Архитектура сети связи является одной из основных характеристик, определяющих состав сети, раскрывающий типы образующих ее функциональных компонентов, иерархию и характер их взаимодействия.

В связи с большим разнообразием видов передаваемых сообщений и сигналов, среды распространения, методов и устройств коммутации илиВ маршрутизации сигналов и информационных потоков архитектура сетейВ связи классифицируется согласно требованиям Единой сети электросвязиВ Российской Федерации (ЕСЭ РФ).

Единая сеть электросвязи РФ определяется совокупностью сетей связи различного назначения и технологий, располагающихся на территории РФ.В Модель архитектуры сети связи, предложенная в положении о ЕСЭ РФ,В может быть представлена в виде, показанном на рис. 1.4.

Первый уровень модели - первичная сеть (первичные сети), образуемая на системах передачи определенных родов связи. Первичные сети разделяются на магистральные, внутризоновые и местные (городские и сельские). Первичная сеть представляет собой совокупность всех каналов связи независимо от назначения и вида связи; она включает линии связи и каналообразующую аппаратуру.

Второй уровень - вторичные сети, образуемые на базе каналов передачи первичной сети и систем коммутации, выполняющих функции распределения сообщений по заданному адресу. Вторичные сети различаются по виду передаваемых по ним сообщений: телефонные, передачи данных,В телеграфные, передачи газет, звукового вещания, телевизионного вещанияВ и др. При интеграции сетей связи вторичные сети превращаются в единуюВ сеть, обеспечивающую передачу и распределение сообщений различныхВ видов связи (передачи речи, данных, факсимильных сообщений и др.).

Рис. 1.4.

ТСОП - телефонная сеть общего пользования; СТФС - сеть телефонной связи; СТГС - сеть телеграфной связи; ЦСИО - цифровые сети с интеграцией обслуживания; ПД - КП - передача данных - коммутация пакетов; ПД - передача данных; ТВ - телевещание;В ПГ - передача газет; СРПЗВ - сети распределения программ звукового вещания; ЗВ - звуковое вещание; СРПТВ - сети распределения

программ телевизионного вещания; АТ - абонентское телеграфирование

Третий уровень модели - службы связи , обеспечивающие предоставление пользователям услуг различных видов связи.

Четвертый уровень - пользователь услуг связи. Он определяется видом связи (передача речи, телеграфных и/или факсимильных сообщений,В сообщений данных), а также терминальным оборудованием, имеющимсяВ у пользователя.

В соответствии с выполняемыми функциями сети ЕСЭ разделяются на сети доступа и транспортные сети. По транспортной сети передаютсяВ высокоскоростные (широкополосные) потоки информации. ТранспортнаяВ сеть связи включает магистральную (междугородную и международную)В и зоновые (региональные) сети связи. Сеть доступа обеспечивает доступВ абонентов к транспортной сети; она также называется сетью абонентскогоВ доступа и по территориальному признаку является местной сетью. ДаннаяВ сеть состоит из абонентских линий и оконечных устройств.

Обобщенная структурная схема телекоммуникационной сети включает в себя транспортный уровень (магистральная сеть), уровень доступа (сетиВ доступа) и терминальное оборудование пользователей.

Компоненты телекоммуникационной сети:

• - магистральные сети;
• - сети доступа;
• - терминального оборудования пользователей;
• - информационных центров, или центров управления сервисами {Services Control Point , SCP).

Магистральная сеть объединяет отдельные сети доступа, обеспечивая транспорт трафика между ними по высокоскоростным каналам. По сути,В магистральные сети относятся к глобальным сетям связи {Wide AreaВ Network , WAN).

Сеть доступа располагается на нижнем уровне иерархии телекоммуникационной сети и предназначена для агрегации потоков, поступающих по различным каналам связи от клиентского оборудования, в магистральной сети.

