ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 295
Скачиваний: 23
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
11
глава 1
УСтановка и экСПлУатация коМПьЮтерных Сетей
1.1. физиЧеСкие аСПекты экСПлУатации
Сетей
Понятие и виды телекоммуникационной сети. Термин «теле- коммуникация» означает связь при помощи электронного обору- дования. Средства связи, обусловленные физиологическими воз- можностями человека, не могут решать проблему передачи боль- ших объемов информации на значительные расстояния. Для решения этой проблемы человек создал технические средства свя- зи — радиоэлектронные устройства, формирующие и восстанав- ливающие электрические сигналы. Практика общения между людьми показывает, что наиболее удобной для передачи единицы информации является сообщение. Физический процесс, отобра- жающий передаваемое сообщение, называется сигналом. Переда- ча и прием электрических сигналов, несущих сообщения любого рода, является телекоммуникацией.
На рис. 1.1 показана структурная схема системы телекоммуни- кации (СТК), которая служит для передачи на расстояние сообще- ний между двумя абонентами по телекоммуникационному каналу
(ТКК). Сообщение, создаваемое источником сигналов и формиру- емое в передатчике, преобразуется в преобразователе (П) в элек-
Рис. 1.1. Структурная схема системы телекоммуникации
12
трический сигнал, который через среду распространения (СР) до- ставляется к месту приема сигналов, где снова преобразуется и через приемник поступает к получателю.
Для выполнения этих операций используется специальная ап- паратура коммутации, называемая телекоммуникационной и по- зволяющая образовать тракт для передачи электрических сигна- лов. Совокупность технических средств, обеспечивающих переда- чу и распределение сообщений, называется телекоммуникационной
сетью (ТКС).
В России вся сеть страны подразделяется на две взаимосвязан- ные составляющие: первичную и вторичную сети [28]. Первичная
сеть
объединяет сетевые станции, узлы и соединяющие их линии передачи в целях организации каналов передачи и групповых трактов с учетом административного разделения территории стра- ны. Первичная сеть состоит из следующих частей:
местные первичные сети
— часть сети, ограниченная террито- рией города или сельского района;
зоновые первичные сети
—часть сети, охватывающая террито- рию зоны (область, край, республика) и обеспечивающая со- единение между собой каналов разных местных сетей внутри одной зоны;
магистральная первичная сеть
—часть сети, соединяющая между собой каналы разных зоновых сетей на всей территории страны.
Вторичная сеть
— это совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сообщений определенного вида, в со- став которой входят: оконечные устройства, абонентские и соеди- нительные линии, коммутационные станции, а также каналы, вы- деленные из первичной сети для образования вторичной. Вторич- ные сети, в свою очередь, подразделяются на телефонные, телеграфные, сети передачи данных, факсимильные, телевизион- ного и звукового вещания.
В 1992 г. в нашей стране создана Взаимоувязанная сеть связи
Российской Федерации, представляющая собой комплекс техноло- гически сопряженных сетей электросвязи на территории Россий- ской Федерации, объединенных общим централизованным управ- лением. Она состоит из двух частей [34]:
1) транспортная сеть — часть сети связи, охватывающая ма- гистральные узлы, междугородные станции, а также соединяющие их каналы и узлы (междугородные, международные);
2) сеть доступа — совокупность абонентских линий и станций местной сети, обеспечивающая доступ абонентских терминалов к
13
транспортной сети, а также местную связь без выхода на транс- портную сеть.
Сетевой основой российских телекоммуникаций определена
Единая сеть электросвязи как составная часть Федеральной сети
Российской Федерации. Ее структура, показанная на рис. 1.2, объ- единяет все сети электросвязи, расположенные на территории
России. Единая сеть электросвязи предназначена для удовлетворе- ния потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, а также хозяйствующих субъ- ектов.
Сеть общего пользования
(СОП) предназначена для предо- ставления услуг электросвязи любому пользователю на террито- рии Российской Федерации; она представляет собой комплекс взаимодействующих сетей связи, включая сети для распростране- ния программ теле- и радиовещания.
Сеть ограниченного пользования
— сеть, контингент которой ограничен корпоративными клиентами. Она подразделяется на три вида [4]:
1) технологические сети связи — служат для обеспечения про- изводственной деятельности организаций и управления техноло- гическими процессами;
2) выделенные сети связи — предназначены для предоставле- ния услуг ограниченному числу пользователей;
3) сети связи специального назначения служат целям обеспече- ния государственного управления, обороны, безопасности и охра- ны правопорядка.
Методы развертывания физической инфраструктуры сетей.
