РАЗРАБОТКА ЛОКАЛЬНО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ СОДЕРЖАЩЕЙ REMOTE INSTALLATION SERVICES -СЕРВЕР. Пояснительная записка. Введение Развитие всех сфер современного общества происходит с необычайно большой скоростью
 Скачать 1.97 Mb.
|
 Введение Развитие всех сфер современного общества происходит с необычайно большой скоростью. Основной вклад в русло общего развития высоких технологий, несомненно, вносят компьютерные технологии. В производственной практике всё большее распространение получают локальные вычислительные сети. И в самом деле, в современном мире ни одна компания уже не осуществляет свою деятельность без локальной вычислительной сети. Локальная вычислительная сеть представляет собой несколько рабочих станций, которые подключены к общему каналу передачи данных, что позволяет рабочим станциям использовать данные совместно друг с другом. Все сети, независимо от сложности, основываются именно на принципе совместного использования предоставляемых ресурсов. Обычно локальная вычислительная сеть привязана к конкретному месту и её протяженность составляет не более 2 – 2.5 километров. Она объединяет пользователей находящихся на этой территории в единую систему, что позволяет автоматизировать процесс производственной деятельности. Локальную вычислительную сеть можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций, вследствие чего выделяют две модели такой сети: одноранговая сеть и сеть типа клиент – сервер. В одноранговой сети все компьютеры равноправны между собой. При этом вся информация в системе распределена между отдельными компьютерами. Любой пользователь может разрешить или запретить доступ к данным, которые хранятся на его компьютере. В одноранговой сети пользователю, работающему за любым компьютером доступны ресурсы всех других компьютеров сети. Например, сидя за одним компьютером, можно редактировать файлы, расположенные на другом компьютере, печатать их на принтере, подключенном к третьему, запускать программы на четвертом и т.д. К достоинствам такой модели организации сети относится простота реализации и экономия материальных средств, так как нет необходимости приобретать дорогой сервер. Несмотря на простоту реализации, данная модель имеет ряд недостатков и главными из них является: низкое быстродействие при большом числе подключенных компьютеров и отсутствие единой информационной базы. В сетях типа клиент-сервер взаимодействие между компьютерами в сети осуществляется через сервер. Сервер – это специальное устройство, подключенное к сети и предоставляющее пользователям определенные услуги. Сервера могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, обработку заданий, печать заданий и ряд других функций необходимых пользователям. В качестве достоинств такой модели можно выделить высокое быстродействие сети, наличие единой информационной базы, а также наличии настраиваемой системы безопасности. Однако у данной модели также есть недостатки и главный из них – это высокая стоимость создания такой сети, за счёт необходимости приобретения специального сервера. В данном курсовом проекте, согласно техническому заданию, будет спроектирована локальная вычислительная сеть предприятия, содержащая три подсети и DHCP сервер. 1 Проектирование архитектуры сети Создаваемая локальная вычислительная сеть будет располагаться в здании, в котором будет находиться серверная комната, комната выдачи товара, склад и бухгалтерия. Локальная вычислительная сеть предприятия будет состоять из следующих элементов: Сервер; персональные компьютеры ; коммутаторы; сетевое оборудование; сетевой кабель; сетевые адаптеры. Первым пунктом проектирования локальной вычислительной сети будет выбор её топологии. Топология сети – это физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Существует множество способов соединения сетевых устройств, но в основном выделяют следующие: Общая шина; кольцо; звезда; полносвязная; ячеистая; древовидная; смешанная. