Загальні вказівки до проектування локальної мережі

Вступ

Апаратно-програмні засоби комп'ютерних мереж, оновлюються з великою швидкістю і потребують оновлення проектів мережі в короткі терміни і з меншими витратами.

В даний час не існує загальноприйнятих підходів і методологій проектування локальних мереж. Для того, щоб було простіше розібратися в існуючих підходах і методологіях проектування локальних мереж пропонується наступна класифікація.

Методології побудови локальних комп'ютерних мереж умовно можна розбити на два класи. Перший клас включає в себе методології, основою яких є використання набору стандартних рішень при побудові мереж (під стандартними рішеннями маються на увазі рішення, пропоновані відомими компаніями - Cisco, HP, і т.д.). Даний клас методологій характеризується відносно низьким рівнем витрат на проектування, однак отримана мережа може не повною мірою відповідати поставленим вимогам. Мережі, побудовані з використанням методологій другого класу, містять крім стандартних рішень ще й унікальні розробки, які дозволяють максимально адаптувати мережу до структури бізнес-процесів підприємства.

При такому підході локальна мережа представляється у вигляді багатошарової піраміди. В основі піраміди, що представляє локальну мережу, лежить шар комп'ютерів - центрів зберігання і обробки інформації, і транспортна підсистема (рис. 1.1), що забезпечує передачу інформаційних пакетів між комп'ютерами. Над транспортною системою працює шар мережевих операційних систем, який організовує роботу додатків в комп'ютерах і надає через транспортну систему ресурси свого комп'ютера в загальне користування. Над операційною системою працюють різні додатки, цей клас системних додатків звичайно виділяють в окремий шар локальної мережі. На наступному рівні працюють системні сервіси, які, користуючись СУБД, як інструментом для пошуку потрібної інформації серед мільйонів і мільярдів байт, збережених на дисках, надають кінцевим користувачам цю інформацію в зручній для прийняття рішення формі. До цих сервісів відноситься служба WWW, система електронної пошти та багато інших. Верхній рівень локальної мережі представляють спеціальні програмні системи, які виконують завдання, специфічні для даного підприємства. Прикладами таких систем можуть служити системи автоматизації банку, організації бухгалтерського обліку, і т.д. Кінцева мета локальної мережі втілена в прикладних програмах верхнього рівня відповідного профілю. Основна особливість такого підходу - використання набору стандартних готових рішень як будівельних блоків для створення мережі. Представлення локальної мережі у вигляді багатошарової піраміди не дає чіткої відповіді як будувати мережу. Даний підхід має право на існування і найбільш ефективний при побудові нескладних корпоративних мереж.

Рисунок 1.1 - Ієрархічна структура локальної мережі

Загальні вказівки до проектування локальної мережі

Будь-яке проектування являє собою сильно спрощене моделювання ще не реальної дійсності. Саме тому передбачити всі можливі фактори, врахувати всі потреби, які можуть виникнути в майбутньому, практично неможливо. Проте загальні підходи до проектування локальних комп'ютерних мереж таки можуть бути сформульовані. На рис. 1.2 наведена приблизна послідовність етапів і варіанти вибору при проектуванні локальної мережі.

Рисунок 1.2 - Приблизна послідовність етапів і варіанти вибору при проектуванні ЛМ

Вихідні дані

Важливість цього етапу пов'язана як з необхідністю впорядкування вимог до створюваної ЛМ та її окремими складовими для забезпечення можливості прийняття в майбутньому зважених конкретних рішень, так і з їх обґрунтуванням.

При створенні нової мережі для якого-небудь підприємства бажано враховувати такі фактори:

- Необхідний розмір мережі (в даний час, в найближчому майбутньому і за прогнозом на перспективу).

- Структура, ієрархія і основні частини мережі (по підрозділах підприємства, а також по кімнатах, поверхах і будівлям підприємства).

- Основні напрямки та інтенсивність інформаційних потоків в мережі (в даний час, в найближчому майбутньому і в далекій перспективі). Характер інформації, що передається по мережі (дані, оцифрована мова, зображення), який безпосередньо впливає на необхідну швидкість передачі (до декількох сотень Мбіт/с для телевізійних зображень високої чіткості).

- Технічні характеристики обладнання (комп'ютерів, адаптерів, кабелів, репітерів, концентраторів, комутаторів) і його вартість.

- Можливості прокладки кабельної системи в приміщеннях і між ними, а також заходи забезпечення цілісності кабелю.

- Обслуговування мережі та контроль її безвідмовності та безпеки.

- Вимоги до програмних засобів по допустимому розміру мережі, швидкості, гнучкості, розмежуванню прав доступу, вартості, за можливостями контролю обміну інформацією і т.д.

- Необхідність підключення до глобальних або до інших локальних мереж.

Вибір розміру і структури мережі

Під розміром мережі в даному випадку розуміється як кількість комп'ютерів у мережі, так і відстані між ними. Треба чітко уявляти собі, скільки комп'ютерів (мінімально і максимально) потребує підключення до мережі. При цьому необхідно залишати можливість для подальшого зростання кількості комп'ютерів в мережі, хоча б відсотків на 20-50.

Необхідна довжина ліній зв'язку мережі також грає не малу роль в проектуванні мережі. Наприклад, якщо відстані дуже великі, може знадобитися використання дорогого обладнання. До того ж із збільшенням відстані різко зростає значимість захисту ліній зв'язку від зовнішніх електромагнітних перешкод.

Під структурою мережі розуміється спосіб поділу мережі на частини (сегменти), а також спосіб з'єднання цих сегментів між собою. Мережа підприємства може включати в себе робочі групи комп'ютерів, мережі підрозділів, опорні мережі, засоби зв'язку з іншими мережами.

