Проектирование корпоративной сети

Коммутация  уровня 2 с интеллектуальными сервисами  уровня 2-4

До 48 портов 10/100 Мбит/с или 10/100/1000 Мбит/с

Конфигурации Fast Ethernet PoE с поддержкой мощности 15,4 Вт на всех 24 портах

Два порта SFP для организации восходящих каналов SPF - компактный оптический модульный  трансивер, поддерживающий горячую  замену и обеспечивающий высокую  скорость передачи данных.

Возможность выбора моделей с образом IOS Lan Base или Lan Lite

Защита  от сбоев в сети переменного тока с помощью внешнего источника  электропитания.

Уровень ядра.

Коммутатор  уровня ядра(здания)(24 порта) – Cisco Catalyst 2960 24 10/100 LAN LITE IMAGE (WS-C2960-24-S),имеющий 24 порта Ethernet 10/100Base-T,скорость передачи данных 10Мбит/с, канальный протокол Ethernet, Fast Ethernet.Обладает хорошей скоростью, производительностью, имеет широкий формат поддержания стандартов необходимый для ведения бизнеса.

 В качестве маршрутизатора  серии Cisco 7200 обеспечивают высокую надежность, отказоустойчивость и поддержку широкого спектра сред передачи данных. Благодаря модульной конструкции маршрутизаторов, возможно подобрать конфигурацию, которая максимально подходит под заданные требования. Маршрутизатор Cisco 7200 может выступать в качестве гибкого шлюза между различными средами передачи голоса и данных.

Учитывая  выбранное активное оборудование сети главного офиса, изобразим логическое построение сети здания (рис. 1.4.1), сети этажа (рис. 1.4.2), сети рабочей группы (рис. 1.4.3 и 1.4.4).

Рисунок 1.4.1 – Построение логической сети в центральном офисе на УЯ (сеть здания).

Рисунок1.4.2 – Построение сети в центральном офисе на УР (сеть 2-го этажа)

 
 
 

 

Рис.1.4.3 – Построение сети в центральном офисе на УД (сеть   рабочей   группы 1/1)

 

Рис.1.4.4 – Построение сети в центральном офисе на УД ( сеть   рабочей   группы 24/11) 

1.5. Характеристика используемого  программного обеспечения 

    Т.к. данная сеть построена по принципу клиент-серверной, то и приложения (программное  обеспечение) будет выбираться по этому  же принципу.

    Операционная  система (ОС).

    На  оконечных узлах, а именно ПК будет установлена одна из последних версий ОС компании Microsoft – Windows  XP.

    На  серверах SQL устанавливается ОС той же компании, но предназначенная для серверов, а именно Windows Server 2003.

    На  общих серверах устанавливается  сетевая ОС Free BSD.

    Выбор данных ОС подкреплен общей распространенностью, простой в пользовании, администрированием всей сети и ее компонентов при работе с интерфейсом данных ОС. 

    Протоколы.

    Вышеперечисленные ОС могут поддерживать протоколы  нижестоящих уровней OSI, а также проколы своего уровня. А именно:

    7-уровень:  FTP, HTTP, SMTP, POP-3, NETBIOS и т.д.;

    4-уровень:  TCP, UDP;

    3-уровень:  IP, IPX, ARP, RIP, OSPF, BGP и т.д.;

    2-уровень:  технологии Ethernet, ATM, ISDN и т.д.

    Приложения.

    Многие  приложения, требуемые заказчиком автоматически  ставятся при установке ОС, а именно: Интернет браузер – Internet Explorer, OutLook Express – для почты, Paint – для обработки графических файлов и т.д.

    Но  также необходимо проинсталлировать  такие виды приложений для работы с определенным типом трафика..

    Для работы с текстовыми документами, таблицами, базами данных – пакет MS Office, 1C, Oracle.

    Для альтернативы веб-браузера – Opera, Fire Fox.

    Для альтернативы проводника (explorer) – Total Commander.

    Для альтернативы работы с видео (Windows Media) – Light Allow, Jet Audio.

    Для работы с архивами – WinRAR.

