вкр разработка ЛВС для образовательной организации. ВКР Разработка ЛВС для образовательной организации Рыбалко. Дипломный пРОект разработка локальной вычислительной сети для образовательной организации
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
2 Расчет затрат по проекту разработки компьютерной сети для экономическо-педагогического колледжа 2.1 Описание разработки (прокладки, модернизации) компьютерной сети В дипломной работе предлагается использовать следующие рекомендации по проектированию электрооборудования компьютерных классов [11]: 1. Схемные и конструктивные решения: 1.1. Сеть питания компьютерных классов должна быть, как правило, самостоятельной от вводно-распределительного устройства или от этажного распределительного щитка при 5-ти проводных распределительных линиях (стояках). 1.2. Сечение линии питания компьютеров должно выбираться из расчета 450 Вт на одно рабочее место. 1.3. Коэффициент спроса для определения нагрузки на распределительных линиях следует принимать из расчета при количестве рабочих мест до 8 - 0,9 от 20 - 0,8. 1.4. К одной групповой линии следует подключать не более трех ПЭВМ. Нагрузка групповой линии определяется с коэффициентом спроса, равным 1. 1.5. Распределительная и групповая сеть питания компьютеров должна выполняться с защитным нулевым проводником (5-ти и 3-х проводными). 1.6. Штепсельные розетки для подключения ПЭВМ должны иметь заземляющий контакт и должны позволять беспрепятственно изменять полярность вилки. 1.7. Провода должны иметь в соответствии с ПУЭ расцветку (нулевой рабочий провод - голубой, нулевой защитный - желто-зеленый) 1.8. Сеть питания, проходящая внутри классов, должна быть проложена экранированным кабелем или проводами в стальных трубах. Экран кабелей, стальные трубы и корпуса вводных щитков должны быть соединены с нулевым защитным проводом. 1.9. Групповую сеть внутри классов рекомендуется прокладывать, начиная от вводных щитков по разным трассам и, по возможности, ближе к полу или в подготовке пола. 1.10. Розетки, питающиеся по одной групповой линии, рекомендуется размещать в металлическом щитке, соединенным с нулевым защитным проводником. 1.11. Каждая групповая линия розеточной сети должна быть защищена устройством защитного отключения (УОЗ) с установкой по току утечки не более 30 мА. Рекомендуется установка на ток утечка - 10 мА. 1.12. Нулевой защитный проводник распределительной сети должен быть на вводе в здание присоединен к общей системе уравнивания потенциала. 1.13. Металлические решетки на окнах должны быть заземлены путем присоединения к нулевому защитному проводнику или непосредственно к шине уравнивания потенциала на вводе. 1.14. Рекомендуется арматуру стеновых панелей и панелей перекрытия соединять между собой сваркой и делать выпуск для присоединения к общей системе уравнивания потенциала. 2. Организация рабочего места и размещение оборудования в классах: 2.1. Расстояние от экрана монитора до глаз пользователя должно быть не менее 50 см (оптимальное значение 70 - 90 см). 2.2. Системные блоки источника бесперебойного питания должны быть максимально удалены от пользователя (исходя из имеющихся возможностей). Штепсельные розетки и провода питания также должны быть максимально удалены от пользователя. 2.3. Должна быть предусмотрена возможность изменения полярности включения в розетку вилки питания системного блока и монитора ПЭВМ. 2.4. Организация пространства, размещение мебели и оборудования класса-кабинета для фронтальных и групповых форм ведения урока. 2.5. Освещенность рабочего места должна соответствовать МГСН 2.06-99 «Естественное, искусственное и совмещенное освещение». 2.6. С целью улучшения общей электромагнитной обстановки в здании компьютерные классы рекомендуется размещать на нижних этажах здания. 2.7. Компьютерные классы следует размещать на расстоянии не менее 10 м от энергоемких электроприемников (пищеблоки, системы кондиционирования, электрощитовые помещения) 2.8. Допустимые расстояния по фронту между столами должно не менее 2 метров, а между боковыми поверхностями мониторов 1,2 м согласно СанПин. 