Построения лвс в организации по разработке по

ГЛАВА 3. Построения лвс в организации по разработке по



3.1. Определение задач

Требуется построить локальную сеть, включающую в себя семьдесят компьютеров. Технология подключения к сети Интернет выбирается FTTB. Удаленный участок сети размещен в диаметре 1 км, центр участка требуется расположить в основном здании.

В качестве примера будет приведена разработка сети для компании занимающейся разработкой программного обеспечения. Предполагаемая организация производит разработку программного обеспечения в различных сферах деятельности, также в структуре предприятия содержатся различные отделы. Отделы нашей организации: главный отдел разработки ПО, отдел системных аналитиков, отдел маркетинга, юридический, отдел продаж, производственный отдел, директор, заместители, бухгалтерия, секретари.

Организацию построения локальной сети предприятия условно можно разделить на три пункта:

- подготовка проектной документации;

- прокладка линий связи и подключение к ним пользователей;

- настройка аппаратно-программного комплекса.

Для подготовки проектной документации нам потребуется ознакомится с планом зданий, а также определить местоположения зданий относительно друг друга, количество подключаемых узлов их типы и задачи, которые они будут решать.

В главном здании компании имеются четыре этажа. Также имеется производственный отдел, как отдельное здание, расположенный на удалении пятисот метров от главного здания.

После получения представления о плане зданий и их расположений можно сделать вывод что, для построения сети оптимальным будет использование топологии «звезда». Рассмотрим преимущества данной топологии: 

-минимальны затраты на кабель;

	 -маленькая скорость установки;	

-простое объединение в рабочие группы; 

-легко расширяющаяся сеть.

Также применяя коммутатор, мы повысим производительность «поперек» сети. Увеличивается и работоспособность сети, если один узел неисправен, то это не приведет к приостановке работы всей сети. 

Подача сигнала на лампы контрольной панели концентратора производит кабельная система – это дает возможность легко провести диагностику и быстро обнаружить неработающие узлы.

Коммутатор или концентратор расположен в центре каждой «звезды», он соединяется с каждым отдельным узлом сети, для соединения применён тонкий гибкий кабельUTP. С одной стороны, кабель соединяет сетевой адаптер компьютера, с другой – сетевой адаптер концентратора или коммутатора. Установка сети с топологией «звезда» является простой и недорогой. От количества портов, которое содержится в концентраторе, зависит число узлов, которые можно к нему подключить. Но существует общее ограничение по числу узлов, которое может содержаться в сети – максимум 1024. Схема «звезда» позволяет создавать рабочие группы, которые могут функционировать как независимо друг от друга, так и быть связаны с другими рабочими группами. 

После того как все пользователи будут подключены к сети требуется организовать программную настройку для окончательного завершения пусконаладочных работ.

3.2. Определения оборудования и ПО

В данном примере предполагается, что предприятие, на котором происходит установка локальной сети, имеет в наличии нужное количество персональных компьютеров и серверов (точные цифры были указаны выше), с установленным лицензионные программным обеспечением. 

Также подразумевается наличие в каждом персональном компьютере и сервере сетевых плат для подключения к сети. Затраты на покупку техники и программного обеспечение в данной работе учтены не будут, так как не являются целью данной работы по созданию локальной сети предприятия.

Рассмотрим выбор аппаратного оборудования для построения сети предприятия.

В качестве коммуникаторов решено использовать 100 мегабитные и 1000 мегабитные свитчи фирмы TP-Link. Выбор производителя был обусловлен лучшим показателем в соотношении цена/качество. Кабель - используется как экранированный(FTP), так и неэкранированный (UTP) кабель типа "витая пара" категории 5 и 6. Также потребуются коннекторы двух типов (для магистрального кабеля и для кабелей, использующихся внутри сети). 

Выбор кабеля:

Выбран FTP кабель марки Tenda (Tenda кабель FTP CAT 5E) – кабель парной скрутки для структурированных кабельных систем. Предназначен для передачи сигналов с частотой до100 МГц (категории 5e) в сетях по стандарту ИСО/МЭК 11801 при рабочем напряжении до 145В переменного тока.