В последнее время в сфере ТКС происходит замена старого сете-
Рис. 1.2. Структура Единой сети электрорсвязи
14
вого оборудования на новое, которое, в отличие от ранее исполь- зуемого, способно обеспечить качественную и экономичную пере- дачу голоса и цифровых данных по единой сети. Указанная совмест- ная передача данных и голоса получила название конвергированная
передача (конвергенция — слияние, объединение). Новое оборудо- вание открывает также новые возможности конвергенции голоса и данных для оптимизации бизнес-процессов. В этих условиях на первое место в сфере проектирования и обслуживания компьютер- ных сетей выходят физические аспекты их эксплуатации, предусма- тривающие обеспечение физической безопасности зданий и кор- ректную реализацию сети внутри самого здания.
Комплекс работ по решению этих проблем включает в себя:
планирование системы физической безопасности сети;
экспертную оценку состояния ОСИС организации;
разработку проекта сетевой инфраструктуры и ее развертыва-
ние;
преобразование имеющейся инфраструктуры в конвергентное
решение с составлением подробного проекта на основе общей архитектуры решения;
обучение и приемочное тестирование персонала;
улучшение характеристик и повышение эксплуатационной эф-
фективности за счет непрерывного анализа состояния сети и консультаций экспертов.
Экспертная оценка текущего состояния ОСИС организации выполняется в целях квалифицированной оценки состояния безо- пасности сетевой инфраструктуры и разработки рекомендаций по ее модернизации и развитию.
Развертывание сетевой инфраструктуры предприятия включа- ет в себя следующие этапы [33]:
анали
з сетевых ресурсов для их рациональной интеграции в единую сеть;
составление документации для монтажа ТКС и телефонии (план
помещений, чертеж разводки, расчет конфигурации, определе- ние дополнительных ОСИС, составление план-графика монта- жа ТКС);
монтаж кабель-каналов, прокладка кабелей, установка и раз-
водка телефонных и сетевых розеток, установка и разводка кросс-шкафов и панелей, тестирование кабельной системы;
установка ОСИС, подключение компьютеров и обучение поль-
зователей;
выбор, покупка или сборка серверов, установка и настройка
серверного программного обеспечения (ПО), конфигурирова-
15
ние требуемого уровня безопасности сервера, создание и на- стройка учетных записей, профилей пользователей и систем- ных политик, назначение прав доступа;
определение объектов и технологии резервного копирования,
установка и настройка ПО, тестирование и последующий кон- троль, подготовка инструкций для персонала;
установка и настройка антивирусного ПО.
Наиболее ответственной задачей на этапе разработки новой компьютерной системы является определение групповых ролей и задач персонала, основные из которых приведены в табл. 1.1.
Правила проведения процесса развертывания должны отвечать на вопросы: какой образ ОС следует развертывать и какие пара- метры конфигурации следует использовать?
В качестве примера все действия, которые необходимо выпол- нить до развертывания целевой операционной системы на целе- вом компьютере, приведены в табл. 1.2.
таблица 1.1
№ п/п
Групповая роль
Основные задачи
1
Управление програм- мами
1. Управление разработкой рабочих спецификаций.
2. Управление проектом.
3. Уточнение планов
2
Разработка
1. Программирование и разработка до- кументации.
2. Создание и настройка конфигурации образов операционной системы (ОС).
3. Разработка инфраструктуры
3
Тестирование
1. Проверка документации.
2. Функциональное тестирование
4
Поддержка пользова- телей
1. Обучение пользователей.
2. Тестирование удобства использова- ния
5
Управление выпуском
1. Создание серверов развертывания.
2. Разработка и (или) обновление пла- нов развертывания.
3. Разработка правил развертывания системы.
4. Создание номенклатуры мест раз- вертывания
16
таблица 1.2
№ п/п
Этап разработки
Описание результата
1
Подготовлена среда развертывания
Подготовлена, по крайней мере, одна точка развертывания. Определены параметры и произведена обработка образов ОС. Завершена настройка раз- вертывания
2
Подготовлен сервер
Windows DS
Выполнена настройка сервера, на котором запущена служба Windows.
Соответствующие рабочие образы ОС помещены на сервер Windows
3
Выполнены настрой- ки для доступа к ресурсам
Выполнена настройка общих папок пользователей для разрешения доступа к учетным записям пользователей соот- ветствующих служб
4
Созданы образы ОС и среды Windows PE
Выполнены создание и настройка об- разов и носителей, используемых для развертывания среды и целевых ОС
5
Настроены правила проведения процесса развертывания
Правила проведения процесса установ- ки сохранены в соответствующем месте для использования при развертывании
Инструкции по развертыванию ОС. Программные платформы и аппаратно-программные комплексы обычно используются в ка- честве основы для создания систем различного назначения. Это могут быть как автоматизированные системы, охватывающие часть деятельности организации, так и системы инфраструктурно- го назначения: серверные, сетевые и др.