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия устройств, и эти методы оказывают огромное влияние на сеть. Рассмотрим каждую из выделенных топологий подробнее. Общая шина. Наиболее простая и старая топология локальных сетей. Простота обусловлена наличием всего одной магистрали, к которой соединены все устройства. Сигналы, передаваемые одним компьютером, могут получать все остальные, при этом отдельный компьютер отфильтровывает и принимает только ту информацию, которая ему необходима. Данный вид топологии представлен на рисунке 1.1. Достоинства данной топологии: Простое моделирование; дешевизна конструкции; поломка одного или даже нескольких устройств не влияет на работоспособность остальных элементов сети. Недостатки данной топологии: Неполадки на любом участке нарушают работу всей системы; сложность ремонтных работ, прежде всего определения места неисправности; очень низкая производительность, так как в каждый момент только одно устройство передаёт данные остальным; сложность расширения сети, для этого приходится полностью заменять участки кабеля.  Рисунок 1.1 – Сетевая топология общая шина. Кольцо. В данной топологии устройства подключены последовательно по кругу и по очереди передают друг другу информацию. Четко выделенного центра нет и все устройства практически равнозначны. Если сигнал не предназначен для устройства, то оно транслирует его следующему устройству и так далее, до конечного потребителя. Данная топология представлена на рисунке 1.2. Достоинства данной топологии: Простота компоновки; не возникает необходимости в дополнительных устройствах; устойчивая работа с хорошей скоростью даже при интенсивной передаче данных. Недостатки данной топологии: Каждый компьютер должен быть в рабочем состоянии и участвовать в трансляции, при обрыве кабеля или поломки одного устройства сеть перестанет работать; на время подсоединения нового прибора схема полностью размыкается, поэтому требуется полное отключение сети; сложное моделирование и настройка соединений; сложный поиск неисправностей и их устранение.  Рисунок 1.2 – Сетевая топология кольцо. Для надёжности и повышения объёмов обмена информацией монтируют вторую линию. Она используется либо как аварийная, либо по ней передаются данные в противоположном направлении. Звезда. Самая распространённая и технологичная система создания сетей. Командует всем сервер, контроллер или коммутатор, к которому как раз и подключены все компьютеры. Общение между ними происходит только через центральное устройство. Топология сети, в которой все компьютеры присоединены к центральному узлу стала основой для построения современных офисных локальных сетей. Данная топология представлена на рисунке 1.3. Топология сети звезда обрела популярность благодаря множеству достоинств: Высокая скорость и большой объём обмена данными; повреждение передающего кабеля или поломка какого-либо элемента, кроме центрального, не снижает работоспособность сети; широкие возможности для расширения; простая диагностика и ремонт; легкий монтаж и сопровождение. Как и большинство сетей, соединение звезда имеет ряд недостатков, все они связаны с необходимостью использования центрального коммутатора: Дополнительные затраты; поломка центрального оборудования приводит к неработоспособности всех устройств; число подключаемых устройств и объём передаваемой информации зависит от характеристик центрального оборудования. Несмотря на недостатки, звезда широко используется при создании сетей на больших и маленьких предприятиях.  Рисунок 1.3 – Сетевая топология Звезда. Полносвязная топология. В полносвязной системе все устройства соединены между собой отдельным кабелями, образующими сетку. Это очень надёжная схема коммуникации, но целесообразна только при малом количестве соединяемых приборов, работающих с максимальной загрузкой. С ростом количества оборудования резко возрастает число прокладываемых коммуникаций, поэтому широкого распространения данная топология не получила, в отличие от своей производной – частичной сетки. Данная топология представлена на рисунке 1.4.  Рисунок 1.4 – Полносвязная сетевая топология. Ячеистая топология. Ячеистая топология напрямую связывает только обменивающиеся самыми большими объёмами данных и самые активные компьютеры. Остальные общаются посредством узловых коммутаторов. Сетка, соединяющая ячейки, выбирает маршруты для доставки данных, обходя загруженные и разорванные участки. Достоинства данной топологии: Надежность, при отказе отдельных каналов коммутации будет найден альтернативный путь передачи данных; высокое быстродействие, так как основной поток данных передается по прямым линиям. Недостатки данной топологии: Стоимость монтажа и поддержания достаточно высока, т.