Характеристика компьютерных сетей и их значение для обмена и обработки информации. Виды топологии сетей, их сравнительный анализ и альтернатива выбора. Построение схемы расположения сети, расчет оборудования и кабелей, подбор программы обслуживания.
Аннотация к работе
Соединенные в сеть компьютеры обмениваются информацией и совместно используют периферийное оборудование и устройства хранения информации. В системах клиент/сервер нагрузка по обработке данных распределена между клиентом и сервером, поэтому требования к производительности компьютеров, используемых в качестве клиента и сервера не очень высока. Сеть с выделенным сервером - здесь один из компьютеров выполняет функции хранения данных общего пользования, организации взаимодействия между рабочими станциями, выполнения сервисных услуг - сервер сети. При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т. е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т. д. Рабочие станции взаимодействуют через сервер, поэтому логическую организацию такой сети можно представить топологией "звезда", где центральное устройство - сервер.Интернет ликвидировал границы между государствами и сделал людей намного ближе друг к другу. Каждый день на просторах Сети встречаются многие миллионы пользователей из разных стран мира. На современном этапе развития и использования локальных вычислительных сетей (а именно об Интернет - клубе шла речь в представленной работе) мы рассмотрели такие вопросы как: альтернатива выбора сети в процессе сравнительного анализа данных сведенных в таблицу, из чего состоит сервер, какие программы используются и т. д. Сейчас, когда локальные вычислительные сети стали определяющим компонентом в информационной стратегии большинства организаций, недостаточное внимание к оценке мощности локальной вычислительной сети и ее планированию привело к тому, что сегодня для поддержки современных приложений в архитектуре клиент - сервер многие сети необходимо заново проектировать, а во многих случаях и заменять. Не пройдет и десятка лет, как старые методы и средства связи уйдут в прошлое и уступят свое место связи на основе сетевых коммуникаций.
Введение
Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью - иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер - прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом Вы не можете быстро поделиться своей информацией с другими. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае - копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документа несколькими пользователями исключалась. Подобная схема работы называется работой в автономной среде. Мне стало интересно, какие технологии стоит применить для создания сети и как их правильно использовать. В своем исследовании я хочу выяснить какая технология для построения сети самая оптимальная для офисного помещения. компьютерный сеть информация программа
1. Общее понимание “Сеть”
Компьютерная сеть представляет собой вариант сотрудничества людей и компьютеров, обеспечивающего ускорение доставки и обработки информации. Объединять компьютеры в сети начали более 15 лет назад. Когда возможности компьютеров выросли и ПК стали доступны каждому, развитие сетей значительно ускорилось.
Сеть обеспечивает обмен информацией и ее совместное использование (разделение). Компьютерные сети делят на локальные (ЛВС, Local Area Network, LAN), представляющие собой группу близко расположенных компьютеров, связанный между собой, и распределенные (глобальные, Wide Area Networks, WAN). Соединенные в сеть компьютеры обмениваются информацией и совместно используют периферийное оборудование и устройства хранения информации.
Сеть позволяет работать с многопользовательскими программами, обеспечивающими одновременный доступ всех пользователей к общим базам данных с блокировкой файлов и записей, обеспечивающей целостность данных.
Совместное использование ресурсов обеспечивает существенную экономию средств и времени.
Локальная сеть представляет собой соединение нескольких ПК с помощью соответствующего аппаратного и программного обеспечения. Такие ПК называются рабочими станциями. Компьютер, предоставляющий свои ресурсы, называется сервером, а компьютер, пользующийся доступом к совместным ресурсам - клиентом. В системах клиент/сервер нагрузка по обработке данных распределена между клиентом и сервером, поэтому требования к производительности компьютеров, используемых в качестве клиента и сервера не очень высока. По организации взаимодействия бывает система сети с выделенным сервером, использующих метод клиент/сервер.
Сеть с выделенным сервером - здесь один из компьютеров выполняет функции хранения данных общего пользования, организации взаимодействия между рабочими станциями, выполнения сервисных услуг - сервер сети. На таком компьютере выполняется операционная система, и все разделяемые устройства (жесткие диски, принтеры, модемы и т.п.) подключаются к нему, выполняет хранение данных, печать заданий, удаленная обработка заданий. Рабочие станции взаимодействуют через сервер.
2. Виды топологий сетей
Самая простая сеть (network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяет им использовать данные совместно. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе.
Топология - это способ описания основной компоновки сети. Топология характеризует физическое расположение в сети, сетевую среду передачи данных и другие компоненты. Выбор топологии влияет: на состав необходимого сетевого оборудования, на возможность расширения сети, ее надежность и способ управления.
2.1 Звезда
Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.
Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции.
Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии.
При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.
Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая, по сравнению с достигаемой в других топологиях.
Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети.
Центральный узел управления - файловый сервер может реализовать оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.
2.2 Кольцо
При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т. е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т. д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.
Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию).
Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.
Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.
Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто.
Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.
2.3 Шина
Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.
Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.
Новые технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, через которые можно отключать и / или включать рабочие станции во время работы вычислительной сети.
Благодаря тому, что рабочие станции можно включать без прерывания сетевых процессов и коммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию, т. е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.
2.4 Недостатки
Низкая надежность (при любом дефекте кабельной системы выходит из строя вся сеть) и низкая производительность, т.к. в определенный момент времени может передавать только один компьютер.
2.5 Ячеистая
В сетях с ячеистой топологией компьютеры соединяются по принципу «каждый с каждым». Такой способ подключения приводит к повышению отказоустойчивости всей сети. Но, с другой стороны, на развертывание сети с ячеистой топологией требуется большое количество сетевого оборудования и кабеля.
2.6 Гибрид
Гибридные топологии - это комбинации двух или более топологий. Применяются, как правило, для улучшения характеристик сети или для получения компромиссного решения, учитывающего недостатки и преимущества той или иной топологии. Например, на практике, вместо ячеистой топологии с ее избыточной стоимостью, применяют гибридно-ячеистую топологию, в которой дополнительными линиями связи соединяются только критичные к разрыву связи компьютеры, как правило, серверы.
2.7 Звезда - кольцо
Сеть, построенная по топологии «звезда-кольцо», представляет собой несколько сетей с топологией «звезда», соединенных в одно кольцо.
2.8 Звезда - шина
Сеть, построенная по топологии «звезда-шина», представляет собой несколько сетей с топологией «звезда», соединенных общей магистралью. Такая топология может применяться для расширения сети с топологией «звезда», которая использует один концентратор.
3. Альтернатива выбора сети
Для выбора сети необходимо сделать сравнительный анализ.
Характеристики Топология
Звезда Кольцо Шина
Стоимость расширения Незначительная Средняя Средняя
Присоединение абонентов Пассивное Активное Пассивное
Защита от отказов Незначительная Незначительная Высокая
Размеры системы Любые Любые Ограниченны
Защищенность от прослушивания Хорошая Хорошая Незначительная
Стоимость подключения Незначительная Незначительная Высокая
Поведение системы при высоких нагрузках Хорошее Удовлетворительное Плохое
Возможность работы в реальном режиме времени Очень хорошая Хорошая Плохая
На основе анализа данных, сведенных в таблицу можно сделать вывод, что наиболее подходящей топологией для компьютерного клуба, является “Звезда”.
Рабочие станции взаимодействуют через сервер, поэтому логическую организацию такой сети можно представить топологией "звезда", где центральное устройство - сервер.
Достоинства: выше скорость обработки данных (определяется быстродействием центрального компьютера, и для этого на сервер устанавливается специальная сетевая операционная система, рассчитанная на обработку и выполнение запросов, поступивших одновременно от нескольких пользователей); обладает надежной системой защиты информации и обеспечения секретности.
Недостатки: такая сеть дороже изза отдельного компьютера под сервер; Сети с выделенным сервером являются более распространенными.
4. Общий вид топологии сети
4.1 Схема расположения сети (план помещения) 1 этаж
4.2 Схема расположения сети (план помещения) 2 этаж
4.3 Расчет оборудования и кабелей
№ Название Характеристика Колво Цена за 1 Общая цена
В первую очередь ставится на сервер ОС Windows 2003 Server.
Операционная система Windows 2003 Server является одной из самых крупных, когда-либо реализованных проектов создания программного обеспечения.
Компания Microsoft сделала Windows 2003 Server более стабильной, менее склонной к зависаниям, легче настраиваемой и требующей перезагрузки в меньшем количестве случаев. Дополнительные улучшения в операционной системе связаны с поддержкой аппаратного обеспечения.
На рабочие станции ставим ОС Windows XP professional SP3 .
Далее устанавливаются MS Office, Winamp, IRFANVIEW, Adobe Photoshop, Adobe Acrobat, для сканера FINEREADER и Антивирус (с обновленными базами.)
Traffic Inspector - Сертифицированный продукт для контроля интернет-соединений и учета трафика. Позволяет создать для каждого пользователя отдельный счет, тарификацию, лимиты и ограничения. Обеспечивает высокий уровень безопасности, блокирует вредоносное ПО, фильтрует спам. Режет баннеры, нежелательную рекламу, запрещает нежелательные файлы и сайты. Экономит трафик и рабочее время пользователей.
Если говорить проще, то Traffic Inspector - это контроль, безопасность и экономия.
