На тему: «проектирование локальной вычислительной сети, как основы комплекса технических средств информационных систем для страховой фирмы»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Организация администрирования компьютерных систем»

На тему: «Проектирование локальной вычислительной сети, как основы комплекса технических средств информационных систем для страховой фирмы»

Специальность: 09.02.02 «Компьютерные сети»

Курс III

Выполнил студент:

Ярошенко Александр

Группа 3 КС1

Руководитель:

________ Белов Е.С.

 

Работа принята:

«__» _____201_г.

Оценка: ______

Г. Калуга

Г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

ГЛАВА 1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ. 4

1.1 Общие сведения ЛВС.. 4

1.2 Структура ЛВС в страховой фирме. 6

1.3 Необходимость использования ЛВС в страховой фирме. 9

ГЛАВА 2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ. 11

2.1 Выбор программного обеспечения и аппаратной части сети. 11

2.2 Разработка архитектуры сети. 14

2.2 Магистральная система сети. 16

2.3 Горизонтальная система сети. 16

2.4 Вертикальная система сети. 17

ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 21

3.1 Описание программы Cisco Packet Tracer 21

3.2 Схематичное построение сети и её настройка. 22

БИБЛИОГРАФИЯ.. 30

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе поставлена задача организовать локально-вычислительную сеть (Ethernet) в страховой фирме со всеми требованиями структурированных систем.

Актуальностью курсовой работы является создание единой информационной сети.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) - набор аппаратных средств и алгоритмов, которые обеспечивают соединение компьютеров и других периферийных устройств (принтеров, дисковых контроллеров и т.п.), расположенных на сравнительно небольшой территории (одного предприятия, офиса, одной комнаты), и позволяющих совместно использовать информационные ресурсы, периферийные устройства, обмениваться данными.

В курсовой работе рассматривается фирма, в которое необходимо спроектировать сеть на основе сервера. Компьютерная сеть в страховой фирме необходима для организации безопасности данных, а также для непосредственной связи между работниками, расположенными в разных помещениях, но выполняющие одну работу.

 

ГЛАВА 1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

Общие сведения ЛВС

Трудно представить современное предприятие, независимо от сферы его деятельности, без персональных компьютеров. Страховая фирма «Альбатрос» не является исключением.

Проектируемая ЛВС должна удовлетворять целому ряду требовании. Наиболее значительные из них связаны с передачей данных и состоят в следующем:

– ЛВС должна выполнять разнообразные функции по передаче данных, включая доступ к удаленным ресурсам, таким, как сетевые диски и принтеры.

– ЛВС также должна обеспечивать доступ в Интернет.

–ЛВС должная интегрировать распределенные сети филиалов и создавать возможность доступа сотрудников одной подсети к ресурсам другой.

– ЛВС должна доставлять данные адресату с высокой степенью надежности, должна соответствовать существующим стандартам, обеспечивать "прозрачный" режим передачи данных, допускать простое подключение новых устройств и отключение старых без нарушения работы сети длительностью не более 1 с; должны быть разработаны меры обеспечения бесперебойного непрерывного функционирования ЛВС.

– необходимо полное соответствие существующим международным стандартам, что обеспечит возможность развития и модернизации систем, совместимость решений по комплексу систем с будущим оборудованием и технологиями.

– система защиты от несанкционированного доступа (НСД) должна обеспечить контроль доступа к сети на уровне доступа к среде передачи данных и к информационным ресурсам сети

– должны использоваться только стандартные протоколы для обмена информацией с целью возможности дальнейшего развития сети с использованием оборудования от различных производителей.

Трудно представить современное предприятие, независимо от сферы его деятельности, без персональных компьютеров. Страховая фирма «Альбатрос» не является исключением.

Проектируемая ЛВС должна удовлетворять целому ряду требовании. Наиболее значительные из них связаны с передачей данных и состоят в следующем:

– ЛВС должна выполнять разнообразные функции по передаче данных, включая доступ к удаленным ресурсам, таким, как сетевые диски и принтеры.

– ЛВС также должна обеспечивать доступ в Интернет.

–ЛВС должная интегрировать распределенные сети филиалов и создавать возможность доступа сотрудников одной подсети к ресурсам другой.