Сеть доступа представляет собой региональную сеть большой разветвленности. Она может быть многоуровневой. Сетевые элементы нижнего уровня мультиплексируют информацию, поступающую по многочисленным абонентским каналам (абонентскими окончаниями), и передают ееВ сетевым элементам верхнего уровня для перенаправления элементам магистрали. Размер сети доступа определяет число ее уровней - небольшаяВ сеть доступа будет иметь один уровень, крупная - несколько.

В компьютерной сети оконечным оборудованием являются компьютеры, в телефонной - телефонные аппараты, в телевизионной или радиосети -В соответствующие теле- или радиоприемники.

Оконечное оборудование пользователей может формировать сеть, не входящую в состав телекоммуникационной сети. Например, совокупность компьютеров пользователей организации образует локальную сеть

(Local Area Network , LAN). Локальные сети характеризуются высокой скоростью передачи данных на сравнительно небольшие расстояния.

Информационные центры (центры управления сервисами) предоставляют информационные сетевые услуги. В таких центрах хранится пользовательская информация (информация, непосредственно интересующая конечных пользователей) и служебная информация, помогающая поставщику услуг предоставлять услуги пользователям.

Пользовательская информация обычно содержит разнообразную справочную и новостную информацию. Подобные центры телефонных сетей оказывают, например, услуги экстренного вызова милиции или скоройВ помощи, а также справочные услуги различных организаций и предприятий - вокзалов, аэропортов, магазинов и т.п.

К служебной информации обычно относят различные данные системы авторизации и аутентификации пользователей, с помощью которых организация, которая владеет сетью, проверяет права пользователей на получение тех или иных услуг. Это могут быть системы биллинга, используемые для определения платы за предоставляемые услуги, или базы данных,В содержащие учетные записи пользователей и перечни предоставляемыхВ пользователям услуг.

Сети конкретного типа обладают своими особенностями, в них могут отсутствовать некоторые элементы обобщенной сети, но в целом их структура соответствует описанной выше.

Контактная сеть (КС) - сложное инженерное сооружение, имеющее значительную протяженность и периодическую структуру, предназначенное для непрерывного электроснабжения подвижного состава посредством скользящего контакта.

Анализ простоев подвижного состава (ПС) трамвая на линии в ряде крупных городов показывает, что довольно частой причиной простоев на линии становится отказ контактной сети. Так, по данным департамента транспорта г. Новосибирска, до 7,5 % простоев ПС во временном выражении произошло на линии из-за отказа КС. В связи с этим оценка технического состояния КС с позиций надежности - одна из важнейших задач.

При анализе отказов КС в г. Новосибирске были выявлены и исключены отказы, возникавшие в результате посторонних взаимодействий, таких как обрыв подвесок негабаритными грузами, повреждение опорных конструкций транспортными средствами, отжиг провода в результате аварий на ПС, повреждение подвесок неисправными токоприемниками. В ходе предварительного анализа статистического материала было выявлено, что основную часть (79,8 % от общего количества отказов) составляют такие отказы: обрыв контактного провода, вырыв провода из зажима, обрыв гибкой поперечины, повреждение пересечений.

Анализ статистического материала и данных эксплуатационных служб показывает, что контактная подвеска не является равнонадежной системой, что свидетельствует о необходимости дальнейшего совершенствования конструкций и узлов контактной подвески трамвая, в частности пересечений. Наибольшее количество отказов возникает в момент прохождения токоприемником спецчастей и точек подвешивания и фиксации контактного провода, т. е. в результате неудовлетворительного взаимодействия, обусловленного неправильной регулировкой и монтажом подвески, а также неисправностями токоприемника.

Следует отметить, что до 27,3 % всех отказов токоприемников трамвая на линии возникает в результате пропилов и повышенного износа контактных вставок, что, как известно , в значительной мере вызвано нарушением параметров контактной подвески, таких как: величины зигзагов, высота контактного провода над уровнем головок рельсов, уклоны и подъемы контактного провода, поджоги.

Кроме того, из графиков, показанных на рис. 4.10, прослеживается явная зависимость количества повреждений от климатических условий. Так, максимальная интенсивность отказов вида «обрыв гибкой поперечины» приходится на май и сентябрь с наибольшим суточным перепадом температур, а по отказам типа «обрыв КП и вырыв КП» из зажима максимальная интенсивность приходится на июнь, характеризующийся самыми высокими температурами.

