Курсовая работа. Разработка и создание беспроводной локальной сети организации
 Скачать 2.71 Mb.
|
1 2 КУРСОВАЯ РАБОТА На тему: «Разработка и создание беспроводной локальной сети организации» Руководитель: Оценка ___________ /_____________________/ ____________________ Дата «________» __________2019 г. Москва 2019 Оглавление 1.1Беспроводные локальные сети.WI-FI 5 1.2 Проблемы и области применения беспроводных локальных сетей 9 1.3Сравнение беспроводных и проводных сетей 12 Глава 2. Построение топологии сети, конфигурация сети в организации. 18 2.1. Построение сети на WI-FI 18 2.2. Рекомендации для создания беспроводной локальной сети в организации. Построение беспроводных сетей на базе оборудования WLAN 21 Введение Беспроводной доступ к сети интернет в настоящее время становится все более популярным. Во всем мире очень быстро растет необходимость в беспроводных соединениях, в особенности в сфере предпринимательства и IT технологий. Пользователи с беспроводным доступом к информации могут работать еще более производительно и лучше, чем их коллеги, привязанные к проводным телефонным и компьютерным сетям, так как есть зависимость от определенной инфраструктуры коммуникаций. На современном этапе развития сетевых технологий разработка беспроводных сетей Wi-Fi является более комфортной в критериях, требующих мобильность, простоту установки и применения. Wi-Fi (от англ. wireless fidelity - беспроводная ассоциация) - стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802. 11 исследованный в 1997г. Как правило, разработка Wi-Fi употребляется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а еще организации так называемых скоростных точек скоростного доступа в Интернет. Таким образом, актуальность исследования беспроводных сетей является важной темой в современном мире. Беспроводные сети обладают по сопоставлению с традиционными проводными сетями целым рядом достоинств, основным из которых, естественно же, является: простота развёртывания; гибкость архитектуры сети, когда гарантируется вероятность динамического конфигурации топологии сети при подключении, передвижении и выключении мобильных пользователей без значимых утрат времени; скорость проектирования и реализации; беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (нередко требующей разделения стенок). В то же время беспроводные сети на современном этапе их развития не лишены некоторых недочетов. Нужно сказать, эта зависимость скорости соединения и радиуса действия от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком. Один из методик роста радиуса действия беспроводной сети содержится в разработке распределённой сети на базе нескольких точек беспроводного доступа. При разработке таких сетей возникает вероятность перевоплотить созданную сеть в единую беспроводную зону и прирастить скорость соединения за пределами зависимости от количества стенок (преград). Точно так же решается и проблема масштабируемости сети, а внедрение внешних направленных антенн позволяет решать проблему препятствий. Предмет исследования данной работы - теоретические аспекты и вопросы организации администрирования беспроводных сетей в организации. Объект исследования – информационная безопасность в локальных беспроводных сетях. Целью данной работы является исследование сетей беспроводного доступа при разработке и создания беспроводной сети в организации, предоставления современных услуг связи, и описание процесса администрирования исследуемой беспроводной сети. Исходя из указанной цели, можно сформулировать ряд задач: рассмотреть теоретические вопросы беспроводных сетей Wi-Fi в организации; раскрыть сущность и дать понятие беспроводных сетей; дать характеристику организации, на которой предполагается разработать беспроводную сеть; изложить практические вопросы организации и администрирования беспроводных сетей в организации Глава 1. Теория беспроводных локальных сетей. Беспроводные локальные сети.WI-FI Беспроводная локальная сеть — локальная сеть, построенная на основе беспроводных технологий. При таком способе построения сетей передача данных осуществляется через радиоэфир; объединение устройств в сеть происходит без использования кабельных соединений. Наиболее распространённым на сегодняшний день способом построения является Wi-Fi. Предназначение беспроводных локальных сетей wi-fi. Раньше пользовались лишь проводным интернетом, сейчас же активно