Файл: Проектирование организации (Теоретическое основы построения локальных сетей).pdf
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 61
Скачиваний: 0
Мы должны понимать, что если кадры и пакеты имеют ограниченный размер и для их обработки процессор может применять аппаратный алгоритм обработки. То для обработки данных, которые имеют произвольный размер метод обработки только программный, с выделением под это больше оперативной памяти и ресурсов центрального процессора.
Начнём с аппаратных устройств 3 уровня, к которым относятся маршрутизаторы и коммутаторы 3 уровня, которые тоже могут маршрутизировать трафик.
При проектировании сети в первую очередь разрабатывается наглядная модель сети с привязкой к имеющимся планам и инженерным конструкциям. Данное действие позволяет:
- Определиться в каком месте будет установлено коммуникационное оборудование.
- Выбрать с учётом имеющихся коммуникаций наименьшее расстояние для прокладки коммуникационных кабелей.
- Учитывая масштаб плана, позволяет рассчитать приблизительную длину каждого кабельного сегмента.
Для разработки модели выбран метод имитационного моделирования, поскольку он в большей степени соответствует предъявляемым требованиям по адекватности и сложности.
В качестве программы для разработки имитационной модели сети выбрана программа NetCracker Professional 4.0.
На рисунке 5 показана схема первого этажа офисного центра «Империал»
Рисунок 5. План-схема 1 этажа
2.3 Построение сети с привязкой к плану-схеме здания
Каждая группа – это виртуальная сеть, которая изолирована от остальных. Все кабели укладываются в кабель-каналы и прокладываются под потолком. В каждой комнате устанавливается компьютерная розетка, к ней по стене в кабель канале подводится сетевой кабель. Арендатор каждого помещения устанавливает по собственному желанию, рядом с розеткой коммутатор доступа на 5-8 портов, в зависимости от количества рабочих станций в помещении. На рисунке 6 показана схема коммуникационного подключения рабочих групп второго этажа. Второй этаж взят как точка отсчёта. На этом этаже располагается серверная комната с коммуникационным шкафом. В шкаф установлены: коммутатор, маршрутизатор, блок бесперебойного питания форм-фактора 1U. На этаже располагается 14 помещений под аренду. Максимальная дальность одного сегмента ЛВС на втором этаже до коммутационного оборудования не превышает 70 метров, что соответствует требованию стандарта EIA/TIA-568-В передачи данных на скорости 100 Мбит/с
Рисунок 6. Структурная схема коммуникаций второго этажа.
Используя технологические отверстия в полу, кабели прокладываются на первый этаж. На первом этаже (рисунок 7) располагаются 14 помещений. Кабели 5 категории прокладываются под потолком в кабель каналах до помещения.
Максимальная дальность одного сегмента ЛВС на первом этаже до коммутационного оборудования второго этажа не превышает 70 метров, что соответствует требованию стандарта EIA/TIA-568-В передачи данных на скорости 100 Мбит/с.
Рисунок 7. Структурная схема коммуникаций первого этажа.
Таким же образом происходит подключение последнего третьего этажа (рисунок 8). Для подключения используется технологическое отверстие в потолке второго этажа. Максимальная дальность одного сегмента ЛВС на первом этаже до коммутационного оборудования второго этажа не превышает 70 метров, что соответствует требованию стандарта EIA/TIA-568-В передачи данных на скорости 100 Мбит/с.
Рисунок 8. Структурная схема коммуникаций третьего этажа.
2.4 Настройка VLAN на коммутаторе Dlink DES-1210-52
Наша цель настроить коммутатор таким образом, чтобы каждый порт входил в уникальный VLAN. Коммуникатор имеет 48 портов на скорости 10/100 Мбит/с и 4 порта на скорости 100/1000 Мбит/с, количество арендуемых помещений 42. У нас остаётся в резерве 10 портов. Два гигабитных порта 51-52 из резерва сделаем тегируемыми для подключения двух сетевых карт маршрутизатора (рисунок 9).
Рисунок 9. Схема подключения маршрутизатора к коммутатору.
Порты 49-50 будут задействованы для подключения 2 каналов интернет-провайдера (основной и резервный).
Порты с 1 по 42 будут задействованы для подключения каждого арендуемого помещения.