В составе продукта содержится: - прокси-сервер, обеспечивающий кэширование и блокировку нежелательных ресурсов;
- простой и надежный сетевой экран для защиты от сетевых атак;
- сертифицированная система биллинга;
- учет всех видов трафика (через прокси, почтовый шлюз и NAT);
- система динамического ограничения скоростей и сессий;
- блокировка по чрезмерной сетевой активности;
- перенаправление трафика;
- интеграция с Active Directory;
- защищенная авторизация;
- веб-сервер статистики;
- удаленный доступ;
- отчеты.
- организация доступа в Интернет.
- контроль трафика
- и другое.
Пользователи могут работать как напрямую, через NAT, так и через прокси-сервер. Для каждого пользователя создается отдельная учетная запись (или подгружается из Active Directory) и все его действия в сети отображаются в виде простых и понятных отчетов.
4.5 Учет трафика. Система биллинга (billing)
Подсчет трафика в программе происходит по каждому пользователю с точностью до байта, причем Вы сами определяете единицу учета, лимиты, кредиты, блокировки, фильтры и расписания. Система биллинга Traffic Inspector имеет сертификат соответствия связи, что гарантирует исключительную точность расчетов.
4.6 Прокси-сервер и экономия
Использование прокси-сервера Traffic Inspector позволяет кэшировать частоиспользуемые интернет-ресурсы, а также блокировать баннеры, рекламные вставки, графику, музыку или видео, и запрещать нежелательные сайты или их разделы.
4.7 Безопасность и защита сети. Firewall
Защита сети организована двумя уровнями: сетевой экран обеспечивает защиту от внешних атак, а система блокировки и оповещения при чрезмерной сетевой активности служит для внутреннего контроля безопасности.
4.8 Фильтрация спама
При использовании почтового шлюза Traffic Inspector есть возможность использовать систему блокировки спама на внутреннем почтовом сервере.
Антивирусная защита
Кроме функции своевременного обнаружения заражения сетевыми вирусами для проверки трафика на прокси-сервере и почтовом шлюзе Traffic Inspector предусмотрены дополнительные модули антивирусной защиты.
4.9 Управление скоростью и маршрутизацией
Traffic Inspector позволяет задавать ограничения скорости для пользователей или групп с динамическим распределением нагрузки, а система управления маршрутизацией Advanced Routing дает возможность направить трафик на разные каналы доступа, в том числе на спутник.
4.10 Удаленный контроль и статистика
В программе есть ряд средств для удаленного управления и мониторинга системы. Используя Traffic Inspector, Вы всегда будете в курсе дела о состоянии сети, где бы Вы не находились.
Traffic Inspector специально создан, чтобы объединить и дополнить все многообразие сетевых возможностей операционных систем Microsoft Windows, поэтому Вам не придется делать специальных настроек. Все, что работало ранее, будет работать и после установки программы.
Radmin удаленное администрирование.
Radmin - это одна из лучших программ безопасного удаленного администрирования для платформы Windows, которая позволяет полноценно работать сразу на нескольких удаленных компьютерах с помощью обычного графического интерфейса. Radmin позволяет Вам полноценно работать на удаленном компьютере в режиме реального времени так, как если бы Вы сидели непосредственно перед его экраном и использовали его клавиатуру и мышь.
Наряду с поддержкой модели безопасности NT и локализацией на любые языки возможна работа в режимах File transfer и Telnet, что позволяет рассматривать Radmin как интегрированное решение для удаленного управления организации любого масштаба.
Вы видите экран удаленного компьютера в окне своего или на его полном экране. Ваши манипуляции мышью или клавиатурой передаются на удаленный компьютер, который может быть где угодно в Интернете или в Вашей локальной сети. Таким образом, Вы можете работать за ним так, как будто он находится прямо перед Вами.
Основные возможности Radmin: Запуск как системная служба. Radmin Server может работать как системная служба в среде Windows 7/Vista/XP/2008/2003/2000/ME/98/95/NT4.0, что позволяет Вам проводить logon и logoff дистанционно.
Поддержка нескольких соединений. Radmin Server может одновременно принимать несколько подключений от разных клиентов.
Полноэкранный, масштабируемый и оконный режимы просмотра. Полноэкранный режим позволяет Вам видеть экран удаленного компьютера во весь экран своего дисплея. Масштабируемый режим позволит Вам изменять размер экрана удаленного компьютера в своем окне.
Технология видео-перехвата. В среде Windows NT 4.0 Radmin Server использует драйвер видео-перехвата, что повышает его производительность в десятки раз. Это позволяет работать на удаленном компьютере с потрясающей скоростью (сотни обновлений экрана в секунду).
Обмен файлами. Позволяет копировать файлы с одного компьютера на другой. Интерфейс режима обмена файлами аналогичен интерфейсу Проводника Windows, знакомому всем пользователям, что существенно упрощает освоение программы. Реализована "докачка" файлов: в случае сбоя сети можно продолжить передачу файла с момента сбоя, а не с самого начала.
