Разработка финансовой компьютерой сети корпорации

Специфика корпорации требует использования  серверов сети в качестве серверов-приложений. Однако не предъявляются высокие  требования к быстродействию центральных  баз данных. Помимо этого предъявляются  высокие требования к конфиденциальности информации.

Общая схема зданий корпорации приведена  на рисунке 1.

 

Рисунок 1 - Схема зданий корпорации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. Анализ и выбор методов построения сети.

 

1.1 Выбор  топологии сети.

Под топологией вычислительной сети понимается способ соединения ее отдельных компонентов (компьютеров, серверов, принтеров и т.д.). Различают три основных топологий:

• топология типа звезда;
• топология типа кольцо;
• топология типа общая шина.

При использовании топологии типа звезда информация между клиентами сети передается через единый центральный узел (рис. 1.1.1). В качестве центрального узла может выступать сервер или специальное устройство - концентратор (Hub).

Рис. 1.1.1. Топология типа звезда

Преимущества данной топологии  состоят в следующем:

1. Высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла.
2. Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

Однако помимо достоинств у данной топологии есть и недостатки:

1. Низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла. Если центральный компьютер выйдет из строя, то работа всей сети прекратится.
2. Высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию.

При топологии типа кольцо все компьютеры подключаются к линии, замкнутой в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер (рис. 1.1.2).

 

Рис. 1.1.2. Топология типа кольцо

Передача информации в такой  сети происходит следующим образом. Маркер (специальный сигнал) последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, которому требуется передать данные. Получив маркер, компьютер создает так называемый "пакет", в который помещает адрес получателя и данные, а затем отправляет этот пакет по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя.

После этого принимающий компьютер  посылает источнику информации подтверждение  факта получения данных. Получив  подтверждение, передающий компьютер  создает новый маркер и возвращает его в сеть.

Преимущества топологии типа кольцо состоят в следующем:

1. Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу. Т.е. компьютер, отправив первое сообщение, может отправлять за ним следующее сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет адресата.
2. Протяженность сети может быть значительной. Т.е. компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала.

К недостаткам данной топологии  относятся:

1. Низкая надежность сети, так как отказ любого компьютера влечет за собой отказ всей системы.
2. Для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети.
3. При большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется, так как вся информация проходит через каждый компьютер, а их возможности ограничены.
4. Общая производительность сети определяется производительностью самого медленного компьютера.

При топологии типа общая шина все клиенты подключены к общему каналу передачи данных (рис. 1.1.3). При этом они могут непосредственно вступать в контакт с любым компьютером, имеющимся в сети. Передача информации в данной сети происходит следующим образом. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети. Однако информацию принимает только тот компьютер, адрес которого соответствует адресу получателя. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных.

 

Рис. 1.3. Топология типа общая шина

Преимущества топологии общая шина:

1. Вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру.
2. Рабочие станции можно подключать независимо друг от друга. Т.е. при подключении нового абонента нет необходимости останавливать передачу информации в сети.
3. Построение сетей на основе топологии общая шина обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на прокладку дополнительных линий при подключении нового клиента.
4. Сеть обладает высокой надежностью, т.к. работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров.

К недостаткам топологии типа общая шина относятся:

1. Низкая скорость передачи данных, т.к. вся информация циркулирует по одному каналу (шине).
2. Быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к сети, тем медленнее идет передача информации от одного компьютера к другому.
3. Для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность, так как информация на каждом компьютере может быть доступна с любого другого компьютера.

Самым распространенным типом сети с топологией общая шина является сеть стандарта Ethernet со скоростью передачи информации 10 - 100 Мбит/сек.

Мы рассмотрели основные топологии  ЛВС. Однако на практике при создании ЛВС организации могут одновременно использоваться сочетание нескольких топологий. Например, компьютеры в одном  отделе могут быть соединены по схеме  звезда, а в другом отделе по схеме  общая шина, и между этими отделами проложена линия для связи.

 

1.2. Выбор модели  сети

 

Существует две модели локальных  вычислительных сетей:

• одноранговая ЛВС;
• ЛВС типа клиент-сервер.

Данные модели определяют взаимодействие компьютеров в локальной вычислительной сети. В одноранговой сети все компьютеры равноправны между собой. При  этом вся информация в системе  распределена между отдельными компьютерами. Любой пользователь может разрешить  или запретить доступ к данным, которые хранятся на его компьютере.

В одноранговой сети пользователю, работающему  за любым компьютером доступны ресурсы  всех других компьютеров сети. Например, сидя за одним компьютером, можно  редактировать файлы, расположенные  на другом компьютере, печатать их на принтере, подключенном к третьему, запускать  программы на четвертом.