– ЛВС должна доставлять данные адресату с высокой степенью надежности, должна соответствовать существующим стандартам, обеспечивать "прозрачный" режим передачи данных, допускать простое подключение новых устройств и отключение старых без нарушения работы сети длительностью не более 1 с; должны быть разработаны меры обеспечения бесперебойного непрерывного функционирования ЛВС.

– необходимо полное соответствие существующим международным стандартам, что обеспечит возможность развития и модернизации систем, совместимость решений по комплексу систем с будущим оборудованием и технологиями.

– система защиты от несанкционированного доступа (НСД) должна обеспечить контроль доступа к сети на уровне доступа к среде передачи данных и к информационным ресурсам сети

– должны использоваться только стандартные протоколы для обмена информацией с целью возможности дальнейшего развития сети с использованием оборудования от различных производителей

Отсутствии локальной вычислительной сети в страховой компании сделает невозможным его эффективное функционирование, и кроме того повлечёт за собой многочисленные затраты.

Во-первых, в отсутствии ЛВС невозможно быстро обмениваться данными между различными филиалами центра, а также между различными ПК в пределах одного здания (филиала). Этот недостаток вызовет затраты времени на перенос информации с одного компьютера на другой с помощью дискет, а также затраты на их приобретение.

Во-вторых, без ЛВС невозможно будет быстро связаться с организациями, взаимодействующими с центром. Это также значительно снизит эффективность работы центра службы занятости.

В-третьих, отсутствие сети в центре повлечёт за собой значительные затраты на приобретение различных устройств для каждого компьютера) и дорогостоящего программного обеспечения.

В-четвёртых, без ЛВС невозможно эффективно осуществлять доступ к глобальным ресурсам всемирной сети Интернет и использовать средства электронной почты (E-mail), которые значительно повысят эффективность работы компании.

ГЛАВА 2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

Разработка архитектуры сети

В курсовой работе «Проектирование локальной вычислительной сети для страховой фирмы» представлена топология «Звезда». Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (коммутатор), образуя физический сегмент сети. Весь обмен информации идет через центральный компьютер, на который возлагается очень большая нагрузка, поэтому он занимается только сетью. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению сетью.

В курсовой работе «Проектирование ЛВС для страховой фирмы «Альбатрос»» было выбрано следующее программное обеспечение:

· Коммутатор Cisco 2960-24TT управляемый коммутатор второго уровня, низкое энергопотребление, имеет 24 порта 10/100Мбит/с FastEthernet и дополнительно может быть укомплектован модулями GigabitEthernet, необходимыми для подключения высокоскоростного оборудования и обеспечивающими дополнительную гибкость коммутатору, внутренняя пропускная способность- 16 Гбит/сек.

· Витая пара – UTP, Категории 5e.Четыре парный кабель, скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.

· Прокси-сервер — сервер (комплекс программ) в компьютерных сетях, позволяющий клиентам выполнять косвенные запросы к другим сетевым службам. Сначала клиент подключается к прокси-серверу и запрашивает какой-либо ресурс (например, e-mail), расположенный на другом сервере. Затем прокси-сервер либо подключается к указанному серверу и получает ресурс у него, либо возвращает ресурс из собственного кэша (в случаях, если прокси имеет свой кэш). В некоторых случаях запрос клиента или ответ сервера может быть изменён прокси-сервером в определённых целях. Прокси-сервер позволяет защищать компьютер клиента от некоторых сетевых атак и помогает сохранять анонимность клиента.

· Файл-сервер — это выделенный сервер, предназначенный для выполнения файловых операций ввода-вывода и хранящий файлы любого типа. Как правило, обладает большим объемом дискового пространства, реализованном в форме RAID-массива для обеспечения бесперебойной работы и повышенной скорости записи и чтения данных. Достоинства:

· низкая стоимость разработки;

· высокая скорость разработки;

· невысокая стоимость обновления и изменения ПО.

Недостатки:

· рост числа клиентов резко увеличивает объём трафика и нагрузку на сети передачи данных;

· высокие затраты на модернизацию и сопровождение сервисов бизнес-логики на каждой клиентской рабочей станции;

· низкая надёжность системы.

