Проектирование беспроводной сети для управляющей компании 'ЭКС'
Введение
Беспроводные технологии - одна из наиболее быстро и эффективно
развивающихся областей отраслей IT-сферы.
Основными преимуществами беспроводной технологии являются: гибкость
архитектуры сети; значительная зона покрытия; сжатые сроки развертывания;
низкие затраты на создание беспроводной сети; мобильность (возможность
подсоединения подвижных - мобильных абонентов).
Помимо вышеперечисленных преимуществ беспроводные технологии имеют и
другие достоинства, а именно: высокую помехоустойчивость за счет расширения
спектра
Современные локальные сети строятся с использованием технологий,
предоставляющим сотрудникам неограниченные возможности для бизнес-общения в
единой коммутационной среде компании:
- Сервисы унифицированных коммуникаций
- Wi-Fi технологии передачи данных
- Программные сервисные приложения
- Видеоконференцсвязь
- Программные инструменты для совместной работы
- Средства видеосвязи
- Возможность общения в социальных сетях.
Беспроводные сети обеспечивают доступ в реальном времени к критичным приложениям
и сетевым ресурсам в кампусах, филиалах и удаленных офисах. По мере расширения
публичного доступа к беспроводным услугам организации испытывают все большую
потребность в обеспечении мобильности своих сотрудников, в то время как частные
потребители стремятся получить возможность связываться с любым необходимым им
адресатом из любого места. Во всем мире стремительно растет потребность в
беспроводных соединениях, особенно в сфере бизнеса и IT технологий.
Пользователи с беспроводным доступом к информации всегда и везде могут работать
гораздо более производительно и эффективно, чем их коллеги, привязанные к
проводным телефонным и компьютерным сетям, так как существует привязанность к
определенной инфраструктуре коммуникаций.
Признавая большую значимость беспроводных сетей и Internet-технологий, как фундаментальных
инструментов бизнеса, и стремясь повысить продуктивность сотрудников,
организации во всех отраслях используют технологию беспроводных локальных сетей
(WLAN) для расширения возможностей действующих сетей. Беспроводные технологии
обеспечивают возможность подключения к сети в любое время и в любом месте, что
позволяет решить актуальную задачу повышения гибкости и мобильности
сотрудников, а также создания дополнительных преимуществ при выборе пространства
и методологии для работы.
Все это способствует повышению качества труда, обуславливая повышение
эффективности работы предприятия в целом.
Растущий спрос заставляет провайдеров услуг предлагать своим клиентам
беспроводные услуги, позволяющие использовать самые разные устройства для
приема сообщений и телефонных звонков, доступа к корпоративной сети и
подключения к Интернет.
С ростом масштабов использования беспроводных локальных сетей (WLAN)
вопросы сетевой безопасности приобретают для предприятий все большее значение.
Сетевым администраторам необходимо обеспечить конечным пользователям свободу и
мобильность, при этом, не давая взломщикам доступа ни к самой сети WLAN, ни к
информации, передаваемой по беспроводной сети.
Таким образом, задача построения беспроводных корпоративных сетей для
высокотехнологичных бизнес-предприятий является актуальной.
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование
беспроводной сети Wi-Fi на базе оборудования Cisco, предусматривающей
возможность масштабирования и обеспечивающей высокую надежность.
Задачами проекта являются:
Анализ современных подходов к построению беспроводных
корпоративных сетей связи;
Анализ технологий поддержки безопасности беспроводных сетей,
проведен анализ технологий проектирования сетей WLAN;
Разработка проекта беспроводной сети для управляющей компании «ЭКС» на
базе программных и аппаратных решений Cisco.
1 Анализ
современных подходов к построению беспроводных корпоративных сетей связи
1.1 Концепция
построения беспроводных корпоративных сетей
1.1.1 Анализ
основных характеристик и подходов к проектированию беспроводных корпоративных
сетей
1.1.1.1
Определение корпоративной сети
В самом общем понимании, корпоративная сеть - это сложный комплекс
взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных
компонентов, обеспечивающий передачу информации между различными удаленными
приложениями и системами, используемыми на предприятии. Ввиду наличия
нескольких центров обработки данных, корпоративные сети относятся к распределенным
(или децентрализованным) вычислительным системам [23]. Корпоративную сеть
необходимо рассматривать в различных аспектах:
- Структурном;
- Системнотехническом;
- Функциональном.