распространена сеть вай-фай, которая позволяет везде выйти в интернет. Можно выделить сразу несколько сфер использования данной сети: создание беспроводных локальных сетей. Они помогают работать в самых разнообразных конторах. С помощью подобной связи сотрудники с легкостью обмениваются информацией и документами; расширение возможностей сетей – теперь можно попасть в интернет из любой точки, и он будет работать стабильно и с высокой скоростью; универсальный доступ. В зоне покрытия этой сети очень легко войти в интернет с любого устройства. Беспроводные локальные сети wi-fi могут быть сейчас дома, на работе. В разнообразных общественных местах и даже в метро они позволяют легко попасть в сеть и поработать там, пообщаться или же узнать последние новости. Также огромное количество людей благодаря этому получили возможность удаленной работы, а также разнообразного обмена информацией. Стоит обратить внимание на то, что подобный способ является самым современным и значительно экономит время и деньги, ведь обычный проводной интернет пришлось бы подключать к каждому устройству, а на портативных гаджетах и вовсе невозможно с ним взаимодействовать. Беспроводные сети по типу соединения продемонстрированный на рисунке 1.  Рисунок 1. Беспроводные сети по типу соединения Беспроводные сети по типу соединения бывают: беспроводная сеть wifi; беспроводная сеть BlueTooth; беспроводная сеть сотового оператора; соединение через ИК-порт. Виды беспроводных локальных сетей. Беспроводные локальные сети могут быть самыми разнообразными в зависимости от конкретных потребностей: infrastructure Mode. Это система, когда все беспроводные устройства общаются между собой с помощью отдельной точки доступа. Подключение осуществляется с помощью индикатора; adhoc. Это режим, который позволяет вообще не использовать точку доступа. Связь в данной ситуации обеспечивается непосредственно между устройствами. Этот режим называют иначе равный с равным; access Point Bridge. Это тот случай, когда беспроводная технология расширяет возможности сети. В этой ситуации точка доступа подключается не только к устройствам, но и к коммутатору, что обеспечивает соединение проводной и беспроводной сети; point-to-point – это специальная система соединения двух проводных сетей с помощью точки доступа беспроводной сети. По степени охвата пользователей беспроводные сети подразделяются: Беспроводные локальные сети (WLANS) показаны на рисунке 2:  Рисунок 2. Беспроводные локальные сети (WLANS) Беспроводная локальная сеть позволяет пользователям на ограниченном локальном участке создать группу, рабочие станции которой соединены в одну сеть в рамках одного помещения, здания, либо даже группы зданий, с возможным последующим выходом в сеть интернет. Беспроводные персональные сети (WPANS) представлены на рисунке 3:  Рисунок 3. Беспроводные персональные сети (WPANS) Позволяют объединить ограниченное количество устройств одного пользователя, к примеру ноутбук и смартфон, либо два смартфона. Связь между устройствами осуществляется посредством BlueTooth либо через ИК-порт. Характеризуются ограниченным пространством соединения (Рисунок 3). Беспроводные городские сети (WMANS) позволяют объединить рабочие станции и/или локальные сети в масштабах населенного пункта, а также региона, что отражено на рисунке 4.  Рисунок 4. Беспроводные глобальные сети (WWANS) 1.2 Проблемы и области применения беспроводных локальных сетей Беспроводные локальные сети (Wireless Local Area Network, WLAN) в некоторых случаях являются предпочтительным по сравнению с проводной сетью решением, а иногда просто единственно возможным. В WLAN сигнал распространяется с помощью электромагнитных волн высокой частоты. Преимущество беспроводных локальных сетей очевидно — их проще и дешевле разворачивать и модифицировать, так как вся громоздкая кабельная инфраструктура оказывается излишней. Еще одно преимущество — обеспечение мобильности пользователей. Однако основной проблемой является неустойчивая и непредсказуемая беспроводная среда, на пример, помехи от разнообразных бытовых приборов и других телекоммуникационных систем, атмосферные помехи и отражения сигнала. Локальные сети — это, прежде всего, сети зданий, а распространение радиосигнала внутри здания еще сложнее, чем вне него. Неравномерное распределение интенсивности сигнала приводит не только к битовым ошибкам передаваемой информации, но