4к8с Инфокоммуникационные системы и сети / Курсовой проект / Готово / Сейфетдинов Р.Х. - ИСиС - Курсовой проект

- CAT1 является телефонным кабелем с частотной полосой в 0,1 МГц, ко-

торый не подходит для разрабатываемой информационной системе;

-CAT2 является устаревшей категорией;

-CAT3 с частотной полосой в 16 МГц, которая применяется для создания телефонных и локальных сетей, используя технологию 10BASE-T. Скорость пе-

редачи информации варьируется от 10 до 100 Мбит/с, однако, протяженность

сегмента не должна превышать 100 метров.

-CAT4 не используется в настоящее время;

-CAT5 с частотной полосой в 100 МГц, применяется для создания теле-

фонных и локальных сетей, используя технологию 10BASE-TXи Ethernet. Ско-

рость передачи информации до 100 Мбит/с;

- CAT5e с частотной полосой в 125 МГц, наиболее усовершенствованная категория предыдущей модели. Скорость передачи информации при использо-

вании двух пар до 100 Мбит/с, при использовании четырех пар достигает до 1000

Мбит/с. Так же, является самым популярным типом витой пары поскольку имеет низкую себестоимость;

- CAT6 с частотной полосой в 250 МГц, применяется в Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Скорость передачи информации до 10 Гбит/с, однако ограничива-

ется протяженностью не более 55 метров;

- CAT6a с частотной полосой в 500 МГц, применяется в Gigabit Ethernet се-

тях. Скорость передачи информации до 10 Гбит/с, однако ограничивается про-

тяженностью не более 100 метров;

- CAT7 с частотной полосой в 600-700 МГц, скорость передачи информа-

ции до 10 Гбит/с, однако ограничивается протяженностью не более 55 метров;

- CAT7a с частотной полосой в 1000-1200 МГц, скорость передачи инфор-

мации до 40 Гбит/с, с ограничением до 50 метров, и до 100 Гбит/с, с ограничени-

ем до 15 метров;

- CAT8 с частотной полосой в 2000 МГц, скорость передачи информации до 40 Гбит/с, с ограничением до 30 метров.

В проектируемой информационной сети планируется соединить сервер и коммутатор, к которому подключаются дополнительные коммутаторы, (в поме-

щениях, где предусмотрен доступ рабочих станций к сети), которые объединяют все ПК и периферийные устройства между собой посредством кабеля «витая па-

ра» категории CAT5e. Поскольку данный тип витой пары имеет низкую себе-

стоимость, высокую пропускную способность и предназначен для прокладки в здании.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИС

2.1 Разработка логической схемы ИС

При проектировании логической схемы информационной сети, необходи-

мо понимать работу коммутационного оборудования. Знания работы оборудова-

ния, ПО и их возможностей позволят спроектировать информационную сеть, ко-

торой будет безопасной, устойчивой к нагрузкам.

Проектированию сети присуще разделение сети на отдельные сегменты, с

помощью, коммутирующего оборудования и технологий.

Существуют несколько видов коммутирующего оборудования:

- концентратор или сетевой хаб – это одно из видов сетевых устройств,

служащие для объединения компьютерных устройств или оргтехники в цельное образование. Главной задачей таких устройств, это получение сигнала с инфор-

мацией на один и портов и дальнейшая передача это сигнала на другие порты.

Однако в работе хаба могут быть коллизии, возникающие от возможного столк-

новение пакета данных на одном из портов, процесс передачи данных в этом случае значительно замедляется;

- повторитель или репитер – это одно из видов сетевых устройств, служа-

щий для восстановления и повторения сигналов. Данное устройство работает на физическом уровне. К каждому порту повторителя подключен отдельный сигм-

нет Ethernet сети. Создается впечатление, что все узлы всех сегментов находятся в едином сегменте;

- сетевой мост или бридж – это одно из видов сетевых устройств, рабо-

тающий на канальном уровне, фильтрующий в магистрали кадры, предназначен-

ные для станции из того же сегмента, а также испорченные кадры;

- коммутатор или свитч – это одно из видов сетевых устройств, обеспечи-

вающее соединение узлов компьютерной сети для организации единой системы доступа пользователей к техническим и информационным ресурсам. С помощью коммутатора можно соединить несколько сетевых узлов. При этом соединение не будет выходить за рамки одного или несколько сегментов сети;

