Модернизация компьютерной сети стоматологической клиники

2

1



Автономная некоммерческая организация высшего образования 
«Российский новый университет»

ФакультетИнформационных Систем и Компьютерных Технологий


Кафедра телекоммуникационных систем и информационной безопасности


	

	Бакалаврская работа



на темуМодернизация компьютерной сети стоматологической клиники 
«Smail 32»




студентки    5    курса
   заочной    формы обучения
направления подготовки
Информационные системы и технологии
направленности (профиля
Информационные системы и технологии в телекоммуникациях
Ипатовой Анны Михайловны


Руководитель:

старший преподаватель Гуськов Борис Леонидович


Консультант:_______________________________
(должность, звание, фамилия, имя, отчество)

Допустить к защите:
заведующий кафедрой
__________________________________


«____» ____________________ 20___ г.



Москва
2017 г.




АНО ВО «Российский новый университет»

УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
______________________________
(фамилия, имя, отчество, подпись)

«___» ______________ 20___ г.

ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу
(бакалаврскую работу)
студентки Ипатовой анны Михайловны



Факультет Информационных Систем и Компьютерных Технологий
Кафедра  Телекоммуникационных систем и информационной безопасности
Направление подготовки  09.03.02 Информационные системы и технологии

Направленность (профиль) Информационные системы и технологии в телекоммуникациях
Тема Модернизация компьютерной сети стоматологической клиники 
«Smail 32»

утверждена приказом проректора АНО ВО «Российский новый университет»

от «___» _____________20___ г. № ____.


Основные вопросы, подлежащие исследованию:

1. Провести анализ существующих информационных систем
2. Проанализировать варианты модернизации ЛВС для заданных условий
3. Разработать сметы затрат программного и технического обеспечений модернизации сети
4. Обосновать экономическую эффективность модернизации


Срок сдачи законченной выпускной квалификационной работы на кафедру
«____» ____________ 20___ г.

Дата выдачи задания «____» ___________ 20___ г.

Руководитель ВКР
старший преподаватель Гуськов Борис Леонидович
Консультант ВКР_______________________________
                                                                            (Ф.И.О., подпись)
Задание получил _______________________________
                                                                       (дата, подпись студента)




АНО ВО «Российский новый университет»

Факультет/институт/филиал__________________________________________
Кафедра ___________________________________________________________

УТВЕРЖДАЮ
Руководитель выпускной
квалификационной работы
Гуськов Б.Л.


«___» ________________ 20___ г.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН-ГРАФИК
подготовки выпускной квалификационной работы
(бакалаврской работы)

на тему Модернизация компьютерной сети стоматологической клиники 
«Smail 32»
студентки    5    курса    заочной   формы обучения
направления подготовки Информационные системы и технологии
Ипатовой Анны Михайловны


№

Выполняемые работы и мероприятия

Сроки
выполнения

Отметка о
выполнении

1 

Выбор темы, составление календарного плана графика работы и согласование его с руководителем





2 

Подбор и предварительное знакомство с литературой по избранной теме





3 

Подбор материала, его анализ и обобщение





4 

Написание текста ВКР, представление чернового варианта ВКР руководителю





5 

Доработка ВКР в соответствии с замечаниями руководителя





6 

Предоставление ВКР для проверки в системе «Антиплагиат.Вуз» и предзащита ее на заседании
выпускающей кафедры





7 

Доработка ВКР в соответствии с замечаниями, высказанными на предзащите, окончательное
оформление работы





8 

Получение отзыва руководителя на работу студента в период подготовки ВКР





9 

Передача завершенной работы с отзывом руководителя и протоколом проверки в системе «Антиплагиат.Вуз» на выпускающую кафедру, размещение текста ВКР в ЭБС





10 

Подготовка к защите (подготовка доклада и раздаточного материала), ознакомление с рецензией (при наличии)





11 

Защита выпускной квалификационной работы





Студент(ка)___________________ Дата «_____» _________________ 20 ___ г.
                                            (подпись)



Содержание



ВВЕДЕНИЕ	5

	ГЛАВА 1ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ	7

	1.1. Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия	7

	1.2.  Анализ существующих информационных систем, использованных в предметной области	…………………………………………………………………8

