Дипломная работа: Совершенствование существующей локальной вычислительной сети Солнечногорского филиала Современной Гуманитарной Академии
2. Локальная сеть Солнечногорского филиала Современной Гуманитарной Академии
2.1 Характеристика существующей локальной сети
Организационно-штатная структура управления Солнечногорского филиала следующая: во главе филиала стоит директор ВУЗа. В состав подразделения входят 8 отделов: секретарь, бухгалтерия, отдел кадров, аттестационный отдел, методический отдел, библиотека, хозотдел, ремонтно-сервисная служба.
Локальная вычислительная сеть Солнечногорского представительства НОУСГИ существует с 1998 года. Работоспособность сети поддерживается и развивается ремонтно-сервисной службой института. Цель объединения компьютеров в локальную сеть имеет производственный и образовательный характер. Для студентов сеть является средством интерактивного взаимодействия, общения, обучения а так же средой при совместном решении различных учебных задач.
За 6 лет существования, ЛВС претерпела множество качественных изменений. На данный момент она территориально охватывает 4 класса и все отделы филиала. Число рабочих станций, подключенных к сети растет. В настоящее время количество рабочих станций сети филиала оставляет 102 компьютерных рабочих мест. Динамику расширения сети можно видеть на приведенной диаграмме рис 2.1.
Сеть постоянно развивается и модернизируется с учетом появления новых сетевых и информационных технологий, а также с учетом потребностей и возможностей института.
Администрированием и развитием сети занимается группа инженеров ремонтно-сервисной службы института. Основными принципами подбора кадров ремонтно-сервисной службы являются: профессиональная пригодность, желание поддерживать функциональность сети, совершенствовать ее инфраструктуру, а также повышать уровень собственной квалификации в области сетевых технологий.
Рис. 2.1. Динамика расширения ЛВС Солнечногорского филиала НОУСГИ
Офисная сеть Солнечногорского представительства НОУСГИ построена на технологии Ethernet и поддерживает стандарты 10Base-T. Сеть имеет тип топологии иерархическая звезда, то есть существует центральный коммутатор, который связывает между собой дочерние концентраторы. Структурная схема топологии локальной сети до модернизации приведена на рисунке. 2.2.
К концентратору подключены рабочие станции по технологии 10Base-T со скоростью передачи данных 10 Мбит/с.
Сеть имеет одноранговый тип и охватывает два компьютерных класса и сервисную ремонтную службу. Кабельная система полностью построена с использованием симметричного 4-парного медного кабеля («неэкранированная витая пара» или UTP) категории 5 фирмы Alcatel.
 |
|||
 |
|||
Рис. 2–2. Структурная схема топологии локальной сети до модернизации
2.2 Анализ локальной сети
Локальная сеть состоит из двух компьютерных классов по двадцать три персональных компьютера в каждом и сервисной ремонтной службы.
В компьютерной сети используются обучающие программы: лабораторный компьютерный тренинг и индивидуальный компьютерный тренинг. Рассчитаем, ежедневную загруженность персональных компьютеров в локальной сети.
Количество учебных дней в семестре (d) – 90;
Количество групп (g) – 30;
Количество занятий в компьютерном классе за семестр у группы (z) – 50;
Загруженность компьютерных классов в учебный день (x) – ?;
Количество часов отработанных компьютерами за семестр (St);
Количество занятий отработанных компьютерами за семестр (Sz);
x = St / d; где St = Sz * 1,5; где Sz = z * g;
Получим Sz = 30 * 50 = 1500 (кол-во занятий);
St = 1500 * 1,5 = 2250 (кол-во часов);
х = 2250 / 90 * 2 = 12,5 часов.
Ежедневная загруженность персональных компьютеров в локальной сети составляет примерно 12,5 часов сутки.
С развитием программного обеспечения для учебного процесса, увеличением базы учебных продуктов стало возможным проведение большинства типов занятий в компьютерных классах с применением информационных технологий. Анализ показывает, что средняя загруженность персональных компьютеров в существующей локальной сети превышает допустимые нормы. Для обеспечения эффективности учебных занятий необходимо увеличить компьютерный парк и количество компьютерных классов. Это в свою очередь влечет за собой изменение типа сети и ее топологии.
2.3 Модернизация существующей локальной сети Солнечногорского филиала
2.3.1 Функциональная схема локальной вычислительной сети
В связи с внедрением новых учебных продуктов, увеличением количества компьютерных классов и объединения административных отделов филиала необходимо пересмотреть существующую организацию локальной сети. При объединении административных отделов филиала необходимо рассмотреть функциональную схему будущей офисной сети.