2.9. При оснащении помещений ПЭВМ необходимо особое внимание обращать на наличие сертификатов России на данное оборудование. После оснащения помещения ПЭВМ рекомендуется провести соответствующие измерения с привлечением специализированной организации. Данный проект прокладки компьютерной сети предусматривает следующие виды работ по проектированию и дальнейшему обслуживанию сети [29]: 1. Проектировании локальной вычислительной сети, на основе облачной технологии (рисунок 2.1, 2.2). 2. Подбор покупных изделий и полуфабрикатов; 2. Прокладка сети (штрабирование стен, установка кабель канала, протяжка сетевого кабеля и т.д.). 3. Монтаж сети под «ключ» (установка оборудования, подключение сетевых кабелей). 4. Настройка сети (настройка тонкого терминала, терминального сервера, переферийного оборудования и т.д.). План здания экономическо-педагогического колледжа (ЭПК) и его оснащенность. Рассмотрим примерное здание экономическо-педагогического колледжа, который будет состоять (рисунок 2.1): 1. Компьютерный класс № 1 для 1 курса обучающихся (с учетом 15 АРМ на 30 человек). 2. Компьютерный класс № 2 для 2 курса обучающихся (с учетом 15 АРМ на 30 человек). 3. Компьютерный класс № 3 для 3 курса обучающихся (с учетом 15 АРМ на 30 человек). 4. Класс визуализации и конференций. Предназначен для проведения видеоконференцсвязи (конференций, удаленных конференций), а также для практических занятий (с учетом 15 АРМ на 30 человек). 5. Серверная и кабинет администратора ЛВС. Предназначен для организации сервера «частного облака», предполагается точка подключения «частного облака» к информационно-телекоммуникационной системе (ИТКС) «Интернет». 6. Кабинет директора ЭПК, предполагается 2 АРМ. 7. Кабинет управления ЭПК, предполагается 6 АРМ. 8. Кабинет преподавателей, предполагается 10АРМ.  Рисунок 2.1 – План здания ЭПК Схема прокладки компьютерной сети [30]. Расположение коммутационных линий представлен на рисунке 2.2. Перечень необходимых покупных изделий и полуфабрикатов: 1. Коммутатор (маршрутизатор). 2. Терминал (тонкий клиент). Включает: готовый монитор с тонким клиентом или монитор и тонкий клиент отдельно. 3. Центр обработки данных (терминальный сервер). 4. Соединительный кабель (витая пара). 5. Коммутационные розетки. 6. Коннекторы для соединения коммутаторов (тонких клиентов, терминального сервера) и коммутационных розеток. 7. Кабель каналы для прокладки соединительных кабелей.  Рисунок 2.2 – План коммутационных линий При этом терминалы подключаются к коммутаторам рабочей группы (КРГ) по топологии ЛВС «Звезда». Коммутаторы в свою очередь напрямую соеденены с терминальным сервером по высокоскоростному каналу. Для расчета затрат по проекту необходимо расмотреть выбор терминального сервера и тонкого клиента. Терминальный сервер [12]. Терминальный сервер ‑ это популярное в корпоративной среде решение для доставки приложений на компьютеры пользователей, тонкие клиенты или мобильные устройства. Для пользователя все происходит прозрачно, у него на рабочем столе появляется ярлык, например, 1С предприятия, он может открыть приложение и работать в нем как обычно. Но на самом деле приложение у него на компьютере не инсталлировано. Запуск приложения происходит на терминальном сервере, а пользователю на экран монитора транслируется только изображение. В обратном направлении, от пользователя на сервер, передаются движения мыши и нажатие клавиш. В случае с 1С и других клиент-серверных программ, это действительно помогает добиться ускорения работы, ведь весь сетевой трафик между серверной и клиентской частью не покидает пределы ЦОД. Еще из плюсов можно отметить централизованное управление, обновление, возможность быстро организовать работу новых пользователей без установки ПО на их компьютеры. В результате, сотрудники из центрального офиса и региональных отделений получают одинаково качественный доступ к корпоративным ресурсам. Терминальный сервер привыкли недооценивать, принято считать, что он годится только для доставки отдельных приложений и не способен полностью заменить собой персональные компьютеры. На основании опыта и общей практики можно с уверенностью сказать, что терминальные службы часто используют для полного перевода пользователей на работу в удаленных сессиях (рисунок 2.3), ведь практически все современное программное обеспечение поддерживает работу в терминальном режиме. Основная функциональная возможность, которую предоставляет терминальный сервер ‑ это удаленный доступ к приложениям, установленным и опубликованным на сервере(ах). У пользователя на устройстве должен быть установлен только программа-клиент, которая умеет подключаться к терминальному серверу. Самый простой пример, программа, которая встроена в любой Windows ‑ это «Подключение к удаленному рабочему столу».  