и к неопределенности зоны покрытия беспроводной локальной сети. В проводных локальных сетях такой проблемы нет. Беспроводная локальная сеть не имеет точной области покрытия. В действительности, сигнал может быть настолько ослаблен, что устройства, находящиеся в предполагаемых пределах зоны покрытия, вообще не могут принимать и передавать информацию. На рисунке 5а показана фрагментированная локальная сеть. Не полносвязность беспроводной сети порождает проблему доступа к разделяемой среде, известную под названием скрытого терминала. Проблема возникает в том случае, когда два узла находятся вне зон досягаемости друг друга (узлы А и С на рис.5а), и существует третий узел В, который принимает сигналы как от А, так и от С. Предположим, что в радиосети используется традиционный метод доступа, основанный на прослушивании несущей. В данном случае коллизии будут возникать значительно чаще, чем в проводных сетях. Пусть, например, узел В занят обменом с узлом А. Узлу С сложно определить, что среда занята, он может посчитать ее свободной и начать передавать свой кадр. В результате сигналы в районе узла исказятся, то есть произойдет коллизия, вероятность возникновения которой в проводной сети была бы неизмеримо ниже. Распознавание коллизий затруднено в радиосети еще и потому, что сигнал собственного передатчика существенно подавляет сигнал удаленного передатчика, и распознать искажение сигнала чаще всего невозможно. В методах доступа применяемых в беспроводных сетях, отказываются не только от прослушивания несущей, но и распознания коллизий. Вместо этого в них используют методы предотвращения коллизий, включая методы опроса. Применение базовой станции может улучшить связность сети, которая показана на рисунке 5б. Базовая станция обычно обладает большей мощностью, а ее антенна устанавливается так, чтобы более равномерно и беспрепятственно покрывать нужную территорию. В результате все узла беспроводной локальной сети получают возможность обмениваться данными с базовой станцией, которая транзитом передает данные между узлами.  Рисунок 5 Связность беспроводной локальной сети: а — специализированная беспроводная сеть, б — беспроводная сеть с базовой станцией Области применения беспроводных локальных сетей. Домашние локальные сети. Когда в доме появляется несколько компьютеров, организация домашней локальной сети становится насущной проблемой. Резидентный доступ альтернативных операторов связи, у которых нет проводного, доступа к клиентам, проживающим в многоквартирных домах. Так называемый «кочевой» доступ в аэропортах, железнодорожных вокзалах и т. п. Организация локальных сетей в зданиях, где нет возможности установить современную кабельную систему, например, в исторических зданиях с оригинальным интерьером. Организация временных локальных сетей, например, при проведении конференций. Расширения локальных сетей. Иногда одно здание предприятия, например, испытательная лаборатория или цех, может быть расположено отдельно от других. Небольшое число рабочих мест в таком здании делает крайне невыгодным прокладку к нему отдельного кабеля, поэтому беспроводная связь оказывается более рациональным вариантом. Мобильные локальные сети. Если пользователь хочет получать услуги сети, перемещаясь из помещения в помещение или из здания в здание, то здесь конкурентов у беспроводной локальной сети просто нет. Классическим примером такого пользователя является врач, совершающий обход и пользующийся своим ноутбуком для связи с базой данных больницы. 1.3Сравнение беспроводных и проводных сетей Современный офис невозможно представить себе без локальной сети и выхода в интернет. И речь идет не только о количественном, но и о качественном росте. Быстрая сеть позволяет организовать звуковую и видеосвязь между сотрудниками внутри офиса, а также с удаленными офисами – и в значительном количестве случаев отпадает нужда в телефонных каналах связи. Быстрая и надежная сеть позволяет организовать облачную инфраструктуру, где документы одновременно доступны для общей работы, что позволяет отказаться от локального хранения данных (пользуясь случаем, хочу напомнить читателям, что если они лично заняты в такой деятельности, где локальное хранение или другие экзотические штуки необходимы, то это не значит, что любой работник любого офиса также в них нуждается). Быстрая и надежная сеть позволяет организовать работу при помощи