Со структурной точки зрения корпоративная сеть - сеть смешанной топологии,
в которую входят несколько локальных вычислительных сетей. Корпоративная сеть
объединяет филиалы корпорации, создавая единое информационное корпоративное
пространство, и является собственностью предприятия. С этой точки зрения
корпоративная сеть отражает структуру предприятия. В зависимости от масштабов
предприятия различают:
- Сети отделов;
- Сети зданий и кампусов;
- Сети масштаба предприятий.
С функциональной точки зрения корпоративная сеть - это эффективная среда
передачи актуальной информации, необходимой для решения задач корпорации. С
системнотехнической точки зрения корпоративная сеть представляет собой
целостную структуру, состоящую из нескольких взаимосвязанных и
взаимодействующих уровней, представленных на Рисунке 1 [24].
Таким образом, с системнотехнической точки зрения корпоративная сеть -
это система, предоставляющая пользователям и программам набор полезных в работе
услуг (сервисов), общесистемных и специализированных приложений, обладающая
набором полезных качеств (свойств) и содержащая в себе службы, гарантирующие
нормальное функционирование корпоративной сети.
Обобщенная архитектура корпоративной сети
В общем случае корпоративная сеть (Рисунок 2) состоит из следующих
компонентов [29]:
. Уровень доступа отвечает за подключение пользовательских устройств к
сети. На этом уровне осуществляется разделение пользователей по виртуальным
подсетям (VLAN), осуществляется базовая безопасность (блокирование неиспользованных
портов, фильтрация MAC-адресов или
аутентификация 802.1x) [32] задаются метки для приоритезации трафика (QoS
classification). Через коммутаторы уровня доступа подается питание для
IP-телефонов и беспроводных точек доступа (PoE). Для обеспечения
отказоустойчивости соединение с уровнем распределения осуществляется по двум
независимым каналам. Такая архитектура позволяет ограничить домен отказа: в
случае сбоев доступ к корпоративным ресурсам не получат только пользователи
одной из VLANов, а остальная сеть не потеряет своей работоспособности [10].
Таким образом, уровень доступа решает следующие задачи:
- Формирование сетевого трафика.
- Контроль доступа к сети.
- Выполнение различных функций пограничных устройств.
2. Уровень распределения. Этот уровень решает три задачи:
- Изоляция последствий изменения топологии.
- Управление размером таблицы маршрутизации.
- Агрегация сетевого трафика.
Таким образом, на этом уровне осуществляется маршрутизация между
отдельными VLANами, применяются политики безопасности, передача трафика
осуществляется в соответствии с заданными приоритетами, работают протоколы,
обеспечивающие отказоустойчивость сети [20].
. Уровень ядра. Задача ядра - обеспечивать быструю и надежную коммутацию
пакетов между коммутаторами уровня распределения, серверной фермой и
edge-модулем. Существуют два типа ядра: вырожденный тип ядра и ядро на основе
базовой сети. Вырожденный тип ядра используется в небольших корпоративных сетях
и состоит из одного маршрутизатора. К недостаткам относится плохая
масштабируемость сетей с таким типом ядра и низкая надежность. К достоинствам
следует отнести простое администрирование. Ядро на основе базовой сети состоит
из группы маршрутизаторов, связанных высокоскоростными каналами связи. К
достоинствам следует отнести гибкость, хорошую масштабируемость и надежность. К
недостаткам - высокую стоимость реализации.
. Edge-модуль отвечает за соединение корпоративной сети с внешним миром.