Вибір обладнання

При виборі мережного обладнання треба враховувати безліч факторів, зокрема:

- рівень стандартизації обладнання та його сумісність з найбільш поширеними програмними засобами;

- швидкість передачі інформації і можливість її подальшого збільшення;

- можливі топології мережі та їх комбінації (шина, пасивна зірка, пасивне дерево);

- метод керування обміном в мережі (CSMA / CD, повний дуплекс або маркерний метод);

- дозволені типи кабелю мережі, максимальну його довжину, захищеність від перешкод;

- вартість і технічні характеристики конкретних апаратних засобів (мережевих адаптерів, трансиверів, репітерів, концентраторів, комутаторів).

Ще одне важливе завдання - це вибір комп'ютерів. Якщо для робочих станцій або невиділених серверів зазвичай використовують ті комп'ютери, які вже є на підприємстві, то виділений сервер бажано купувати спеціально для мережі.

Вибір мережевих програмних засобів

При виборі мережевого програмного забезпечення (ПО) треба, в першу чергу, враховувати такі фактори:

- Яку мережу підтримує мережеве ПЗ: однорангову, мережу на основі сервера або обидва цих типи;

- Максимальна кількість користувачів (краще брати з запасом не менше 20%);

- Кількість серверів і можливі їх типи;

- Сумісність з різними операційними системами і комп'ютерами, а також з іншими мережевими засобами;

- Рівень продуктивності програмних засобів у різних режимах роботи;

- Ступінь надійності роботи, дозволені режими доступу і ступінь захисту даних;

- Які мережеві служби підтримуються;

- І, можливо, головне - вартість програмного забезпечення, його експлуатації та модернізації.

Вибираючи між продуктами компаній Microsoft і іншими мережевими ОС, необхідно мати на увазі, що традиційно перевагами мережевих продуктів вважаються:

- Більш досконала архітектура мережевої ОС;

- Універсальність і функціональна повнота програмних засобів;

- Більшу швидкодію при даному типі апаратури;

- Спрощене адміністрування мережі;

- Значно більш висока захищеність від вірусів і несанкціонованого доступу;

- Підтримка різних типів користувачів на різних комп'ютерних платформах.
Головною перевагою продуктів Microsoft вважається краща сумісність з ПЗ сторонніх виробників, технічна підтримка та користувачами на базі ОС Microsoft Windows.

Вибір з урахуванням вартості

Перш за все слід визначити можливі напрями фінансових витрат (до даного етапу проектування необхідні передумови для вирішення цього завдання вже є):

- Додаткові комп'ютери і апгрейд існуючих комп'ютерів. Необов'язковий напрямок витрат: при достатній кількості і якості існуючих комп'ютерів їх апгрейд не потрібно (або потрібно в мінімальному обсязі - наприклад, для встановлення більш сучасних мережевих карт); в одноранговій мережі не потрібен (хоча і бажаний) також спеціальний файл-сервер.

- Мережеві апаратні засоби (кабелі і все, що необхідно для організації кабельної системи, мережеві принтери, активні мережеві пристрої - повторювачі, концентратори, маршрутизатори і т.д.).

- Мережеві програмні засоби, насамперед, мережева ОС на необхідне число робочих станцій (із запасом).

- Оплата роботи запрошених фахівців при організації кабельної системи, встановлення та налаштування мережевої ОС, при проведенні періодичної профілактики і термінового ремонту. Необов'язкове напрямок витрат: для невеликих мереж з багатьма з цих робіт може і повинен справлятися штатний мережевий адміністратор (можливо, за допомогою інших співробітників даного підприємства).

Проектування кабельної системи

При виборі кабелю в першу чергу треба враховувати необхідну довжину, а також захищеність від зовнішніх перешкод і рівень власних випромінювань. При великій довжині мережі і необхідності забезпечити секретність переданих даних або високому рівні перешкод в приміщенні незамінний оптоволоконний кабель. Слід зазначити, що застосування оптоволоконних замість електричних кабелів навіть при досить комфортних умовах дозволяє істотно (на 10-50 відсотків) підняти продуктивність мережі за рахунок зниження частки перекручених інформаційних пакетів.

При проектуванні кабельних систем для локальних мереж накопичений великий досвід, на основі якого можуть бути сформульовані загальні рекомендації з організації таких систем. Більше того, існують стандарти під загальною назвою "структуровані кабельні системи (СКС)", які особливо актуальні для знову створюваних або реконструйованих відносно великих локальних мереж на рівні підприємства. Вони являють собою об'ємні документи, детально описують і регламентують процес створення кабельних з'єднань локальних мереж.

Рисунок 1.3 - Рівень цін деяких з апаратних засобів для організації локальної мережі

1 Оцінити відповідність довжини кабельної системи та її окремих частин (сегментів, з'єднань між даними абонентом і концентратором і т.д.) вимогам обраної різновиди локальної мережі.

2 Кабельна система повинна бути стійка до зовнішніх електромагнітних перешкод і, по можливості, не генерувати помітні власні випромінювання. В іншому випадку знижується фактична швидкість роботи мережі (через необхідність повторної передачі спотворених перешкодами пакетів), а також порушуються вимоги захисту інформації.

3 Кабельна система повинна бути захищена від механічних пошкоджень

4 Кабельна система повинна мати "прозору" і документовано оформлену структуру. Це необхідно як для забезпечення можливості внесення змін в цю структуру, так і для пошуку несправностей.

5 Необхідно перевірити цілісність кабельної системи.

6 Слід також взяти до уваги розширення мережі в майбутньому, для чого передбачити наявність точок підключення до мережі навіть у тих приміщеннях, де мережеві комп'ютери поки відсутні.