Файл: Курсовая работа Моделирование распределённой информационноуправляющей системы Фамилия.docx
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 21
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПбГУТ)
ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Кафедра Информационных управляющих систем
Дисциплина: Технологии распределённых ИУС
КУРСОВАЯ РАБОТА
«Моделирование распределённой информационно-управляющей системы»
Фамилия: | Константинов |
Имя: | Ярослав |
Отчество: | Игоревич |
Группа №: | ИБ-96с |
Курс: | 4 |
Зачётная книжка №: | 1910406 |
| |
Дата сдачи: | ____________ |
Принял: | ____________ |
Санкт-Петербург
2023
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ 1
ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 1
Кафедра Информационных управляющих систем 1
Дисциплина: Технологии распределённых ИУС 1
Санкт-Петербург 1
Введение 3
1.Техническое задание 4
2.Анализ требуемой технологической архитектуры 5
3.Реализация иерархической модели 7
3.1.Уровень ядра 7
3.2.Уровень распределения 10
3.3.Уровень доступа 10
3.4.Выделение подсетей 12
3.5.Разработка политик приоритизации трафика 12
4.Проектирование сетей офиса 15
4.1.Сеть центрального офиса 15
4.2.Сеть офиса г. Новгород 16
4.3.Сеть офиса в сейсмоопасной зоне 17
5.Объединение офисов компании 19
Заключение 21
Введение
Инфокоммуникации – это новая развивающаяся отрасль экономики на основе интеграции информационных и телекоммуникационных технологий. В инфокоммуникациях системы связи используются как средства передачи информации различной природы на любые расстояния. Объединение телекоммуникаций и информационных технологий в единую отрасль инфокоммуникаций – общемировая тенденция, ориентированная на развитие телекоммуникационной сети и расширение на её основе числа глобальных информационных сервисов.
Целью данной курсовой работы является реализация распределенной информационно-управляющей системы, представляющую собой три офиса одной компании, объеденные посредством использования современных информационных технологий.
Задачами данного проекта является:
-
Получения навыков построения транспортной сети инфокоммуникации -
Создание сетевой инфраструктуры -
Проектирование сети главного офиса. -
Проектирование сети филиала в г. Новгород. -
Проектирование сети филиала, расположенного в сейсмоопасной зоне. -
Объединение филиалов компании в единую сеть.
Для достижения данных задач необходимо проанализировать требуемую архитектуру, разработать иерархическую модель сети, выделить общую подсеть и сетевое оборудование, определить политику конфигурации системы и спроектировать отказоустойчивую и масштабируемую инфокоммуникационную сеть.
-
Техническое задание
Дано:
-
Центральный офис, находящийся в Санкт-Петербурге состоит из 5 сотрудников, работающих с компьютерами, включая генерального директора и двух бухгалтеров, занимающихся всеми финансами. Основная задача офиса - координировать деятельность, а также хранить и обрабатывать данные, поступающие с двух удаленных офисов. -
Первый удаленный офис располагается в Новгороде. Насчитывает 23 сотрудника среди которых один руководитель филиала, 2 бухгалтера, и 20 сотрудников разной степени занятости. -
Второй удаленный офис аналогичен первому, но офис находится в сейсмоопасной зоне.
Задание:
-
Создать внутреннюю сеть инфокоммуникации для каждого из офисов, причем предусмотреть разные уровни приоритетности. -
Создать сеть инфокоммуникации, связывающую все офисы между собой, предоставляющую возможность обмена данными, селекторные совещания, видеоконференции, т.п. -
Продумать возможность удаленных офисов работать с центральной базой данных. Доступ, должен учитывать разные уровни приоритетности. -
Для второго удаленного офиса не забыть о сейсмоактивности.
-
Анализ требуемой технологической архитектуры
Архитектура компании будет иметь иерархическую сетевую структуру, состоящую из серверного уровня (уровня ядра), уровня агрегации и уровня доступа.
Рис. 1 - схема сетевой структуры
Уровень ядра представляет собой комплекс сетевых устройств (маршрутизаторов и коммутаторов), обеспечивающих резервирование каналов и высокоскоростную передачу данных между различными сегментами уровня распределения.
Уровень распределения, который иногда называют уровнем рабочих групп, — это уровень, обеспечивающий взаимодействие между уровнем доступа и уровнем ядра. Первостепенными функциями уровня распределения является обеспечение маршрутизации, фильтрации и доступа к глобальной сети, а также определение того, каким образом пакет может получить доступ к ядру при возникновении такой необходимости.
Уровень доступа служит для подключения рабочих станций и серверов к сети компании. Как правило, для организации этого самого простого уровня иерархической модели устанавливаются оптимальные по цене устройства, не требующие сложной конфигурации. Основная задача таких устройств — предоставление доступа рабочим станциям и серверам к следующему уровню иерархии.