В состав Edge-модуля входят компоненты, обеспечивающие взаимодействие с
различными сервис-провайдерами:
Модуль Internet отвечает за соединение с сетью Internet. В этом модуле
осуществляется защита сети, организуется связь с филиалами и удаленными
пользователями по защищенным каналам (VPN), устанавливаются публичные серверы
(Web, E-mail, DNS)
Модуль WAN служит для взаимодействия между офисами и филиалами
корпоративной сети. Основная задача этого модуля - обеспечить надежное
соединение с гарантируемым качеством обслуживания и прогнозируемой задержкой.
Это позволяет создавать распределенные корпоративные системы, поддерживающие
приложения IP-телефонии, видеоконференцсвязи и т.д.
Модуль Voice обеспечивает взаимодействие корпоративной телефонной сети с
сетями общего пользования. В качестве провайдеров телефонии могут выступать как
традиционные операторы, так и VoIP;операторы.
Архитектура корпоративной сети имеет иерархическую структуру, позволяющую
эффективно проектировать крупномасштабные сети, обеспечивающую сквозное
качество обслуживания на всех уровнях сети, информационную безопасность,
позволяющую внедрять интеллектуальные сервисы, системы IP-телефонии и
видеоконференцсвязи
1.1.1.2 Особенности
проектирования корпоративных сетей
Основная цель проектирования корпоративных сетей состоит в том, чтобы на
основании характеристик корпоративных информационных потоков предпрятия,
параметров потребителей и производителей информации определить состав
аппаратно-программных средств, структуру и организацию корпоративной сети, которые
выполняли бы основные требования к качеству информационных услуг,
предоставляемых сетью, при заданных ограничениях на затраты ее проектирования,
внедрения и обслуживания [22].
Сетевые интеграторы и сетевые администраторы стремятся обеспечить выполнение
следующих требований при проектировании корпоративной сети:
- Расширяемость: возможность простой интеграции отдельных компонентов сети
(пользователей, компьютеров, приложений, служб).
- Масштабируемость: возможность увеличения количества узлов и
протяженность связей, а также производительности сетевого оборудования и узлов.
- Производительность: обеспечение требуемых значений параметров
производительности (время реакции, скорость передачи данных, задержка передачи
и вариация задержки передачи) сетевых узлов и каналов связи.
- Управляемость: обеспечение возможностей централизованного
управления, мониторинга состояния сети и планирования развития сети.
- Надежность: обеспечение безотказной работы узлов сети и
каналов связи, сохранности, согласованности и доставки данных без искажений
узлу назначения.
- Безопасность: обеспечение защиты данных от
несанкционированного доступа.
Учитывая масштабность, высокую степень гетерогенности, использование
глобальных связей, проектирование корпоративных сетей является трудно
формализуемым процессом. В настоящее время отсутствуют универсальные методики
проектирования корпоративных сетей. В большинстве случаев сетевые интеграторы
при проектировании опираются на свой опыт и используют свои методики
проектирования. Однако можно сформулировать некоторые, общие для всех сетевых
интеграторов, типовые этапы выполнения сетевых проектов.
Процесс проектирования корпоративной сети состоит из следующих этапов
[26]:
1. Анализ требований. На этом этапе формулируются основные цели
предприятия (сокращение производственного цикла, оперативный прием заказов,
повышение производительности труда и т.д.), т.е. те цели, которые позволили бы
повысить конкурентоспособность предприятия. Выполняется анализ существующих
аналогичных систем, обосновывается необходимость в собственных проектах
системы.
2. Разработка бизнес-модели предприятия. Бизнес-модель или
функциональная модель производства описывает основные, административные и
вспомогательные бизнес-процессы предприятия, информационные потоки между подразделениями,
иерархические взаимоотношения между подразделениями, и представляет собой
структурированное отображение функций производственной системы, среды,
информации и объектов, связывающих эти функции.
. Разработка технической модели корпоративной сети (структурный
синтез). Техническая модель вычислительной сети представляет собой совокупность
технических средств, необходимых для реализации проекта вычислительной сети. На
данном этапе определяются технические параметры компонентов сети - полный функциональный
набор необходимых аппаратных и программных средств без конкретизации марок и
моделей оборудования. Например, определяются протоколы всех уровней OSI для
каждой из возможных подсетей, требуемая производительность маршрутизаторов,
коммутаторов и концентраторов, характеристики среды передачи и прочие
технические параметры сетевого оборудования [1].