Рисунок 2.3 – Схема работы ЛВС с терминальным сервером Доступ может быть предоставлен либо ко всему рабочему столу, либо к определенному приложению, которое откроется в, так называемом, бесшовном окне. В первом случае на экране пользователя запустится терминальная сессия и закроет собой текущий рабочий стол. Во втором случае, в отдельном окне запустится программа и пользователь даже не поймет, что данная программа запущена не на его компьютере, а на сервере. В России чаще всего публикуют программу 1С предприятие, чтобы пользователи могли подключаться и работать из центрального офиса, а самое главное, из удаленных филиалов. Итак, перечислим задачи, которые решает терминальный доступ: • улучшение работы клиент-серверных приложений (например 1С) за счет их запуска их в ЦОД. Для этого есть специальный термин ‑ «близость к данным», чем лучше связь между клиентской частью программы и серверной, тем быстрее выполняются задачи; • перевод пользователей с ПК на тонкие клиенты. Вместо компьютера с данными пользователю устанавливается миниатюрное устройство, которое позволяет подключаться к терминальной сессии. Тонкий клиент не требует обслуживания, не шумит, не греется, потребляет мало электричества. Позволяет свести к минимуму техническую поддержку на рабочих местах; • экономия трафика в WAN сетях, и как следствие, уменьшение ширины и стоимости канала. В случае с терминальным доступом трафик, который раньше проходил между клиентскими станциями и серверами заменяется на трафик передачи изображения удаленного экрана; • централизованное управление лицензиями и ПО, позволяет привести все категории рабочих мест к унифицированному виду. Один администратор может управлять тысячами рабочих мест. Ферма терминальных серверов позволяет оперативно доставлять необходимые корпоративные приложения, централизованно устанавливать обновления, управление данными сотрудников; • для пользователя: увеличивается скорость работы с корпоративными программами, повышается стабильность работы, уменьшаются случаи обращения в службу технической поддержки; • для администратора: переход к системе терминального доступа позволяет автоматизировать множество рутинных задач системного администратора, связанных с разворачиванием, обновлением и обслуживанием рабочих мест пользователей. Но для получения всех вышеперечисленных плюсов критично не сделать ошибок во время выбора, настройки и эксплуатации терминальной фермы. Часто встречаются случаи, когда неправильное администрирование даже самого простого терминального сервера превращает работу администратора и пользователей в кошмар. Терминальный доступ [13]. На сегодняшний день уже непреложным является тот факт, что подавляющее большинство информационных систем (ИС) построены как клиент-серверная архитектура. В ней правила взаимодействия между клиентской и серверной частью определяются как протокол взаимодействия или протокол обмена. Основных способов взаимодействия клиентских устройств и серверной части можно рассматривать три: • терминальный доступ (ТД); • виртуализация (VDI, virtual desktop infrastructure); • доступ посредством Web-приложений. Сравнение терминального доступа и VDI. В сравнении с VDI такой тип доступа является гораздо более дешёвым решением, поскольку обеспечивает значительно большую серверную плотность, ‑ в VDI под каждую виртуальную машину выделяется свой необходимый ресурс. Однако это и обуславливает основной минус терминального доступа, поскольку производительность сервера делится между всеми рабочими местами. В настоящее время стало понятно, что кажущаяся доступность рабочих мест на ПК с лихвой «компенсируется» затратами на постоянное обслуживание рабочих станций, выполнение индивидуальных настроек программного обеспечения (ПО), а также низкой отказоустойчивостью и сложностью выполнения требований по защите информации. К тому же полученная непосредственно на рабочем месте вычислительная мощность, в большинстве случаев, так и остаётся невостребованной. Терминальные же станции имеют минимум аппаратных и программных ресурсов и предоставляют в распоряжение лишь пользовательский графический интерфейс. Они компактны, бесшумны, легко администрируются удалённо, не требуют постоянного обслуживания и гораздо более отказоустойчивы. Выгоды таких решений на тонких клиентах, с точки зрения экономики, оцениваются как совокупная стоимость владения (ТСО - Total Cost of Ownership) по методикам ведущих вендоров. Грамотному экономисту не составит труда рассчитать экономический эффект от замены рабочими платформами старых ПК. В приведённом примере расчёта ТСО, учитывая, что средний жизненный цикл тонкого клиента превышает его у ПК почти в два раза, получаем: • экономию капитальных вложений (с учётом ПО) – в 2-3 раза; • снижение энергопотребления – в 20 раз; • снижение расходов на техническое обслуживание и администрирование – в два и более раз; • снижение потерь от незапланированных простоев – в 10 и более раз. Тонкий клиент [14]. Тонкие клиенты (thin client) – устройства (терминалы), не имеющие собственных вычислительных мощностей, подключенные к общему для всех пользователей серверу и способные отображать информацию. Иначе говоря, они представляют собой бездисковые компактные персональные компьютеры (бездисковые тонкие клиенты), к которым подключаются обычные периферийные устройства ‑ клавиатура, мышь, монитор, акустические системы и т. д. Тонкие клиенты с терминальным сервером соединяются через локальную сеть или коммутируемое соединение (модем). На сервере установлены все необходимые для Вашей работы программы и приложения. На нем же хранятся данные и выполняются все вычисления. Другими словами, windows-терминалы служат для отображения на экране монитора данных, передаваемых с сервера, и для отправки данных, полученных с устройства ввода, на сервер. При этом пользователь, за каким бы терминалом он ни работал, будет воспринимать его как свой собственный компьютер, поскольку на экране монитора он увидит именно свой рабочий стол и свои документы. При переводе офиса на тонкие клиенты распределение нагрузки ложится полностью на терминальный сервер, а каждый пользователь работает за отдельным устройством ввода – вывода (терминальными станциями), которое само по себе никаких вычислений не производит, а лишь служит для определения задач и получения ответов. Терминальные рабочие станции в состоянии обходиться без каких-либо частей аппаратного или программного обеспечения, считающихся необходимыми для «обычных» компьютеров. Обычный персональный компьютер на рабочем месте по-прежнему остается практически стандартом, хотя в большинстве случаев это абсурдно. Тонкие клиенты позволяют не только решить технические проблемы, но и побороть сложившиеся стереотипы. Очевидные преимущества использования терминальных клиентов вместо обычных персональных компьютеров таковы: - снижение начальных затрат на приобретение, вследствие минимальных требований к конфигурации; - унификация (все клиенты имеют одинаковый набор программного обеспечения); - простота реализации задач, т.е. нет необходимости настраивать каждый компьютер по отдельности, так как осуществляется централизованное управление информационным процессом. Все настройки для управления тонкими клиентами системный администратор выполняет централизованно на сервере; - экономия времени системного администратора, обслуживающего абсолютно одинаковые компьютеры, вероятность поломок которых сведена к минимуму, а все программы установлены на сервере; - масштабируемость, т.