Рис. 4.10.

Поскольку КС является сложным электротехническим объектом, надежность ее как единого целого определяется надежностью составляющих элементов. Поэтому при анализе надежности КС необходимо:

• определить влияние типа подвески и качества ее обслуживания на надежность КС;
• выявить элементы, имеющие пониженную, по сравнению с другими, надежность;
• определить климатические факторы, влияющее на надежность элементов.

Основное требование к КС как элементу системы технического обслуживания и ремонта - постоянное соответствие основных параметров необходимому уровню надежности, условиям эксплуатации и интенсивности использования. Такое соответствие может быть достигнуто, если фактические показатели надежности КС, как и параметры системы технического обслуживания и ремонта, формируются на основе объективной информации о техническом состоянии КС.

Определить техническое состояние КС можно по результатам измерения и оценки большого количества входных, внутренних и выходных параметров. Практически же для определения технического состояния достаточно выделить совокупность прямых и косвенных диагностических признаков и параметров, отображающих наиболее вероятные неисправности, связанные со снижением работоспособности и возникновением отказов.

Блочно-функциональная декомпозиция КС показана на рис. 4.11 . Вертикальная декомпозиция приводит к построению иерархии связей составляющих ее компонентов. В этой иерархии выделено четыре уровня: секционный, включающий в себя секцию контактной сети; системный, включающий поддерживающие, несущие, фиксирующие, линейные токоведущие, опорные устройства, устройства компенсации температурных удлинений, сопряжения и специальные части; подсистемный уровень включает в себя отдельные сборочные единицы; четвертый уровень - элементный - включает неразборные детали. Такая декомпозиция предопределяет форму соподчинения диагностических целей и алгоритмов. Горизонтальная декомпозиция КС позволяет выделить отдельные составляющие по основному принципу физического процесса, функциональному назначению или принципу технического исполнения.

Рис. 4.11.

В качестве примера взаимосвязи элементов КС на рис. 4.12 приведены схемы при простой (а) и цепной (б) подвесках.

При диагностировании каждой из этих систем в ряду нескольких используемых физических методов диагностирования можно выделить доминирующий, позволяющий с достаточной степенью достоверности определить техническое состояние КС.

В процессе эксплуатации КС может находиться в следующих основных состояниях:

Исправна и работоспособна, а значит, и параметры Z, характеризующие состояние ее элементов и узлов, находятся в пределах номинального поля допусков:

Рис. 4.12.

Неисправна, но работоспособна, что обусловлено выходом параметров основных элементов и узлов из поля допусков, но не выше предельных значений:

Неисправна и неработоспособна, следовательно, параметры основных элементов и узлов вышли за пределы допусков:

Границы указанных допусков для существующих типов контактных подвесок приведены в нормативных документах . Однако следует отметить, что существующие допуски в основном отражают состояние подвески через ее геометрические размеры в статическом состоянии, т. е. при отсутствии подвижного состава. В режиме нормального функционирования КС на всем своем протяжении находится во взаимодействии с токоприемниками ПС, а следовательно, должна оцениваться также по показателям, характеризующим взаимодействие, учитывающее надежность, долговечность и качество, т. е. стабильность контакта.

Заданный уровень эксплуатационной надежности КС поддерживается реализацией системы ремонтов и регулировок, определенной нормативно-технической документацией. Существующая система технического обслуживания и ремонта, направленная на поддержание работоспособности КС, включает в себя контроль важнейших параметров контактной подвески и их регулировку. Однако контрольные измерения показывают, что техническое оснащение отдельных операций недостаточно и малопроизводительно. Кроме того, предусматривается контроль параметров КС в статическом состоянии, что при имеющихся связях еще в большей степени затрудняет объективную оценку ее состояния. Следовательно, получить полную и достоверную информацию можно лишь посредством комплексного диагностирования всех параметров КС на всем ее протяжении в режиме функционирования.

