Разработка беспроводной сети с 3-мя точками доступа на Бетонном заводе «Элкон»

 Осуществить поддержку  роуминга между точками доступа (пользователи могут продолжать  работать с ресурсами сети  даже во время перемещения).

Исходя из факторов, выявленных в ходе предпроектного обследования, а именно большого расстояния между подразделениями предприятия и пожеланий заказчика принято решение об использовании беспроводных сетевых технологий при построении ЛС ООО «Элкон».

 Описание беспроводных  сетевых технологий

Беспроводные сети – это довольно быстро развивающееся направление вычислительных сетей. Можно выделить следующие сферы применения данного вида сетей:

-складские помещения и фабрики;

-выставочные комплексы и конференц-залы;

-доступ к глобальной сети Интернет в гостиницах, кафе, библиотеках, студенческих городках и т.д.

-«гостевой» доступ к корпоративной сети для клиентов и партнеров;

-учебные классы.

Беспроводные технологии классифицируются по «дальнобойности» на следующие сектора:

1. Сектор локальных интерфейсов (короткодействующие технологии беспроводной передачи данных (Bluetooth),

2. Сектор локальных домашних и офисных сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (Wi-Fi),

3. Сектор региональных городских сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (WiMAX, Mobile Broadband Wi-Fi Access),

4. Сектор глобальных сетей (дальнедействующие технологии беспроводной  передачи данных на базе радиорелейных, сотовых и спутниковых технологий).

В данной работе можно сузить круг рассматриваемых секторов до сектора «локальных домашних и офисных сетей» и сектора «региональных городских сетей» по следующим причинам:

- сектор глобальных сетей рассматривать не целесообразно, так как максимальное расстояние между объектами, требующими организации канала связи не превышает 20 километров, с чем вполне может справиться сектор региональных городских сетей.

- сектор локальных интерфейсов, а в частности технология Bluetooth предназначена для устранения кабельных соединений между компьютерами, периферийными устройствами, имеет маленький радиус действия и не поддерживает сетевые протоколы TCP/IP.

В ходе выполнения предпроектного обследования было собранно достаточное количество данных, для того чтобы перейти к следующим этапам разработки локальной сети. Учитывая сделанные выводы в каждом из разделов, мы подошли к тому, что для решения поставленной задачи будет использоваться два стандарта беспроводных сетей:

-IEEE 802.11g (Wi-Fi) – в качестве стандарта на основе которого будет построена локальная сеть внутри главного офиса и сеть связывающая во едино главный офис и склад временного хранения;

-IEEE 802.16 (WiMAX) – в качестве стандарта, для организации каналов связи между разрозненными подразделениями.

Следующим этапом проектирования локальной сети будет являться этап моделирование информационных потоков предприятия с целью определения объема трафика на каждое рабочее место.

Моделирование информационных потоков на предприятии

Процесс моделирования информационных потоков на предприятии, позволяет заранее вычислить так называемые «узкие» места сети и заложить в них повышенную надежность и пропускную способность. В то же время места сети, в которых не требуется большая пропускная способность, помогут сэкономить дополнительные средства на телекоммуникационном оборудовании. На сегодняшний день существует множество CASE – средств призванных помочь специалистам на данном этапе построения сети.

С целью исключения избыточности информации в сводную таблицу (см. таблица 2.1) были включены только те сотрудники предприятия, подключение к локальной сети которых планируется организовать средствами беспроводных технологий.

Примем следующие условные обозначения типов файлов:

Т - текстовые файлы;

ЭТ – электронные таблицы;