. Разработка физической модели корпоративной сети (параметрический
синтез). Физическая модель корпоративной сети представляет собой подробное
описание технических и программных средств, их количества, технических
параметров и способов взаимодействия. Таким образом, физическая модель является
конкретизацией технической модели сети, в которой в соответствии с техническими
параметрами, задаваемыми в технической модели, выбраны конкретные сетевые
устройства, протоколы и прочие сетевые технические средства. Результаты
выполнения данного этапа (структурная схема, параметры и алгоритмы
функционирования сети) используются для последующего анализа.
. Моделирование и оптимизация сети. На данном этапе производится
моделирование с целью оценки характеристик функционирования вычислительной сети
и их оптимизации.
. Установка и наладка системы. Данный этап подразумевает
координирование поставок от субподрядчиков, управление конфигурированием,
инсталляцию и наладку оборудования, обучение персонала
. Сопровождение и эксплуатация системы. Этот этап не имеет четко
определенных временных границ, а представляет собой непрерывный процесс.
Таким образом, анализ этапов проектирования показывает, что проект самой
корпоративной сети создается под функциональную модель предприятия. Поэтому
качество управления корпоративной сетью будет влиять на качество
бизнес-процессов предприятия.
1.1.1.3 Выводы
по разделу
Качество функционирования бизнес-процессов, эффективность
ИТ-инфраструктуры предприятия во многом определяются качеством, эффективностью
инадежностью работы корпоративной сети. Поэтому корпоративные сети должны
проектироваться в соответствии с целями и задачами, стоящими перед организацией
с учетом перспективы развития. При этом корпоративные сети должны обладать
рациональной структурой, обеспечивающей наращиваемость, масштабируемость,
надежность и низкий уровень избыточности.
Современная тенденция решения этой задачи - использование иерархической
структуры связей между сетевыми устройствами с достаточно большим количеством
уровней иерархии, позволяющей эффективно проектировать крупномасштабные сети и
обеспечивать качество обслуживания, надежность и информационную безопасность.
1.1.2 Анализ
основных характеристик и подходов к проектированию беспроводных сетей
1.1.2.1 Определение
беспроводной технологии
Беспроводные технологии - подкласс информационных технологий, служащие
для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя
связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное
излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.
В
настоящее время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто
известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi
<#"564057.files/image005.gif">
Рисунок 3 Примерная последовательность этапов и варианты выбора при
проектировании ЛС
На Рисунке 3 приведена примерная последовательность этапов и варианты
выбора при проектировании локальной сети. Вообще, проблема выбора одного из
многочисленных вариантов при проектировании ЛС является основной для данного
раздела. Выбор затрудняет необходимость учета множества требований, иногда
противоречивых (например, обеспечение высоких технических характеристик сети
при доступной стоимости), а также настойчивая, порой агрессивная реклама
отдельных решений. Последнее часто относится к новейшим вариантам сетевого
оборудования и/или программного обеспечения, отнюдь не самым доступным по цене
и не всегда имеющим значительные преимущества по техническим характеристикам
перед опробованными вариантами [17, 40].
Не все этапы проектирования, перечисленные на Рисунке 3, будут далее
рассматриваться. Так, организация силовой электрической сети, актуальна в
относительно редких случаях. Например, если сеть размещается в новом здании или
производится капитальный ремонт, то возникает необходимость организации силовой
электрической сети «по всем правилам». Многие из этих правил в отечественных
условиях реализуются нечасто (или возможность их реализации ограничена по
техническим причинам). Не вдаваясь в излишние подробности, следует упомянуть
необходимость организации полноценной системы заземления оборудования (что
означает использование не 2х, а 3х-полюсных розеток, причем один из полюсов
должен быть подключен к шине физического заземления) и обеспечение мер
электробезопасности. Другой этап, который также не будет далее
детализироваться, это этап 6 (установка сетевых карт, активных сетевых
устройств, сетевой ОС и других сетевых программных средств).