ГЛАВА 2  РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СЕТИ, РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ……………………………………………………………………….12

	2.1 Оценка информационных потоков предприятия	12

	2.2 Расчет пропускной способности сети	14

	2.3 Разработка структурной схемы сети	17

	2.4 Описание топологии сети и выбор оборудования	17

	2.5 Сравнение вариантов формирования вычислительной сети	33

ГЛАВА 3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА	41

	3.1 Расчет по созданию и размещению ЛВС	42

	3.2 Расчет сметной стоимости сети.	44

Заключение	52

Список использованных источников	53






Введение



На сегодняшний день компьютер широко используется во всем мире и  применяется в сферах государственных учреждений, банков, в областях медицины и образования, а также в сферах производства и торговли.  Такое широкое распространение компьютера связано со следующими его преимуществами:  сокращением финансовых и временных затрат,  повышением эффективности и производительности труда. 

С постоянно растущими объёмами регистрируемой, хранимой и обрабатываемой информации, наличия только одних компьютеров недостаточно. Для нормального функционирования информационных систем, различных программ, обеспечения доступа к данным необходима объединённая компьютерная среда, которая позволит получить доступ к нужной информации на других компьютерах. Такую среду способна обеспечить вычислительная сеть, которая позволит объединить компьютеры. 

Однако, сетевая среда требует постоянного совершенствования и модернизации так как в связи с обновлением и развитием технологий на рынке сетевых и программных средств появляются устройства, поддерживающие новые технологии передачи данных.

Актуальность темы связана с необходимостью модернизации существующих локальных сетей предприятий и организаций в связи с появлением новых технологий передачи данных и новых устройств, их поддерживающих.

В модернизации устаревшего оборудования и сетей в первую очередь нуждаются медицинские учреждения.

В связи с этим возникает потребность в проектировании и внедрении вычислительной сети, которая обеспечит основу для полноценной работы информационных систем, которые, в свою очередь, позволят решить существующие проблемы, а также позволят выполнять новые задачи.

Целью данной дипломной работы является проект модернизации локальной вычислительной сети для стоматологической поликлиники. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи: 

провести технико-экономическое исследование предметной области;

анализ существующих информационных систем (ИС), используемых в предметной области;

проанализировать варианты модернизации локальной вычислительной сети для заданных условий;

разработать сметы затрат программного и технического обеспечениймодернизации проектируемой сети;

сформулировать мероприятия по обеспечению информационной безопасности сети;

 обосновать экономическую эффективность модернизации и внедрения локальной вычислительной сети стоматологической клиники.




Глава 1	Технико-экономическое исследование предметной области

1.1. Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия

Первая стоматологическая клиника «Smail 32» была открыта в 2000 г. 
За годы эффективной работы «Smail 32» основала несколько клиник, в том числе, детскую,оказывающие качественные стоматологические услуги. Основанию новых клиник помоглибесчисленные обращения довольных пациентов и наблюдение за стоматологическим рынком в Москве.

С самого начала «Smail 32» сотрудничает по системе ДМС с крупными страховыми компаниями. В партнерахклиники –лидеры страхования: «Ингосстрах»,«УралСиб», «Ресо-Гарантия», «РОСНО»,«Ренессанс»,«АльфаСтрахование»,  и многие другие.

1.  Соответствующая качеству стоимость услуг.

2. Высококвалифицированные врачи.

3. У клиникилучшее оборудование, инновационные аппараты, материалы производства США,Японии,Германии,и отечественные материалы, хорошопоказавшие себя.

4.  В список услуг входят:

 - профилактика и гигиена

- ортопедия

- хирургия

- имплантология

 - ортодонтия

 - терапия

 - пародонтология

 - детская стоматология.

Организационная структура одной из частных клиник сети показана на рисунке 1.1.



Рис. 1.1 Организационная структура стоматологической клиники



Главврач клиники руководит лечебным  процессом в клинике. Лечебный и сестринский персонал занимается непосредственной работой с больными.

Бухгалтер контролирует учет работ, основные средства и начисление заработной платы.