Выбран UTP кабель марки SKYLINK (CAT 6UTP,10 Gigabit Ethernet) – неэкранированный кабель (UTP) состоящий из 4 пар проводников способный передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.

Выбор кабеля данного производителя был обусловлен высоким качеством изделия, зарекомендованный бренд среди производителей, а также большим сроком службы.

Для доступа к сети Интернет, будет использована технология FTTB. Использование данной технологии позволяет получить скорость потока передачи информации в пределах до 100Мб в секунду, ограничена она лишь только в пределах тарифного плана провайдера и скоростью ЛВС внутри помещения. Преимуществами технологии FTTB является:

Возможность предоставлять частный защищенный канал для обеспечения обмена информацией между пользователем и провайдером.

Позволяет подключать на одну точку сети сразу интернет, телефон и кабельное телевидение. Пропускная способность оптоволоконного кабеля свободно справится с такой высокой нагрузкой.

Принято решение использовать маршрутизатор фирмы TP-Linkмодель DSL TL-R460как на рисунке 11. 



Рисунок 11- DSL маршрутизатор на 4 порта

TL-R460

Данный выбор отвечает всем современным требованиям к сетевому оборудованию и наиболее оптимален по соотношению цена/качество.

Для организации связи с удаленным участком сети было решено применить беспроводную технологию стандарта 802.11g, которая обеспечивает скорость передачи от 150 до 300 мегабит в секунду. В связи с расстоянием между основным зданием и удаленным участком, находящимся на расстоянии 500 метров, будут применены направленные антенны для беспроводных точек доступа. К преимуществам использования беспроводной связи можно отнести удобство монтажа и более дешевую реализацию, в соотношении с кабельным вариантом. Скорости передачи от 150 Мбит/с достаточно для организации обмена документами и прочими данными передаваемые по сети.

Также в список технических средств входят:

TL-SG1016 неуправляемый коммутатор с 16 портами 10/100/1000Base-T является недорогим решением для сетей предприятий малого и среднего бизнеса (SMB), показан на рисунке 12. 



Рисунок 12 - TL-SG1016

Коммутатор обеспечивает экономию электроэнергии и предоставляет широкую полосу пропускания.

Коммутатор TL-SG1016 включает в себя расширенные функции по управлению трафиком и производительностью. Имеется функция управления потоком позволяющая предотвратить потерю данных при перегрузке сети. Также TL-SG1016 поддерживаются функции защиты от широковещательного шторма и изоляции портов, которые уменьшают вероятность вирусных атак в сети. Порты имеют поддержку по авто определению скорости канала 10/100/1000Mбит/с и авто согласование полуду/полнодуплексного режимов работы.

Использование спецификации Функция контроля потока IEEE 802.3x для полнодуплексного режима и Back Pressure (функция приостановки/задержки передачи при переполнении буфера) предотвращают перегрузку сетевого трафика и повышают надёжность работы коммутатора, даёт возможность подключать серверы на прямую к коммутатору с целью получения высокоскоростного и сверхнадежного канала связи.

Порты коммутатора поддерживают автоматическое определение полярности MDI/MDIX. Это даёт возможность использовать перекрестные кабели или портов uplink. Также коммутатор не требует установки специализированного программного обеспечения.

Выше перечисленные достоинства делают установку и настройку устройства легкой так как все что потребуется это подключить кабели сетевого оборудования к устройству.

В организации уже имелся коммутатор DES-1018DG (Коммутатор с 16 портами 10/100Base-TX + 2 портами 10/100/1000Base-T) - коммутатор с высокой плотностью портов 10/100 Мбит/с, его можно расположить как на стене, так и на столе, изображён на рисунке 13.



Рисунок 13 - DES-1018DG

 В наличии 16 портов 10/100BASE-TX Fast Ethernet с возможностью автоматического определением скорости и 2 порта 1000BASE-T Gigabit Ethernet в компактном корпусе в настольном исполнении. Не требует установки драйверов и специального ПО, в основном в работе использует витую пару пятой категории. Порты коммутатора поддерживают автоматическое определение режимов полного и полудуплекса. 