    Для защиты ПК от вредоносных программ (вирусов) – Касперский 2010.

    Все клиентские части серверных программ установлены вместе с ОС либо в  вышеперечисленных приложениях.

Для серверов необходимо поставить серверную часть программ.

     FTP Server - FTP сервер. Сервер, предоставляющий ресурсы БД удаленным узлам интерсети, взаимодействующим с ним в режиме «терминал-хост». В работе использует протокол передачи файлов (File Transfer Protocol, FTP), реализуемый приложением для работы в Internet. Он позволяет передавать файлы между разнотипными узлами, поскольку использует общую файловую структуру, независимую от операционных систем. 

     1.6. Общая характеристика  трафика, создающего  нагрузку на магистральные  связи 

    Между центральным офисом и филиалом организуется InterLAN трафик. InterLAN трафик - это внешний  трафик ЛВС объёмом сообщения 1 Мбайт, 30 сообщений в час.

      Между центральным офисом и  малыми офисами организуется small InterLAN трафик. Small InterLAN трафик - это внешний  трафик малого офиса объёмом  сообщения 10 Кбайт, 5 сообщений в  час.

    Трафик VoIP peer-to-peer (Voice over IP peer-to-peer) 10 Мбайт, 2 сообщения в час и CAM-CAD графические файлы объёмом 10 Мбайт, 3 раза в час организуется внутри сети центрального офиса и позволяет передавать речь вместе с данными через IP-инфраструктуру. Эти типы трафика позволяют организовывать видеоконференции с несколькими участниками. Услуги видеоконференций с несколькими участниками предоставляют возможность работы практически лицом к лицу из различных пунктов, обеспечивая пользователям возможность видеть друг друга и совместно использовать и работать с приложениями и данными в реальном времени.

    FTP-серверы  – серверы рабочих групп, которые  предназначены для предоставления  ресурсов БД удалённым узлам  интерсети, взаимодействующим с  ним в режиме «терминал-хост».  Сервер в работе использует протокол передачи файлов FTP, реализуемый приложением для работы в Internet. Он позволяет предавать файлы между разнотипными узлами, поскольку использует общую файловую структуру, независимо от операционных систем.

1.7 Организация выхода  во внешние сети

    Для выхода во внешние сети через сеть PSTN целесообразно использовать технологию ADSL, для того, чтобы подключить наш  офис к сети Internet по технологии ADSL, необходим ADSL модем, например Zyxell P-660RU2_EE.Для предоставления общего доступа всей корпорации необходимо поставить маршрутизатор серии Cisco 7200.

                

         2. Обоснование принципов построения сети филиала.

     2.1. Определение масштаба сети и ее архитектуры.

 

     Сеть  филиала расположена в трех 9-ти этажных зданиях, которые находятся в Англии, в городе Мидлсбро. На момент планирования количество рабочих мест для сети филиала составляет 1980, поэтому в каждом здании полагается разместить рабочих мест:

     1980/3=660 на момент планирования 

     На каждом этаже в здании предполагается разместить рабочих мест:

     660/9=73,3 на момент планирования

     У нас есть 11 рабочих групп на каждом этаже, тогда с 1 по 8 этаж в    каждой группе по 6 рабочих места, а  на 9 этаже в каждой группе по 12 рабочих  места.

     Каждое  рабочее место оснащено персональным компьютером (ПК).

     Количество ISDN телефонов в одном здании:

     660/3=220

     Количество ISDN телефонов на этажах с 1-8 : 22 телефона, а на 9-м этаже 44.

     С 1-8 этаж в 11-ти группах по 2 телефона, а на 9-м этаже по 4.

     Каждая  рабочая группа оснащена принтером.

     Сервер  рабочих групп – FTP.

     На  первом этаже находится аппаратная, где находится коммутатор здания, телефонная станция.

     Сеть  филиала организована на базе клиент-серверной архитектуры. Она изображена на рисунке 2.1. 
 
 
 
 
 

Рисунок 2.1 - Общее построение сети в Филиале

     2.2. Обоснование выбора сетевой технологии и физической топологии сети.