Методика настройки на маршрутизаторе
На интерфейсе №1 (eth0) маршрутизатора, будут настроены 2 субинтерфейса vlan100 и vlan101 c настройками интернет провайдеров, на интерфейсе №2 (eth1) маршрутизатора будут настроены 42 субинтерфейса vlan2-vlan43 с настройкой IP параметров (vlan1 используется только для административных целей).
Методика настройки на коммутаторе
Создаются виртуальные сети vlan2-vlan43, порты с 1 по 42 по одному добавляются в VLAN, Отдельно создаются vlan100 и vlan101 на портах 49 и 50. В эти порты будут приходить два Интернет-канала от разных провайдеров (рисунок 9). Порт 51 коммутатора, который будет соединен со вторым интерфейсом маршрутизатора, необходимо сделать тегируемым, и добавить этот порт в vlan100 и vlan101. Тем самым мы сможем использовать 1 физическую линию и вместить в неё 2 канала. Таким образом, можно использовать ещё несколько входящих каналов, главное, чтобы были свободные порты на коммутаторе.
Порт 52 коммутатора, который будет соединен со вторым интерфейсом маршрутизатора, необходимо сделать тегируемым и добавить его в vlan2-vlan43.
2.5 Построение беспроводной сети
Целью является покрытие всего офисного здания беспроводной сетью. Для этого на каждом этаже размещается по точке доступа.
Точки доступа должны работать в одноименном режиме (Acceess Point), в этом случае устройства обслуживают клиентские подключения, но не устанавливают соединений с другими точками доступа. Отличительной чертой любой беспроводной сети является ее идентификатор SSID, уникальный для каждой сети, в пределах одной сети все устройства должны иметь одинаковый идентификатор, в тоже время несколько SSID позволяют разбить сеть на подсети, например с разным уровнем безопасности.
ГЛАВА 3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Оценка стоимости оборудования для построения сети
Оценка стоимости является важной задачей любого проектирования, так как позволяет обосновать расходование средств на приобретение того или иного оборудования.
При оценке стоимости мы будем придерживаться требований технического задания, которое определяет нижнюю грань характеристик требуемого оборудования.
Наша сеть состоит из коммутатора, маршрутизатора, коммуникационного шкафа, кабелей и розеток.
При выборе коммутатора мы оценивали производительность и цену, сравнивая с конкурентами (таблица 2). По соотношению цена/производительность выбор был сделан в пользу D-Link DES-1210-52.
Таблица 2. Сравнение цен на коммутаторы.
Модель |
Cisco Catalyst 2960TC-48 |
HP V1905-48 |
D-Link DES-1210-52 |
Цена |
24000 руб |
10000 руб |
9800 руб |
Серверы SuperMicro пользуется широким спросом из-за относительно невысокой стоимости на продукцию, при неизменно высоком качестве серверного оборудования. При выборе маршрутизатора, мы сравнили серверные платформы на процессорах INTEL таблица 3.
Таблица 3. Цены на серверные платформы.
Платформа |
Supermicro SYS-5015A-PHF |
SuperMicro SYS-5016I-MR |
Процессор |
Intel Atom D510 1660Мгц |
Intel Core i3 – 540 3100Мгц |
Цена |
19 000 руб |
23 000 руб |
По требованию ТЗ, частота процессора не должна быть менее 2000 Мгц, в результате выбор был сделан в пользу платформы SuperMicro SYS-5016I-MR. Данная платформа может быть оснащена разными процессорами таблица 4, что позволяет гибко подходить к выбору максимальной производительности.
Таблица 4. Процессорные варианты SuperMicro SYS-5016I-MR
Процессор |
Intel Core i3 540 |
Intel Xeon X3430 |
Кол-во ядер |
2 |
4 |
Частота процессора |
3100 |
2600 |
Итоговая стоимость платформы |
23000 руб |
26400 руб |
Использование процессора Intel Core i3 540, позволяет обслуживать до 300 абонентов, так что выбор очевиден.
Для защиты от сбоя электропитания для сравнения были выбраны 2 устройства таблица 5 для монтирования в стойку.
Таблица 5. сравнения ИБП
APC Smart-UPS RM 750VA |
Powercom King Pro KIN-1200AP RM |
480Вт |
720Вт |
Время работы при полной наргузке |
|
7 мин |
10 мин |
12000 руб |
8000 руб |
Выбор был сделан в пользу Powercom King Pro KIN-1200AP RM
При выборе коммуникационного шкафа, мы пользовались габаритами маршрутизатора, так как коммутатор короче на 100мм. Минимальная глубина шкафа 450мм, количество секций 6U.