Имеются также два порта типа Gigabit Ethernet обеспечивают более дешевую альтернативу решению на оптике. Данные порты Gigabit Ethernet организуют выделенную полосу пропускания на скорости 2000 Мбит/с и будет использована для подключения серверов. Что исключает появление узких мест в сети передачи данных и повышает производительность сети.

Коммутатор использует тонкие настройки производителя по управлению потоком поддерживает метод "обратного давления" и IEEE 802.3x. Использование данных функций позволяют избежать потери пакетов и увеличивают качество сети.

Также имеется возможность автоматического определения распределения скоростей. Все это позволяет сделать структуру сети гибкой и простой в настройке. 

Все порты поддерживают автоматическое определение полярности MDI/MDIX. Это исключает необходимость в использовании кроссированных кабелей или портов uplink. Любой порт можно подключить к серверу, маршрутизатору или коммутатору, используя прямой кабель на основе витой пары.

Коммутатор может быть использован для непосредственного подключения компьютеров, так как обладает малой стоимостью подключения на порт. Это предотвращает возможность образования "узких мест", так как каждый компьютер имеет выделенную полосу пропускания сети.

Также будем использовать неуправляемые коммутаторы TP-LinkTL-SG1008и TP -LinkTL-SG1016 как на рисунке 14, отличаются они только количеством портов 8/16, имеют пропускную способность канала10/100 Мбит/с, коммутаторы второго уровня, использование данного типа оборудования применено для повышения производительности работы небольшой группы пользователей, обеспечивая высокую пропускную способность канала сети.





Рисунок 14 -TP-LinkTL-SG1008 иTP -LinkTL-SG1016

Коммутаторы позволяют создавать недорогие и гибкие решения. Поддерживают стандарты 10Base-T и 100Base-TX, а также режимы передачи полудуплексный и дуплексный. Коммутаторы включают функцию по управления потоком, что делает невозможным потерю (пакетов) данных при приёме и отправке, производится блокирование буфера канала передачи пока буфер порта не будет очищен. Производится остановка передачи пакетов до тех пор, пока не освободиться буфер порта и не будет готов принимать данные.

Для организации и поддержки удалённой связи использована адаптивная точка доступа марки TP-Link TL-WA901ND стандарта 802.11g которая поддерживает кластеризацию и разработана для построения беспроводных сетей в малых и средних предприятиях, изображена на рисунке 15.





Рисунок 15-TP-LinkTL-WA901ND

Также точка доступа поддерживает использование расширенного набора функций, включающая стандарт 802.3af, содержит в себе встроенную базу данных используемую для аутентификации, балансировщик нагрузки, WDS и QoS стандарты. Для облегчения управления, поддерживается технология кластеризации точек доступа (AP Clustering) - "адаптивная" технология, которая позволяющая объединять до восьми точек доступа по сети Fast Ethernet и организует меж точечное взаимодействие между ними. Процесс взаимодействия определен так: если в сети имеется одна настроенная TL-WA901ND, то все вновь подключаемые к проводной сети точки доступа такой же марки синхронизируются и автоматически копируются конфигурации на другие точки в сети. Это делает настройку легкой и отпадает необходимость в настройке каждой точки доступа в отдельности. Имеется конфигурация приоритета трафика, приложения, передающие голос (VoIP) или потоковое видео, имеют приоритет выше по сравнению с не критичными к задержкам приложениями. Также имеется функция по обнаружению незарегистрированных в сети точек доступа (Rogue AP detection). 

Точка доступа TL-WA901ND имеет технологию WDS (Wireless Distribution System), которая позволяет точке доступа работать одновременно в двух режимах "Access Point" и "Bridge": точка доступа находящаяся в мостовом соединении с другой точкой доступа может организовывать WDLANдля большего покрытия сети, оптимально распределять нагрузку на сеть между несколькими точками доступа.