1.4.1 Архитектурная
стадия проектирования
Важность этого этапа связана как с необходимостью упорядочивания
требований к создаваемой ЛС и ее отдельным составляющим для обеспечения
возможности принятия в будущем взвешенных конкретных решений, так и с ее
обоснованием [8].
При создании новой сети для какого-нибудь предприятия желательно
учитывать следующие факторы:
- Требуемый размер сети (в настоящее время, в ближайшем будущем и по
прогнозу на перспективу).
- Структура, иерархия и основные части сети (по подразделениям
предприятия, а также по комнатам, этажам и зданиям предприятия).
- Основные направления и интенсивность информационных потоков в
сети (в настоящее время, в ближайшем будущем и в дальней перспективе). Характер
передаваемой по сети информации (данные, оцифрованная речь, изображения),
который непосредственно сказывается на требуемой скорости передачи (до
нескольких сотен Мбит/с для телевизионных изображений высокой четкости).
- Технические характеристики оборудования (компьютеров,
адаптеров, кабелей, репитеров, концентраторов, коммутаторов) и его стоимость.
- Возможности прокладки кабельной системы в помещениях и между
ними, а также меры обеспечения целостности кабеля.
- Обслуживание сети и контроль ее безотказности и безопасности.
- Требования к программным средствам по допустимому размеру
сети, скорости, гибкости, разграничению прав доступа, стоимости, по
возможностям контроля обмена информацией и т.д.
- Необходимость подключения к глобальным или к другим локальным
сетям.
Вполне возможно, что после изучения всех факторов выяснится, что можно
обойтись без сети, избежав тем самым довольно больших затрат на аппаратуру и
программное обеспечение, установку, эксплуатацию, поддержку и ремонт сети,
зарплату обслуживающему персоналу, и т.д.
Сеть по сравнению с автономными компьютерами порождает множество
дополнительных проблем: от простейших механических (компьютеры, подключенные к
сети, труднее перемещать с места на место) до сложных информационных
(необходимость контролировать совместно используемые ресурсы, предотвращать
заражение сети вирусами). К тому же пользователи сети уже не так независимы,
как пользователи автономных компьютеров, им надо придерживаться определенных
правил, подчиняться установленным требованиям, которым их необходимо научить
[18, 28].
Наконец, сеть остро ставит вопрос о безопасности информации, защиты от
несанкционированного доступа, ведь с любого компьютера сети можно считать
данные с общих сетевых дисков. Защитить один компьютер или даже несколько
одиночных гораздо проще, чем целую сеть. Поэтому приступать к установке сети
целесообразно только тогда, когда без сети работа становится невозможной,
непроизводительной, когда отсутствие межкомпьютерной связи сдерживает развитие
дела.
Требования и варианты решений при выборе размера и структуры сети,
сетевого оборудования и программного обеспечения будут рассмотрены в
последующих разделах. В начале проектирования сети необходимо провести полную
«инвентаризацию» имеющихся компьютеров и их программного обеспечения, а также
периферийных устройств (принтеров, сканеров и т.д.). Это позволит при
организации сети исключить ненужное дублирование (оборудование и программное
обеспечение теперь могут быть разделяемыми ресурсами), а также поставить задачи
модернизации (апгрейда) как аппаратных, так и программных средств. Для
корректного определения характеристик компьютеров целесообразно использовать
специальные диагностические программы или встроенные программы ОС (например, в
ОС Windows Millennium это программа «Сведения о системе» из раздела служебных
программ и программа «Система» из панели управления). Следует выбирать такие
варианты программ, которые обеспечивают получение правильных данных («старые»
диагностические программы могут неверно указать тип процессора и версию ОС), а
также сохранение данных в файле (это особенно ценно при большом числе
компьютеров). Кроме того, следует уделить внимание наличию встроенной сетевой
карты или сетевого контроллера на системной плате, а также типу поддерживаемых
ими сетевых стандартов (как правило, поддерживается сеть Ethernet на витой
паре, но принципиально знать ее разновидность - 10/100/1000 Мбит/c). Не все
характеристики компьютеров, которые важны при их объединении в сеть, могут быть
определены описанными выше способами. Из сопроводительной документации к
компьютеру или после вскрытия системного блока можно и нужно определить число и
тип свободных слотов (разъемов) расширения, а также максимальную мощность блока
питания. Это необходимо для оценки возможности установки в компьютер новых
плат.