Менеджер по кадрам ведет кадровую работу в клинике. Дополнительный персонал занимается хозяйственной деятельностью, охраной и поддержкой оборудования.

1.2.  Анализ существующих информационных систем, использованных в предметной области



В здании поликлиники присутствует  компьютерная сеть: доступ в Интернет осуществляется с помощью коммутаторов D-Link. Медсестры и врачи также могут заносить информацию с бумажных носителей с помощью установленного на их компьютеры программного обеспечения. Персонал постоянно разговаривает по телефону с клиентами (поправки, уточнения, и другая информация), а так же получение и отправка документов по факсу. 

Всю систему обслуживает программист клиники.

Аппаратная архитектура системы показана на рисунке 1.2.



Рис.1.2.  Аппаратная архитектура поликлиники



На текущий момент организация использует антивирусную защиту NOD 32, как основное средство защиты пользовательской информации.

На каждом рабочем месте преподавателя установлен программный пакет MSOffice 2010 для малого бизнеса.

Рабочее место главного врача оснащено браузером Chrome и встроенными программами браузера для просмотра электронной почты.

Рабочие места остальных врачей и медсестер также оснащены антивирусными программами, редакторами текстови программами для редактирования изображений.

Программная архитектура клиники представлена на рисунке 1.3







Рис. 1.3Программная архитектура поликлиники



Спецификация оборудования, используемого в поликлинике представлена в таблицах 1.1 и 1.2.



Таблица №1.1 

Конфигурация ПЭВМ









Таблица №1.2.

Конфигурация ЭВМ «Сервер»



В связи с переездом поликлиники в новое здание и ее расширением появилась необходимость в модернизации локальной вычислительной сети.

Проект локальной вычислительной сети предполагает несколько методов ее реализации.


Глава 2  Разработка структуры сети, расчет и выбор элементов	

2.1 Оценка информационных потоков предприятия	

Деятельность любой компании связана с использованием и работой различного рода информацией. Схема информационных потоков объединяет в себе передаваемую информацию, существующую во внешней и во внутренней среде самой компании. На (Рис. 2.1) приведена схема взаимодействия компании с внешней средой и существующие информационные потоки. Информационным потоком считают совокупность сообщений, циркулирующих внутри системы, а также между этой системой и средой, внешней по отношению к ней, необходимых для управления и контроля логистических операций. Не в такой мере важными представляются такие характеристики потоков информации как адресность, режим передачи информации и объем передаваемой информации. 

В проекте необходимо учитывать: 

– возможность обмена информацией между сотрудниками; 

– возможность контроля работы сотрудников, получение отчетов вышестоящим руководством; 

– возможность быстрого оповещения о событиях; 

– выход и получение информации в сети. 

В схеме сетевых потоков производится обмен данными между сотрудниками в пределах локальной сети, с руководством клиники и внешней средой через сеть Интернет.

Схема сетевых потоков показана на рисунке 2.1



Рис. 2.1. – Схема сетевых потоков

Рассмотрим схему сетевых потоков при наличии сервера архивирования и хранения данных. В этом случае потоки данных от компьютеров сотрудников будут направляться на сервер и архивироваться там в соответствии с заданными в информационной системе параметрами архивации. Схема изменённых потоков данных показана на рисунке 2.2.



Рис. 2.2. – Схема сетевых потоков с участием сервера резервного копирования



Сделаем расчет пропускной способности сети с учетом использования протоколов сети Ethernet в вычислительных сетях.

2.2 Расчет пропускной способности сети	

	На предприятии имеется 23 станции, из которых организовываются сегменты ЛВС. Эти сегменты в зависимости от тяготения отделов друг к другу разбиваются на технологические группы. 

Данные:

1. Число рабочих станций – 23

2. Скорость передачи данных – В = 1000 Мбит/с.

3. Длина пакет – ln=1518 байтов.

4. Длина сегмента – Lc = 550 м.

5. Интенсивность потока кадров –  = 692,6 пакет/c

Расчет параметров ЛВС.

1. Время передачи одного пакета

					(2.1)



Время распространения сигнала по физической среде

					(2.2)

где V-скорость распространения сигнала по кабелю V=231000 км/c.



