Файл: Проектирование маршрутизации в трёх двухуровневых сетях с использованием протокола OSPF.pdf

Введение

С развитием информационных технологий и телекоммуникаций компьютеры всё тесней входят в нашу жизнь, как на работе, так и дома. Всё чаще и чаще в повседневной работе в большинстве предприятий и организаций используют различные средства информационно вычислительной техники. Это позволяет сократить расходы, и повысить скорость обработки создания и оборота документов. Также благодаря компьютерам существенно увеличивается безопасность и надежность документооборота. Для этого уже существует множество протоколов и методов передачи данных. Сейчас трудно представить жизнь какого-нибудь офиса без компьютерной техники. В связи с этим появилась потребность не только в персональных компьютерах сотрудников, но и в создании корпоративных серверов. В больших корпорациях они занимают целые комнаты и этажи, и построены на специальных серверных платформах.

Информационные технологии нашего времени предоставляют большие возможности по улучшению работы предприятий, заменяя человеческий труд машинным, повышая рост производительности труда и снижая затраты на персонал и транспортировку данных. Работа в реальном времени стала одним из главных требований, предъявляемых к корпоративным сетям. Благодаря компьютеризации и внедрению сетевых технологий стало возможным значительно повысить как оперативность, так и качество выполняемых работ на предприятиях. Автоматизация процесса обмена информацией на предприятии также отражается на качестве управления персоналом. В то же время нельзя забывать про безопасность и надежность системы.

Поддержание функционирования удалённых филиалов предприятия, использующих современные технологии передачи данных – одна из основных целей корпоративной сети. Пользователями корпоративной сети являются сотрудники данного предприятия. Стратегическое планирование сети состоит в нахождении компромисса между потребностями предприятия в автоматизированной обработке передаваемой информации, его финансовым положением и возможностями сетевых и информационных технологий сегодня и в ближайшем будущем.

Цель работы: спроектировать маршрутизацию в трёх двухуровневых сетях с использованием протокола OSPF, что в дальнейшем поможет и упростить работу при масштабировании и обслуживании сетевой инфраструктуры.

Объект исследования: динамические протоколы маршрутизации.

Задачи курсовой работы:

• Анализ сети;
• Выявление потребности, связанных с развитием сетевой инфраструктуры;
• Выбор наиболее подходящего решения;
• Реализация внедрения.

---

Ожидаемый результат: упрощение функций поддержки сетевой инфраструктуры в работоспособном состоянии, которое включает масштабирование, автоматизацию, отказоустойчивость.

Структура курсовой работы: в первой главе представленной работы рассматриваются характеристика организации, современные методы решения. Во второй главе рассматривается сеть, находится оптимальное решение для необходимых потребностей, разрабатывается метод решения и его реализация.

Глава 1. Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия.

Характеристика предприятия и его деятельности

С 2007 года ООО "Даймонт" занимается продажей и установкой окон. Сегодня компания занимает стабильное положение на рынке и имеет все возможности для успешного развития и роста.

Компания предоставляет следующие услуги:

1. Отделка лоджий/балконов: внешняя отделка сайдингом, внутренняя отделка евровагонкой, внутренняя отделка панелями ПВХ, освещение на балконе, электропитание, утепление, изготовление и установка шкафов.
2. Ремонт окон ПВХ: ремонт и замена фурнитуры, устранение дефектов монтажа и производства замена или обработка уплотнительной резинки замена отлива, откосов или подоконника штукатурка внешних откосов.
3. Замена стеклопакетов
4. Замена москитных сеток: москитные сетки «стандарт», москитные сетки «Антикошка», москитная сетка «Антипыль» («Атипыльца»), дверные москитные сетки, раздвижные москитные сетки.

За 10 лет компания заработала хорошую репутацию на рынке строительных услуг, благодаря качеству изготавливаемой продукции, профессиональному монтажу изделий. На таблице 1 показаны результаты ее деятельности за один месяц 2016 года.

Таблица 1

Характеристики деятельности компании

№ п\п	Наименование характеристики (показателя)	Значение показателя за месяц 2016 года
1	Объем продаж	1 546 743р.
2	Число постоянных клиентов	346
3	Прибыль	232 228 р.