1.4.2 Телекоммуникационная
стадия проектирования
Телекоммуникационная стадия подразумевает выбор размера и структуры сети
[11].
Под размером сети в данном случае понимается как количество объединяемых
в сеть компьютеров, так и расстояния между ними. Надо четко представлять себе,
сколько компьютеров (минимально и максимально) нуждается в подключении к сети.
При этом необходимо оставлять возможность для дальнейшего роста количества
компьютеров в сети, хотя бы процентов на 20-50.
Кстати, совсем не обязательно раз и навсегда включать в сеть все
компьютеры предприятия. Иногда имеет смысл оставить некоторые из них
автономными, например, из соображений безопасности информации на их дисках.
Количество подключенных к сети компьютеров сильно влияет как на
производительность, так и на сложность ее обслуживания. Оно также определяет
стоимость требуемых программных средств, поэтому просчеты могут иметь довольно
серьезные последствия.
Требуемая длина линий связи сети также играет не малую роль в
проектировании сети. Например, если расстояния очень большие, может
понадобиться использование дорогого оборудования. К тому же с увеличением
расстояния резко возрастает значимость защиты линий связи от внешних
электромагнитных помех. От расстояния зависит и скорость передачи информации по
сети (выбор между Ethernet и Fast Ethernet). Целесообразно при выборе
расстояний закладывать небольшой запас (хотя бы процентов 10) для учета
непредвиденных обстоятельств. Преодолеть ограничения по длине иногда можно путем
выбора структуры сети, разбиения ее на отдельные части [12].
Под структурой сети понимается способ разделения сети на части
(сегменты), а также способ соединения этих сегментов между собой. Сеть
предприятия может включать в себя рабочие группы компьютеров, сети
подразделений, опорные сети, средства связи с другими сетями. Для объединения
частей сети могут использоваться репитеры, репитерные концентраторы,
коммутаторы, мосты и маршрутизаторы. Причем в ряде случаев стоимость этого
объединительного оборудования может даже превысить стоимость компьютеров,
сетевых адаптеров и кабеля, поэтому выбор структуры сети исключительно важен.
В идеале структура сети должна соответствовать структуре здания или
комплекса зданий предприятия. Рабочие места группы сотрудников, занимающихся
одной задачей (например, бухгалтерия, отдел продаж, инженерная группа), должны
размещаться в одной или рядом расположенных комнатах. Тогда можно компьютеры
этих сотрудников объединить в один сегмент, в единую рабочую группу и установить
вблизи их комнат сервер, с которым они будут работать, а также концентратор или
коммутатор, связывающий все их машины. Точно так же рабочие места сотрудников
подразделения, занимающихся комплексом близких задач, лучше расположить на
одном этаже здания, что существенно упростит их объединение в сегмент и
дальнейшее его администрирование. На этом же этаже удобно расположить
коммутаторы, маршрутизаторы и серверы, с которыми работает данное
подразделение.
Как и в других случаях, при выборе структуры разумно оставлять
возможности для дальнейшего развития сети. Например, лучше приобретать
коммутаторы или маршрутизаторы с количеством портов, несколько большим, чем
требуется в настоящий момент (хотя бы на 10 -20 процентов). Это позволит при
необходимости легко включить в сеть один или несколько сегментов. Ведь любое
предприятие всегда стремится к росту (порой совершенно напрасно), и этот рост
не должен каждый раз приводить к необходимости проектировать сеть предприятия
заново.
1.4.3 Выбор
оборудования
При выборе сетевого оборудования надо учитывать множество факторов, в
частности [5,16]:
- уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее
распространенными программными средствами;
- скорость передачи информации и возможность ее дальнейшего
увеличения;
- возможные топологии сети и их комбинации (шина, пассивная
звезда, пассивное дерево);
- метод управления обменом в сети (CSMA/CD, полный дуплекс или
маркерный метод);
- разрешенные типы кабеля сети, максимальную его длину,
защищенность от помех;
- стоимость и технические характеристики конкретных аппаратных
средств (сетевых адаптеров, трансиверов, репитеров, концентраторов,
коммутаторов).
Всем этим часто пренебрегают, а напрасно: заменить программное
обеспечение сравнительно просто, а вот замена аппаратуры, особенно прокладка
кабеля, обходится порой очень дорого, а иногда бывает просто невозможна.
Еще одна важная задача - это выбор компьютеров. Если для рабочих станций
или невыделенных серверов обычно используют те компьютеры, которые уже имеются
на предприятии, то выделенный сервер желательно приобретать специально для
сети. Лучше, если это будет быстродействующий специализированный
компьютер-сервер, спроектированный с учетом специфических нужд сети (такие
серверы выпускаются всеми крупнейшими производителями компьютеров).
1.4.4 Оптимизация
и поиск неисправностей в работающей сети
Во вновь организованной локальной сети могут наблюдаться проблемы со
стабильностью и скоростью работы, которая оказывается ниже потенциально
возможной скорости для сети данного типа. Эти проблемы могут возникнуть также в
будущем при подключении нового оборудования, установке нового ПО или при
подключении данной сети к другой. Испытывающие дискомфорт из-за замедления
часто выполняемых операций пересылки файлов или при сетевой печати, конечные
пользователи обращаются к сетевому администратору. Возможными причинами
возникновения указанных проблем являются [18, 35]:
- Недостатки используемого ПО и аппаратного обеспечения;
- Неправильная настройка сетевых ОС;
- Неисправности в кабельной системе;
- Неисправности на уровне сетевых протоколов из-за
несовместимости или неисправности сетевых устройств или их неверной настройки;
- Неправильная организация локальной сети, например,
недостаточное сегментирование в сетях типа Ethernet, приводящее к возникновению
дополнительных коллизий пакетов.
Недостатки используемого ПО проще устранить его заменой (переходом к
более апробированной, может быть, предыдущей версии), чем в случае более
дорогостоящего аппаратного обеспечения, которое может образовывать так
называемый эффект «бутылочного горлышка» (bottleneck). Это означает, что один
из компьютеров в сети (в том числе сервер) или какое-либо сетевое устройство по
своим характеристикам уступает другим компьютерам или устройствам и «тормозит»
работу сети в целом. В этом случае необходима модернизация (upgrade) или замена
устройства.
Актуальность оптимизации параметров сетевых ОС связана с тем, что
начальные настройки (настройки по умолчанию) этих параметров могут не
соответствовать конфигурации и интенсивности передаваемых по сети данных
(трафику). Простейшим доступным средством проверки целостности соединений в
сети является использование команды ping, которая работает в ОС UNIX, OS/2 и
версиях Windows. Команда ping проверяет состояние соединения с другим
компьютером или компьютерами, посылая эхо-пакеты и анализируя полученные
ответы. Для работы этой команды требуется поддержка сети Интернет, то есть
протоколов TCP/IP. В рамках локальной сети использование команды ping (с IP -
адресом удаленного компьютера в качестве параметра) позволяет, кроме проверки
наличия соединения, установить время отклика и выявить узкие места в сети.
Для поиска неисправностей в кабельной системе применяются также
стандартные и специальные приборы - от простейших тестеров для определения
обрывов и коротких замыканий в медных кабелях до сетевых анализаторов,
предназначенных для эталонного тестирования кабелей различных категорий.
Промежуточное положение по сложности занимают кабельные сканеры, позволяющие по
анализу отраженных от неоднородностей сигналов определять место и тип
неисправности, а также портативные устройства для сертификации кабельных
систем. Аналогичные приборы разработаны для поиска неисправностей в кабельных
системах на основе оптоволокна. Если предыдущие проверки не позволили выявить
неисправности, то приходится предположить существование проблем на уровне
сетевых протоколов. Анализ сетевых протоколов требует высокой квалификации от
специалиста, который этим занимается, а также применения специфического
оборудования - анализаторов протоколов. Анализатор протоколов в общем случае
представляет собой аппаратно-программный комплекс, физически подключаемый к
сети и перехватывающий данные с целью декодирования и анализа некоторых из них.