Cамая большая проблема, с которой я сталкиваюсь при работе с сетями предприятий - это отсутствие чётких и понятных логических схем сети. В большинстве случаев я сталкиваюсь с ситуациями, когда заказчик не может предоставить никаких логических схем или диаграмм. Сетевые диаграммы (далее L3-схемы) являются чрезвычайно важными при решении проблем, либо планировании изменений в сети предприятия. Логические схемы во многих случаях оказываются более ценными, чем схемы физических соединений. Иногда мне встречаются «логически-физически-гибридные» схемы, которые практически бесполезны. Если вы не знаете логическую топологию вашей сети, вы слепы . Как правило, умение изображать логическую схему сети не является общим навыком. Именно по этой причине я пишу эту статью про создание чётких и понятных логических схем сети.

Какая информация должна быть представлена на L3-схемах?

Для того, чтобы создать схему сети, вы должны иметь точное представление о том, какая информация должна присутствовать и на каких именно схемах. В противном случае вы станете смешивать информацию и в итоге получится очередная бесполезная «гибридная» схема. Хорошие L3-схемы содержат следующую информацию:

• подсети
  • VLAN ID (все)
  • названия VLAN"ов
  • сетевые адреса и маски (префиксы)
• L3-устройства
  • маршрутизаторы, межсетевые экраны (далее МСЭ) и VPN-шлюзы (как минимум)
  • наиболее значимые серверы (например, DNS и пр.)
  • ip-адреса этих серверов
  • логические интерфейсы
• информацию протоколов маршрутизации

Какой информации НЕ должно быть на L3-схемах?

Перечисленной ниже информации не должно быть на сетевых схемах, т.к. она относится к другим уровням [модели OSI , прим. пер. ] и, соответственно, должна быть отражена на других схемах :

• вся информация L2 и L1 (в общем случае)
• L2-коммутаторы (может быть представлен только интерфейс управления)
• физические соединения между устройствами

Используемые обозначения

Как правило, на логических схемах используются логические символы. Большинство из них не требуют пояснений, но т.к. я уже видел ошибки их применения, то позволю себе остановиться и привести несколько примеров:

Какая информация необходима для создания L3-схемы?

Для того, чтобы создать логическую схему сети, понадобится следующая информация:

• Схема L2 (или L1) - представление физических соединений между устройствами L3 и коммутаторами
• Конфигурации устройств L3
• Конфигурации устройств L2 - текстовые файлы либо доступ к GUI, и т.д.

Пример

В данном примере мы будем использовать простую сеть. В ней будут присутствовать коммутаторы Cisco и МСЭ Juniper Netscreen. Нам предоставлена схема L2, также как и конфигурационные файлы большинства представленных устройств. Конфигурационные файлы пограничных маршрутизаторов ISP не предоставлены, т.к. в реальной жизни такую информацию ISP не передаёт. Ниже представлена L2-топология сети:

А здесь представлены файлы конфигурации устройств. Оставлена только необходимая информация:

asw1

!
vlan 210
name Servers1
!
vlan 220
name Servers2
!
vlan 230
name Servers3
!
vlan 240
name Servers4
!
vlan 250
name In-mgmt
!
switchport mode trunk
!
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface vlan 250
ip address 192.168.10.11 255.255.255.128
!

asw2

!
vlan 210
name Servers1
!
vlan 220
name Servers2
!
vlan 230
name Servers3
!
vlan 240
name Servers4
!
vlan 250
name In-mgmt
!
interface GigabitEthernet0/1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface GigabitEthernet0/2
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface vlan 250
ip address 192.168.10.12 255.255.255.128
!
ip default-gateway 192.168.10.1

asw3

!
vlan 210
name Servers1
!
vlan 220
name Servers2
!
vlan 230
name Servers3
!
vlan 240
name Servers4
!
vlan 250
name In-mgmt
!
interface GigabitEthernet0/1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface GigabitEthernet0/2
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface vlan 250
ip address 192.168.10.13 255.255.255.128
!
ip default-gateway 192.168.10.1