с

Параметр дальнодействия

					(2.3)

			




4. Пропускная способность моноканала

					(2.4)

где e=2,7

	

5. Коэффициент загрузки моноканала

				?к ,	(2.5)

692,6?0,12?10-4 = 0,0083

6. Коэффициент использования сети

					(2.6)

				

7. Нормированная средняя задержка передачи пакетов при постоянной длине пакета

				,	(2.7)



8. Критерий эффективности ЛВС:

					(2.8)

					(2.9)

					(2.10)

M – число рабочих станций





					(2.11)







Большое число наиболее часто применяемых критериев эффективной работы сети можноразбить на две группы. Первая группа определяетнадежностьсети, вторая –производительность работы.

Производительность сети можно измерить двумя типамипоказателей:

- временными, оценивающими задержку, вносимую сетью при выполнении обмена данными, 

- с помошью показателей пропускной способности, показывающих количество информации, которую передает сеть за единицу времени. Результаты расчетов внесем в таблицу 2.1.

Таблица № 2.1 

Результаты расчетов



При анализе характеристик можно сделать вывод о том, что нормированная средняя задержка удовлетворяет нормам. Пропускная способность канала и эффективность использования ЛВС имеют хорошие показатели.

2.3 Разработка структурной схемы сети	

На основе планов компании и разработанных информационных потоков составляем структурную схему сети. Критерии, по которым ведется разработка схемы сети: 

– затраты на создание; 

– надежность и отказоустойчивость; 

– быстродействие; 

– оптимальное расположение активного и пассивного оборудования с учетом особенности построения здания. 

Учитывая критерии, особенности построения здания, разрабатываем структурную схему вычислительной сети (рис. 2.3).



Рис. 2.3 – Схема сети

Рассмотрим выбор топологии сети и выбор основного сетевого оборудования.

2.4 Описание топологии сети и выбор оборудования	

Стандарт 802.11nпо скорости передачи сравним с проводными стандартами связи. Максимальная скорость передачи данных стандарта 802.11n на много превышает скорость классического Wi-Fi.

Можно отметить следующие преимущества стандарта 802.11n:

–высокая скорость передачи данных (~300 Мбит/с);

– равномерное, устойчивое, надежное и качественное покрытие зоны действия станции, отсутствие непокрытых участков;

– совместимость с предыдущими стандартами Wi-Fi.

Недостатки:

– высокая мощность потребления;

– два рабочих диапазона (возможная замена оборудования);

–сложная и более габаритноеоборудование.

Повышение скорости передачи данных в стандарте IEEE 802.11n достигается, благодаря удвоению ширины канала с 20 до 40 МГц, и за счет использования технологии MIMO.								Технология MIMO (Multiple Input Multiple Output) предусматривает применение несколькихпринимающих и передающих антенн. По аналогии традиционные системы с одной передающей и одной принимающей антенной, называются SISO (Single Input Single Output).	Стандарт IEEE 802.11n основан на технологии OFDM-MIMO. Большое количество реализованных в нем технических деталей позаимствовано из стандарта 802.11a, тем не менее в стандарте IEEE 802.11n предполагается использование как частотного диапазона, принятого для стандарта IEEE 802.11a, так и частотного диапазона, принятого для стандартов IEEE 802.11b/g. Таким образом устройства, поддерживающие стандарт IEEE 802.11n, могут работать в частотном диапазоне либо 5, либо 2,4 ГГц.



Рис. 2.4 Принцип реализации технологии MIMO

 	Передаваемая последовательность делится на параллельные потоки, из которых на приемном конце восстанавливается исходный сигнал. Тутпоявляется некоторая сложность — каждая антенна принимает суперпозицию сигналов, которые необходимо разделять друг от друга,для чего на приемном конце применяется специально разработанный алгоритм пространственного обнаружения сигнала. Этот алгоритм основан на выделении поднесущей и оказывается тем сложнее, чем больше их число. Минусом использования технологии MIMOявляется громоздкость и высокая сложность системы и, следовательно, более высокое потребление энергии. Чтобы обеспечить совместимость MIMO-станций и традиционных станций предусмотрено три режима работы:

- Унаследованный режим (legacy mode).							- Смешанный режим (mixed mode).							- Режим зеленого поля (greenfieldmode).

