Разработка проекта корпоративной вычислительной сети

Федеральное агентство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «ВГТУ»)

 

Факультет вечернего и заочного обучения

 

Кафедра «Автоматизированные и вычислительные системы»

Специальность «Вычислительные машины, комплексы,

системы и сети»

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникаций»

Тема: «Разработка проекта корпоративной вычислительной сети»

 

Пояснительная записка

Разработал(а) студент(ка)       ____________________О.С. Слоневская

                        Подпись, дата    Инициалы, фамилия

Руководитель                   ______________________М.В. Локшин

                   Подпись, дата    Инициалы, фамилия

Нормоконтролер                   ___________________________________

                        Подпись, дата    Инициалы, фамилия

Защищена _________________  Оценка  ___________________________

                                       Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2011

Федеральное агентство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «ВГТУ»)

Кафедра «Автоматизированные и  вычислительные системы»

 

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект

 

по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникаций»

Тема: «Разработка проекта корпоративной вычислительной сети»

 

 

Студент группы ВМ-072            Слоневская Оксана Сергеевна

         Фамилия, имя, отчество

Вариант 3

 

Задание: Разработать проект корпоративной вычислительной сети (КВС) для 3-х этажного здания. В приложении 1 приведено полное задание на курсовой проект.

 

 

 

 

 

 

 

Содержание и объем работы (графические  работы, расчеты и прочее): пояснительная записка – 15-20 страниц формата А4 (поясняющий текст, рисунки, расчеты, таблицы и т.д.).

 

Сроки выполнения этапов: изучение систем проектирования печатных плат – до 15.12.2010 г., оформление пояснительной  записки – до 11.01.2011г.

Срок защиты курсовой работы ________________________________________

Руководитель                              ___________________________М.В. Локшин

        Подпись, дата                          Инициалы, фамилия

Задание принял студент             ________________________О.С. Слоневская

        Подпись, дата                              Инициалы, фамилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАМЕЧАНИЯ РУКОВОДИТЕЛЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...…………………………………………………………………………….……....5

1 Системное проектирование  корпоративной вычислительной сети…………………..…….6

1.1 Системное проектирование……………………………………………..………………6

1.2 Определение перечня  сервисов КВС и трафика, генерируемого  пользователем…………………………………………………………………………………….....7

1.3 Расчет трафика,  генерируемого пользователями………………………………………8

2 Разработка вариантов конфигурации КВС……………………………….............................11

2.1 Выбор оптимального  варианта конфигурации……………………………………..…..11

2.2 Формирование схемы  КВС и оценка трафика сети………………………................12

2.3 Модификация функциональной  схемы КВС по расчету трафика………...............15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..…...…………………………………………………………….......................17

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.……………………………………………………………………..18

ПРИЛОЖЕНИЕ 1……………………………………………………………………………….19

ПРИЛОЖЕНИЕ 2………………………………………………………………………………21

 

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время информационно-вычислительные сети являются мощным средством обработки информации, обеспечивающим: большие информационно-вычислительные мощности, математические модели, базы данных, информационно-поисковые и справочные службы, также эффективное коллективное использование имеющихся ресурсов, высокую надежность обработки информации благодаря резервированию и дублированию ресурсов, интегрированную передачу и обработку данных, речи, изображений, простые формы расширения сети, изменения ее конфигурации и характеристик.

Теория вычислительных систем и информационно-телекоммуникационных сетей дает все более разнообразные практические приложения, появляются новые типы систем и сетей, совершенствуется технология обработки, передачи и хранения информации. Системы, имеющие ранее небольшое значение при решении задач управления технологическими процессами, в последние годы получили бурное развитие и заняли достойное место в иерархии современных средств обработки информации.

В данном курсовом проекте производится проектирование офисной локальной сети и рационализация ее структуры на основе сторонней разработки. В приложении 1 приведено полное задание на курсовой проект.

 

 

1 СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОРПОРАТИВНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

 

Корпоративная вычислительная сеть (КВС) рассматривается как основа комплекса технических средств информационной системы предприятия, характеризуемого конкретной предметной областью. Основное содержание проектирования КВС:

• сравнительный анализ различных вариантов архитектуры КВС с системных позиций по основным параметрам: производительность (быстродействие), надежность, расширяемость, масштабируемость, управляемость, защищенность (информационная безопасность), стоимость;
• разработка структурной схемы КВС, структуры аппаратного и программного обеспечения для предоставления пользователям заданного перечня услуг (сервисов), включая услуги глобальной вычислительной сети.

При создании КВС перед разработчиком  стоит проблема: при известных данных о назначении, перечне функций КВС и основных требованиях к комплексу технических и программных средств КВС построить сеть для информационной системы в заданной предметной области.