csw1

!
vlan 200
name in-transit
!
vlan 210
name Servers1
!
vlan 220
name Servers2
!
vlan 230
name Servers3
!
vlan 240
name Servers4
!
vlan 250
name In-mgmt
!
interface GigabitEthernet0/1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface GigabitEthernet0/2
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
channel-group 1 mode active
!
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface Port-channel 1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface vlan 200
ip address 10.0.0.29 255.255.255.240
standby 1 ip 10.0.0.28
!
interface vlan 210
ip address 192.168.0.2 255.255.255.128
standby 2 ip 192.168.0.1
!
interface vlan 220
ip address 192.168.0.130 255.255.255.128
standby 3 ip 192.168.0.129
!
interface vlan 230
ip address 192.168.1.2 255.255.255.128
standby 4 ip 192.168.1.1
!
interface vlan 240
ip address 192.168.1.130 255.255.255.128
standby 5 ip 192.168.1.129
!
interface vlan 250
ip address 192.168.10.2 255.255.255.128
standby 6 ip 192.168.10.1
!

csw2

!
vlan 200
name in-transit
!
vlan 210
name Servers1
!
vlan 220
name Servers2
!
vlan 230
name Servers3
!
vlan 240
name Servers4
!
vlan 250
name In-mgmt
!
interface GigabitEthernet0/1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface GigabitEthernet0/2
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
channel-group 1 mode active
!
interface GigabitEthernet0/3
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
channel-group 1 mode active
!
interface GigabitEthernet0/4
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface GigabitEthernet0/5
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface GigabitEthernet0/6
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface Port-channel 1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface vlan 200
ip address 10.0.0.30 255.255.255.240
standby 1 ip 10.0.0.28
!
interface vlan 210
ip address 192.168.0.3 255.255.255.128
standby 2 ip 192.168.0.1
!
interface vlan 220
ip address 192.168.0.131 255.255.255.128
standby 3 ip 192.168.0.129
!
interface vlan 230
ip address 192.168.1.3 255.255.255.128
standby 4 ip 192.168.1.1
!
interface vlan 240
ip address 192.168.1.131 255.255.255.128
standby 5 ip 192.168.1.129
!
interface vlan 250
ip address 192.168.10.3 255.255.255.128
standby 6 ip 192.168.10.1
!
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.17

fw1

set interface ethernet0/1 manage-ip 10.0.0.2

set interface ethernet0/2 manage-ip 10.0.0.18

fw2

set interface ethernet0/1 zone untrust
set interface ethernet0/1.101 tag 101 zone dmz
set interface ethernet0/1.102 tag 102 zone mgmt
set interface ethernet0/2 zone trust
set interface ethernet0/1 ip 10.0.0.1/28
set interface ethernet0/1 manage-ip 10.0.0.3
set interface ethernet0/1.101 ip 10.0.0.33/28
set interface ethernet0/1.102 ip 10.0.0.49/28
set interface ethernet0/2 ip 10.0.0.17/28
set interface ethernet0/2 manage-ip 10.0.0.19
set vrouter trust-vr route 0.0.0.0/0 interface ethernet0/1 gateway 10.0.0.12

outsw1

!
vlan 100
name Outside
!
vlan 101
name DMZ
!
vlan 102
name Mgmt
!
description To-Inet-rtr1
switchport mode access
switchport access vlan 100
!
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
channel-group 1 mode active
!
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
channel-group 1 mode active
!
interface Port-channel 1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface vlan 102
ip address 10.0.0.50 255.255.255.240
!

outsw2

!
vlan 100
name Outside
!
vlan 101
name DMZ
!
vlan 102
name Mgmt
!
interface GigabitEthernet1/0
description To-Inet-rtr2
switchport mode access
switchport access vlan 100
!
interface GigabitEthernet1/1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface GigabitEthernet1/3
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
channel-group 1 mode active
!
interface GigabitEthernet1/4
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
channel-group 1 mode active
!
interface Port-channel 1
switchport mode trunk
switchport trunk encapsulation dot1q
!
interface vlan 102
ip address 10.0.0.51 255.255.255.240
!
ip default-gateway 10.0.0.49

Сбор информации и её визуализация

Хорошо. Теперь, когда мы имеем всю необходимую информацию, можно приступать к визуализации.