Каждому из трех режимов работы соответствует своя структура преамбулы — служебного поля пакета, которое указывает на начало передачи и служит для синхронизации передатчика и приемника. В преамбуле находится информация о типе пакета и егодлине, виде модуляции, выбранном методе кодирования, а также обо всех параметрах кодирования. Чтобы не было конфликтов в работе станций MIMO и обычных (с одной антенной), во время обмена между станциями MIMO в пакет включается особая преамбула и заголовок. Получив такую информацию, работающие в унаследованном режиместанции, откладывают передачу до завершения сеанса между станциями MIMO. Так же, структура преамбулы определяет некоторые первичные задачи приемника, такие как оценка мощности принимаемого сигнала для системы автоматической регулировки усиления, обнаружение начала пакета, смещение по времени и частоте.

Режимы работы станций MIMO.

	Унаследованный режим. Предусмотрен для обеспечения обмена между двумя станциями с одной антенной. Передача данныхпроисходит по протоколам 802.11а. В случае, если передает информацию станция MIMO, а получает — обычная станция, то в передающей системе используется только одна антенна и процесс передачи идет так же, как и в предыдущих версиях стандарта Wi-Fi. Если передача идет в обратном направлении, то станция MIMO задействуетнесколько приемных антенн, однако в этом случае скорость передачи не максимальная. Структура преамбулы в этом режиме такая же, как в версии 802.11а.

Смешанный режим. 

В этом режиме обмен осуществляется как  между обычными станциями, так и между системами MIMO. В этом случае системы MIMO генерируют два типа пакетов, в зависимости от типа приемника. С обычными станциями обмен данными идет медленно, потому что они не могут работать на высоких скоростях, а между системами MIMO — намного быстрее. Тем не менее скорость передачи ниже, чем в режиме зеленого поля. Преамбула в пакете от обычной станции такая же, как и в стандарте 802.11а, а в пакете MIMO она незначительно изменена. Если передатчиком выступает система MIMO, то каждая из антенн передаетциклически смещенную, а не целую преамбулу. За счет чего снижается мощность потребления станции, а канал используется намного эффективнее. Не все унаследованные станции могут работать в смешанном режиме. Дело в том, что если алгоритм синхронизации устройства основан на взаимной корреляции, то произойдет потеря синхронизации.	

Режим зеленого поля. 

В этом режиме полностью раскрываютсясильные стороны систем MIMO. Передача данныхпроисходит только между многоантенными станциями при наличии унаследованных приемников. Когда данные передаются с помощью MIMO-системы, обычные станции ожидают освобождения канала, чтобы избежать конфликтов. В режиме зеленого поля прием сигнала от систем, работающих по первым двум режимам, возможен, а передача им — нет. Этасхема реализована для того, чтобы убрать из обмена данными одноантенные станции и таким образомувеличить скорость работы. Впакеты включаются преамбулы, которые поддерживаются только станциями MIMO. Этот комплекс мер позволяет максимально пользоваться возможностями системы MIMO-OFDM. Во всех режимах работы необходимо предусмотреть защиту от влияния работы соседней станции, чтобы предотвратить искажения сигналов. На физическом уровне модели OSI для этого используют особые поля в структуре преамбулы, которые оповещают станцию о том, что идет передача и нужнонекоторое время на ожидание. Определенные методы защиты принимаются и на канальном уровне. В зависимости от используемой полосы пропускания режимы работы классифицируются следующим образом:				

Наследуемый режим. 

Этот режим необходим для согласования с предыдущими версиями Wi-Fi. Он похож на 802.11a/g как по полосе пропускания,которая составляет 20 МГц, так и по оборудованию.		

Двойной наследуемый режим. 

Оборудование использует полосу 40 МГц, при этом одни и те же данные посылаются по верхнему и нижнему каналу (каждый шириной 20 МГц), но со смещением фазы на 90°. Структура пакета ориентирована на то, что принимает данные обычная станция. Дублирование сигнала уменьшает искажения и повышаетскорость передачи данных.			

Режим с высокой пропускной способностью. 