 

· DHCP- сервер. DHCP — сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер». Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP и получает от него нужные параметры.

· Веб-сервер — сервер, принимающий HTTP-запросы от клиентов. Веб-сервером называют как программное обеспечение, выполняющее функции веб-сервера, так и непосредственно компьютер, на котором это программное обеспечение работает.

Схема прокладки кабеля представлена на рисунке 3:

Рис. 3 Физическая схема разрабатываемой ЛВС здания

Логическая структура сети представлена на рисунке 4:

Рис. 4 Структура сети ЛВС страховой фирмы

Имеющиеся рабочие станции сети подключаются к портам коммутаторов, обеспечивающих скорость передачи в пределах сегмента – 10/100 Mb/c для каждого порта.

Сеть будет разрабатываться на базе стандарта IEEE 802.3 (Fast Ethernet или 100BASE-TX) для медного кабеля (витая пара).

На рисунке 5 представлена схема ЛВС страховая фирма. Планировка, которая была показана на рисунках 3, была максимально приближена к данной схеме.

При проектировании сети необходимо задать пул IP-адресов, в котором и будет работать сеть. Поскольку в серверной установлен DCHP-сервер, нет необходимости устанавливать каждой машине IP-адреса вручную. Как видно на рисунке 5, статический IP-адрес прописан только серверу. Общая схема ЛВС, выполнена в Microsoft Visio.

Рис. 5 Схема ЛВС страховая фирма

Ниже на рисунке 6 показана схема серверной комнаты, в которой представлены какие сервера используются в данном предприятии и как они взаимодействуют.

Рис. 6 Серверная комната страховой фирмы

При проектировании ЛВС в здании необходимо помнить, что серверная комната и её оборудования должны быть равноудалены от всех хостов сети, поскольку затухание сигнала, при передаче данных, накладывает ограничения на длину кабеля витой пары 5ой категории – это не более 100 метров. То же распространяется и на одноэтажное здание. Все кабели, по возможности, равноудалены друг от друга.

Магистральная система сети

Для организации магистральной кабельной системы, которая соединяет здание с провайдером будет использоваться оптоволоконный кабель, предназначенный для укладки в грунт (кабель с бронёй из железных проволочек).

Преимущество ВОК:

¾ передает данные на большие расстояния;

¾ не чувствителен к электромагнитным и радиочастотным помехам;

¾ высокая скорость передачи;

¾ малые габаритные размеры и масса.

Основной недостаток ВОК является стоимость самого кабеля, стоимость его прокладки, а также трудоёмкость сварки и ослабление сигнала в месте сварного шва.

Оптоволокно — это стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Оптоволокна используются в оптоволоконной связи, которая позволяет передавать цифровую информацию на большие расстояния и с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков.

Горизонтальная система сети

Для организации горизонтальной подсистемы лучше всего использовать неэкранированную витую пару 5 категории, так как она удобна для прокладки в здании, позволяет передавать данные со скоростью 100 Мбит/сек. Также нельзя обойтись без коммутатора (свитча).

Витая пара — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Сетевой коммутатор (свитч) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для того, чтобы определиться какое оборудование лучше подойдёт для сети страховой фирмы необходимо их сравнить (таблица 2):

Таблица 2 – «Сравнение коммутаторов»

Характеристики	TP-LINK«TL SG1016DE»	Cisco 2960-24TT
Уровень	Layer 3	Layer 2
Наличие портов	8 портов 10/100 Мбит/сек	24 портов 10/100 Мбит/сек
Пропускная способность	1.6 Гбит/с	32 Гбит/с
Буфер	8 Мб	512 Кб
Стандарты	802.1d (Spanning Tree Protocol), 802.1p (CoS), 802.1Q (VLAN), 802.1s (MSTP), 802.1w (RSTP), 802.1x (User Authentication), 802.3 (Ethernet), 802.3ad (LACP), 802.3u (Fast Ethernet), 802.3x (Flow Control)	802.1p (CoS), 802.1Q (VLAN), 802.3 (Ethernet), 802.3ab (1000BASE-T), 802.3u (Fast Ethernet), 802.3x (Flow Control)

Подводя итоги, был выбран Cisco 2960-24TT, т.к. для данной организации, больше подходит именно это устройство, которое имеет необходимые для комфортной работы характеристики.