Удаленное выключение компьютера. Позволяет перезагрузить или выключить удаленный компьютер всего двумя щелчками мыши.
Режим Telnet. Radmin предоставляет доступ в режиме командной строки, аналогичном Telnet-подключению к удаленным компьютерам.
Поддержка системы безопасности NT. Можно дать разрешение на подключение в любом из режимов - Полный контроль, Просмотр, Telnet, Обмен файлами и Переадресация - любому пользователю или группе пользователей из NT-домена или активного каталога (Active Directory). Если авторизованный в NT-домене пользователь попытается подключиться к Radmin Server`у, для проверки прав будут использованы его текущие данные. Непосредственный запрос имени пользователя, пароля и домена происходит только тогда, когда текущий пользователь не имеет прав на подключение.
Защита паролем. Если система безопасности NT выключена, то доступ к Radmin Server контролируется паролем. Radmin использует аутентификацию с запросом и подтверждением. Этот метод аналогичен применяемому в Windows NT, но использует секретный ключ большей длины.
IP-фильтрация. Возможно разрешить доступ к Radmin Server только с IP-адресов и из подсетей, указанных в составленном пользователем списке.
Поддержка высоких разрешений экрана. Максимальное разрешение экрана, поддерживаемое Radmin`ом составляет 2048 x 2048 пикселей при 32-битном цвете.
Управление станциями осуществляется DS сервером под управлением windows server 2003 ,c использованием служб Active Directory DNS,DHCP.
Cam компонент представляет собой: Active Directory - LDAP-совместимая реализация службы каталогов корпорации Microsoft для операционных систем семейства Windows NT. Active Directory позволяет администраторам использовать групповые политики (GPO) для обеспечения единообразия настройки пользовательской рабочей среды, развертывать ПО на множестве компьютеров (через групповые политики или посредством Microsoft Systems Management Server 2003 (или System Center Configuration Manager)), устанавливать обновления ОС, прикладного и серверного ПО на всех компьютерах в сети (с использованием Windows Server Update Services (WSUS); Software Update Services (SUS) ранее). Active Directory хранит данные и настройки среды в централизованной базе данных. Сети Active Directory могут быть различного размера: от нескольких сотен до нескольких миллионов объектов.
Вывод
Интернет ликвидировал границы между государствами и сделал людей намного ближе друг к другу. Каждый день на просторах Сети встречаются многие миллионы пользователей из разных стран мира. На современном этапе развития и использования локальных вычислительных сетей (а именно об Интернет - клубе шла речь в представленной работе) мы рассмотрели такие вопросы как: альтернатива выбора сети в процессе сравнительного анализа данных сведенных в таблицу, из чего состоит сервер, какие программы используются и т. д. Сейчас, когда локальные вычислительные сети стали определяющим компонентом в информационной стратегии большинства организаций, недостаточное внимание к оценке мощности локальной вычислительной сети и ее планированию привело к тому, что сегодня для поддержки современных приложений в архитектуре клиент - сервер многие сети необходимо заново проектировать, а во многих случаях и заменять. Все больше появляется современной компьютерной техникой.
Связь с каждым днем становится все более компьютеризированной. Не пройдет и десятка лет, как старые методы и средства связи уйдут в прошлое и уступят свое место связи на основе сетевых коммуникаций. Вот для этого и необходимо изучать технологию и разработку локально вычислительных сетей. С помощью, каких программ можно улучшить и усовершенствовать, и защитить информационную сеть. И самое главное идти в ногу со временем.
Ведь все в мире не постоянно, все меняется и усовершенствуется. Идет время и возможностей становится все больше и больше.
В процессе выполнения работы было выбрано помещение, которое полностью соответствует санитарным нормам, утвержденных государством. Вентиляция и освещенность не создают угнетающего состояния коллектива.
В данном проекте рассчитали количество компьютеров в помещении, их расположение в комнате и их оснащение. При подсчете количества компьютеров произведен подсчет стоимости оборудования. При наличии сети внедрено сетевое оборудование, которое позволило объединить все компьютеры в локальную сеть, для быстрого доступа к другим компьютерам установили сетевое оборудование с пропускной способностью от 10 до 100 Mb/c. Установлен сервер, который позволит работать большому количеству пользователей, работающих с одной или более программами. Внедрение новых типов кабелей позволит в будущем проводить модернизацию и наращивание сети
Таким образом, проект разработан, а следовательно все задачи выполнены и цель достигнута. Общая стоимость проекта составила 1,258620р рублей
Список литературы
В.П. Леонтьев «Новейшая Энциклопедия персонального компьютера 2005г.».