Разработка корпоративной компьютерной сети

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

 

 

 

Кафедра «Информационные системы  и телекоммуникации»

 

 

 

Курсовая работа

на тему: «Разработка  корпоративной компьютерной сети» 

 

 

По дисциплине:

«Корпоративные компьютерные системы»

 

 

                                                                       

 

               

 

 

 

Выполнил: студент гр 1191

Семенов А.А.

 

Проверил: Косолапов А.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

Самара 2012 г.

 

 

Содержание

 

 

Введение

В курсовой работе требуется построить корпоративную сеть, пользуясь современными технологиями, позволяющими решить поставленную задачу. определить параметры сети, задать IP- адреса и рассмотреть достоинства и недостатки одноранговой сети.

Задание:

КИС имеет два помещения, площадью S₁=60 м² и S₂= 50 м² соответственно. Помещения находятся в разных зданиях, расстояние между зданиями

L= 8000 м. Необходимо организовать в одном помещении локальную сеть 1-го, а в другом более высокого ранга, снабженную кабельным выходом в Internet на скорости V₁= 1000 Mb/s и точками доступа для мобильных пользователей. Сеть в первом помещении должна соответствовать классу В, а во втором  классу A. Внутри сетей скорость передачи данных должна быть не менее V₂= 100 Mb/s. Обеспечить отказоустойчивость и безопасность сети. Смоделировать фрагмент сети класса В. Определить задержки, вносимые активным и пассивным оборудованием. N₁₁=3 и N₁₂=4- количество подсетей. N₂= 4 количество виртуальных сетей.

 

1.Корпоративной информационной системы

Информационная сеть – совокупность оборудования, программных  приложений и услуг, необходимых  современным пользователям, предприятиям и организациям. Приложения для решения  конкретных задач позволяют эффективно использовать ресурсы сетевой инфраструктуры, причем любому пользователю должны быть доступны все необходимые данные в любом месте и в любое время.

Корпоративная информационная система (КИС) — управленческая идеология, объединяющая бизнес-стратегию и  информационные технологии. Корпоративная информационная система - это масштабируемая система, предназначенная для комплексной автоматизации всех видов хозяйственной деятельности небольших и средних предприятий, в том числе корпораций, состоящих из группы компаний, требующих единого управления. Корпоративные информационные системы являются развитием систем для рабочих групп, они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характерна архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При разработке таких систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых информационных систем. Однако в крупных информационных системах наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

Для групповых и корпоративных  систем существенно повышаются требования к надежности функционирования и  сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах баз[3].

2.Сетевые технологии

Сетевая технология –  это согласованный набор стандартных  протоколов и реализующих программно – аппаратных средств, достаточный для построения вычислительной сети. Протоколы, на основе которых строится сеть определенной технологии, специально разрабатывались для совместной работы, поэтому от разработчика не требуется дополнительных усилий по организации их взаимодействия. Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями, имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети.

Ethernet

Эта технология была разработана  в 1970 году Исследовательским центром  в Пало-Альто, принадлежащем корпорации Xerox. В 1980 г. на его основе появилась спецификация IEEE 802.3. Пожалуй, самой характерной чертой Ethernet является метод доступа к среде передачи - CSMA/CD (carrier-sense multiple access/collision detection) - множественный доступ с обнаружением несущей. Перед началом передачи данных сетевой адаптер Ethernet "прослушивает" сеть, чтобы удостовериться, что никто больше ее не использует. Если среда передачи в данный момент кем-то используется, адаптер задерживает передачу, если же нет, то начинает передавать. В том случае, когда два адаптера, предварительно прослушав сетевой трафик и обнаружив "тишину", начинают передачу одновременно, происходит коллизия. При обнаружении адаптером коллизии обе передачи прерываются, и адаптеры повторяют передачу спустя некоторое случайное время (естественно, предварительно опять прослушав канал на предмет занятости). Для приема информации адаптер должен принимать все пакеты в сети, чтобы определить, не он ли является адресатом.

Различные реализации - Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet - обеспечивают пропускную способность соответственно 10, 100 и 1000 Мбит/с. Сравнение представлено в таблице 1.

 

Таблица 1

	Ethernet	Fast Ethernet	Gigabit Ethernet
Номинальная скорость передачи информации, Мбит/с	10	100	1000
Среда передачи	Витая пара, коаксиал, оптоволокно	Витая пара, оптоволокно	Витая пара, оптоволокно
Варианты реализации	10 Base2, 10 BaseT, 10 Base5, 1 Base5, 10 Broad36	100 Base-TX, 100 Base-FX, 100 Base-T4	1000Base-X 1000Base-LX 1000Base-SX 1000Base-CX 1000Base-T
Топология	Шина, звезда	звезда	звезда

 

Основной недостаток сетей Ethernet обусловлен методом доступа  к среде передачи: при наличии  в сети большого количества одновременно передающих станций растет количество коллизий, а пропускная способность  сети падает. В экстремальных случаях скорость передачи в сети может упасть до нуля. Но даже в сети, где средняя нагрузка не превышает максимально допустимую рекомендованную (30-40% от общей полосы пропускания), скорость передачи составляет 70-80% от номинальной. В некоторой степени этот недостаток может быть устранен применением коммутаторов (switch) вместо концентраторов (hub). При этом трафик между портами, подключенными к передающему и принимающему сетевым адаптерам, изолируется от других портов и адаптеров.

 

Весьма существенным преимуществом различных вариантов Ethernet является обратная совместимость, которая позволяет использовать их совместно в одной сети, в  ряде случаев даже не изменяя существующую кабельную систему.