е. созданный единожды образ системы для работы всей группы пользователей позволяет поддерживать легко масштабируемую сеть. Можно установить столько ПК, сколько требуется, при этом добавление новых рабочих мест требует минимальных усилий; - безопасность и отказоустойчивость. Терминал, загружаясь, получает операционную систему «от производителя», настройка которой осуществляется только отделом информационной поддержки. Все модификации операционной системы и прикладного ПО никак не влияют ни на других пользователей, ни на образ, хранящийся на сервере. Вся пользовательская информация хранится на сервере на RAID-массиве и регулярно резервируется, что увеличивает отказоустойчивость; - защита от утечек информации, т.е. нет локальных носителей, нет возможности делать копии документов на съемные носители информации. Стоимость терминала всегда ниже стоимости рабочей станции, но в то же время пользователю доступна существенно большая вычислительная мощность сервера, к которому он подключен. Важный аспект – использование легального программного обеспечения и существенная экономия на стоимости его приобретения. В большинстве случаев требуется минимальное количество лицензий на приложения, так как программы, установленные на сервере, могут запускать все пользователи, и используется одна встроенная операционная система. Потребляемая электрическая мощность бездискового тонкого клиента (windows-терминала) в десятки раз меньше, чем мощность обычных рабочих терминальных станций. Причем экономичность использования терминальных решений напрямую зависит от количества станций – чем больше используется тонких клиентов, тем экономически эффективнее вся система. С другой стороны, для увеличения функциональности и производительности не нужно обновлять весь парк, можно просто модернизировать сервер. Тонкий клиент не шумит и не нагревает окружающую среду. Так как исправление ошибок и инсталляции программ в терминальной системе производится централизованно на терминальном сервере, то администратору локальной сети легко можно воспользоваться удаленным сеансом с пользователем. Для администрирования не требуется настройка комплекса программного обеспечения непосредственно на рабочем месте пользователя, нужно меньше рабочего времени и персонала. Даже существенные по масштабу ИТ-инфраструктуры предприятий могут обслуживаться одним-двумя администраторами. Замена вышедшего из строя тонкого клиента или установка нового могут быть выполнены персоналом, вообще не имеющим специальной подготовки. Все программы и данные пользователей находятся на сервере терминалов, таким образом, сбой на рабочем месте пользователя не повлечет потерю данных, а значит, не повлечет простоев в работе. Известны проблемы с производительностью старых систем, ориентированных на использование файл-серверной технологии. При растущем объеме операций и количества клиентов узким местом становится локальная сеть. Терминальные решения позволяют избежать передачи огромного объема информации через сеть, так как задачи клиентов выполняются на сервере, где расположена дисковая система. Более того, так как в терминальной системе все программы установлены централизованно, то одновременный переход на новые версии происходит единовременно и без модернизации рабочих мест, в том числе и для работников, географически расположенных в различных офисах. С другой стороны, следует отметить очевидное преимущество - существенное повышение уровня защищенности данных. Так, отключение администратором портов ввода-вывода делает невозможным несанкционированный съем информации. А разграничение доступа к данным и программам осуществляется системными средствами на сервере. Шифрование сетевого трафика позволяет достичь максимального уровня защиты информации. Таким образом, рассмотрев описание прокладки локальной вычислительной сети на основе облачной технологии, для ее реализации необходимо выбрать оптимальный терминальный сервер с обслуживающей способностью до 100 пользователй, а также выбрать тонкий клиент и другие покупные изделия и полуфабрикаты. 2.2 Расчет стоимости материалов по проекту разработки локальной вычислительной сети Для реализации проекта прокладки (модернизации) компьютерной сети для ЭПК необходимо выбрать поставщика покупных изделий и полуфабрикатов по трем магазинам, которые представлены в таблице № 1. Таблица 2.1 – Выбора покупных изделий и полуфабрикатов.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||