Методика проектирования состоит  из следующих этапов

• системное проектирование (технико-экономическое обоснование разработки);
• разработка конфигурации;
• разработка архитектуры;
• планирование информационной безопасности;
• расчет экономической эффективности.

 

1. Системное проектирование

 

Системное проектирование (технико-экономическое  обоснование разработки) КВС (рисунок 1) включает анализ предметной области, обоснование потребности проектирования вычислительной сети и определение перечня функций и соответствующих услуг (сервисов), предоставляемых пользователям в вычислительной сети.

 

 

Рисунок 1 - Этапы системного проектирования КВС

 

Основными целями КВС предприятия  являются:

• связь (включая связь с удаленными отделами);
• совместная обработка информации;
• совместное использование файлов;
• использование ресурсов Интернет;
• централизованное управление компьютерами;

• контроль за доступом к важным данным (информационная безопасность);

• централизованное резервное копирование всех данных (надежность хранения).

 

2. Определение перечня сервисов КВС и трафика, генерируемого пользователем.

 

Для рассматриваемого предприятия  в результате обследования определена потребность в следующих сервисах КВС:

–   централизованный файл-сервис (ФС1);

–   файл-сервис группы 5 (ФС2);

–   файл-сервис группы 6 (ФС3);

–   сервис печати (СП);

–   централизованный сервер базы данных (БД);

–   электронная почта (E-mail);

–   web-сервис (Web).

Обозначения: ФСi – доступ к i-й разделяемой  файловой системе (i-й файл-сервер); БДj – доступ к j-й базе данных; СПs –  сервер печати.

 

1.3  Расчет трафика, генерируемого  пользователями

 

Основной целью создания КВС  является обеспечение минимального времени доставки информации пользователям КВС или, другими словами, обеспечение требуемой пропускной способности каналов связи и среды передачи КВС. Для сервисов, генерирующих трафик типа «массовая передача» (например, пересылка файлов, печать файлов), значение трафика оценим по формуле 1,

 

(1)

 

где L - размер файла (байт); T – допустимое время передачи (с); Kпр – коэффициент, учитывающий накладные расходы на стек протоколов.

Для сервисов, генерирующих трафик типа «пинг-понг» (транзакции в интерактивном режиме при работе с базами данных), значение трафика оценим по формуле 2

 

(2)

 

где Q – длина пакета (байт); T –  время обдумывания пользователя на одну транзакцию (с); n=Kпр*L/Qп – число пакетов, пересылаемых в одной транзакции; L – объем данных в одной транзакции (байт); t - среднее время задержки пакета.

Задержка t складывается из задержек на клиенте, сервере или маршрутизаторах  и может оказаться существенной при использовании составных каналов для связи с удаленными филиалами организации. При этом не учитывается среднее время задержки.

Введем индексы i для типов пользователей и j – для сервисов, рассчитаем трафик для каждого пользователя и сервиса:

 

 

Рисунок 2 – Матрица трафика сети

 

 

По формуле 3 рассчитаем вероятность  обращения пользователя i-го типа к j-тому сервису:

 

(3)

 

где Qij (i=1..6, j=1..7) суммарный объем  транзакций пользователя i-го типа при работе с j-м сервисом за Tsм - восьмичасовой рабочий день (т.е. Tsм = 8).

 

 

Рисунок 3 – Матрица вероятностей обращения пользователя i-го типа

к j-тому сервису

 

Для детализации потребности пользователей  в конкретных сервисах определено шесть  типовых групп, в которые входит каждый пользователь (в соответствии с заданием на курсовой проект).

Оценка различных вариантов  архитектуры КВС производится с  системных позиций по критериям: производительность (быстродействие), надежность, расширяемость, масштабируемость, управляемость, защищенность (информационная безопасность), стоимость.

На стадии системного проектирования и выбора конфигурации КВС выберем  следующие критерии достижения целей проектирования:

• Y1 - пропускная способность среды передачи (для главного здания);
• Y2 – пропускная способность каналов связи с удаленными отделами 1-4;
• Y3 – информационная безопасность (уровень защиты от вторжения через Интернет);
• Y4 – уровень затрат на создание КВС (экспертная оценка по 10-балльной шкале).

Выделен отдельный критерий Y2 –  пропускная способность каналов  связи с удаленными отделами, поскольку неоправданное завышение пропускной способности этих каналов повлечет значительное увеличение затрат. Критерий информационной безопасности Y3 учитывает только уровень защиты от вторжения через Интернет - основную угрозу, защита от которой требует дополнительных затрат. В таблице 1 приведено соответствие критериев Y1, Y2 и Y3 целям проектирования.