Вертикальная система сети

Для организации вертикальной кабельной системы, которая соединяет этажи здания будет использоваться оптоволоконный кабель, предназначенный для прокладки внутри помещений.

Преимущество ВОК: передает данные на большие расстояния, не чувствителен к электромагнитным и радиочастотным помехам.

В вертикальной системе большею роль играют сервера. На данном предприятии используются следующие сервера:

· Прокси-сервер — сервер (комплекс программ) в компьютерных сетях, позволяющий клиентам выполнять косвенные запросы к другим сетевым службам.

· Файл-сервер — это выделенный сервер, предназначенный для выполнения файловых операций ввода-вывода и хранящий файлы любого типа.

· DHCP- сервер. DHCP — сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер».

· Веб-сервер — сервер, принимающий HTTP-запросы от клиентов. Веб-сервером называют как программное обеспечение, выполняющее функции веб-сервера, так и непосредственно компьютер, на котором это программное обеспечение работает.

Компьютерная сеть является уязвимым местом для компьютерных вирусов. Компьютерная сеть современных крупных предприятий имеет сложную структуру и, как правило, включает серверные кластеры, терминальные серверы и файловые хранилища, и потому требует высочайшего уровня защиты. Для защиты файловых серверов необходимо специальное ПО (программное обеспечение), которое не просто защищает данные от новейших вредоносных программ, но также обеспечивает бесперебойную работу сервера в условиях значительных нагрузок, и при этом оказывает минимальное влияние на работу сети.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе «Проектирование локальной вычислительной сети, как основы комплекса технических средств информационных систем для страховой фирмы» была решена задача разработки локальной вычислительной сети, предназначенной для объединения имеющейся компьютерной техники организации в единую систему с целью повышения эффективности управления информационными потоками в организации.

Разработанная локальная вычислительная сеть отвечает всем заявленным требованиям. Она легко администрируема, а также при необходимости может быть расширена.

Достоинством представленных технических решений является то, что они основаны на современных информационных технологиях, обеспечивают высокие уровни производительности, надежности и защиты данных. Другим важным аспектом представленных технических решений является их открытость. Они базируются только на стандартных технологиях и допускают расширение и модернизацию локальной вычислительной сети в будущем в соответствии с растущими потребностями.

В курсовой работе рассмотрена структуру современной локальной компьютерной сети на основе сервера, которая построена на следующих принципах:

· используется протокол Ethernet (802.3);

· возможность расширения сети;

· топология звезда;

· единый коммутационный узел для всего офиса;

· использование кабеля UTP -5 (витая пара);

· спецификация физического уровня – 100BASE-TX Fast Ethernet.

 

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Кривова М.Н., Белов Е.С. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы [Текст] / Кривова М.Н., Белов Е.С. Калуга: КТК, 2016

2. Методическое руководство «Проектирование структурированной кабельной системы локальной вычислительной сети». Составители: Панов Г.И., Филимонов А.Ю., УГТУ, 2006.

3. http://www.gven.ru/

4. http://www.nix.ru

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/

6. http://www.3com.ru

7. http://www.novacom.ru

8. http://www.ell.ru/

9. http://lectures.net.ru/

10. https://ru.wikipedia.org/wiki/ЛВС

11. «Проектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов» Семенов А. Б. – М.: ДМК Пресс, 2003. 432 с.

12. «Fast Ethernet» Лаем Куин – К.: Издательская группа BHV, 1998 – 448 с.

13. «Локальные сети: Архитектура, алгоритмы, проектирование» Новиков Ю. В. – М.: Издательство ЭКОМ, 2000. – 312 с.

14. «Локальные вычислительные сети» Ю.В. Чекмарев: Издательство: ДМК-Пресс, 2009

15. Проектирование локальной компьютерной сети: – методические указания к выполнению расчетно-графической работы/ ОмГТУ; сост. О.Б. Малков.–Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004.–40 с.

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Организация администрирования компьютерных систем»

на тему: «Проектирование локальной вычислительной сети, как основы комплекса технических средств информационных систем для страховой фирмы»