Проектирование компьютерной сети в коммерческом учреждении с использованием серверов и операционной систем серверного типа

Введение
Необходимость в локальной вычислительной сети (ЛВС) на предприятии обусловлена большим объемом циркулирующих данных (текстовых файлов, графиков, таблиц и диаграмм) между различными отделами, департаментами и их сотрудниками. Поскольку бумажные документы постепенно заменяются электронными копиями, очень важно использовать компьютеры для эффективной обработки этой информации. Автоматизация операций с помощью компьютеров не только упрощает управление информацией, но и позволяет быстро и легко передавать данные партнерам или проверяющим организациям, не требуя длительных переездов. Создание локальной вычислительной сети позволяет оснастить множество отделов компании электронными устройствами обработки данных и связать их между собой, что обеспечивает надежность, безопасность и простоту передачи данных. Три основные функции локальной сети - это возможность подключения дополнительных устройств, адаптация к новым технологиям и наличие резервных соединений для предотвращения сбоев. Кроме того, локальная сеть защищает от внешних воздействий и обеспечивает автоматическое управление сетью. При создании локальной вычислительной сети для организации необходимо учитывать несколько факторов, включая выбор топологии сети (шина, кольцо или звезда) и разработку спецификации, определяющей безопасность, производительность и надежность сети. Соединение ядра в звездообразной сети, использование резервных каналов и защита от внешних воздействий - все это является ключевыми моментами при проектировании локальной сети. Эффективное проектирование и вычисления в локальной сети могут максимально увеличить
Задача проектирования локальной вычислительной сети для организации сводится к нескольким шагам: замер помещения, проектирование рабочих мест и связей между ними, закупку оборудования, настройку серверов и программного обеспечения, ввод системы в эксплуатацию. При проектировании ЛВС необходимо учитывать различные факторы, такие как размер организации, количество сотрудников, тип используемых приложений и устройств, необходимая пропускная способность, требования безопасности и планы будущего развития компании. Целью данной работы является разработка ЛВС для предприятия с численностью сотрудников 10 человек, подбор необходимого оборудования и типа сети. Актуальность работы характеризуется потребностью предприятия в собственной сети и быстром обмене файлами между сотрудниками.
Рассматривая предметную область и потребность компаний в ЛВС наиболее ярким случаем является медицинская организация. Так, локальная вычислительная сеть имеет решающее значение для лабораторного корпуса больницы в связи с особыми требованиями и сложной рабочей средой [1]. Медицинская организация предлагает такие услуги, как ультразвуковая диагностика, эндоскопические исследования, функциональная диагностика и специализированная онкологическая помощь. Учитывая возможность круглосуточного ухода за пациентами, надежная и эффективная связь и передача данных в здании крайне важны. Необходимо разработать структурированную схему для локальной сети, чтобы устранить существующие проблемы и недостатки. К ним относятся низкая отказоустойчивость, высокие финансовые затраты на добавление новых пользователей, ненадежное соединение сетевых компонентов и сложности с мониторингом и устранением неполадок в сети. Хорошо спланированная и реализованная ЛВС поможет преодолеть эти недостатки и повысить эффективность и надежность сети [1].
Так, например, для внедрения локальной сети на локомотиворемонтном заводе ОАО «Мичуринский локомотиворемонтный завод „Милорем“ сначала были определены требования. К ним относились надежность, управляемость, производительность, совместимость, расширяемость, безопасность, масштабируемость и прозрачность. Исходя из этих требований, были выбраны 39 рабочих станций, 1 сервер, 3 МФУ, 9 принтеров и 5 коммутаторов. Структура сети была выбрана по типу клиент-сервер, чтобы обеспечить производительность, надежность, защиту данных, масштабируемость и эффективность. Аппаратные и программные компоненты были установлены соответствующим образом для поддержки работы программных средств в промышленном производственном процессе компании, включая автоматизированные системы управления технологическими процессами [2].
Также в другом примере, описанном в [3] существует локальная вычислительная сеть (ЛВС) со специфическими особенностями и требованиями специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН). ЛВС состоит из двух основных компонентов - Нижней научной площадки (ННП) и Верхней научной площадки (ВНП), которые расположены в разных местах и отделены друг от друга гористой и пересеченной местностью. Нижняя исследовательская площадка включает в себя центр наблюдения и точку обслуживания домашней сети кампуса. Точка обслуживания сети является ключевым пунктом этой локальной сети, основной задачей которого является управление серверами, коммутаторами и маршрутизаторами для поддержания сети. Центр наблюдения состоит из 6 этажей с серверами и устройствами для прямой связи с BTA. На каждом этаже установлены ПК, IP-телефоны и дополнительное оборудование, такое как принтеры и камеры наблюдения. Верхняя исследовательская площадка включает в себя большой азимутальный телескоп (БТА) и серверную базу для связи с другими основными компонентами. БТА является центральным объектом всей локальной сети и состоит из 3 этажей соседних офисов, в которых установлены ПК, IP-телефоны, видеокамеры и серверы. Информация, поступающая из BTA, хранится на серверах, извлекается и обрабатывается рабочими станциями и специализированными устройствами. Схема сети включает в себя коммутаторы на каждом этаже, которые подключены к центральному коммутатору на первом этаже. Маршрутизатор организует доступ к глобальной сети Интернет и направляет нагрузку от BTA на серверы, которые записывают и хранят информацию. Серверы служат для разных целей: от общей информации для всех отделов до хранения данных BTA и камер наблюдения [3]. Например, локальная вычислительная сеть необходима организации для обеспечения эффективной и безопасной связи между различными отделами и сотрудниками — в компании ООО «Древмастер» важно внедрить локальную сеть, поскольку существующие рабочие процессы и организация управления данными неэффективны и ненадежны [4]. ЛВС ООО «Древмастер» отражает организационную структуру компании: различные ПК в офисах и производственном цехе соединены между собой. Благодаря использованию выделенного сервера для организации домена и применению таких мер безопасности, как аутентификация пользователей и антивирусное программное обеспечение, обеспечивается целостность и безопасность данных [4].
Основными задачами проекта по разработке компьютерной сети в коммерческом учреждении с использованием серверов и операционной системы серверного типа являются:
1. проектирование плана рабочих мест компании
2. выбор оборудования и расчет программного обеспечения для организации ЛВС
3. построение логической схемы сети
4. построение физической схемы сети
5. выбор (разработка) аппаратного и программного обеспечения
6. проведение настройки сетевой инфраструктуры
7. расчет технических характеристик
8. алгоритмы работы сети
Глава 1. Аналитический раздел
1.1 Анализ данной сети
Аналитический раздел, в котором приводятся материалы по исследованию
предметной области и самого предмета проектирования, по анализу существующих проблем и вариантов решения поставленной задачи, по выбору конкретного варианта

Разработка локально-вычислительной сети разнится в зависимости от потребностей конкретной компании. Первым шагом при проектировании локальной сети является точное определение требований и потребностей компании или организации, которая будет использовать эту сеть. Сюда входит количество устройств, которые необходимо подключить, физические параметры помещения, в котором будет создана локальная сеть, и расположение компонентов, требующих частого обслуживания. На основе этой информации определяется топология локальной сети. Наиболее популярными топологиями сетей являются шина, кольцо и звезда. Шина соединяет пользовательские устройства через центральный кабель, в то время как кольцо соединяет устройства последовательно. Топология «звезда», при которой устройства подключаются к серверу параллельно через концентратор или концентратор, является наиболее распространенной конфигурацией ЛВС на сегодняшний день.