Общий подход к использованию анализаторов протоколов состоит в измерении
некоторых количественных и качественных показателей работы сети, анализе
вероятных ошибок и выработке рекомендаций по изменению параметров
конфигурирования и модификации рабочих станций и файл-сервера, а также настройке
приложений. Примерами такого рода рекомендаций является установка новых версий
драйверов сетевых адаптеров, исключение несовместимых форматов пакетов и
регулировка длины пакетов.
1.4.5 Выводы
по разделу
Добиться минимальных затрат на сеть можно только тщательно продумав все
варианты структуры сети, включая возможности современных технологий по
организации беспроводной связи или соединений через электросеть и телефонные
линии. Так что при построении сети как никогда справедлив общий принцип - «Сем
раз отмерь, один - отрежь», поскольку раз проложенную кабельную систему
переделать весьма непросто, и тщательное планирование позволит нам избежать
лишних потерь.
1.5 Выводы
по главе
В России пока существенно меньше ноутбуков и мобильных телефонов, чем в
западных странах, но благодаря новым беспроводным технологиям наша страна имеет
шанс совершить мощный скачок и стать на один уровень с наиболее развитыми
странами. Как ни парадоксально, предпосылкой для такого скачка является тот
факт, что Россия не делала колоссальных инвестиций в создание проводной
инфраструктуры и может сразу начать внедрение самых современных беспроводных
сетей. С их помощью можно не только дать доступ в Интернет малому бизнесу,
школам, университетам во всех уголках России, но и обеспечить корректную работу
крупных предприятий и компаний.
2 Проектирование
беспроводной сети для управляющей компании «ЭКС»
2.1 Техническое
задание
Назначение и цели создания
В целях обеспечения надежной и бесперебойной работы офисного помещения
группы компаний «ЭКС» (г.Пермь), необходимо спроектировать и построить
беспроводную сеть Wi-Fi на базе оборудования Cisco, предусматривающую
возможность масштабирования, обеспечивающую высокую надежность.
Общие требования
Необходимо спроектировать беспроводную сеть Wi-Fi на базе оборудования
Cisco.
- Сеть Wi-Fi на базе оборудования Cisco должна быть:
- разработана и реализована с использованием современных
технологических решений, соответствовать существующим нормам и стандартам;
- обладать совместимостью с современными технологиями;
- обладать возможностями быстрого адаптирования к изменяющейся
ИТ-среде и масштабируемостью без изменения базовой концепции в процессе всего
цикла эксплуатации;
- использовать стандартные компоненты и материалы;
- обеспечивать необходимый уровень безопасности;
- обеспечивать возможность удаленного мониторинга,
непосредственного и удаленного управления сетью;
- обеспечивать возможность уведомления ответственного персонала
в случае нарушения параметров окружающей среды, функционирования отдельных модулей.
Проект по оснащению складского помещения беспроводной сетью Wi-Fi на базе
оборудования Cisco:
. Вводные данные
.1. Назначение
Беспроводная сеть Wi-Fi офисного помещения блока «С» ТРК «Семья» г.Пермь
предназначена для обеспечения непрерывной круглосуточной организации работы
мобильных пользователей и рабочих мест.
.2. Заказчик
Управляющая компания «ЭКС»
.3. Место расположения объекта
ул. Революции, 13; блок «С»
Необходимо провести работы по инсталляции и конфигурации активного
сетевого и коммуникационного оборудования, систем беспроводного доступа на
основе автономных точек.
.5. Этапы построения Wi Fi сети
этап: Проектирование Wi Fi сети:
- Разработка плана сегментации ЛВС;
- Разработка детальной схемы сети;
- Подготовка рабочей документации;
- Согласование рабочей документации и разработанной схемы с
ответственными представителями Заказчика.
2 этап: Создание Wi Fi сети:
- Выполнение монтажных работ;
- Настройка оборудования;
-