Методика и этапы проектирования сетей ЭВМ

Выбор основных сетевых решений

 Выбор сетевых решений для локальной компьютерной сети осуществляется на основе следующих принципов:

Сеть должна соответствовать требованиям, сформулированным на этапе анализа исходных данных.

Проект сети должен удовлетворять условиям совместимости выбранных программных и аппаратных средств

Предложенный вариант проекта ЛВС должен быть наиболее оптимальным с точки зрения некоторого критерия.

Архитектура сети должна обеспечивать возможность дальнейшего развития сети.

Управление используемым оборудованием должны быть как можно более простым.

К основным сетевым решениям, которые проектировщик должен выбрать для проектируемой компьютерной сети, относятся:

Выбор сетевой архитектуры, что подразумевает:

Выбор топологии сети, то есть схемы соединения компьютеров, кабельной системы и других сетевых компонентов;

Выбор протокола передачи данных;

Выбор типа кабельной системы;

Выбор сетевого оборудования.

Определение параметров серверного оборудования.

Определение характеристик рабочих станций.

Планирование мер по обеспечению информационной безопасности.

Планирование мер защиты от перебоев электропитания.

Выбор концепции совместного использования периферийных устройств.

Выбор сетевого ПО.

Выбор топологии означает выбор схемы соединения компьютеров, кабельной системы и других сетевых компонентов. Существуют три основных вида сетевой топологи: общая шина, звезда и кольцо. Каждая из топологий имеет свои достоинства и недостатки, указанные в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительная характеристика базовых сетевых топологий

Характеристики

«Звезда»

«Кольцо»

«Шина»

Стоимость организации

Средняя

Высокая

Низкая

Надежность передачи данных

Средняя

Высокая

Низкая

Масштабируемость

Высокая

Средняя

Низкая

Защищенность от прослушивания

Хорошая

Хорошая

Плохая

Удобство и простота обслуживания

Хорошее

Среднее

Плохое

 На практике очень редко удается организовать локальную сеть на базе единственной топологии. Чтобы сеть работала эффективно, сначала необходимо спроектировать структуру сети, то есть определить способ ее разделения на части (сегменты) и схему соединения этих частей между собой. Определение структуры сети должно производиться с использованием сведений, полученных на этапе определения исходных данных: физическое расположение компьютеров по комнатам и этажам, взаимное расположение комнат, относящихся к одному подразделению, направления, характер и объемы информационных потоков внутри и между подразделениями. Идеальным вариантом является ситуация, когда рабочие места сотрудников, занимающихся одной задачей, находятся в одной или рядом расположенных комнатах. В этом случае структура сети будет соответствовать структуре здания (или комплекса зданий) организации. После определения структуры сети, проектировщик принимает решение о выборе топологии – либо общей для всей сети, либо отдельно для каждого сегмента.

 Выбор согласованных протоколов для передачи данных (выбор сетевой технологии) – одна из важнейших и наиболее сложных задач, возникающих в процессе проектирования ЛВС. В зависимости от метода доступа к передающей среде (каналу передачи данных), различают следующие сетевые технологии:

Технология Ethernet;

Технология Token Ring;

Технология Arcnet.

Указанные технологии реализованы на базе международных стандартов Института Инженеров по Электротехнике и Радиоэлектронике (IEEE) и являются широко распространенными в настоящее время (в последнее время использование технологии Arcnet значительно уменьшилось). Их сравнительную характеристику можно увидеть в таблице 2.

Таблица 2. Сравнительная характеристика основных сетевых технологий

Характеристика

Ethernet

Token Ring

Arcnet

Используемые топологии

Шина, Звезда

Кольцо, Звезда

Шина, Звезда

Кабельная система

Коаксиальный кабель, неэкранированная и экранированная витая пара, волоконно-оптический кабель,

радио и инфракрасные каналы

Экранированная и неэкранированная витая пара, волоконно-оптический кабель

Коаксиальный кабель, неэкранированная и экранированная витая пара, волоконно-оптический кабель, радио и инфракрасные каналы

Стоимость

Низкая

Высокая

Средняя

Макс. скорость передачи данных

До 1 Гбит/с

До 200 Мбит/с

До 20 Мбит/с

Надежность передачи данных

Низкая

Высокая

Средняя

Масштабируемость

Низкая

Средняя

Средняя

Удобство и простота обслуживания

Средняя

Низкая

Высокая

На скорость и надежность передачи данных, а также на максимальный размер сети существенное влияние оказывает и выбор кабельной системы, используемой для соединения сегментов сети и отдельных компьютеров. В настоящее время используют такие типы кабельной системы как экранированная и неэкранированная витая пара, толстый и тонкий коаксиальный кабель, одномодовый и многомодовый волоконно-оптический кабель, радио и инфракрасные каналы. Сравнительные характеристики различных типов кабелей приведены в таблице 3.

Таблица 3. Сравнительная характеристика основных типов кабельных систем

Характеристика

Неэкранированная витая пара

Экранированная витая пара

Коаксиальный кабель

Волоконно-оптический кабель

Радио и инфракрасный канал

Стоимость

Низкая

Средняя

Выше средней

Высокая

Выше средней

Скорость передачи данных

До 1 Гбит/с

До 1 Гбит/с

До 50 Мбит/с

До 1 Гбит/с

До 50 Мбит/с

Защита от помех

Низкая

Средняя

Выше средней

Высокая

Низкая

Размер линии связи

Низкий

Низкий

Средний

Высокий

Средний

Удобство прокладки и обслуживания

Выше средней

Ниже средней

Ниже средней

Низкая

Высокая

Мобильность

Средняя

Низкая

Низкая

Низкая

Высокая

При выборе сетевого оборудования необходимо учитывать многие факторы, в том числе:

Требования к скорости и интенсивности передачи данных в проектируемой ЛВС (по сети в целом и по отдельным сегментам);

Требования к структуре сети и возможный выбор сетевых топологий;

Выбранную сетевую технологию (Ethernet, Token Ring, Arcnet и т.п.);

Выбранные типы кабеля сети, требования к максимальному размеру сети (в том числе отдельных соединяющих сегментов) и защищенности от помех.

Стоимость и технические характеристики конкретных аппаратных средств (сетевых адаптеров, повторителей, концентраторов, коммутаторов, мостов, маршрутизаторов и др.);

Уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее распространенными программными средствами;

Следует помнить, что все рассмотренные аспекты выбора сетевой архитектуры должны рассматриваться не в отрыве друг от друга, а комплексно.

Конфигурация локальных сетей