К достоинствам такой модели организации  ЛВС относится простота реализации и экономия материальных средств, так  как нет необходимости приобретать  дорогой сервер. Несмотря на простоту реализации, данная модель имеет ряд  недостатков:

• низкое быстродействие при большом числе подключенных компьютеров;
• отсутствие единой информационной базы;
• отсутствие единой системы безопасности информации;
• зависимость наличия в системе информации от состояния компьютера, т.е. если компьютер выключен, то вся информация, хранящиеся на нем, будет недоступна.

Одноранговую модель сети можно  рекомендовать для небольших  организациях при числе компьютеров  до 20 шт.

В ЛВС типа клиент-сервер имеется  один (или несколько) главных компьютеров - серверов. Серверы используются для  хранения всей информации в сети, а  также для ее обработки. В качестве достоинств такой модели следует  выделить:

• высокое быстродействие сети;
• наличие единой информационной базы;
• наличие единой системы безопасности.

Однако у данной модели есть и  недостатки. Главный недостаток заключается  в том, что стоимость создания сети типа клиент-сервер значительной выше, за счет необходимости приобретать  специальный сервер. Также к недостаткам  можно отнести и наличие дополнительной потребности в обслуживающем  персонале - администраторе сети.

Для данной финансовой корпорации была выбрана ЛВС на основе клиент-сервер, с топологией звезда. Учитывая особенности  расположения офисов и функциональных задач, данная архитектура  является оптимальной.

 

1.3. Выбор  стандарта

 

Локальная сеть Token Ring. Этот стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей среды применяется неэкранированная или экранированная витая пара (UPT или SPT) или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется метод - маркерное кольцо (Тоken Ring). Основные положения этого метода:

• устройства подключаются к сети по топологии кольцо;
• все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер);
• в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом.                                                                                                                   

Типы пакетов. В IВМ Тоkеn Ring используются три основных типа пакетов:

• пакет управление/данные (Data/Соmmand Frame) - с помощью такого пакета выполняется передача данных или команд управления работой сети; 
• маркер (Token) - станция может начать передачу данных только после получения такого пакета. В одном кольце может быть только один маркер и, соответственно, только одна станция с правом передачи данных;
• пакет сброса (Аbort) - посылка такого пакета вызывает прекращение любых передач.   В сети можно подключать компьютеры по топологии звезда или кольцо.           Локальная сеть Arсnet

Arсnet (Attached Resource Computer NETWork ) - простая,  недорогая, надежная и достаточно  гибкая архитектура локальной  сети. Разработана корпорацией Datapoint в 1977 году. Впоследствии лицензию  на Аrcnet приобрела корпорация SМС (Standard Microsistem Corporation), которая стала  основным разработчиком и производителем  оборудования для сетей Аrcnet. В  качестве передающей среды используются  витая пара, коаксиальный кабель (RG-62) с волновым сопротивлением 93 Ом и оптоволоконный кабель. Скорость  передачи данных - 2,5 Мбит/с. При  подключении устройств в Аrcnet применяют топологии шина и  звезда. Метод управления доступом  станций к передающей среде  - маркерная шина (Тоken Bus). Этот метод  предусматривает следующие правила:

• Все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные только получив разрешение на передачу (маркер);
• В любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом;
• Данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

Основные принципы работы. Передача каждого байта в Аrcnet выполняется  специальной посылкой ISU (Information Symbol Unit - единица передачи информации), состоящей  из трех служебных старт/стоповых битов  и восьми битов данных. В начале каждого пакета передается начальный  разделитель АВ (Аlегt Вurst), который  состоит из шести служебных битов. Начальный разделитель выполняет  функции преамбулы пакета.                                                  В Аrcnet определены 5 типов пакетов:

1. Пакет IТТ (Information To Transmit) - приглашение к передаче. Эта посылка передает управление от одного узла сети другому. Станция, принявшая этот пакет, получает право на передачу данных
2. Пакет FBE (Free Buffeг Еnquiries) - запрос о готовности к приему данных. Этим пакетом проверяется готовность узла к приему данных.
3. Пакет данных. С помощью этой посылки производиться передача данных.
4. Пакет АСК (ACKnowledgments) - подтверждение приема. Подтверждение готовности к приему данных или подтверждение приема пакета данных без ошибок, т.е. в ответ на FBE и пакет данных.
5. Пакет NAK ( Negative AcKnowledgments) - неготовность к приему. Неготовность узла к приему данных ( ответ на FBE ) или принят пакет с ошибкой.

В сети Arknet можно использовать две топологии: звезда и шина. Локальная сеть Ethernet.

Спецификацию Ethernet в конце семидесятых  годов предложила компания Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Различия между ними незначительные.