ЭП – файлы электронной почты

ИФ – интернет файлы

ВФ – видео файлы

ФФ – фото файлы

 СЗ – SQL-запросы

 ЭК – электронные книги формата PDF

Таб. 2.1 Сводная таблица по сотрудникам выбранных отделов

Должность сотрудника	Наименование отдела	Список документов	Территориальное размещение	Программные средства	Объем трафика
Менеджер по поставкам	Коммерческий отдел	Т,ЭТ,ИФ, ЭП,ВФ,ФФ	Здание главного офиса	Ms Office, IE, Встроенные средства Windows для работы с мултимедиа	1600 Мб/день
Менеджер по закупкам	Коммерческий отдел	Т,ЭТ,ЭП,ИФ	Здание главного офиса	Ms Office, IE, Встроенные средства Windows для работы с мултимедиа	1150 Мб/день
Менеджер по работе с клиентами	Коммерческий отдел	Т,ЭП,ИФ,ФФ	Здание главного офиса	Ms Office, IE, Встроенные средства Windows для работы с мултимедиа	1250 Мб/день
Механик ОТК	Автотранспортный отдел	ЭТ,ИФ,ФФ, ЭК,СЗ,ЭП	Территория контейнерного терминала	Ms Office, IE, 1С Предприятие 8, Acrobat Rader	190 Мб/день
Оператор в удаленном цехе	Отдел погрузочно-разгрузочных работ на терминале	СЗ,ЭК,ЭП	Территория контейнерного терминала	1С Предприятие 8, Acrobat Rader, Ms Office	1700 Мб/день
Оператор на СВХ	Отдел погрузочно-разгрузочных работ на терминале	СЗ,ЭК,ЭТ,ЭП	Склад временного хранения	1С Предприятие 8, Acrobat Rader, Ms Office	1400 Мб/день

 

Из таблицы видно, что объем трафика между частями предприятия распределился следующим образом:

Здание главного офиса 4000 Мб/день

Удаленный офис 1890 Мб/день

Склады временного хранения 1400 Мб/день

Анализируя данные полученные в ходе моделирования информационных потоков предприятия можно сделать вывод о необходимой минимальной пропускной способности для каждого из выделенных мест:

-сеть внутри главного офиса: P=V/t=4000/28 800 = 0,13 Мб/с.

-сеть между главным офисом и территорией удаленного цеха: P=V/t=1890/28 000 = 0,06 Мб/c.

-сеть между главным офисом и складами временного хранения: P=V/t=1400/28 800 = 0,04 Мб/с.

Обладая данными о необходимой минимальной пропускной способности на конкретных участках сети, и зная, какие именно беспроводные технологии следует использовать при построении беспроводной локальной сети рассматриваемого предприятия можно приступать непосредственно к этапу проектирования.

 

3.3 Разработка беспроводной локальной сети на бетонном заводе «Элкон»

 

Разработка наиболее важный этап в процессе построения локальных сетей. От того на сколько квалифицированно будет выполнен данный этап непосредственно зависят такие факторы как: производительность сети, надежность, безопасность и конечно же стоимость. Именно поэтому к выполнению данного этапа следует подходить с особой тщательностью и ответственностью, так как ошибки, допущенные на данном этапе, в 90 процентах случаях выявляются только на этапе пуско-наладки. А их исправление влечет за собой высокие экономические затраты.

Проектирование сети внутри здания главного офиса

Сеть главного офиса должна быть спроектирована в соответствии следующим условиям:

-пропускная способность сети должна быть не менее 0,13 Мб/с

-сеть должна соответствовать современным стандартам безопасности (требования заказчика);

-пользователи сети должны иметь возможность свободного перемещения по территории всего здания (требования заказчика);

Сеть должна быть построена в соответствии со стандартом IEEE 802.11g (Wi-Fi)

Выбор типологии беспроводной сети

В классическом виде под топологией локальной сети понимается модель связи ее элементов (шина, кольцо, звезда). Но, на сегодняшний день не существует практически, ни одной сети организованной по тому или иному типу связи в чистом виде – все они имеют смешанную топологию. Применительно к беспроводным сетям топология - это скорее архитектура, по которой взаимодействуют элементы сети, различают инфраструктурную архитектуру и одноранговую. В рамках каждой из архитектур предусмотрены следующие режимы работы беспроводных устройств:

1. Собственно точка доступа (Access Point);

2. Мост «точка – точка» (Wi-Fi Bridge);

3. Мост «точка – много  точек» (Multi-point Bridge);

4. Репитер (Repeater);

Учитывая поставленные задачи целесообразно использовать инфраструктурную архитектуру для построения беспроводной сети внутри главного офиса.

Такая архитектура была выбрана, поскольку помимо организации взаимодействия между переносными компьютерами менеджеров требовалось организовать для них доступ в проводную локальную сеть предприятия.

Выбор активного сетевого оборудования

Для начала необходимо выбрать тип сетевого оборудования, которое будет использоваться для построения сети, а уже затем определяться с производителем.