- сетевой шлюз – один из видов сетевых устройств или программное обес-

печение, предназначенное для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы. Принцип действия таких сетевых шлюзов это конвертирова-

ние протоколов из одного типа в протоколы других физических среды;

- маршрутизатор или роутер – один из видов сетевых устройств, являю-

щийся специализированным сетевым компьютером, имеющий минимум один сетевой интерфейс и пересылающий пакеты между различными сегментами се-

ти. В данном устройстве администратором управляются все настройки связан-

ные с решениями о пересылке на основании информации о топологии сети и оп-

ределенных правил;

- точка беспроводного доступа – это один из видов сетевых устройств,

представляющая собой базовую станцию, предназначенная для обеспечения уда-

ленного доступа новой беспроводной сети или к другой существующей сети.

Для выбора сетевого оборудования, также нужно иметь понимание сетевой модели OSI, и на каких уровнях работает, то или иное оборудование.

Сетевая модель OSI – это сетевая модель стека сетевых протоколов

OSI/ISO. Взаимодействие различных сетевых устройств друг с другом происхо-

дит посредство данной модели. При взаимодействии определенный функции выполняются на каждом уровней.

Существуют 7 уровней сетевой модели OSI:

- первый уровень - физический уровень, тип данных данного уровня явля-

ются биты. Функции данного уровня являются, работа со средой передачи, сиг-

налами и двоичными данными. Этот уровень является самым нижним уровнем модели, который определяет метод передачи данных, представленных в двоич-

ном виде, от одного устройства (компьютера) к другому. Это может быть USB,

витая пара, оптоволоконный кабель, коаксиальный кабель, радиоканал; - второй уровень – канальный уровень, тип данных данного уровня явля-

ются биты и кадры. Функция данного уровня является физическая адреса-

ция. Данные уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей

на физическом уровне и контроля ошибок, которые могут возникнуть. По-

лученные с физического уровня данные, представленные в битах, он упа-

ковывает в кадры, проверяет их на целостность и, если нужно, исправляет ошибки (формирует повторный запрос повреждённого кадра) и отправляет на сетевой уровень. Это могут быть такие протоколы как PPP, IEEE 802.22, Ethermet, DSL, ARP;

- третий уровень – сетевой уровень, тип данных данного уровня являются пакеты. Функциями данного уровня являются определение маршрута или логическая адресация. Этот уровень предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршру-

тизацию, отслеживание неполадок и «заторов» в сети. Это могут быть та-

кие протоколы как IPv4, IPv6, IPsec, AppleTalk;

- четвертый уровень - транспортный уровень, тип данных данного уровня являются сегменты, дейтаграммы. Функциями данного уровня являются прямая связь между конечными пунктами и надёжность. Этот уровень мо-

дели предназначен для обеспечения надёжной передачи данных от отпра-

вителя к получателю. При этом уровень надёжности может варьироваться в широких пределах. Существует множество классов протоколов транс-

портного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основ-

ные транспортные функции (например, функции передачи данных без под-

тверждения приёма), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обес-

печивают механизм управления потоками данных и гарантируют досто-

верность принятых данных. Это могут быть такие протоколы как TCP, UDP,SCTP;

- пятый уровень – сеансовый уровень, тип данных данного уровня являют-

ся данные. Функциями данного уровня является управление сеансом. Этот уровень модели обеспечивает поддержание сеанса связи, позволяя прило-

жениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхро-

низацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Это могут быть такие прото-

колы как RPC, PAP, L2TP;

- шестой уровень – уровень представления, тип данных данного уровня яв-

ляются данные. Функциями данного уровня являются представление и шифрование данных. Этот уровень обеспечивает преобразование протоко-

лов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, получен-

ные с прикладного уровня, на уровне представления преобразуются в фор-

мат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразуются в формат приложений. На этом уровне может осуществляться сжа-

тие/распаковка или шифрование/дешифрование, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально. Это могут быть такие протоколы как ASCII, EBCDIC;

- седьмой уровень – прикладной уровень, тип данных данного уровня яв-

ляются данные. Функция данного уровня является доступ к сетевым служ-

бам. Это верхний уровень модели, обеспечивающий взаимодействие поль-

зовательских приложений с сетью. Данный уровень позволяет приложени-

ям использовать сетевые службы: удалённый доступ к файлам и базам данных, пересылка электронной почты, отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках, фор-

мирует запросы к уровню представления. Это могут быть такие протоколы как HTTP, FTP, POP3, WebSocket.