веб-приложений, удаленного рабочего стола или других вариантов, когда приложения работают на серверной стороне. Это позволяет отказаться от рабочего ПК и полностью организовать работу на тонких клиентах. Что, в свою очередь, позволяет работать с любого доступного компьютера/клиента в офисе, а также подключаться удаленно) и полностью реорганизовать работу ИТ-подразделения. Скорость и надежность работы сети становится определяющей для работы всего предприятия. Соответственно, ошибки построения или неправильная организация офисной сети (включая организацию доступа в интернет) может дорого обойтись предприятию. Физически сеть может быть проводной, что представлено на рисунке 6 и беспроводной. У каждого из видов есть свои плюсы, минусы и особенности – как явные, так и скрытые.  Рисунок 6. Проводные сети Плюсы проводной сети. Высокая скорость и стабильность работы. Итак, возьмем распространенную конфигурацию сети со скоростью работы 1 Гбит/с. Эта скорость доступна для каждого клиента в сети и не делится между ними, плюс, это скорость в каждую сторону, т.е. суммарная пропускная способность может достигать 2000 Мбит/с (IEEE 802.3ab). Кроме того, есть поддержка больших пакетов (Jumbo Frame, это пакеты по 9кб и 16кб), что позволяет увеличить скорость при передаче больших объемов данных за счет сокращения передачи служебной информации, а также снизить нагрузку на процессор. Еще одним способом, повышающим пропускную способность сети, является агрегация каналов (IEEE 802.3ad), которая позволяет получить пропускную способность выше 1 Гбит/с. Наконец, витая пара эффективно работает при длине провода до 100 м без ухудшения стабильности и скорости соединения. Оборудование. Гигабитный контроллер проводной сети сегодня интегрирован в любую продающуюся материнскую плату, что показано на рисунке 7, т.е. по факту является бесплатным для пользователя. Кабели тоже относительно дешевы, плюс, их можно нарезать самостоятельно до нужной длины. Один из существенных плюсов проводной сети – безопасность.  В первую очередь физическая, т.к. чтобы подключиться к сети, злоумышленнику нужен физический доступ в помещение, к розетке. Минусы проводной сети. Как и с любым кабелем, основной минус – необходимость прокладки кабелей до каждого рабочего места, а в дальнейшем – привязка работника к этому рабочему месту. Разводка, как правило, осуществляется при ремонте помещения, поэтому при любых изменениях в организации офиса сетевую инфраструктуру тоже, скорее всего, придется перекладывать. В результате поменять рассадку сотрудников, добавить рабочие места или сетевое оборудование (принтер, МФУ и пр.) – нетривиальная задача, для которой может потребоваться перепрокладка кабелей. Наконец, к одному проводу возможно подключение только одного устройства, а некоторые устройства (смартфоны, планшеты и т.д.) к проводной сети вообще не подключишь. Беспроводные сети: особенности, плюсы и минусы. Своим бурным развитием беспроводные сети в значительной степени обязаны компании Intel, которая в начале 2000-х годов сделала наличие беспроводного адаптера обязательным для ноутбуков, претендующих на популярный логотип Intel® Centrino™. С тех прошло много времени, а в развитие беспроводных сетей Wi-Fi было вложено огромное количество сил и средств. Плюсы беспроводных сетей. Основной плюс беспроводной сети – свобода. Сотрудник может подключить и полноценно работать с ресурсами компании из любого места, где ловится сигнал точки доступа, а это расстояние может достигать 30-50 м при хороших условиях связи. Соответственно, он не привязан к рабочему месту, может работать с разных устройств (как ПК, так и мобильных). Беспроводное подключение сильно поднимает удобство работы при большом количестве совещаний в отдельных комнатах, если сотрудники работают в рабочих группах, которые часто перетасовываются, и т.д. Кстати, немного в сторону, но не стоит забывать, что беспроводная связь может работать не только как средство доступа к сети, но и для доступа к оборудованию – например, технологии Intel® Wireless Docking™ и Intel® WiDi™ (подробнее здесь) позволяют подключаться к настольной периферии (клавиатура, мышь и пр.) без проводов, а также проводить презентации на внешнем мониторе без подключения проводом. В случае, если в офисе уже развернута беспроводная инфраструктура, то подключение дополнительного рабочего места не требует практически никаких дополнительных затрат – правда, пропускная способность точки доступа делится на всех клиентов, т.