Для обеспечения безопасности TL-WA901ND поддерживает следующие технологии шифрования: WEP-шифрование 64/128-бит, WPA-Personal, WPA-Enterprise. TL-WA901ND может использоваться как RADIUSсервер используя встроенную базу данных. Поддерживает создание нескольких виртуальных гостевых беспроводных систем полностью изолируя от них внутреннюю сеть компании. Работать точка доступа может через кабель Ethernet, благодаря использованию стандарта 802.3af PoE (Power over Ethernet). 

Проблему рассеивания и потерю сигнала до удаленного здания предлагается решить использованием направленной внешней антеннойTL-ANT2424B подключаемая к беспроводному устройству, и работает в частотном диапазоне 2,4 ГГц, изображена на рисунке 16. 



Рисунок 16 -TL-ANT2424B

Антенна имеет корпус устойчивый к погодным условиям материал. В комплект входит также - переходник, позволяющий подключать антенну через реверсный разъемSMA к беспроводным устройствам. Также в комплект входит грозозащитный блок, заземление, набор крепежа и кабель-переходник. Коэффициент усиления составляет 24 дБ. Имеет направленное распределение сигнала как в горизонтальном, так и в вертикальном DNA как на рисунке 17.



Рисунок 17 -Распределение направленного сигнала

После проведения серии сетевых работ по прокладке кабеля, подключению пользователей к сети, установки и настройки беспроводного канала связи требуется организовать настройку программного комплекса предприятия. Так как по заданию определено что заказчиком выступает малая организация, то предполагается использовать одни сервер. Сервером выступит THINKSERVER TD350 марки LENOVO. Данный сервер был выбран в соотношении цена качество. Процессор данного сервера включает до двух шестнадцати ядерных процессоров Intel Xeon (2 x Intel, Xeon E5-2620 V3/6C/85W/2.40GHz/15MB/8.00GT/DDR4-1866/HT/Turbo). 

Плюсом выбранного сервера является аппаратная поддержка RAID адаптера для следующих типов RAID 0/1/10/5/50/6/60. Оперативная память в количестве 32 гб. Объём дискового пространства 5 Тб (террабайт).

Опишем требования, предъявляемые к программной части:

- отказоустойчивость при возникновении ошибок;

- отказоустойчивость при попытках взлома;

- блокирование попыток взлома;

- предоставление удобного интерфейса для использования ресурсами сети.

Опишем проблемные задачи, которые должен решить администратор в сети:

- настройка прав доступа к файлам (развертывание Active Directory);

- настройка, учёт и контроль сетевого трафика;

- развертывание и поддержка работы почтового сервера;

- развертывание и поддержка работы файлового сервера.

Из выводов по анализу проблемной области был выбран гипервизор от Microsoft, именно поэтому было решено использовать и остальные продукты серверного семейства этого производителя.

В работе был использован следующий программный комплекс:

- Microsoft Server 2012 R2– основная серверная ОС.

- Windows Hyper-V 2012 R2– гипервизор.

- Microsoft SQL Server 2012 (бесплатная экспресс версия) – СУБД.

- Внутреннее ПО серверной ОС (службы и роли).

- Набор ПО от Kerio.

Для удобства администрирования на машину был установлен Windows Server 2012 R2 и развернута роль Hyper-V (гипервизора), далее были развернуты виртуальные машины и уже на виртуальных машинах установлены и развернуты все службы и программы.

Windows Server 2012 это многозадачная операционная система, способная организовывать централизованное или распределенное управление множеством включенных в систему наборов ролей, в зависимости от решаемых задач.

Microsoft Windows Server 2012 R2 включает следующие возможности и функции:

- сервер терминалов;

- файловый сервер и сервер печати;

- веб-сервер и веб-сервер приложений;

- сервер удаленного доступа (RDS) /сервер виртуальной частной сети (VPN);

- служба каталогов, система доменных имен (DNS), сервер протокола динамической настройки узлов (DHCP) и служба Windows Internet Naming Service (WINS);

- сервер потокового мультимедиа-вещания.

Положительными качествами системы Windows Server 2012 являются:

безотказность в работе, доступность, масштабируемость и безопасность делают Windows Server 2012 платформой высокой надежности.

В работе при реализации проблемной области для администрирования использовался язык Windows Server v 3.0. Windows Server – это расширяемое средство позволяющая производить автоматизацию при работе с системами Windows.