В проектируемой информационной сети разрабатываемая логическая схе-

ма отображает топологию сети и взаимосвязь узлов сети между собой, также оп-

ределяет логические связи между элементами этой сети.

Логическая схема локальной сети отдела рекламного агентства предостав-

лено на рисунке 3.

Рисунок 3 – Логическая схема рекламного агентства

В серверной стойке сетевого оборудования находится:

Маршрутизатор CenterSW в данной сети является главным звеном в сети.

Его задачами являются: обеспечения доступа к сети интернет посредством сете-

вого шлюза, передачи пакетов с метками между коммутаторами, подмена адре-

сов оборудования и ПК посредством NAT, контроль и фильтрация сетевого тра-

фика посредством Firewall. Также ролью маршрутизатора является предоставле-

ние IP-адресов посредством DHCP.

За ним располагаются 2 коммутатора 3 уровня, далее 3 коммутатора 3

уровня с поддержкой POE. Данные коммутаторы подключены к роутеру через trunk-порт, что в свою очередь разрешает тегированный трафик между коммути-

рующим оборудованием. На самих коммутаторах настроены порты по принципу принадлежности к определенному VLANу.

Сеть была разделена на 11 VLAN ID, это:

-VLAN 10 - Отдел по работе со СМИ, с разрешенными VID 90 и 100.

-VLAN 20 – Интернет отдел, с разрешенными VID 90 и 100.

-VLAN 30 – Творческий отдел, с разрешенными VID 90 и 100.

-VLAN 40 – Отдел по работе с клиентами, с разрешенными VID 90 и 100.

-VLAN 50 – Отдел стратегического планирования, с разрешенными VID

90 и 100.

-VLAN 60 – BTL и PR отделы, с разрешенными VID 90 и 100.

-VLAN 70 – Административно-хозяйственные службы и актовый зал, с

разрешенными VID 90 и 100.

-VLAN 80 – Отдел IT, Генеральный директор, Коммерческий директор,

Сервера, с разрешенными VID 90 и 100.

-VLAN 90 – Камеры, принтеры, VOIP-телефоны, с разрешенными VID 10,20,30,40,50,60,70,80,100.

-VLAN 100 – Виртуальные машины гипервизора, с разрешенными VID 10,20,30,40,50,60,70,80,90.

-VLAN 200 – Wi-Fi сеть.

2.2 Разработка физической схемы размещения сетевого оборудования

Физическая схема проектируемой информационной сети представляет со-

бой схему, на которой представлено расположение и способ соединения всех ПК, сетевых устройств и периферийного оборудования, входящие в состав раз-

рабатываемой сети.

Рекламное агентство представляет собой арендуемое помещение с площа-

дью 1290 квадратных метров, которое расположено на одном этаже. В арендуе-

мом помещении все стены сделаны из гипсокартона и имеет навесной потолок,

что упрощает прокладку сети в данном помещении.

При проектирование информационной сети было рационально распреде-

лена прокладка кабеля учитывалось несколько правил:

-сетевой кабель желательно должен проходить в коридоре помещения;

-у каждого рабочего места должны быть 2 сетевой розетки, один для под-

ключения ПК, второй для подключения IP-телефона по POE;

- в серверном помещении все входящие кабели должны быть закросирова-

ны в порты на патч-панели. Каждый порт, которого должен быть подключен че-

рез патч-корд к порту определенного коммутатора, к которому относится та или иная розетка.

В помещении рекламного агентства расположилось:

-79 рабочих станций;

-79 voip-телефона;

-2 voip-телефона для конференций;

-22 черно-белых и 1 цветной принтер;

-1 панорамная камера и 5 купольных камер;

-5 точек беспроводного доступа

-2 коммутатора и 3 коммутатора с поддержкой POE;

-1 маршрутизатор;

-1 сервер и сетевой регистратор.

На рисунке 9 представлена физическая схема информационной сети рекламного агентства.

Рисунок 9 – Физическая схема информационной сети рекламного агентст-

ва.