В таблице 6 показано сравнение цен на подвесные шкафы 6U. Данные шкафы отличаются, цветовой раскраской и производителем, больше различий кроме цены между ними нет. Выбор был сделан в пользу Cabeus SH-05-6U60/45 – этот шкаф обладает приемлемой толщиной корпуса, полной комплектацией держателей и заземляющих проводов.
Таблица 6. Ценовое сравнение коммуникационных шкафов 6U
Наименование |
Cabeus SH-05-6U60/45 |
Hyperline TWM-0645-GR-RAL9004 |
Цена |
3500 руб |
4000 руб |
Из-за не большой длины максимального сегмента и укладки внутри помещения, мы можем выбирать любую марку не экранированного медного кабеля типа витая пара категории 5е. Самый хороший из не дорогих соответствующий стандарту EIA/TIA 568B и диаметром жилы не менее 0,5мм Konoos KL-UPC-5051E-SO.
Таблица 7. Сравнение кабелей 5е категории.
Марка кабеля |
Konoos KL-UPC-5051E-SO |
Telecom UTP cat 5E |
Материал |
Медь |
Омеднённый алюминий |
Толщина |
0,51мм |
0,50мм |
Цена |
2500руб/305м |
1600руб/305м |
Учитывая периметр здания для подключения 14 помещений и выводом их в коммуникационный шкаф, необходимо использовать 300м кабеля на этаж.
Для патч кордов соединяющих маршрутизатор с коммутатором выбран кабель 6 категории Hyperline UTP4-C6-PATCH-NCR-GY для этих целей достаточно одного метра стоимость которого равна 20 руб.
Для обобщения затрат (таблица 8) на оборудование представим общую стоимость на оборудование. Данная таблица не включает затраты на проведение работ по прокладке кабелей, установку розеток.
Таблица 8. Общая стоимость оборудования для построения сети.
Наименование оборудования |
Кол-во |
Цена |
Итог |
Маршрутизатор SuperMicro SYS-5016I-MR |
1 |
23000 руб |
23000 руб |
D-Link DES-1210-52 |
1 |
9800 руб |
9800 руб |
Powercom King Pro KIN-1200AP RM |
1 |
8000 руб |
8000 руб |
Шкаф настенный 19", 6U Cabeus SH-05F-6U60/45 |
1 |
3500 руб |
3500 руб |
Коннекторы RJ-45 100 шт |
1 |
300 руб |
300 руб |
Кабель Konoos KL-UPC-5051E-SO 305м |
3 |
2500 руб |
7500 руб |
Hyperline UTP4-C6-PATCH-NCR-GY 1м |
1 |
20 руб |
20 руб |
Розетка ком. настенная, 1 порт RJ-45 |
42 |
40 руб |
880 руб |
Кабель-канал 2м 25х30 |
50 |
100 |
5000 руб |
Кабель-канал 2м 12х7 |
50 |
25 |
1250 руб |
Интернет шлюз TRAFFPRO OFFICE на 500 пользователей |
1 |
16500 руб |
16500руб |
Итого |
67750 руб |
Бюджет на покупку оборудования, программного обеспечения и материалов, выделенный заказчиком составил 190000руб. Основная статья расходов 110000 рублей, планировалась под стоимость интернет шлюза. 80000 рублей на покупку оборудования и материалов. Выбранное в ходе анализа оборудование и программное обеспечение позволило сэкономить 93000 рублей на стоимости интернет шлюза, и 12250 рублей на стоимости оборудования и материалов. В сумме экономическая выгода составила 105225 рублей.
3.2 Сравнение стоимости оборудования сети со стоимостью прототипа.
Реализация интернет шлюза доступна на разных платформах. Для Windows - это Kerio control, Traffic Inspector. Для Linux – это Traffpro. Стоимость решения интернет-шлюза складывается из стоимости ОС + стоимость ПО интернет-шлюза + стоимость аппаратной реализации.
Стоимость лицензии ОС Windows server 2012 standart edition 64bit составляет 20765 руб.
Теперь определимся с предполагаемым количеством пользователей, которым будет доступен доступ в интернет.
Имеем 42 помещения, каждое помещение имеет площадь 48м2, если предположить, что средняя численность пользователей каждого помещения может доходить до 5-6 человек. То средняя плотность офисного центра может быть в диапазоне 210~252 человек