2.3.2 Выбор типа сети
В организации точно известно, какой сотрудник и к какой информации должен иметь доступ, следует ориентироваться на более дорогой вариант сети – с выделенным сервером. Только в такой сети существует возможность администрирования прав доступа.
При планировании офисной сети были определены следующие требования:
1. Централизованный доступ к данным. Хранение данных на выделенном файл-сервере с разграничением прав доступа к информации;
2. Сетевая печать;
3. Доступ к электронной почте;
4. Централизованный доступ к сетевой базе данных «Луч». Хранение базы данных на выделенном сервере с разграничением прав доступа;
5. Распределение системы учета и автоматизация бухгалтерских расчетов;
6. Использование Internet-технологий для обеспечения учебного процесса;
7. Обеспечение информационной безопасности и сохранности данных.
Анализ структуры предприятия и функциональной нагрузки офисной сети показал необходимость перехода на другой тип сети. В таблице 1 приведены основные характеристики двух типов сетей. Сеть типа «клиент-сервер» наиболее полно удовлетворяет требованиям ЛВС филиала: разграниченный доступ к информации, широкая комплексная защита ресурсов и пользователей.
При модернизации офисной сети одним из главных этапов является создание предварительной схемы. При этом в зависимости от типа сети возникает вопрос об ограничении длины кабельного сегмента. Это может быть несущественно для небольшого офиса, однако если сеть охватывает несколько этажей здания, проблема предстает в совершенно ином свете. В таком случае необходима установка дополнительных репитеров (repeater).
Офисная сеть Солнечногорского представительства НОУСГА будет располагаться на одном этаже, и расстояние между сегментами сети не столь велико, чтобы требовалось использование репитеров.
Очень важную роль играет план помещения на выбор топологии сети
(Приложение 3 План помещений после модернизации ЛВС) где:
1. Директор предприятия
2. Секретарь (отдел прямого подчинения;
3. Бухгалтерия; Отдел кадров; Методический отдел;
4. Аттестационный отдел;
5. Библиотека;
6. Хозотдел;
7. Ремонтно-сервисная служба;
8. Класс с приборами тестирования 1; Класс с приборами тестирования 2;
9. Компьютерный класс №1;
10. Компьютерный класс №2;
11. Компьютерный класс №3;
12. Компьютерный класс №4;
- Принтер;
- ПК;
- Сервер.
После определения места установки сервера можно сразу определить, какое количество кабеля потребуется.
Сервером называют любой сетевой компьютер, предоставляющий свои ресурсы другим компьютерам. Это может быть: хранение файлов, печать, совместное использование приложений и т.д. [19]
Размещение сервера является важным аспектом при построении офисной сети.
На выбор места влияет несколько факторов:
1. постоянный доступ к серверу для технического обслуживания;
2. необходимость ограничения доступа к серверу по соображениям защиты информации.
Сервер было решено установить в помещении сервисной ремонтной службы, так как только это помещение удовлетворяет требованиям, помещение изолированно от посторонних лиц, следовательно, доступ к серверу будет ограничен. В то же время в помещении сервисной ремонтной службы более удобно проводить обслуживание сервера, так как при установке сервера в кабинете директора обслуживание будет затрудненно в связи с выполнением ими своих служебных обязанностей, а в кабинете отдела кадров доступ к серверу посторонних лиц не сильно затруднен. Размещение же сервера в компьютерных классах не отвечает ни одному условию.
В сервисной ремонтной службе размещено 3 сервера:
Luch – сервер базы данных c установленным программным обеспечением база данных информационная система «Луч» версии 4.00 использующая для хранения данных о студентах в Access Microsoft office XP.
TVServer – сервер приложений содержит компьютерные обучающие программы, которые запускают на клиентских рабочих станциях в компьютерных классах.
NetServer – коммуникационный сервер обеспечивает доступ из офисной сети в Internet и принт-сервер, предоставляющий принтер для печати.
2.3.3 Выбор сетевой топологии
Сетевая архитектура – это комбинация стандартов, топологий и протоколов, необходимых для создания работоспособной сети. [14]
Выбор топологии определяется, в частности, планировкой помещения, в котором разворачивается ЛВС. Кроме того, большое значение имеют затраты на приобретение и установку сетевого оборудования, что является важным вопросом для фирмы, разброс цен здесь также достаточно велик.
«Звезда» – это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким образом ложится очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Понятно, что сетевое оборудование центрального абонента должно быть существенно более сложным, чем оборудование периферийных абонентов. О равноправии абонентов в данном случае говорить не приходится. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией «звезда» в принципе невозможны, так как управление полностью централизовано, конфликтовать нечему. [5]
Если говорить об устойчивости звезды к отказам компьютеров, то выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети, зато любой отказ центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной. Поэтому должны приниматься специальные меры по повышению надежности центрального компьютера и его сетевой аппаратуры. Обрыв любого кабеля или короткое замыкание в нем при топологии «звезда» нарушает обмен только с одним компьютером, а все остальные компьютеры могут нормально продолжать работу.