Оборудование поддерживает две полосы частот — 20 и 40 МГц. В таком режиме станции обмениваются только пакетами MIMO. Скорость работы сети максимальная.	

Режим верхнего канала. 

В этом режиме используется только верхняя половина диапазона 40 МГц. Станции могут обмениваться любыми пакетами.							Режим нижнего канала.

 В таком режиме применяется только частота 40 МГц. Станции могут обмениваться любыми пакетами.

Методы повышения быстродействия.

Скорость передачи данных зависит от множестваусловий, но,в основном, от полосы пропускания. Чем полоса шире, тем выше скорость обмена данными. Второй важный фактор — количество параллельных потоков. В стандарте 802.11n максимальное число каналов равно 4. Так важное значение имеет метод кодирования и тип модуляции. Помехоустойчивые коды, которые обычно применяются в сетях, предполагают внесение некоторой избыточности. В случае, если защитных битов будет очень много, то скорость передачи полезной информации уменьшится. В стандарте 802.11n максимальная относительная скорость кодирования составляет до 5/6, (на 5 битов данных приходится один избыточный). В таблице 2.2показаны скорости обмена при квадратурной модуляции QAM и BPSK. Видно, что при прочих одинаковых параметрах модуляция QAM обеспечивает гораздо большую скорость работы.

Таблица№ 2.2

Скорость передачи данных при различных типах модуляции



	В стандарте IEEE 802.11n допускается использование до четырех антенн у точки доступа и беспроводного адаптера. Обязательный режим подразумевает поддержку двух антенн у точки доступа и одной антенны и беспроводного адаптера. В стандарте IEEE 802.11n предусмотрены как стандартные каналы связи шириной 20 МГц, так и каналы с шириной 40 МГц. 

Передаваемаяинформация проходит через скремблер, который помещает в код дополнительные нули или единицы (маскирование псевдослучайным шумом), чтобы исключить длинные последовательности одинаковых символов. Потом данные делятся на N потоков и поступают на кодер с прямой коррекцией ошибок (FEC). Для систем с одной или двумя антеннами N = 1, а если применяются три или четыре передающих канала, то N = 2.

Кодированная последовательность делится на отдельные пространственные потоки. Биты в каждом потоке перемеживаются (для устранения блочных ошибок), а потом модулируются. Затемсовершается формирование пространственно-временных потоков, которые проходят через блок обратного быстрого преобразования Фурье и поступают на антенны. Число пространственно-временных потоков равно числу антенн. 

В качестве топологии будет использоваться топология «звезда».

В качестве среды передачи данных используем экранированную витую пару, которая позволит увеличить скорость обмена данными в промышленной сети до 1000 Мбит/секи подключаться непосредственно к сетевому серверу.

Использование экранированной витой пары категории 5е для локальных сетей обусловлено простотой его установки, а также его улучшенной защитой от межкабельных наводок и помех в отличие от других видов кабеля.





Рис. 2.5 – Экранированная витая пара




В качестве активного оборудования будем использовать маршрутизатор с функцией коммутации пакетов и поддержкой беспроводного доступа ZyXEL Keenetic Ultra II.

Беспроводной маршрутизатор ZYXEL Keenetic Ultra II предоставит полнофункциональное подключение дома или офиса к интернету или IP TV. ZYXEL Keenetic Ultra II оснащается стандартным входным интерфейсом 10/100/1000BASE-TX,а процессор с частотой 880 МГц повышает скорость работы маршрутизатора.Оперативной память у данной модели – 256 Мб. ZYXEL Keenetic Ultra II работает в диапазоне 2,4 ГГц и 5 ГГц, предоставляя всем совместимым устройствам местной сети качественную связь Wi-Fi, со скоростьюдо 867 Мбит/с. Маршрутизатор обладает хорошей защитой от сетевых DoS-атак и соответствует всем стандартам безопасности. ZYXEL Keenetic Ultra IIрасчитан для использования внутри помещений.



Рис. 2.6 – Внешний вид маршрутизатора




Рассмотрим основные технические характеристики устройства.

Общие характеристики






Для обеспечения бесперебойного питания будем использовать APC by Schneider Electric Smart-UPS 2200VA LCD RM 2U 230V.