PowerShell был выбран по ряду своих качеств, например:

- является интегрированным и построенным на архитектуре .Net;

- предоставляет удобство в работе с COM, WMI, ADSI;

- позволяет создавать единое окружение для осуществления администрирования;

- предоставляет механизм встраивания, благодаря чему компоненты Power Shell могут быть встроены в другие программы.

Как пример рассмотрим один из таких скриптов. Данный скрипт позволяет настроить сервер как домен контроллер службы Active Directory в Приложение А.

Стоит отметить что при установке службы Active Directory автоматически создается и база данных доменного каталога. Но при разработке была использована собственная база данных, это было сделано для организации уровня абстракции данных в целях повышения уровня безопасности системы. В качестве основной среды разработки базы данных был выбран продукт компании Microsoft, СУБД SQL Server 2012.

Защитить сеть от вирусов, от передачи вредоносных программ и от организации вредоносных действий участниками сети можно организовать при помощи Kerio Control – это простой в администрировании и мощный комплекс ПО предлагающее универсальное решение для организации безопасности.

Kerio Control – объединяет несколько функций это в том числе файервол (межсетевой экран) и маршрутизатор, встроенный антивирус, система обнаружения и предотвращения вторжений (IPS), VPN и фильтр содержимого. 

Kerio Control был рассмотрен и применен в качестве альтернативы Microsoft Forefront TMG так как имеет большую гибкость и больше возможностей по сравнению с конкурентами.

Kerio Control содержит в себе межсетевой экран что повышает безопасность серверов, работа файервола организована на основе глубокого анализа пакетов и расширенными возможностями маршрутизации в сети – в том числе при одновременной поддержке протоколов IPv4 и IPv6. 

В ходе работы были созданы политики входящего и исходящего трафика, разрешая соединения только с конкретными URL, типом трафика, категориями данных и в указанное время суток. Система обнаружения и предотвращения вторжений Kerio Control организует слой сетевой защиты с возможностью анализа поведения, и обновляемую базу данных правил и блокированных сетевых адресов.

	Kerio Control содержит в себе VPN туннелирование, позволяет просто настроить высокопроизводительное сетевое подключение. Можно использовать IPsec/L2TP для подключения с мобильных телефонов или планшетов, или сторонних производителей межсетевых экранов (файерволов).  В ходе работы для дополнительной защиты удаленного доступа, была настроена и использована двухфакторная проверка пользователя.

В ходе работы была проверена установка приоритетов и осуществление мониторинг сетевого трафика с тем. Балансировка нагрузки интернет-подключения позволила оптимизировать доступ в Интернет. Kerio Control организует контроль доступа к каналу соединения и автоматически отключает/включает соединение для организации непрерывного доступа в интернет. Поддерживаемая технология QoS в Kerio Control позволяет установить объем для каждого типа сетевого трафика. Удержание трафика с низким приоритетом или установка максимальной пропускной способности, или гарантированный минимум для трафика с высоким приоритетом устанавливаются также сетевыми правилами. 

Управление, мониторинг работоспособности системы и сетевого трафика можно организовать в любое время, в любом месте, с настольного или планшетного компьютера через веб интерфейс. Сам интерфейс интуитивно понятен, что позволяет легко организовать настройку безопасности, управление пользователями и пропускной способностью канала, установкой политики трафика и др. Kerio Control позволяет автоматически создавать резервные копии для пользовательских настроек и имеет возможность сохранять их на FTP или в облаке.

Одним из основных звеньев организации является наличие у нее корпоративной почты. Microsoft Exchange, широко известен и хорошо зарекомендовавшая себя система, но она не поддерживает ряд функций присущих малому и среднему бизнесу. Kerio Connect не обладает большой трудозатратностью на эксплуатационные расходы и соответствует потребностям малых и средних компаний. Сотрудники компаний могут использовать любые почтовые клиенты.  Также имеется клиент Kerio Connect для организации веб-доступа. Простота развертывания и администрирования это одна из основных задач при разработке системы. Система Kerio Connect требует меньше затрат на лицензирование, обслуживание и оборудование, что делает её более экономически выгодной по сравнению с другими решениями на рынке.