В процессе внедрения новой конфигурации компьютерной сети администратору приходится решать две типовые задачи:
1) переход к более поздним версиям ОС;
2) развертывание (установка) новой ОС на всех хостах ЛВС.
Если внедрение новой конфигурации осуществляют админи- страторы организации-пользователя, не обладающие необходимы- ми знаниями, то они должны иметь подробные инструкции- указания, позволяющие шаг за шагом построить из предлагаемого рынком комплекса программных услуг свою конкретную систему.
В этом и состоит задача инструкции по развертыванию.
Взаимодействие пользователя с любым современным ком- пьютером — персональным, портативным, сервером или мейн-
17
фреймом — невозможно без посредника между человеком и ап- паратной частью. Этим связующим звеном в подавляющем боль- шинстве случаев является ОС. В связи с повсеместным внедрением компьютерной техники проблема быстрой установ- ки ПО становится все более актуальной. Большинству пользова- телей не составляет труда инсталлировать ОС на отдельный ком- пьютер, но подготовить к работе десятки и сотни терминалов — серьезная проблема для большинства системных администраторов малых сетей. Поэтому спрос на ПС, позволяющие переносить рабочий софт с одной машины на другую, повышается с каждым днем.
Одним из таких пакетов является бесплатный пакет Microsoft
Deployment Toolkit 2010 (MDT—2010), который позволяет любому системному администратору и даже «продвинутым» пользовате- лям справиться с решением перечисленных ранее задач. Пакет
MDT—2010 включает в себя несколько программ-мастеров, кото- рые в режиме «вопрос—ответ» выполнят развертывание и (или) обновления ОС без участия оператора.
Приведем перечень этапов по развертыванию ОС на хосты и соответствующие им адреса интернет-ресурсов с пошаговыми ин- струкциями:
установить MDT—2010 [67] и создать общий ресурс разверты-
вания [66];
импортировать ОС [48] и создать последовательность задач [63];
обновить общий ресурс развертывания [56] и развернуть пер-
вый образ [65].
1.2. инфорМационные аСПекты экСПлУатации Сетей
Логические основы технической эксплуатации сетей. Совре- менные ТКС — это высокоскоростные цифровые системы пере- дачи данных на оптическом кабеле с высоким уровнем ПО, рас- считанные на техническую эксплуатацию (ТЭ) в соответствии с современной концепцией контроля и управления. Данная концеп- ция предполагает, что ТЭ первичной сети оператора представляет собой совокупность методов и алгоритмов технического обслужи- вания (ТО), обеспечивающих организацию и поддержание в тре- буемых пределах установленных норм любых ОСИС. Основной целью ТО является минимизация случаев возникновения и влия-
18
ния отказов на работоспособность каждого объекта ТЭ, входяще- го в состав ОСИС.
К объектам технической эксплуатации (ОТЭ) относятся техни- ческие средства связи, являющиеся составной частью соединения в трактах и каналах передачи данных и имеющие интерфейс ТЭ для обмена сигналами контроля и управления функциями интер- фейсов передачи данных (ИПД), как это показано на рис. 1.3. В со- ответствии с этим определением под объектом ТЭ может пони- маться как отдельный комплект телекоммуникационной аппарату- ры (например, синхронный мультиплексор), так и участок либо линии передачи, либо сети связи.
Процесс технической эксплуатации ЛВС включает в себя: из- мерение рабочих характеристик; обнаружение отказов; сигнали- зацию об отказах и рабочих характеристиках; резервирование; восстановление работоспособности; проверку (после восстановле- ния).
Рекомендуются следующие методы технического обслужива- ния объектов ТЭ:
профилактическое ТО, выполняемое через определенные ин-
тервалы времени или в соответствии с заранее установленны- ми критериями и направленное на своевременное предупре- ждение возможности появления отказа или ухудшения функ- ционирования объектов;
корректирующее ТО, выполняемое после обнаружения состо-
яния неработоспособности объектов и направленное на его восстановление в состояние, когда параметры качества объек- тов находятся в пределах установленных допусков;
управляемое ТО, выполняемое путем систематического приме-
нения методов анализа состояния объектов и направленное на минимизацию работ по профилактическому и корректирующе- му ТО.
