Методика и начальные этапы проектирования сетей ЭВМ

Семинар №5
Методика и начальные этапы проектирования сетей ЭВМ
Любое проектирование, как известно, представляет собой сильно
упрощенное моделирование еще не наступившей действительности.
Именно поэтому предусмотреть все возможные факторы, учесть все
потребности, которые могут возникнуть в будущем, практически
невозможно. Итак, даже самые подробные руководства по
проектированию имеют не слишком большую ценность.
Однако общие подходы к проектированию локальных компьютерных
сетей все-таки могут быть сформулированы. На рис. 1 приведена
примерная последовательность этапов и варианты выбора при
проектировании локальной сети.
Исходные данные
Важность этого этапа связана как с необходимостью упорядочивания
требований к создаваемой ЛС и ее отдельным составляющим для
обеспечения возможности принятия в будущем взвешенных
конкретных решений, так и с ее обоснованием.
При создании новой сети для какого-нибудь предприятия желательно
учитывать следующие факторы:

Требуемый размер сети (в настоящее время, в ближайшем
будущем и по прогнозу на перспективу).

Структура, иерархия и основные части сети (по
подразделениям предприятия, а также по комнатам, этажам и
зданиям предприятия).

Основные направления и интенсивность информационных
потоков в сети (в настоящее время, в ближайшем будущем и в
дальней перспективе). Характер передаваемой по сети
информации (данные, оцифрованная речь, изображения),
который непосредственно сказывается на требуемой скорости
передачи (до нескольких сотен Мбит/с для телевизионных
изображений высокой четкости).

Технические характеристики оборудования (компьютеров,
адаптеров,
кабелей,
репитеров,
концентраторов,
коммутаторов) и его стоимость.

Возможности прокладки кабельной системы в помещениях и
между ними, а также меры обеспечения целостности кабеля.
1

Обслуживание
безопасности.

Требования к программным средствам по допустимому
размеру сети, скорости, гибкости, разграничению прав доступа,
стоимости, по возможностям контроля обмена информацией и
т.д.

Необходимость подключения к глобальным или к другим
локальным сетям.
сети
и
контроль
ее
безотказности
и
Рис. 1. Примерная последовательность этапов и варианты выбора при
проектировании ЛС
2
Выбор размера и структуры сети
Под размером сети в данном случае понимается как количество
объединяемых в сеть компьютеров, так и расстояния между ними. Надо
четко представлять себе, сколько компьютеров (минимально и
максимально) нуждается в подключении к сети. При этом необходимо
оставлять возможность для дальнейшего роста количества
компьютеров в сети, хотя бы процентов на 20–50.
Требуемая длина линий связи сети также играет не малую роль в
проектировании сети. Например, если расстояния очень большие,
может понадобиться использование дорогого оборудования. К тому же
с увеличением расстояния резко возрастает значимость защиты линий
связи от внешних электромагнитных помех.
Под структурой сети понимается способ разделения сети на части
(сегменты), а также способ соединения этих сегментов между собой.
Сеть предприятия может включать в себя рабочие группы компьютеров,
сети подразделений, опорные сети, средства связи с другими сетями.
Выбор оборудования
При выборе сетевого оборудования надо учитывать множество
факторов, в частности:

уровень стандартизации оборудования и его совместимость с
наиболее распространенными программными средствами;

скорость передачи информации
дальнейшего увеличения;

возможные топологии сети и их комбинации (шина, пассивная
звезда, пассивное дерево);

метод управления обменом в сети (CSMA/CD, полный дуплекс
или маркерный метод);

разрешенные типы кабеля сети, максимальную его длину,
защищенность от помех;

стоимость и технические характеристики конкретных
аппаратных средств (сетевых адаптеров, трансиверов,
репитеров, концентраторов, коммутаторов).
и
возможность
ее
Еще одна важная задача – это выбор компьютеров. Если для рабочих
станций или невыделенных серверов обычно используют те
компьютеры, которые уже имеются на предприятии, то выделенный
сервер желательно приобретать специально для сети.
3
Выбор сетевых программных средств
При выборе сетевого программного обеспечения (ПО) надо, в первую
очередь, учитывать следующие факторы:

Какую сеть поддерживает сетевое ПО: одноранговую, сеть на
основе сервера или оба этих типа;

Максимальное количество пользователей (лучше брать с
запасом не менее 20%);

Количество серверов и возможные их типы;

Совместимость с разными операционными системами и
компьютерами, а также с другими сетевыми средствами;