к. несмотря на частичность сетки всё равно требуется большое количество коммутационных линий; трудность построения и коммутирования сети при большом количестве соединяемых устройств. Из-за дороговизны и сложности построения применяется в основном для построения глобальных сетей. Древовидная. Эта топология является комбинацией нескольких звёзд. Архитектура построения предусматривает прямое соединение пассивных или активных коммутаторов. Данная топология представлена на рисунке 1.5.  Рисунок 1.5 – Древовидная сетевая топология. Такой тип топологии чаще всего используют при монтаже локальных сетей с небольшим количеством приборов, в основном при создании корпоративных коммутаторов. Совмещает довольно низкую стоимость и очень хорошее быстродействие. Особенно при комбинировании различных линий передач — сочетании медных и волоконных кабельных систем, и применении управляемых коммутаторов. Смешанная топология. Чистое применение какой-то одной топологии редкое явление. Очень часто с целью экономии на коммутационных линиях применяют смешанные схемы. Самыми распространенными из которых являются: Звёздно-кольцевая. Звёздно-шинная. В первом случае компьютеры объединены в звёзды посредством коммутаторов, а они уже закольцованы. По сути все без исключения компьютеры заключены в круг. Такое соединение умножает достоинства обеих сетей, так как коммутаторы собирают в одну точку все подключенные устройства. Они могут просто передавать или усиливать сигнал. Если рассмотреть систему технологии распространения данных, то такая топология подобна обычному кольцу. В звёздно-шинной сети комбинируется топология шин и звёзд. К центральному устройству соединяют единичные компьютеры и сегменты шин. При такой топологической схеме можно использовать несколько центральных устройств, из которых собирают магистральную шину. В конечном результате собирается звёздно-шинная схема. Пользователи могут одновременно использовать звёздную и шинную топологии, и легко дополнять компьютеры. Смешанные топологии соединяют в себе все плюсы и минусы составляющих их видов топологий локальных сетей. Из выше представленных топологий была выбрана топология звезды, так как крайне важно, чтобы локальная сеть была всегда работоспособна, и не выходила из строя из-за поломки отдельного устройства. Следующим шагом в проектировании локальной вычислительной сети стало построение плана помещений. Данный план представлен на рисунке 1.6.  Рисунок 1.6 – План помещений. Далее необходимо определится со средой передачи данных в локальной вычислительной сети. Среда передачи данных – это физическая субстанция, по которой возможно распространение информационных сигналов в виде электрических, световых и т.п. импульсов. В настоящее время в качестве среды передачи данных используется: Витая пара – представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой, покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Волоконно-оптический кабель – кабель на основе волоконных световодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в виде фотонов. Коаксиальный кабель - электрический кабель, состоящий из центрального проводника и экрана, которые разделены изоляционным материалом. Используется для передачи радиочастотных электрических сигналов. Инфракрасный канал – канал передачи данных, не требующий для своего функционирования проводных соединений, так как основывается на использовании инфракрасного диапазона световых волн. Радио канал - разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, то есть электромагнитные волны, свободно распространяющиеся в пространстве Из выше представленных сред передачи данных была выбрана витая пара из-за простоты монтажа, низкой стоимости, а также высокой эффективности. Дальнейшим пунктом в проектировании ЛВС стала разработка логической схемы, представленной на рисунке 1.7.  Рисунок 1.7 – Логическая схема локальной вычислительной сети. Также была составлена таблица ip адресов. Таблица 1.1 – Таблица ip адресов.