На современном этапе развития ТКС доминирующее значение приобретает управляемое ТО, которое по сравнению с профилак-
Рис. 1.3. Схема взаимодействия объекта с интерфейсом ТЭ
19
тическим и корректирующим ТО позволяет обнаружить и устра- нить намечающийся отказ, а в ряде случаев — осуществить восста- новление сети без прекращения связи. Современные средства про- филактики ориентированы именно на применение управляемого
ТО и во взаимодействии со средствами сети управления электро- связью обеспечивают ТЭ на новом качественном уровне [7].
Наряду с объектами ТЭ также определяются вспомогательные
объекты ТЭ, не выполняющие непосредственно функцию переда- чи сообщений, — это устройства обнаружения отказов, передачи служебных сигналов, аварийной сигнализации, сопряжения с внешней системой контроля и управления.
Один или несколько объектов ТЭ с одним или несколькими вспомогательными объектами ТЭ составляют элемент сети, или
сетевой элемент. Для современных средств электросвязи, эксплу- атация которых основана на применении управляемого ТО, объ- екты ТЭ, входящие в состав сетевого элемента, являются по суще- ству управляемыми объектами.
Сетевой элемент наряду с функциями электросвязи выполняет функции формирования и обмена сигналами управления и кон- троля с другими сетевыми элементами и сетью управления элек- тросвязью.
В соответствии с современной концепцией ТЭ результаты ана- лиза рабочих характеристик ОСИС, контролируемых встроенны- ми устройствами эксплуатационного контроля, выдаются на пульт контроля либо автоматически после возникновения отказа или ухудшения качества функционирования, либо по запросу админи- стратора службы технической эксплуатации. Цель описанных дей- ствий — снижение уровня и (или) устранение отказов.
Отказы объектов ТЭ подразделяются на аномалии и дефекты.
Аномалия — это расхождение между текущим значением и тре- буемым значением параметра объекта. Аномалия может влиять или не влиять на способность объекта выполнять требуемую функ- цию. Дефектом считается ограниченный перерыв способности объекта выполнять требуемую функцию. Объект может требовать или не требовать действий по ТЭ в зависимости от оценки резуль- татов дополнительного анализа. Последовательные аномалии, вы- зывающие уменьшение способности объекта ТЭ выполнять свою функцию, рассматриваются в качестве дефекта.
Управляемое ТО включает в себя:
а) непрерывный эксплуатационный контроль;
б) оперативно-технический контроль;
в) операции управления и переключения на резерв.
20
Непрерывный эксплуатационный контроль
сети является процессом, при котором аномалии и дефекты, обнаруженные в объектах ТЭ, анализируются и проверяются. Этот анализ может быть внутренним или внешним относительно объекта ТЭ. В случае внешнего анализа он может выполняться либо местными, либо централизованными средствами ТЭ. Контроль состоит из трех не- прерывно и совместно проводимых процессов:
1) контроль для выявления аномалий — кратковременный пе- риод;
2) контроль для выявления дефектов — среднесрочный пери- од;
3) контроль ухудшения качества — долговременный период.
Для каждого процесса в сети накапливаются данные об анома- лиях и о дефектах, анализ которых позволяет оценить уровень ка- чества функционирования объекта ТЭ и классифицировать его как нормальное, ухудшенное или неприемлемое. В качестве кри- терия здесь выступают пороги, назначаемые заранее для каждого дефекта (аномалии). Индикация ухудшенного или неприемлемого значения рабочих параметров выдается каждый раз при превы- шении заданного порога.
Все сигналы первичной информации от датчиков либо переда- ются от каждого объекта ТЭ в блок обработки, либо обрабатыва- ются на месте. Показатели рабочих характеристик определяются на основе этой информации. Каждый из показателей рабочих ха- рактеристик обрабатывается отдельно, чтобы рассчитать величину показателя работы отдельного объекта ТЭ. Полученные данные составляют основу оперативно-технического контроля ОСИС, под которым понимается процесс определения соответствия ре- ального состояния ОСИС обобщенным оценкам состояния объек- та, указанным в технической документации.
По результатам оперативно-технического контроля состояния объекта ТЭ выносится одно из следующих заключений:
норма
— параметры качества объекта находятся в пределах установленных допусков (приемлемое качество);
предупреждение
— параметры объекта находятся в пределах установленных допусков, а параметры его элементов и условия работы объекта свидетельствуют о возможности отказа объекта
(приемлемое качество);
повреждение
— параметры качества вышли за пределы уста- новленных допусков в результате нарушения режима работы объекта или наличия неисправности в нем, однако объект со- храняет состояние работоспособности (ухудшенное качество);