Также в организации важным являются телефонные разговоры как по обычному телефону, так и по VoIPтелефонии.

Телефонная система для малого и среднего уровня организована на основе Kerio Operator это система на основе стандартов VoIP, позволяющая заменить традиционную АТС. Данная система позволяет экономить деньги и время на администрирование, в то же время предлагая такие возможности как:  

- маршрутизация вызовов;

- конференцсвязь;

- переадресация, перехват, парковка и запись вызовов;

- видео вызов;

- интеграция с CRM-системами.

Позволяет использовать мобильные телефоны сотрудников, на мобильных ОС Apple - iOS, Android, как виртуальные офисные телефоны при помощи мобильного приложения Operator. Имеется возможность звонить и принимать звонки на офисный телефон прямо с мобильного телефона.

Перехват звонка позволяет помочь коллеге, ответив на предназначенный ему звонок. Имеется возможность автоматического перенаправление записей голосовой почты на электронный адрес.

Тем самым использовав стороннее ПО и стандартные инструменты Windows Server 2012 R2 мы имеем аппаратно-программный комплекс, настроенный для работы малого предприятия по разработке программного обеспечения.

3.3. Структура сети

Определим распределение компьютеров и структуру сети между всеми отделами в главном здании.

Первый этаж, на нем находится (рисунок 18):



Рисунок 18 – План сети первого этажа

- два компьютера для охраны (сеть нужна для системы турникетов и фиксирования карточек, а также используется для системы видеонаблюдения со всего учреждения); 

- четыре компьютера – отдел продаж (подключен к сети для входа на сервер к выделенному участку, где находится база данных клиентов и готовые релизные продукты программного обеспечения выпущенной организацией);

- восьми портовый коммутатор, для соединения всех точек и подсоединён к основному коммутатору сервера.    

Второй этаж (рисунок 19):



Рисунок 19 – План сети второго этажа

-шесть компьютеров – отдел системных аналитиков (выполняется связь с сервером для анализа готовых программных продуктов); 

- тринадцать компьютеров – главный отдел разработки ПО (соединение проходит через сервер и специальное ПО «Star Team» для совмещения проектов);

- девять компьютеров – отдел разработки ПО и отладки (также подключен через «Star Team» для отслеживания ошибок и багов в программном коде);

- восьми портовый коммутатор и два шестнадцати портовых коммутатора (один из которых, подсоединён к основному коммутатору сервера).

Третий этаж (рисунок 20):



Рисунок 20 - План сети третьего этажа

- один сервер (к которому подключены все ПК);

- шесть компьютеров – бухгалтерия; 

- восемь компьютеров –отдел рекламы и дизайна;

-четыре компьютера – юридический отдел;

- три шестнадцати портовых коммутатора (на один из них соединены все сетевые магистрали этажей);

- один роутер с дополнительной внешней антенной, для качественного приема и передачи сигнала со вторым зданием.

Четвертый этаж (рисунок 21): 



Рисунок 21 - План сети четвертого этажа

- три компьютера – отдел кадров;

- один компьютер – директор; 

- один компьютер – 1-ый заместитель;

- один компьютер – 2-ой заместитель; 

- один компьютер – секретарь; 

- один компьютер – конференц-зал. 

Во втором здании (производственном отделе) находится девять компьютеров и роутер для приема-передачи данных с первого здания, показано на рисунке 22.



Рисунок 22 - План сети второго здания 

	В третьей главе были поставлены задачи по проектированию ЛВС в организации по разработки ПО. Было определено оборудование и программное обеспечения для построения ЛВС.  Определен и представлен проект, согласно проекту, были сформированы оконечные узлы связи. 
Определена актуальность по данной работе, помимо связи всего производства, ЛВС дает огромный прирост по автоматизации его, но способствует этому еще такой главный фактор как программное обеспечения ЛВС.  

Отдельно были рассмотрены программные средства, отвечающие за
предоставление производственных данных в информационных системах и
приведены их примеры........................