Процесс отображения шаг за шагом

1. Сбор информации:
   1. Для начала откроем файл конфигурации (в данном случае ASW1).
   2. Возьмём оттуда каждый ip-адрес из разделов интерфейсов. В данном случае есть только один адрес (192.168.10.11 ) с маской 255.255.255.128 . Имя интерфейса - vlan250 , и имя vlan 250 - In-mgmt .
   3. Возьмём все статические маршруты из конгфигурации. В данном случае есть только один (ip default-gateway), и он указывает на 192.168.10.1 .
2. Отображение:
   1. Теперь давайте отобразим информацию, которую мы собрали. Во-первых, нарисуем устройство ASW1 . ASW1 является коммутатором, поэтому используем символ коммутатора.
   2. Нарисуем подсеть (трубку). Назначим ей имя In-mgmt , VLAN-ID 250 и адрес 192.168.10.0/25 .
   3. Соединим ASW1 и подсеть.
   4. Вставляем текстовое поле между символами ASW1 и подсети. Отобразим в нём имя логического интерфейса и ip-адрес. В данном случае имя интерфейса будет vlan250 , и последний октет ip-адреса - .11 (это является общей практикой - отображать только последний октет ip-адреса, т.к. ip-адрес сети уже присутствует на схеме).
   5. Также в сети In-mgmt есть другое устройство. Или, как минимум, должно быть. Нам ещё неизвестно имя этого устройства, но его IP-адрес 192.168.10.1 . Мы узнали это потому, что ASW1 указывает на этот адрес как на шлюз по-умолчанию. Поэтому давайте отобразим это устройство на схеме и дадим ему временное имя "??". Также добавим его адрес на схему - .1 (кстати, я всегда выделяю неточную/неизвестную информацию красным цветом, чтобы глядя на схему можно было сразу понять, что на ней требует уточнения).

На этом этапе мы получаем схему, подобную этой:

Повторите этот процесс шаг за шагом для каждого сетевого устройства . Соберите всю информацию, относящуюся к IP, и отобразите на этой же схеме: каждый ip-адрес, каждый интерфейс и каждый статический маршрут. В процессе ваша схема станет очень точной. Убедитесь, что устройства, которые упомянуты, но пока неизвестны, отображены на схеме. Точно так же, как мы делали ранее с адресом 192.168.10.1 . Как только вы выполните всё перечисленное для всех известных сетевых устройств, можно начать выяснение неизвестной информации. Вы можете использовать для этого таблицы MAC и ARP (интересно, стоит ли писать следующий пост, рассказывающий подробно об этом этапе?).

В конечном счёте мы будем иметь схему наподобие этой:

Заключение

Нарисовать логическую схему сети можно очень просто, если вы обладаете соответствующими знаниями. Это продолжительный процесс, выполняемый вручную, но это отнюдь не волшебство. Как только у вас есть L3-схема сети, достаточно нетрудно поддерживать её в актуальном состоянии. Получаемые преимущества стоят приложенных усилий:

• вы можете планировать изменения быстро и точно;
• решение проблем занимает гораздо меньше времени, чем до этого. Представим, что кому-то нужно решить проблему недоступности сервиса для 192.168.0.200 до 192.168.1.200. После просмотра L3-схемы можно с уверенностью сказать, что МСЭ не является причиной данной проблемы.
• Вы можете легко соблюдать корректность правил МСЭ. Я видел ситуации, когда МСЭ содержали правила для трафика, который никогда бы не прошёл через этот МСЭ. Этот пример отлично показывает, что логическая топология сети неизвестна.
• Обычно как только L3-схема сети создана, вы сразу заметите, какие участки сети не имеют избыточности и т.д. Другими словами, топология L3 (а также избыточность) является такой же важной как избыточность на физическом уровне.