е. при большом обмене данных пропускная способность на клиента сильно упадет. То же можно сказать и об устройствах – например, поставить новый принтер или МФУ с поддержкой Wi-Fi – дело пары минут. В результате, в некоторых случаях работа через Wi-Fi оказывается дешевле – особенно если количество сотрудников и устройств динамически меняется. Но нельзя забывать, что развертывание беспроводной инфраструктуры тоже стоит денег (и зачастую затраты больше, чем на проводную инфраструктуру), и провода тянуть (и делать коммутацию) все равно придется – хотя бы до точки доступа. Минусы беспроводной сети. Скорость и стабильность. Формально скорость соединения – то, что пишут на коробках – даже превосходит скорость проводного соединения. Однако реальная скорость работы в этом случае всегда будет гораздо ниже. Основные ограничения беспроводных сетей Wi-Fi включают в себя: заявленная производителем точки доступа скорость подключения делится между всеми клиентами, то есть при большом количестве клиентов реальная скорость будет значительно ниже заявленной; высокая скорость достигается только при применении нескольких антенн. Но даже если у роутера их 8, то у мобильного устройства вряд ли будет больше двух антенн, соответственно, скорость будет ниже; скорость беспроводного соединения зависит от многих факторов: помех, расстояния до точки доступа, количества стен и других преград между точкой доступа и клиентом и т.д. Для диапазона 5 ГГц влияние этих факторов выше (т.е. дальность устойчивой работы будет меньше, а скорость при увеличении расстояния или через препятствие падает быстрее); беспроводные сети при работе мешают друг другу. В местах, где одновременно работает несколько сетей на одинаковом или близком канале передачи, скорость обмена данными в каждой из них будет падать; в соответствии со стандартом IEEE 802.11, работа идет в полудуплексном режиме – это значит, что передача данных может идти только в одном направлении в конкретный момент времени, а при активном обмене данными на вход и выход скорость можно делить пополам. Беспроводная сеть транслирует свои данные «наружу», т.е. ее всегда можно увидеть и «подслушать». Весь обмен трафиком также можно прослушать, иногда даже находясь вне офисного здания. Шифрование несколько снижает остроту проблемы, но старые алгоритмы (типа WEP) легко взламываются, да и новые устойчивы не на 100%. Плюс, всегда остается теоретическая возможность взлома самой точки доступа или клиентского устройства, а в последнее время сообщений о таких возможностях (пусть они и преподносятся как теоретические) становится пугающе много. Оборудование. Если у мобильных ПК благодаря стараниям Intel (и у мобильных устройств примерно по тому же поводу) с поддержкой Wi-Fi все хорошо, то в ПК адаптеров Wi-Fi практически никогда нет, их нужно докупать отдельно. Но даже если докупать адаптер отдельно, то дешевые карты как правило идут с дешевыми же антеннами, которые работают очень плохо – чтобы получить хотя бы такой же уровень сигнала (и скорость передачи), как у стоящего рядом ноутбука, приходится докупать внешнюю антенну. Оборудование для Wi-Fi как правило стоит заметно дороже, чем аналогичное оборудование для проводной сети. По приведенному списку плюсов и минусов получается так, что проводная сеть выглядит гораздо предпочтительнее беспроводной. Ну, абстрактно это действительно так: если нужна именно «скорость, стабильность и надежность», то приходится выбирать проводное подключение. Но у Wi-Fi есть огромное преимущество, которое перевешивает многие недостатки. Это преимущество – удобство. Глава 2. Построение топологии сети, конфигурация сети в организации. 2.1. Построение сети на WI-FI Многие пользователи регулярно пользуются услугами и устройствами беспроводных локальных сетей (Wireless LAN — WLAN). На текущий момент времени растёт тенденция использования портативных устройств, таких как ноутбуки, планшеты, смартфоны. Также сейчас активно развиваются концепции «умного дома», большинство устройств которого подключаются «по воздуху». В связи с этим возникла потребность беспроводного подключения во всех людных местах: на работе, дома, в гостинице, в кафе или книжном магазине. С ростом количества беспроводных устройств, которые подключаются через сеть WLAN, выросла популярность беспроводных сетей. Н 1 2 |