Итак, главной задачей стоит организация покрытия всей территории здания и возможность свободного перемещения абонентов сети внутри него. Исходя из данных, полученных на этапе предпроектного обследования, о размере здания и его конструкции можно сделать вывод о том, что необходимо организовать покрытие двух площадей (1 и 2 этаж) примерной площадью 940 кв.м. Покрытие такой площади одной точкой доступа внутри здания невозможно. Поэтому следует устанавливать несколько точек доступа на этаж. Но, установка оконечных точек доступа приведен к необходимости перерегистрации абонента при перемещении его по территории здания. В качестве решения предлагается установить по 3 двухканальные точки доступа на этаж и организовать поддержку роуминга.

Первый канал используется для сигнала «маяка» (Beacon), на второй канал ставятся внутриофисные пассивные антенны с коэффициентом усиления 8 dBi, имеющие разницу front/back 20 dBi и front-направленность 60х60 градусов.

Следует учитывать, что стена толщиной в 0,5 метра при расположении устройств под углом в 45 градусов становится толщиной почти 1 метр.

Поэтому антенна с самой точкой доступа расположена ассиметрично в отношении горизонтальной оси здания (back направлен на 1/5 длины, front на 4/5). Что позволяет увеличить вероятность прохождения сигнала через вертикальные преграды.

Для экономии затрат на организацию сетевого питания для точек доступа было принято решение об использовании технологии Power of Ethernet - PoE(питания по витой паре), для организации такого питания требуются специальные адаптеры.

Для организации беспроводной сети удовлетворяющей предъявляемым требованиям, внутри здания потребуется следующее активное оборудование:

-3 двухканальных точек доступа стандарта IEEE 802.11g

-3 внешних пассивных антенн с коэффициентом усиления 8 dBi, имеющие разницу front/back 20 dB и front-направленность 60х60 градусов.

-3 адаптеров для организации питания по технологии PoE

Выбор типа оборудования и его количества произведен, теперь необходимо выбрать производителя и конкретные модели устройств. Так как задача стоит в выборе оборудования, предназначенного для работы с конкретным стандартом(IEEE 802.11g) то такие показатели как производительность, безопасность и др. технические характеристики рассматривать не имеет смысла. В качестве основных критериев выбора производителя будем использовать следующие показатели:

-безотказность  вероятность системы сохранять работоспособность в течение заданного времени, в определенном режиме эксплуатации (вероятность/время);

-ремонтопригодность – приспособленность системы к обнаружению и устранению отказов, а так же к их предупреждениям путем ТО и ремонтов (выражается в баллах от 0 до 10);

-долговечность – количество времени в течении которого система способна сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонты и ТО (время в годах);

-субъективная комплексная оценка общественности (измеряется в баллах от 0 до 10);

-цена (одна из ценовых категорий: низкая, средняя, высокая).

В ходе исследования рынка телекоммуникация было выявлено три крупнейших производителя активного сетевого оборудования: Cisco Systems, 3Com и D-Link. Ценовые категории были присвоены в ходе анализа price-листов на сетевое оборудование предоставленных, информационно справочным агентством «Пульс Цен» (www.pulscen.ru). Все полученные данные сведены в интегральную таблицу оценки производителя (таблица 3.1).

Таб. 3.1 Интегральная таблица оценки производителя

Производитель Критерий	Cisco Systems	3Com	D-Link
Безотказность	0,98/год	0,76/год	0,71/год
Ремонтопригодность	9	7	7
Долговечность	35	20	25
Субъективная комплексная оценка общественности	8	6	5
Минимальная Цена	не ниже 2100	не ниже 1400	не ниже 800

 

Возвращаясь к анализу информационных потоков проведенных во втором разделе, можно увидеть, что абоненты работающие внутри здания используют приложения критичны ко времени реакции сети, поэтому для построения сети внутри здания будет использоваться беспроводное оборудование фирмы Cisco System, высокая стоимость которого компенсируется максимально возможным показателем безотказности (см. Таб. 3.1), что в данном случае очень важно.

Был проведен поиск необходимого оборудования у производителя Cisco Systems и выбраны модели, удовлетворяющие всем предъявляемым условиям.