На данном этапе для выбранного варианта конфигурации ЛВС:

• 1. разработаем архитектуру ЛВС;
• 2. разработаем структурную схему ЛВС, выберем компоненты ЛВС;
• 3. составим спецификацию ЛВС.

Методика проектирования локальных вычислительных сетей состоит из этапов, показанных на Рисунке 3.

Рисунок 3 - Этапы проектирования ВС

Методика проектирования архитектуры ЛВС состоит из этапов показанных на Рисунке 4.

Рисунок 4 - Этап проектирования архитектуры ЛВС

Для данной финансовой компании выбрали сетевую топологию «Звезда». Так как ее достоинствами является:

• -выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
• -хорошая масштабируемость сети;
• -лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
• -высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
• -гибкие возможности администрирования.

Для создания данной ЛВС была выбрана одноранговая архитектура, которая обладает рядом приемуществ:

• -легкость в установке и настройке;
• -независимость отдельных машин от выделенного сервера;
• -возможность для пользователя контролировать свои собственные ресурсы;
• -сравнительная дешевизна в приобретении и эксплуатации;
• -отсутствие необходимости в дополнительном программном обеспечении, кроме операционной системы;
• -отсутствие необходимости иметь отдельного человека в качестве выделенного администратора сети.

Для данного курсового проекта выбрана топология стандарта 100Base-TX (с использованием двух пар проводников кабеля 5 категории или экранированной витой паре STP Type 1).

Стандарт 100Base-TX поддерживает кабель на экранированных витых парах с полным сопротивлением 150 Ом. Этот кабель распространен не так широко, как кабель на неэкранированных витых парах, и обычно имеется в зданиях, оборудованных сетью Token Ring. Кабели на экранированных витых парах прокладывают согласно спецификации ANSI TP-PMD для кабеля на экранированных витых парах и используют для них девятиконтактный разъем типа D. В разъеме DB-9 применяются контакты 1, 2 и 5, 9. Если плата NIC не имеет разъема DB-9, то к концам кабеля STP необходимо подключить штекер RJ 45 категории 5.

Выберем программное обеспечение .

Windows XP Professional Edition была разработана для предприятий и предпринимателей и содержит такие функции, как удалённый доступ к рабочему столу компьютера, шифрование файлов (при помощи Encrypting File System), центральное управление правами доступа и поддержка многопроцессорных систем. Поэтому для разрабатываемой фирмы я использую именно эту операционную систему, которая будет установлена на рабочие станции.

Поскольку одним из требований к проектируемой ЛВС является связь с Интернет, необходимо выбрать модем .

Модемы бывают внутренние и внешние. Внутренние модемы выполнены в виде платы расширения, вставляемый в специальный слот расширения на материнской плате компьютера. Внешний модем выполнен в виде отдельного устройства, т.е. в отдельном корпусе и со своим блоком питания. Для нашей сети выберем внешний модем ADSL Acorp Sprinter@ADSL USB.

В архитектуре нашей ЛВС используется коммутатор . Коммутаторы контролируют сетевой трафик и управляют его движением, анализируя адреса назначения каждого пакета. Коммутатор знает, какие устройства соединены с его портами, и направляет пакеты только на необходимые порты. Это дает возможность одновременно работать с несколькими портами, расширяя тем самым полосу пропускания. Для нашей сети выберем коммутатор ASUS GigaX 1024/1024X 24x10/100Base-TX. Unmanaged. 19”.

Также, руководствуясь требованиями к безопасности разрабатываемой ЛВС, выберем необходимое антивирусное ПО . В качестве антивируса выберем ESET NOD32 (лицензия на 1 пользователя, на 1 год) BOX .