---

Компания представляет собой структуру (рисунок 1), в которой трудятся 123 сотрудника.

Рисунок 1. Структура компании

Компания имеет следующую структуру:

Генеральный директор – управляет предприятием, оценивает эффективность и контролирует деятельности компании.

Коммерческий отдел – обеспечивает взаимодействие с поставщиками, влияет на направления развития бизнеса, отношения с поставщиками, взаимодействует с государственными органами.

Служба доставки и установки – доставка и установка.

Склад – хранение комплектующих, материалов и готовых изделий; складской учет.

Отдел закупки – планирует и осуществляет закупки товара, контролирует наличие на складе комплектующих и материалов и их своевременный заказ.

Бухгалтерия – ведет бухгалтерский, финансовый, налоговый и управленческий учет, подготавливает договора, а также кадровое делопроизводство.

Отдел продаж – взаимодействие с потенциальными покупателями; консультирование клиентов по специфике товаров и услуг; заключение договоров; выставление счетов; контроль оплаты, выполнения и отгрузки заказов; решение спорных ситуаций и пр.

Отдел информационных технологий – обеспечивает работоспособность сетевой инфраструктуры компании, оборудования, программного обеспечения.

На данный момент штат размещен в трех зданиях. Для взаимодействия между сотрудниками используется растущая корпоративная сеть. В связи с этим увеличивается нагрузка на оборудование и замедляется работа в сети. Для решения данной проблемы требуется оптимизация оборудования и улучшение сетевой инфраструктуры.

1.2. Современные методы построения сетей для решения сходных задач

Одним из современных методов построения сети передачи данных является использование протоколов маршрутизации.

Маршрутизация (Routing) – это процесс определения маршрута следования данных в сетях связи.

Протокол маршрутизации – это сетевой протокол, используемый маршрутизаторами для определения возможных маршрутов следования данных в составной компьютерной сети. [1]

Динамическая маршрутизация — вид маршрутизации, при котором таблица маршрутизации редактируется программно.

---

Рассмотрим наиболее распространенные протоколы динамической маршрутизации подробнее:

• Протокол RIP (Routing Information Protocol) – протокол обмена информацией о маршрутизации. Основан на дистанционно-векторном алгоритме и в большинстве реализаций использует самую простую метрику – количество промежуточных маршрутизаторов до сети назначения.

Главным достоинством протокола является легкость конфигурирования, не требующая высокой квалификации обслуживающего персонала. Протокол является открытым и поддерживается практически всеми производителями сетевого оборудования. Также имеются реализации протокола в ПО (например, для Unix- подобных ОС – пакеты Zebra, Quagga и др.) и поддержка в ряде ОС (например, в Windows, начиная с Windows NT Server, в Unix-подобных, Cisco IOS).

Основными недостатками протокола являются: медленная сходимость и большой объем служебного трафика. Это ограничило область применения протокола сетями с количеством маршрутизаторов не более пятнадцати. В протокол RIP версии 2 добавлена поддержка маски переменной длины, мультикастинговая (многоадресная) рассылка вместо широковещательной и средства защиты при обмене маршрутной информацией в виде аутентификации по ключу MD5 и открытого (нешифрованного) текста.

Протокол достаточно распространен в небольших не стремящихся к расширению локальных сетях с невысокими требования к надежности сети и отсутствием квалифицированного персонала сетевых администраторов.