В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а концентратор, или хаб (hub), выполняющий ту же функцию, что и репитер. Он восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их в другие линии связи.
К числу других преимуществ использования концентраторов относятся:
· простота изменения или расширения сети: достаточно просто подключить еще один компьютер или концентратор;
· централизованный контроль за работой сети и сетевым трафиком: во многих сетях активные концентраторы наделены диагностическими возможностями, позволяющими определить работоспособность соединения.
Рассмотрев преимущества существующей топологии, решено было модернизировать сеть по существующей топологии.
2.3.4 Конфигурирование сервера
Сервер в сетях клиент / сервер – это компьютер, который обслуживает все рабочие станции, предоставляя для них свое дисковое пространство. Обычно серверами являются компьютеры, построенные на старших моделях процессоров Pentium III или Pentium 4, имеющие не меньше 64 Мбайт памяти. В большинстве серверов, как правило, устанавливаются недорогие мониторы и клавиатуры, что связано с малоинтенсивным использованием консоли сервера. Серверы не требуют постоянного наблюдения и обслуживания, что же касается дискового пространства, то почти на всех серверах установлен один или несколько быстродействующих жестких дисков большой емкости. Качество серверов должно быть очень высоким, так как, обслуживая всю сеть, они выполняют намного больше работы, чем обычная рабочая станция. [2]
Очевидно, что производительность офисной сети не в последнюю очередь зависит от компьютера, используемого в качестве сервера. При использовании Windows 2000 Server необходимо ориентироваться на наиболее высокоскоростной компьютер. При выборе сервера можно приобрести уже собранный компьютер, предлагаемый производителями и поставщиками компьютерной техники, или произвести сборку вручную.
Владея определенным опытом, самостоятельно собранный под заказ сервер может составить конкуренцию готовому продукту. Необходимо обратить внимание на следующие компоненты при сборке сервера.
1. Процессор сервера указывает жесткому диску, какие данные сохранить, а какие извлечь. Даже если в вашей локальной сети работают всего несколько пользователей и расширения ее не предвидится, то целесообразнее вложить средства в сервер с быстрым процессором Pentium III или Pentium 4, имеющим достаточный объем памяти.
В функции процессора входит выполнение команд, которые он получает от запускаемого пользователем программного обеспечения. Понятно, что от скорости работы процессора зависит скорость выполнения того или иного приложения, т.е. программа и сетевая операционная система будут работать быстрее на компьютере с более быстрым процессором.
Наиболее предпочтительными являются многопроцессорные (чаще всего двухпроцессорные) серверы. Такой сервер обеспечивает большую производительность и отказоустойчивость – при выходе из строя одного процессора остальные будут продолжать работать.
2. Сетевая операционная система, как и любое другое приложение, загружается в память компьютера; естественно, объем памяти должен быть достаточным. В одноранговой сети необходимое количество памяти определяется требованиями используемых на станции приложений, но для эффективной работы в локальной сети с выделенным сервером объем его памяти должен быть равным 64 Мбайт или больше. Для работы Windows 9x в одноранговой среде необходимо минимум 32 Мбайт памяти, для работы Windows 2000 Server – еще больше.
3. Жесткий диск – один из самых важных компонентов сервера, используемый для хранения файлов различных пользователей локальной сети. В основном от надежности, скорости доступа и вместимости жесткого диска зависит, можно ли эффективно использовать ресурсы сети. Наибольшим ограничением на производительность в средних локальных сетях является время доступа к жесткому диску сервера, а самый распространенный повод для недовольства пользователей этих же сетей – нехватка свободного пространства на этом диске. [26]
В настоящее время практически все серверы оснащаются SCSI-дисками (Ultra2 Wide SCSI). Несмотря на существенное различие в ценах между IDE – (EIDE) и SCSI-дисками, предпочтительнее использовать второй тип устройств. Емкость и производительность жесткого диска должны быть достаточными для комфортной работы пользователей. В современных серверах довольно часто используется массив жестких дисков для хранения и резервного копирования данных. Он называется системой RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks – дополнительный массив недорогих дисков). Система RAID допускает «горячую» замену устройств. В настоящее время существует несколько уровней системы RAID, и только RAID 5 поддерживается большинством сетевых операционных систем. В приложении 6 приведена сравнительная характеристика различных уровней системы RAID. [7]
В последнее время становятся популярными массивы накопителей CD-ROM. Такой массив представляет собой несколько высокопроизводительных накопителей CD-ROM, помещенных в один корпус.