По сравнению с аналогичным оборудованием подобного класса преимуществом этой марки для промышленных сетей является:

чистая синусоидальная форма выходного напряжения, что рекомендуется производителями серверов с коррекцией коэффициента нагрузки в блоках питания. 

Эко-режим работы обеспечивает коэффициент полезного действияболее 96%. Smart-UPS –сетевой ИБП, имеющий сертификат Energy Star. 

управление работой аккумуляторов, использованное в APC, обеспечивает высокие характеристики работы и увеличивает срок службы благодаря зарядке с прецизионной температурной компенсацией. 

динамическая индикация даты замены аккумуляторной батареи и автоматическая диагностика обеспечивают надежность аккумуляторов и заранее предупреждают о необходимости замены, что очень важно для промышленных сетей.

Для обеспечения питания технических средств с импульсными блоками питания форма выходного напряжения ИБП не имеетзначения. На рисунке 2.7 показаны структуры двух типов ИБП: off-line и line-interactive.







Рис. 2.7- Структура ИБП:

а) ИБПтипаoff-line; б) ИБПтипаline-interactive



Выбранный нами ИБП принадлежит к оборудованию второго типа (line-interactive). 

Основным преимуществом ИБП линейно-интерактивного типа по сравнению с источником резервного (off-line) типа является то, что он может обеспечить нормальное питание нагрузки припониженном илиповышенномнапряжении электросети без перехода в автономный режим. За счет чего значительно продлевается срок службы АКБ. 



Все стоечное оборудование необходимо поместить в стойку.

AR2407 Серверныйшкаф APC NetShelter SV 48U 600mm Wide x 1060mm Deep Enclosure with Sides Black.

Преимущества этого серверного шкафа для промышленных сетей обусловлено:

встроенными средствами размещения кабелей с высокой плотностью укладки. Конструкция рассчитанна на укладку большого числа кабелей.

кабельные пропуски и средства защиты кабелей. Пластиковые направляющие обеспечивают оптимальный радиус изгиба.

конструкция шкафа разработана для поперечной организации воздушных потоков. Панели-заглушки, монтажная опора с левой стороны и комплект для организации поперечных воздушных потоков обеспечивают хорошее охлаждение сетевых коммутаторов с забором воздуха из холодного коридора и отводом отработанного в горячий. Так же, левая вертикальная опора перекрывает горячему воздуху путь обратно в холодный коридор.

Дополнительное охлаждение серверного шкафа является актуальным в свете одновременного использования в одном помещении сетевого и промышленного оборудования.

На рисунке 2.8 показано схематичное расположение оборудования в серверном шкафу.



Рис. 2.8 – Расположение оборудования

Серверный шкаф APCNetShelterSV 48U имеет несущую способность (статическая нагрузка) 1002,27 кг; Несущая способность (динамическая нагрузка) 460,91 кг,вес 123 кг.

В качестве операционной системы и операционной системы, поддерживаемой коммутатором будем использовать ОС Linux UbuntuServer 14.10.

Операционная система Linux UbuntuServer 14.10 - это разновидность операционной системы UNIX для ПК, созданных на архитектуре процессоров Intel (386, 486, Pentium, Pentium II). Linux UbuntuServer 14.10 работает также на процессорах AMD и Cyrix , совместимых с Intel и с недавнихпор на процессорах Alpha. Linux UbuntuServer 14.10 предоставляет большой набор функций, которые раньшеиспользовались на дорогих компьютерах:

Вытесняющую многозадачность с динамической настройкой приоритетов, для обеспечения гибкого распределение ресурсов ПК.

Многопользовательский доступ, предполагающий, что одновременно в системе смогут работать несколько человеки использовать различные приложения. Периферийное оборудование, такое как принтер и сканер, также доступныодновременно всем пользователями системы.

Полную сетевую поддержку TCP/IP. Это значит, что компьютер с операционной системой Linux UbuntuServer 14.10 легко сможет взаимодействовать с другими операционными системами, ииспользоваться в качестве сервера, для предоставления различных сетевых услуг. Вы сможете организовать на нем-ftpили WWW-сервер, установить маршрутизатор и сетевой экран, защищающий сеть от внешнихугроз.