Уровень производительности
различных режимах работы;

Степень надежности работы, разрешенные режимы доступа и
степень защиты данных;

Какие сетевые службы поддерживаются;

И, возможно, главное – стоимость программного обеспечения,
его эксплуатации и модернизации.
программных
средств
в
Выбирая между продуктами компаний Microsoft и другими сетевыми
ОС (например, Novell), необходимо иметь в виду, что традиционно
преимуществами сетевых продуктов (например, сетевые ОС NetWare)
считаются:

Более совершенная архитектура сетевой ОС;

Универсальность и функциональная полнота программных
средств;

Большее быстродействие при данном типе аппаратуры;

Упрощенное администрирование сети;

Значительно более высокая защищенность от вирусов и
несанкционированного доступа;

Поддержка различных типов
компьютерных платформах.
пользователей
на
разных
Главным преимуществом продуктов Microsoft считается лучшая
совместимость с пользователями на базе ОС Microsoft Windows.
4
Выбор с учетом стоимости различных средств для построения
компьютерной
сети.
Проектирование
кабельной
системы,
оптимизация и отладка сети.
Выбор с учетом стоимости
Прежде всего следует определить возможные направления
финансовых затрат (к данному этапу проектирования необходимые
предпосылки для решения этой задачи уже имеются):
 Дополнительные компьютеры и апгрейд существующих
компьютеров. Необязательное направление затрат: при
достаточном количестве и качестве существующих компьютеров
их апгрейд не требуется (или требуется в минимальном объеме –
например, для установки более современных сетевых карт); в
одноранговой сети не нужен (хотя и желателен) также
специальный файл-сервер.
 Сетевые аппаратные средства (кабели и все, что необходимо для
организации кабельной системы, сетевые принтеры, активные
сетевые
устройства
–
повторители,
концентраторы,
маршрутизаторы и т.д.).
 Сетевые программные средства, прежде всего, сетевая ОС на
необходимое число рабочих станций (с запасом).
 Оплата работы приглашенных специалистов при организации
кабельной системы, установке и настройке сетевой ОС, при
проведении периодической профилактики и срочного ремонта.
Необязательное направление затрат: для небольших сетей со
многими из этих работ может и должен справляться штатный
сетевой администратор (возможно, с помощью других
сотрудников данного предприятия).
Проектирование кабельной системы
При выборе кабеля в первую очередь надо учитывать требуемую
длину, а также защищенность от внешних помех и уровень собственных
излучений. При большой длине сети и необходимости обеспечить
секретность предаваемых данных или высоком уровне помех в
помещении незаменим оптоволоконный кабель. Следует отметить, что
применение оптоволоконных вместо электрических кабелей даже при
достаточно комфортных условиях позволяет существенно (на 10-50
процентов) поднять производительность сети за счет снижения доли
искаженных информационных пакетов.
При проектировании кабельных систем для локальных сетей накоплен
большой опыт, на основе которого могут быть сформулированы общие
5
рекомендации по организации таких систем. Более того, существуют
стандарты под общим названием "структурированные кабельные
системы (СКС)", которые особенно актуальны для вновь создаваемых
или реконструируемых относительно больших локальных сетей на
уровне предприятия. Они представляют собой объемные документы,
детально описывающие и регламентирующие процесс создания
кабельных соединений локальных сетей.
Рис. 1. Уровень цен некоторых из аппаратных средств для организации
локальной сети
6
1. Оценить соответствие длины кабельной системы и ее отдельных
частей (сегментов, соединений между данным абонентом и
концентратором и т.д.) требованиям выбранной разновидности
локальной сети.
2. Кабельная система должна быть устойчива к внешним
электромагнитным помехам и, по возможности, не генерировать
заметные собственные излучения. В противном случае снижается
фактическая скорость работы сети (из-за необходимости
повторной передачи искаженных помехами пакетов), а также
нарушаются требования защиты информации.
3. Кабельная система должна быть защищена от механических
повреждений.
4. Кабельная
система
должна
иметь
"прозрачную"
и
документированно оформленную структуру. Это необходимо как
для обеспечения возможности внесения изменений в эту
структуру, так и для поиска неисправностей.
5. Необходимо проверить целостность кабельной системы.
Следует также принять во внимание расширение сети в будущем, для
чего предусмотреть наличие точек подключения к сети даже в тех
помещениях, где сетевые компьютеры пока отсутствуют.
7