.1.5 Маршрутизатор (Router).
Маршрутизатор CISCO1811/K9 с портом V.35.
Данное устройство предназначено для подключения к сетям WAN сетей небольших и средних компаний, а также филиалов, с количеством пользователей до 50 (согласно рекомендации производителя). Оно обеспечивают защиту сети от внешних вторжений, выполняя функции брандмауэра с инспекцией пакетов, антивирусной защитой, контролем трафика, функциями URL-фильтрации и авторизацией подключений.
Маршрутизатор серии 1800 (в нашем случае модель 1811) предоставляет расширенные возможности по созданию высокопроизводительных VPN-соединений на базе сетей общего пользования для создания защищенных каналов связи между удаленными офисами. Поддерживается до 50 одновременных VPN-туннелей с аппаратной шифрацией передаваемых данных.
Маршрутизатор имеет два WAN-порта с целью повышения производительности канала (балансировка нагрузки) или повышения надежности системы на случай отказа основной линии связи.
Для обеспечения разрабатываемой сети требуется два маршрутизатора CISCO1811/K9.
3.4.1.6 Консоль
Консоль ACME Portable SMK-590, 1U Промышленная серверная консоль с 16-ти портовым KVM переключателем.
Консоли управления предназначены для упрощения управлением серверами, смонтированными в телекоммуникационный шкаф. Консоль представляет собой модуль высотой 1U, в который интергрированы: TFT монитор, клавиатура и аналог «мыши» – тач-пад. В сложенном состоянии консоль занимает в шкафу всего 1U, при этом функциональность устройства такая же, как и у традиционного комплекта: монитора, клавиатуры и мыши.
Подключив к консоли KVM переключатель, возможное количество управляемых с одной консоли серверов увеличивается. Самым востребованным решением является связка: консоль + 8-портовый или 16-портовый KVM переключатель, а, применяя каскадированные переключатели, максимальное количество управляемых с одной консоли серверов может достигать 512.
Основные характеристики:
Промышленная серверная консоль высотой 1U
Высококачественный 19'' LCD экран
Разрешение экрана: 1024x768, 1280х1024
Прочное стекло с антибликовым покрытием для защиты ЖК панели
105-клавишная клавиатура со
Вес: 17,5 кг.
Габаритные размеры : (442.4mm x 44.5mm x 625.0mm)
Встроенный 16-ти портовый KVM переключатель
В комплекте кабели 16 шт. (3 in 1 – 1,8 м)
''Горячие клавиши'' выбора портов
Режим автоматического сканирования портов
Пароль доступа к портам
Порт для каскадного подключения KVM переключателей
Из пассивного сетевого оборудования предлагается использовать телекоммуникационные шкафы (стойки) 19”.
Телекоммуникационные шкафы служат для размещения оптического и электротехнического оборудования различных стандартов. Наиболее широкие возможности по функциональному применению представляет серия телекоммуникационных шкафов, предназначенных для размещения различного оборудования вплоть до компьютеров промышленного назначения. Оборудование располагается на вертикальном перфорированном профиле или на 19» полках. Перфорация соответствует стандарту DIN 41494, Part1. В перфорированный профиль устанавливаются любые стандартные устройства 19 «. Глубина постановки профиля может изменяться в зависимости от устанавливаемого оборудования. Доступны различные варианты исполнения по глубине, классу защищенности и конструкции дверей. Несколько отдельных шкафов, объединенных механически в жесткую конструкцию, могут составить единый комплекс.
Высота серверного и коммутационного оборудования, а также серверных и монтажных шкафов, обычно обозначается в специальных единицах — «юнитах» (один «юнит» (U) равен 44,45мм или 1.75»). Это позволяет на стадии проектирования сети определять необходимую вместимость шкафа в «устройствах». Неотъемлемой частью шкафов являются стандартизованные монтажные направляющие, которые имеют по 3 прямоугольных монтажных отверстия на каждый «юнит» для напольных шкафов и по 2 — для настенных.
Таблица 3.4 соответствия высот (U-мм)
Высота шкафа, U |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
42 |
Высота шкафа, мм |
640 |
908 |
1175 |
1440 |
1708 |
1975 |