Эта технология настолько  распространена и разнообразна, что заслуживает отдельного обзора.

Token Ring.

В 1970 году эта технология была разработана компанией IBM, а  после стала основой стандарта IEEE 802.5. Token Ring является сетью с передачей  маркера. Кабельная топология - звезда или кольцо, но в логически данные всегда передаются последовательно от станции к станции по кольцу. При этом способе организации передачи информации по сети циркулирует небольшой блок данных - маркер. Каждая станция принимает маркер и может удерживать его в течении определенного времени. Если станции нет необходимости передавать информацию, она просто передает маркер следующей станции. Если станция начинает передачу, она модифицирует маркер, который преобразовывается в последовательность "начало блока данных", после которого следует собственно передаваемая информация. На время прохождения данных маркер в сети отсутствует, таким образом остальные станции не имеют возможности передачи и коллизии невозможны в принципе. При прохождении станции назначения информация принимается, но продолжает передаваться, пока не достигнет станции-отправителя, где удаляется окончательно. Для обработки возможных ошибок, в результате которых маркер может быть утерян, в сети присутствует станция с особыми полномочиями, которая может удалять информацию, отправитель которой не может удалить ее самостоятельно, а также восстанавливать маркер. Поскольку для Token Ring всегда можно заранее рассчитать максимальную задержку доступа к среде для передачи информации, она может применяться в различных автоматизированных системах управления, производящих обработку информации и управление процессами в реальном времени. Для сохранения работоспособности сети при возникновении неисправностей предусмотрены специальные алгоритмы, позволяющие в ряде случаев изолировать неисправные участки путем автоматической реконфигурации. Скорость передачи, описанная в IEEE 802.5, составляет 4 Мбит/с, однако существует также реализация 16 Мбит/с, разработанная в результате развития технологии Token Ring.

FDDI

Технология Fiber Distributed Data Interface (FDDI) была разработана в 1980 году комитетом ANSI. Была первой технологией локальных сетей, использовавшей в качестве среды передачи оптоволоконный кабель. Причинами, вызвавшими его разработку, были возрастающие требования к пропускной способности и надежности сетей. Этот стандарт оговаривает передачу данных по двойному кольцу оптоволоконного кабеля со скоростью 100 Мбит/с. При этом сеть может охватывать очень большие расстояния - до 100 км по периметру кольца. FDDI, также как и Token Ring, является сетью с передачей маркера. В FDDI разделяются 2 вида трафика - синхронный и асинхронный. Полоса пропускания, выделяемая для синхронного трафика, может выделяться станциям, которым необходима постоянная возможность передачи. Это очень ценное свойство при передаче чувствительной к задержкам информации - как правило, это передача голоса и видео. Полоса пропускания, выделяемая под асинхронный трафик, может распределяться между станциями с помощью восьмиуровневой системы приоритетов. Применение двух оптоволоконных колец позволяет существенно повысить надежность сети. В обычном режиме передача данных происходит по основному кольцу, вторичное кольцо не задействуется. При возникновении неисправности в основном кольце вторичное кольцо объединяется с основным, вновь образуя замкнутое кольцо. При множественных неисправностях сеть распадается на отдельные кольца.

 

Высокая надежность, пропускная способность и допустимые расстояния, с одной стороны, и высокая  стоимость оборудования, с другой, ограничивают область применения FDDI соединением фрагментов локальных сетей, построенных по более дешевым технологиям.

Технология, основанная на принципах FDDI, но с применением  в качестве среды передачи медной витой пары, называется CDDI. Хотя стоимость  построения сети CDDI ниже, чем FDDI, теряется очень существенное преимущество - большие допустимые расстояния[4].

3. Разработка сети

В данной работе будет  использоваться одноранговая сеть для  первого помещения и серверная  сеть для второго помещения.

Одноранговые, децентрализованные или пиринговые (от англ. peer-to-peer, P2P —  один на один, с глазу на глаз) сети — это компьютерные сети, основанные на равноправии участников. В таких  сетях отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервер, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов.

Децентрализованные (одноранговые) сети не содержат в своем составе выделенных серверов. Функции управления сетью в них поочередно передаются от одной PC к другой. Ресурсы одной PC (диски, принтеры и другие устройства) оказываются доступными другим PC.

Наиболее распространенными  программными продуктами, позволяющими строить одноранговые сети, являются следующие программы и пакеты: Novell NetWare Lite, Windows for Workgroups, Artisoft LANtastic, LANsmart, Invisible Software NET-30 и др. Все они могут работать под управлением DOS. Для одноранговой сети могут быть использованы также ОС Windows 95/98 и Windows NT/2000 Prof.

Развертывание одноранговой сети для небольшого числа PC часто  позволяет построить более эффективную  и живучую распределенную вычислительную среду. Сетевое программное обеспечение  в них является более простым по сравнению с централизованными сетями. Здесь не требуется установка файл-сервера (как компьютера, так и соответствующих программ), что существенно удешевляет систему. Однако такие сети слабее с точки зрения защиты информации и администрирования.

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая  группа — это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 30 компьютеров. Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей. Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров.В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов, но не клиентов или рабочих станций (workstation). Об этом мы поговорим чуть ниже. В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows 9Х, Microsoft Windows 2000/XP, встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополнительного программного обеспечения не требуется.

Реализация 

Одноранговая есть характеризуется  рядом стандартных решений:

• компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;
• пользователи сами выступают в роли админисфаторов и обеспечивают защиту информации;
• для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.