Защиту и полное разделение памяти между процессами. Это означает, что программы (а так же пользователи) не смогут навредить друг другу. Даже если одно из приложений "повиснет", это никаким образом не повлияет на работуостальных.

Двоичную совместимость с различными программами, созданными для систем SCO,386BSD,BSDI, Linux,NetBSD. Огромное количество готовых к работе приложений, присутствующих в коллекции переносимых пакетов (Port Packages Collection). 

Еще больше других легко переносимых приложений можно найти в сети Internet. Исходные коды Linux UbuntuServer 14.10имеют совместимость со многими коммерческими системами UNIX (например, Linux, SCO), и большинство приложений, если и потребуют, то совсем немного изменений для их компиляции.

Страничная организация виртуальной памяти (VM) с подкачкой страниц по требованию и общий кэш для VM и буфера I/O обеспечивают стабильную работу приложений, в то же время, не доставляя неудобства другим пользователям.

Разделяемые библиотеки (Unix-эквивалент MS-Windows DLL) позволяют эффективно использовать дисковое пространство и память.

Полный набор средств разработки для языковC++, C, Fortran. В наборе пакетов находится множество других языков для передовых исследований и разработок.Рассмотрим более подробно процесс администрирования и моделирования ЛВС.

Количество пользователей – 23 человека.



Рис.2.9 Расположение помещений

1) Число компьютеров, которые будут включены в вычислительную сеть - 23 компьютеров.

2) Тип сети. Проект ПЛВС для организации будет основан на выделенном сервере, т.е. на клиент-серверной технологии, т.к. используемые сетевые информационные системы требуют наличия  выделенного сервера. Преимуществами такого типа сети являются надежность, безопасность и быстродействие.

3) Количество специализированных серверов. 

Исходя из количества отделов и их специализации, были определенны задачи, которые будут решаться отдельными серверами:

коммуникаций;

резервирования и/или дублирования данных;

баз данных, приложений, каталогов пользователей;

доступа к сети интернет, межсетевого экрана;

печати.

Проектом предлагается использовать один сервер для контроллера домена и для баз данных, что обеспечит более высокую производительность и надежность работы сети.Кроме того во втором варианте присутствует функция сервера резервного копирования,который будет нести функцию репликации в случае выхода из строя сервера контроллера домена или сервера баз данных.Прокси-сервер необходим для управления доступом к сети Интернет, а также для обеспечения безопасности. Функция сервера печати будут использоваться для принтеров, у которых отсутствует функция сетевой печати.

Сервер электронной почты отсутствует, поскольку на сегодняшний день существует возможность использования бесплатных почтовых ящиков для организаций, что позволит сократить затраты на приобретение почтовых серверов. 

4) Тип доступа к сети.

Планировка офисного здания  выглядит таким образом, что предпочтительней использовать беспроводную локальную сеть стандарта 802.11n с использованием проводного канала для подключения высокопроизводительных серверов. 

5) Топология сети.

При планировании топологии сети предпочтительнее использовать топологию «звезда».

6) Тип линии передачи данных

В качестве линии передачи данных в офисе используется экранированная витая пара категории 5e для подключения сервера и беспроводную сеть для подключения рабочих станций. 

7) Сетевая операционная система для серверов.

В качестве сетевой операционной системы будет использоваться последний релиз программного обеспечения с открытой лицензией для серверов  Linux UbuntuServer 14.10, который использует возможности облачных технологий для открытых систем, что дает возможность руководству получать доступ к необходимой информации с любых мобильных устройств, а также реализует в сети последние стандарты защиты данных.

8) Сетевые протоколы.

В качестве сетевых протоколов используется стек протоколов TCP/IP. 

9) Сетевые приложения.

Сетевые приложения в обоих случаях используются для мониторинга сети и доступа к компьютерам рядовых пользователей системного администратора.

В качестве сетевых приложений используются программные средства: 

Radmin. 

Ammyy Admin

Приложение реализует систему удаленного администрирования сети, предназначенную для мониторинга неисправностей приложений на клиентских компьютерах сети. 

Рассмотрим другие сетевые при.......................