Функции антивируса: вычислительный сеть безопасность архитектура

• *Защита электронной почты.
• *Проверка интернет-трафика. Программа обеспечивает антивирусную проверку интернет-трафика, поступающего по HTTP-протоколу, в режиме реального времени и независимо от используемого браузера.
• *Сканирование файловой системы. Проверке могут быть подвергнуты любые отдельные файлы, каталоги и диски.
• *Предотвращение утечек информации. Программа защищает компьютер от троянских программ и всех типов клавиатурных шпионов, предотвращая передачу конфиденциальных данных злоумышленникам.
• *Отмена вредоносных изменений в системе.
• *Минимальное влияние на работу компьютера.
• *Автоматическое обновление. При обнаружении свежих обновлений программа скачивает и устанавливает их на компьютер.

Структурная схема ЛВС представлена на Рисунке 5.

1 - директор; 2 - секретарь; 3, 4, 5 - бухгалтерия; 6, 7 - системный администратор; 8 - электронщик; 9, 10, 11 - менеджеры; 12 - охрана; 13 - сетевой принтер; 14 - свитч; 15 - модем.

Рисунок 5 - Структурная схема ЛВС для финансовой компании

Таблица 8 - Спецификация ЛВС

	Наименование оборудования		Кол-во, шт	Стоимость,
	Коммутатор ASUS GigaX 1024/1024X 24x10/100Base-TX. Unmanaged. 19”
	Лицензия Microsoft Windows XP Professional Russian DSP OEI CD (OEM)
	ПО 1С:Бухгалтерия 8.0
	ПО Антивирус ESET NOD32 (лицензия на 1 пользователя, на 1 год) BOX
	Кабель Molex RJ45, 568B-P, STP многожильный, PowerCat 5E, 3M, (PCD-00037-0H-P)
	Коннектор разъем RJ45 nos STR экранированный кабель кат.5E, 50m gold
	"Безлимитный WEBSTREAM 256"
	Модем ADSL Acorp Sprinter@ADSL USB
	Итого, руб

Наиболее распространенной на сегодняшний день является топология «звезда» на технологии Ethernet, которая отвечает всем современным требованиям к локальной сети и довольно удобна в эксплуатации. Из схемы структурированной кабельной системы рис. 10 можно однозначно судить о том, что данная топология лучше всего подходит для данной организации.

Рис. 9. Топология «звезда»

Достоинства:

· выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

· хорошая масштабируемость сети;

· лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

· высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

· гибкие возможности администрирования.

Недостатки:

· выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

· для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

· конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

В центре каждой «звезды» - концентратор или коммутатор, который непосредственно соединен с каждым отдельным узлом сети через тонкий гибкий кабель UTP, так же называемый «витой парой». Кабель соединяет сетевой адаптер с ПК, с одной стороны, с концентратором или коммутатором - с другой. Устанавливать сеть с топологией «звезда» просто и недорого. Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным количеством портов самого концентратора. Однако имеется ограничение по числу узлов: сеть может иметь максимум 1024 узла. Рабочая группа, созданная по схеме «звезда», может функционировать независимо или может быть связана с другими рабочими группами .

В качестве технологии доступа был выбран Fast Ethernet, обеспечивающий скорость обмена данными в 100 Мбит/с.

В качестве подвида данной технологии был выбран 100BASE-TX, IEEE 802.3u - развитие стандарта 10BASE-T для использования в сетях топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5: CAT5e - скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине .

Формирование адресной структуры сети:

Для формирования адресного пространства данной сети выбраны IP-адреса класса С. (адреса из диапазона от 192.0.0.0 до 223.255.255.0). Маска подсети имеет вид 255.255.255.0. Первые 3 байта формируют номер сети, последний байт формирует номер узла.

Рис. 10. Схема структурированной кабельной системы

Логическая организация сети

Имеется ряд IP-адресов, которые зарезервированы для использования только в локальных сетях. Пакеты с такими адресами не передаются маршрутизаторами Интернета. В классе С к таким IP-адресам относятся адреса от 192.168.0.0 до 192.168.255.0.

Поэтому для локальной сети школы назначаем следующие IP-адреса:

· сервер - 192.168.1.1;

· компьютер в актовом зале - 192.168.1.2;

· компьютер секретаря - 192.168.1.3

· сетевой принтер в кабинете секретаря - 192.168.1.4;