-
Реализация иерархической модели
-
Уровень ядра
-
Данный уровень реализуется в главном офисе посредством производительного роутера осуществляющего маршрутизацию трафика между филиалами и назначающий политики подчиненным маршрутизаторам уровня распределения.
Для данной задачи возьмем маршрутизатор Cisco IST 4331
Рис. 2 – роутер уровня ядра CiscoIST 4331
Маршрутизатор Cisco ISR4331/K9 с модульным форм-фактором поддерживает централизованное управление при помощи программно-определяемой глобальной сети Cisco SD-WAN. Семейство высокопроизводительных устройств Cisco 4000 с интегрированными услугами обеспечивают маршрутизацию, хостинг, безопасность и коммутацию на единой надежной платформе. Маршрутизаторы на базе многоядерного процессора с операционной системой Cisco IOS XE предлагают высокий уровень обслуживания обеспечивая высокую производительность, доступность и масштабирование, а также надежную систему защиты.
Также для хранения баз данных и поддержки сервисов телефонии - в главном офисе будет размещен отказоустойчивый кластер из двух серверов Hp ProLiant.
Рис.3 - Сервер HP ProLiant G1610T G1610T
Серверами обычно являются высокопроизводительные ПК, на которых установлена серверная операционная система. Серверы оснащаются отказоустойчивыми дисковыми массивами и системой защиты от сбоев. Обычно, на компьютерах - серверах локальные пользователи не работают, поэтому принято говорить о выделенном сервере. Серверы осуществляют управление сетью и хранение информации, которую совместно используют остальные компьютеры сети.
Для обеспечения отказоустойчивости и повышения производительности используется серверный кластер (два сервера объединённых в единый аппаратно-программный ресурс)
Отказоустойчивый кластер (кластер высокой доступности) — кластер (группа серверов), спроектированный в соответствии с методиками обеспечения высокой доступности и гарантирующий минимальное время простоя за счёт аппаратной избыточности. Без кластеризации сбой сервера приводит к тому, что поддерживаемые им приложения или сетевые сервисы оказываются недоступны до восстановления его работоспособности. Отказоустойчивая кластеризация исправляет эту ситуацию, перезапуская приложения на других узлах кластера без вмешательства администратора в случае обнаружения аппаратных или программных сбоев. Процесс перезапуска известен как аварийное переключение. В рамках этого процесса программное обеспечение кластеризации может дополнительно настроить узел перед запуском приложения на нём (например, импортировать и смонтировать соответствующие файловые системы, переконфигурировать сетевое оборудование или запустить какие-либо служебные приложения).
Рис. 4 – схема отказоустойчивого кластера
-
Уровень распределения
Уровень распределения представлен в филиалах компании простыми маршрутизаторами.
В качество устройства, реализующего данный уровень, используется роутер Сisco 2901
Рис. 5 – роутер уровня распределения Сisco 2901
Гигабитный маршрутизатор Cisco 2901/K9 предназначен для малых рабочих групп. Позволяет строить различные сети доступа, как беспроводные VLAN, так и удаленные VPN. ПО Cisco IOS предоставляет пакет средств QoS для обработки трафика, критичного к задержкам. Поддерживается технология быстрой коммутации MPLS, а так же протоколы статической и динамической маршрутизаций. Модель имеет 512 Мб оперативной памяти, 256 Мб флеш-памяти, 2 гигабитных порта Ethernet и 8 слотов дополнительных интерфейсов (DSP, HWIC, USB). Реализована поддержка питания по витой паре PoE.
-
Уровень доступа
Доступ будет реализован через управляемые коммутаторы и именно к нему будут подключаться рабочие станции и серверы компании.
В компании будет использоваться три коммутатора Cisco 2960 по одному в каждом офисе.
Рис.6 – управляемый коммутатор Cisco 2960
Коммутаторы Cisco Catalyst серии 2960 с ПО LAN Base предоставляют следующие возможности:
-
спаренные порты каскадирования для обеспечения гибкости каскадных соединений коммутаторов Gigabit Ethernet, которые позволяют использовать подключение по медным или оптоволоконным кабелям; каждый спаренный порт каскадирования состоит из одного порта Ethernet 10/100/1000 Мбит/с и одного порта GbE для подключения SFP, при этом активен может быть только один из двух портов; -
возможность подключения настольных компьютеров к 24 или 48 портам Fast Ethernet; -
конфигурации PoE с мощностью до 15,4 Вт на один порт; -
широкий набор программных средств, обеспечивающих простоту эксплуатации, защиту бизнес-процессов, устойчивость и работу в "сетях без границ";
-
Выделение подсетей
Выделим общую сеть предприятия - 10.5.0.0/22 и разобьём её на подсети:
Офис | Подсеть |
Все офисы | 10.5.0.0/24 (для серверов и сетевого оборудования) |
Главный офис | 10.5.1.0/24 |
Первый офис, Новгород | 10.5.2.0/24 |
Второй офис | 10.5.3.0/24 |