     Под топологией сети понимают конфигурацию графа, вершинам которого соответствуют  конечные узлы сети (в данном случае ПК и коммутационное оборудование), а ребрам – электрические и информационные связи между ними.

     Данная  сеть имеет топологию «многоуровневая  звезда», т.к. здесь каждый ПК подключается отдельным кабелем к общему для  группы коммутатору, а сам коммутатор совместно с коммутаторами своего уровня к – коммутатору уровнем выше. Всего 3 уровня: уровень доступа (УД) – 297 коммутаторов, уровень распределения (УР) – 27 коммутаторов этажа и 3 коммутатора здания, уровень ядра (УЯ) – 1 коммутатор. УР расположен в кроссовой этажа, УЯ – в аппаратной. Такое иерархическое соединение еще называют «деревом». В наше время это самая распространенная топология как в LAN, так и в MAN.

     Особенностью  такой топологии является высокая  экономичность, т.к. для связи определенного  количества узлов используется минимум  кабеля.

     Также преимуществом этой топологии является высокая живучесть сети (при выходе из строя одного соединения работоспособность  сети не сильно ухудшается). Уязвимое место  – коммутационное оборудование, особенно на УЯ.

     В качестве топологии для данной сети выберем самый распространенный на сегодняшний день стандарт – технология Ethernet. Ethernet – целое семейство технологий, из которых наиболее известны Ethernet DIX, 10-мегабитные варианты стандарта IEEE 802.3, а также Fast Ethernet (FE), Gigabit Ethernet (GE). Почти все технологии Ethernet используют метод доступа распределенной среды передачи данных.

     Достоинствами данной технологии являются экономичность, расширяемость, легкость подключения  новых узлов, реализация  достаточно простых алгоритмов доступа к  среде, адресации и передачи данных.

     Недостатками  же являются домен коллизий и широковещательный  домен, но они легко устраняются  с помощью введения в сеть коммутаторов и маршрутизаторов соответственно на уровни иерархии.

     2.3. Обоснование выбора среды передачи и рекомендуемых скоростей для линий связи всех уровней.

     Для выбора состава оборудования необходимо сначала выбрать среды передачи и необходимые скорости для линий  связи всех уровней.

     Для исключения перегрузки сети и выбора оптимальной технологии передачи во всех расчетах будем иметь ввиду, что в конкретный момент времени с сетью работают все рабочие станции, генерируя заданный вид трафика, что будет соответствовать максимальной нагрузке на сеть. Для расчетов трафика воспользуемся формулой

     (размер  сообщ.*кол-во сообщ)/3600   , бит/с

     Используя расчеты, приведенные в пункте 1.3, рассчитаем трафик для коммутатора рабочей группы, коммутатора этажа и коммутатора здания.

     1)Для коммутатора рабочей группы во внимание берется тип трафика, циркулирующий внутри рабочей группы – это LAN peer-to-peer traffic, трафик к серверу рабочей группы (FTP – server),трафик Internet, а также трафик Voice over IP peer-to-peer.

     Теперь  определим общую нагрузку для 1-го порта коммутатора рабочей группы:

     γ_РГ =γ_LAN+γ_FTP+γ_Int.+ γ_VoIP =0,45+2,33+69,91+46,603= 119,293 кбит/с 

        А также нужно определить нагрузку на FTP server:

     γ _{FTP server1-8этаж} =2,33∙6 =13,98 Кбит/с

     γ _{FTP server9-йэтаж} =2,33∙12 = 27,96 Кбит/с

Можно ставить коммутатор, который поддерживает 10 Мбитный порт Ethernet. 

       2)Для коммутатора этажа во внимание берется трафик Internet, а также трафик Voice over IP peer-to-peer.

     γ_Э1-8 =(69,91+46,603) · 6 = 699,078 кбит/с = 0,7 Мбит/с

     γ_{Э 9-й этаж} =(69,91+46,603) · 12 = 1398,156 кбит/с = 1,4 Мбит/с

Можно ставить коммутатор, который поддерживает 10 Мбитный порт Ethernet. 

     3) Для коммутатора здания во внимание берется трафик Internet.