• Протокол IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) – протокол маршрутизации внутреннего шлюза. Закрытый дистанционно-векторный протокол IGRP компании Cisco Systems был спроектирован для устранения ряда недостатков протокола RIP, и имел цель обеспечить лучшую поддержку крупных сетей (до 255 маршрутизаторов), которые содержат каналы связи с отличающимися характеристиками полосы пропускания и величины задержки. Протокол использует комбинированную метрику, которая включает задержку, полосу пропускания, надежность и загруженность маршрута. Весовые коэффициенты, определяющие вклад этих характеристик в результирующую метрику, задаются пользователем, обеспечивая гибкую адаптацию к его конкретным задачам. Показатели задержки и полосы пропускания конфигурируются для каждой линии связи предварительно, а показатели надежности и загруженности могут вычисляться в процессе обработки реального трафика в сети. Для поддержания требований QoS разных приложений можно подготовить несколько маршрутных таблиц, построенных на основе метрик с разными значениями весовых коэффициентов. Протокол IGRP обеспечивает более быструю сходимость, чем RIP благодаря применению пакетов обновления с мгновенной рассылкой (информация об изменениях в сети отправляется сразу, как только становится доступной, не дожидаясь очередного времени обновления). Протокол поддерживает балансировку нагрузки между несколькими маршрутами даже в том случае, если их метрики не равны, но находятся в пределах определенного диапазона показателей наилучшего маршрута. При этом соотношение объемов, отправляемых по каждому пути данных будет пропорционально соотношению их метрик

---

К недостаткам протокола можно отнести отсутствие поддержки масок подсетей переменной длины и возможности объединения маршрутов. Периодические рассылки маршрутной информации соседним маршрутизаторам остаются широковещательными. Средства обеспечения безопасности ограничены. Отсутствуют средства аутентификации при обмене маршрутной информацией. Косвенным средством защиты является возможность приема сообщений об обновлениях маршрутов только от тех маршрутизаторов, которые данный определяет как «соседние», а также возможность внесения изменений в конфигурацию маршрутизатора только на основании пароля, который хранится в зашифрованном виде. Протокол совместим с RIP.

• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) – усовершенствованный внутренний протокол маршрутизации шлюзов. Протокол EIGRP компании Cisco Systems представляет собой улучшенную версию исходного протокола IGRP. Он совмещает в себе лучшие стороны дистанционно-векторных протоколов (простота алгоритма выбора оптимального маршрута) и протоколов состояния каналов связи (быстрая сходимость и экономия полосы пропускания сети за счет сообщений только о состоянии связей и об их изменении). Все рассылки протокола являются мультикастными или индивидуальными. Таким образом, информация рассылается только при изменениях и только тем маршрутизаторам, которых она касается. С целью повышения масштабируемости протокола в него добавлена поддержка масок подсетей переменной длины и возможность объединения маршрутов. Маршруты делятся на внутренние и внешние – полученные от других протоколов маршрутизации или записанные в таблицы статически. В последних версиях EIGRP имеются средства защиты, не позволяющие злоумышленникам дописывать элементы в таблицу маршрутизации, и аутентификация по ключу MD5. Кроме того, в настоящее время для EIGRP разрабатывают средства поддержки IPv6, так что этот протокол будет развиваться в дальнейшем.

Основным недостатком EIGRP, как и его предшественника, является закрытость и реализация только на оборудовании Cisco Systems. Протокол хорошо совместим с IGRP, а также с RIP.

• OSPF (Open Shortest Path First Protocol) – протокол выбора первого кратчайшего пути. Протокол изначально был ориентирован на работу в больших сетях со сложной топологией. Он основан на алгоритме состояния каналов связи и обладает высокой устойчивостью к изменениям топологии сети и быстрой сходимостью. При выборе маршрута используется метрика пропускной способности составной сети (т.е. передача данных по наиболее скоростным каналам связи). Протокол может поддерживать разные требования IP-пакетов на качество обслуживания (пропускная способность, задержка и надежность) посредством построения отдельной таблицы маршрутизации для каждого из этих показателей. Протокол обладает и другими достоинствами, полезными в крупных современных сетях. К ним относятся возможность балансировки нагрузки между каналами с равными метриками и средства аутентификации как по нешифрованному паролю, так и по шифрованному (путем добавления к пакету дайджеста ключа и тела пакета по алгоритму MD5). Нумерация пакетов исключает их повторяемость и таким образом возможность повторной атаки. Открытость протокола определяет его поддержку практически всеми производителями сетевого оборудования, реализации в ПО под все популярные ОС (например, для Unix-подобных ОС – пакеты Zebra, Quagga и др.), а также непосредственную интеграцию в ряд ОС (например, Windows 2000 Server и выше, OpenBSD, Cisco IOS, Solaris 10 и т.д.).

---