На основании схемы логической была построена физическая схема ЛВС, которая представлена на рисунке 1.8.  Рисунок 1.8 – Физическая схема локальной вычислительной сети. На схеме представлен план офиса компании, он состоит из 3 кабинетов, в каждом кабинете находится по 2 компьютера, также на схеме выделено отдельное помещение для сервера. 2 Моделирование Для того чтобы убедится в работоспособности разрабатываемой ЛВС следует воспользоваться специальным программным обеспечением для проектирования и моделирования работы сетей «Cisco Packet Tracer». Данное программное обеспечение распространяется на бесплатной основе и содержит все необходимое для моделирования работы ЛВС. Для того чтобы смоделировать разрабатываемую схему понадобятся следующие устройства: Сервер; Маршрутизатор; Коммутатор; Рабочие станции – 6 штук. Далее, на основе физической схемы собирается модель разрабатываемой ЛВС, которая представлена на рисунке 2.1.  Рисунок 2.1 – Модель локальной вычислительной сети. Собрав модель необходимо произвести настройку использованного оборудования. Первым настраиваемым оборудованием будет являться маршрутизатор. Для его настройки необходимо дважды кликнуть на его иконку, вследствие чего откроется окно конфигурирования устройства. Далее необходимо перейти на вкладку «Config» и выбрать необходимый интерфейс, в моём случае это интерфейс «FastEthernet0/0». В данном интерфейсе в строке Port Status необходимо поставить галочку в чекбоксе «On». Окно конфигурирование маршрутизатора представлено на рисунке 2.2.  Рисунок 2.2 – Окно конфигурирования маршрутизатора. Следующим настраиваемым устройством будет являться сервер. Для его настройки также необходимо дважды кликнуть на его иконку и в открывшемся окне конфигурирования выбрать вкладку «Dekstop» и далее блок «IP Configuration». В данном блоке, представленном на рисунке 2.3, необходимо прописать IP и маску. После этого необходимо перейти во вкладку «Service» и выбрать блок «DHCP». В данном блоке нужно включить использованный интерфейс, в моём случае это интерфейс «FastEthernet0/0», а также прописать шлюз по умолчанию и задать максимальное количество пользователей.  Рисунок 2.3 – Окно конфигурирования сервера. Следующим действием необходимо настроить рабочие станции. Так как, согласно техническому заданию разрабатываемая ЛВС должна иметь три подсети необходимо будет использовать деление по маске. Для настройки рабочих станций необходимо дважды кликнуть на оборудование и в открывшемся окне конфигурирования перейти во вкладку «Dekstop» и далее в блоке «IP Configuration» выбрать пункт «DHCP». Данные действия будут выполняться лишь для одной подсети, так как в «Cisco Packet Tracer» функционал DHCP сервера недостаточен. Для настройки двух других подсетей необходимо во вкладке «IP Configuration» прописать IP согласно выбранной маске. Окно конфигурирования рабочей станции представлено на рисунке 2.4.  Рисунок 2.4 – Окно конфигурирования рабочей станции. Чтобы убедится в том, что рабочие станции настроены правильно необходимо прописать команду «ping» в терминале рабочей станции. Для этого необходимо дважды кликнуть на рабочую станцию и в открывшемся окне перейти во вкладку «Dekstop» и далее в блок «Command Prompt». В открывшемся блоке необходимо прописать команду «ping», а также IP рабочей станции находящейся в той же под сети, что и выбранная рабочая станция. Работа данной команды представлена на рисунке 2.5.  Рисунок 2.5 – команда «ping» для одной подсети. Далее необходимо прописать данную команду для рабочей станции находящейся в другой подсети. Работа команды «ping» для рабочей станции находящейся в другой подсети представлена на рисунке 2.6.  Рисунок 2.6 – команда «ping» для разных подсетей. Из рисунков видно, что настройка рабочих станций была выполнена правильно. После настройки всех элементов необходимо проверить работоспособность разрабатываемой ЛВС. Для этого необходимо в окне конфигурации рабочей станции перейти на вкладку «Dekstop» и далее в блок «Web Browser». В поисковой строке выбранного блока необходимо вписать IP адрес сервера, после чего откроется Web-страница сервера, которая представлена на рисунке 2.7. Открытие данной Web-страницы как раз и будет означать то, что разрабатываемая ЛВС работоспособна.  Рисунок 2.7 – Web-страница сервера. . |