Организация администрирования компьютерных сетей

ВВЕДЕНИЕ

Благодаря сервису, предоставляемому современными локальными вычислительными сетями (ЛВС), в организациях появилась уникальная возможность упорядочить и эффективно организовать собственный документооборот, повышая тем самым общую эффективность труда.
Как известно, все параметры, влияющие на работу организации, взаимосвязаны. Применение электронно-вычислительной машины (ЭВМ) может привести к изменению структуры организации. В связи с этим возникла необходимость в создании и развитии сетей для соединения компьютеров и обмена информацией между ними. Таким образом, вычислительные сети явились результатом эволюции компьютерных технологий. Они стали представлять собой совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами и другими коммуникационными устройствами. При этом всё сетевое оборудование работает под управлением системного и прикладного программного обеспечения.
Существование бизнеса и его успешное развитие, к какой бы сфере он не относился, немыслимо без четких и слаженных действий, своевременного обмена информацией и оперативного контроля за всей деятельностью компании. Корпоративные (локальные) сети, создаются на базе программного обеспечения и оборудования ведущих производителей. Предлагаемые сетевые решения обладают высокой экономической эффективностью, надежностью и безопасностью, и имеют возможность модернизации.
Внедрение сетеориентированных приборов и комплексов, использование информационных систем в логистике и в транспортной секторе экономике, рост требований к качеству обслуживания, повышение удобства и создание комфортных условий для клиентов и персонала, а также необходимость сокращения затрат на телефонную связь обуславливает актуальность проектирования или модернизации локальной сети компании под современные требования
Целью курсовой работы является выработка и закрепление практических навыков по выполнению задач проектирования сетей передачи данных с применением современного оборудования на базе технологии Ethernet и протокола IP.
Задача курсовой работы затрагивает такие аспекты оптимизации программно-аппаратного ресурса сети, эффективного использование доступного адресного пространства, построение оптимальной структуры резервных связей подсетей и т.д.
Основная часть работы, посвящается развертыванию ядра ЕКСПД с помощью специализированного программного комплекса на базе технологии Ethernet и протокола IP, проводится поэтапная апробация теоретических расчетов и разработанного плана распределения ЕКСПД.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Исходные данные принятые для курсовой работы по варианту 18:
• Количество рабочих станций сети ЕСПД – N=20;
• Количество подсетей рабочих станций – Н=5;
• Количество беспроводных клиентов – 12;
• Допустимое адресное пространство для подсетей маршрутизаторов ЕСПД – SR-10.18.0.0/16;
• Допустимое адресное пространство для подсетей рабочих станций – SH-192.168.0.0/16;

Технология ядра сети ЕСПД представлено на рисунке 1.

Рисунок 1– Топология ядра сети

1. Распределение подсетей рабочих станций SH сети ЕСПД

Согласно исходным данным, сеть ЕСПД должна обеспечивать работу минимум 20 рабочих станций (N = 20), которые необходимо разделить равномерно по 4 подсетям. Следовательно, в каждой подсети может находиться 20/4 = 5 рабочих станций

2. Построение графа сети ЕСПД

Рабочие станции в каждой подсети стандартизированы с помощью неуправляемого коммутатора L2 с 8 физическими портами FastEthernet. Это означает, что каждая рабочая станция подключается к коммутатору с помощью кабеля UTP категории 5 (неэкранированная витая пара), создавая сегментированное полнодуплексное соединение.
Из 10 физических портов коммутатора 5 портов используются для объединения рабочих станций, а еще один порт используется для подключения к маршрутизатору R ядра сети ESPD. Оставшийся порт коммутатора можно использовать для каскадного подключения второго коммутатора для возможного расширения подсети или в качестве технической альтернативы.
Согласно исходной схеме сети ESPD, операционную нагрузку сети должны обеспечивать 6 маршрутизаторов R. В зависимости от местоположения, маршрутизаторы имеют 1 или 3 интерфейса FastEthernet. Корректная пересылка пакетов между подсетями обеспечивается при наличии 5 подсетей, каждая из которых подключена к собственному маршрутизатору. Исходя из этого предложения, следует использовать 5 подсетей маршрутизатора.
Расширенный̆ граф сети ЕСПД представлен на рис. 1.2. На графе сети ЕСПД нанесены следующие буквенно-цифровые наименования:
• H1-H4 – рабочие станции сети ЕСПД
• R1-R6 – маршрутизаторы сети ЕСПД
• SW1-SW4 – коммутаторы подсетей рабочих станций
• BRD1-BRD5 – границы широковещательных доменов рабочих станций
• SH1-SH5 – подсети рабочих станций
• SR1- SR5 – подсети маршрутизаторов
На графе также обозначены соответствующие номера интерфейсов маршрутизаторов R и порты коммутаторов SW.

Рисунок 2 – Расширенный граф сети ЕСПД

3. Перечень технических средств

По полученной схеме сети ESPD можно рассчитать общий объем затраченных технических ресурсов. Для правильной работы проектируемой сети требуются следующие устройства:
• 5 маршрутизаторов (1 маршрутизатор с 1 интерфейсом FastEthernet, 2 маршрутизатора с 2 интерфейсами FastEthernet, 1 маршрутизатор с 3 интерфейсами FastEthernet, и 1 маршрутизатор с 4 интерфейсами FastEthernet);
• 5 неуправляемых коммутаторов (8 физических портов на устройство, полнодуплексный режим, автосогласование), поддерживающих FastEthernet через кабели UTP5e;
• 1 сетевая карта на каждую рабочую станцию (20 сетевых карт стандарта FastEthernet, полный дуплекс, автоматическое согласование);
• WLAN-AP (точка беспроводного доступа), поддерживающая стандарты 802.11b / g / n;
• Магистральная технология сети FastEthernet 100 Мбит / с, тип линий связи между всеми устройствами - неэкранированная витая пара.

4. План IP-адресации подсетей рабочих станций SH

В соответствии с задание доступное адресное пространство для подсетей рабочих станций – 192.168.0.0/16. Два байта используются для адресации сети, четвёртый байт – свободен. В двоичной нотации диапазон доступных адресов имеет вид: