Файл: Компьютерная сеть оао первоуральское рудоуправление.pdf

Екатеринбург 2017
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ
ОАО «ПЕРВОУРАЛЬСКОЕ РУДОУПРАВЛЕНИЕ»
Выпускная квалификационная работа по направлению подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение
(по отраслям) профилю подготовки «Энергетика» профилизации «Компьютерные технологии автоматизациии управления»
Идентификационный код ВКР: 507

Екатеринбург 2017
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Институт инженерно-педагогического образования
Кафедра информационных систем и технологий
К ЗАЩИТЕ ДОПУСКАЮ
Заведующая кафедрой ИС
Н. С. Толстова
«
»
2017 г.
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ
ОАО «ПЕРВОУРАЛЬСКОЕ РУДОУПРАВЛЕНИЕ»
Исполнитель: обучающийся группы ПУ-413С КТэ
А. А. Чумаков
Руководитель: канд. пед .наук, доцент каф. ИС
Н. В. Ломовцева
Нормоконтролер:
Т. В. Рыжкова

3
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа выполнена на 78 страницах, со- держит 23 таблицы, 22 рисунка, 32 источника, 2 приложения.
Ключевые слова: КОРПОРАТИВНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ,
КОММУТАЦИОННОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ,
СЕРВЕРНАЯ
ИНФРАСТРУКТУРА,
МАРШРУТИЗАЦИЯ,
IP-
АДРЕСАЦИЯ,
МОНИТОРИНГ СЕТИ.
Объект исследования – процесс проектирования корпоративной ком- пьютерной сети предприятия ОАО «Первоуральское рудоуправление».
Предмет исследования – компьютерная сеть ОАО «Первоуральское рудоуправление».
Цель исследования – проектирование компьютерной сети ОАО «Перво- уральское рудоуправление» с возможностью выхода в Интернет для кон- троля и управления предприятием.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1.
Рассмотрены теоретические аспекты и примеры построения совре- менных компьютерных систем и сетей предприятий.
2.
Проанализированы этапы проектирования современных компью- терных систем и сетей.
3.
Спроектирована компьютерная сеть и схема сети предприятия
ОАО «Первоуральское рудоуправление», проведен анализ и отбор коммута- ционного оборудования.
4.
Рассчитаны затраты на проектирование компьютерной сети
ОАО «Первоуральское рудоуправление».
5.
Разработана методическая инструкция на примере создания сети предприятия ОАО «Первоуральское рудоуправление».

4
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ................................................................................................................... 6 1
Теоретические аспекты построения современных корпоративных компьютерных систем и сетей ............................................................................... 8 1.1 Анализ специфики создания корпоративных компьютерных сетей ..... 8 1.2 Основные этапы разработки корпоративных компьютерных сетей ... 11 2
Разработка корпоративной компьютерной сети предприятия ОАО
«Первоуральское рудоуправление» .................................................................... 14 2.1 Постановка задачи .................................................................................... 14 2.2 Выбор топологии компьютерной сети .................................................... 17 2.3 Выбор и анализ коммутационного оборудования ................................. 19 2.4 Выбор серверной инфраструктуры сети ................................................. 27 2.5 Выбор средств мониторинга сети ........................................................... 32 2.6 Разработка плана подсетей VLAN .......................................................... 35 2.7 Разработка плана IP-адресации ............................................................... 36 2.8 Создание схемы компьютерной сети ...................................................... 38 2.9 Расчет затрат на проектирование компьютерной сети ОАО
«Первоуральское рудоуправление» .............................................................. 41 2.9.1 Калькуляция затрат на разработку программного продукта ............. 41 2.9.2 Расчет эксплуатационных затрат.......................................................... 47 2.9.3 Расчет экономической эффективности разработки ККС ................... 50 3
Методический раздел ......................................................................................... 55 3.1 Педагогический адрес ............................................................................... 55 3.2
Особенности методических инструкций как педагогического средства обучения ........................................................................................................... 55 3.3 Выбор средств реализации ....................................................................... 57 3. 4 Описание методической инструкции ..................................................... 58 3.4.1 Главное окно Cisco Packet Tracer ......................................................... 58

5 3.4.2
Оборудование и линии связи в Cisco Packet Tracer ............................ 60 3.4.3 Линии связи ............................................................................................ 62 3.4.4 Физическая комплектация оборудования............................................ 64 3.4.5
Контрольные вопросы ........................................................................... 67 3.4.6
Разработка листов рабочей тетради ..................................................... 69
Заключение ............................................................................................................ 72
Список использованных источников .................................................................. 74
Приложение А Задание на выполнение выпускной квалификационной работы.. ................................................................................................................... 77
Приложение Б Практические задания к листам рабочей тетради ................... 79

6
ВВЕДЕНИЕ
Инфраструктура информационных технологий предприятия, главным образом, базируется на локальной вычислительной сети, поэтому, от того насколько качественно будет спроектирована и разработана эта сеть, зависят показатели качества функционирования инфраструктуры в целом. Локальная вычислительная сеть – это IT-система, посредством техники обеспечивающая бесперебойное информационное поле для решения бизнес-задач.
Программное обеспечение, терминальные подключения, базы данных, мультимедиа технологии (голос, видео, аудио), требующее для своей реали- зации стабильного и качественного соединения, заставляют уделять особое внимание при выборе оборудования и программного обеспечения. Это тре- бование справедливо как внутри корпоративной сети, так и при доступе в глобальную сеть.
Цель выпускной квалификационной работы проектирование компью- терной сети ОАО «Первоуральское рудоуправление» с возможностью выхода в Интернет для контроля и управления предприятием.
Для достижения поставленной цели, будут последовательно решаться следующие задачи:
1.
Рассмотреть теоретические аспекты и примеры построения совре- менных компьютерных систем и сетей предприятий, проанализировать этапы их проектирования.
2.
Разработать компьютерную сеть и схему сети предприятия ОАО
«
Первоуральское рудоуправление», провести анализ и отбор коммутацион- ного оборудования.
3.
Рассчитать затраты на проектирование компьютерной сети ОАО
«Первоуральское рудоуправление».

7 4.
Разработать методическую инструкцию и листы рабочих тетра- дей на примере создания сети предприятия ОАО «Первоуральское рудо- управление».
Объектом исследования является процесс создания корпоративной компьютерной сети предприятия ОАО «Первоуральское рудоуправление».
Предметом исследования является компьютерная сеть предприятия.
Реализация данного проекта позволит ОАО «Первоуральское рудо- управление»:
• предоставить одновременный совместный доступ к базам данных,
Интернету, периферийным устройствам сети из любых точек, сократить бу- мажный документооборот внутри предприятия;
• повысить производительность труда;
• сократить время на обработку информации с использованием специ- ализированного программного обеспечения;
• увеличить объем продаж готовой продукции.
Большей частью проектирование корпоративной компьютерной сети предприятия реализовывалась в среде имитационного моделирования
PacketTracer 5.0. Поэтому в качестве методической части выпускной квали- фикационной работы было решено на примере проекта сети предприятия
ОАО «Первоуральское рудоуправление» разработать методическую ин- струкцию.

8
1
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ
ПОСТРОЕНИЯ
СОВРЕМЕННЫХ КОРПОРАТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ
СИСТЕМ И СЕТЕЙ
1.1
Анализ специфики создания корпоративных компьютерных
сетей
Анализ профессиональной литературы показал, что понятие «компью-
терные сети» (Computer NetWork, net – сеть, и work – работа) подразумевает совокупность аппаратных и программных средств, позволяющих объединить компьютеры (ЭВМ) средствами передачи данных в единую распределенную систему обработки, хранения и обмена информацией. Основная цель: обес- печение пользователям потенциальной возможности доступа к локальным ресурсам всех компьютеров сети.
Средствами передачи данных являются электрические кабеля, теле- фонные линии, оптоволоконные кабеля (оптическое волокно), радиосвязь
(беспроводные сети, WiFi) [9].
Вычислительные сети классифицируются на локальные (в пределах помещения, предприятия) и глобальные (связывают между собой многие ло- кальные сети, а также автономные компьютеры пользователей) [7].
Компьютерные сети различных фирм, предприятий и организаций, проектируемые согласно их производственным задачам, получили название корпоративных компьютерных сетей (ККС). Так как в настоящей работе про- ектируется компьютерная сеть конкретного предприятия, в дальнейшем бу- дем использовать понятие «корпоративная компьютерная сеть» и рассматри- вать ее структуру соответственно задачам, решаемым на предприятии. Далее рассмотрим понятие, особенности структуры и построения корпоративных компьютерных сетей.

9
Корпоративная компьютерная сеть (ККС) – интегрированная, много- машинная, распределенная система одного предприятия, имеющего террито- риальную рассредоточенность, включающая множество самых разнообраз- ных компонентов: серверные комплексы, рабочие станции, системное и сете- вое программное обеспечение, базы данных, активное и телекоммуникаци- онное оборудование, структурированную кабельную систему [7]. В ККС ис- пользуются программные средства на основе протокола TCP/IP и Internet- технологии для решения внутренних задач (Intranet-технологии). Корпора- тивные сети и информационные системы корпорации основаны на техноло- гии «клиент – сервер» Основной функцией корпоративной сети является ор- ганизация оперативного доступа к информации пользователей.
Специалисты выделяют ряд важных особенностей ККС:
• использование того же инструментария, что и при работе с сетью передачи данных общего пользования;
• доступ к информации предоставляется только ограниченной группе клиентов во внутренней сети организации. Внутренняя сеть представляет из себя локальную сеть, отделенную от глобальных сетей межсетевыми экрана- ми (МЭ);
• циркулирует информация трех типов: официальная; проектная или групповая; неофициальная;
• наличие централизованной системы управления [1].
Практически любая корпоративная компьютерная сеть будет содержать фрагменты приведенной на рисунке 1 обобщенной структуры [6].
В качестве аппаратуры передачи данных в ККС широко используются маршрутизаторы и коммутаторы. Объединение локальной вычислительной сети в единую корпоративную среду осуществляется путем создания вирту- альных каналов передачи данных, организуемых на базе магистральных ка- налов связи глобальных (WAN) и региональных (MAN) сетей с широкой по- лосой пропускания. Виртуальные каналы обмена в корпоративной сети орга- низуются путем использования технологий АТМ и VPN.

10
Рисунок 1 – Обобщенная схема ККС
Логика функционирования корпоративной сети, построенной на основе современных технологий, не зависит от физической архитектуры [8]. Это позволяет сделать сеть максимально гибкой, но только в том случае, если этим вопросам также было уделено соответствующее внимание на этапе пла- нирования. Планирование сети состоит в нахождении компромисса между потребностями предприятия, его финансовыми возможностями и возможно- стями сетевых и информационных технологий сегодня и в будущем.
Таким образом, основная цель проектирования корпоративных сетей состоит в том, чтобы на основании характеристик корпоративных информа- ционных потоков предприятия, параметров потребителей и производителей информации определить состав аппаратно-программных средств, структуру и организацию корпоративной сети, которые выполняли бы основные требо- вания к качеству информационных услуг, предоставляемых сетью, при за- данных ограничениях на затраты ее проектирования, внедрения и обслужи- вания. Сетевые интеграторы и сетевые администраторы стремятся обеспе- чить выполнение следующих требований при проектировании корпоратив- ной сети [16]:
• расширяемость: возможность простой интеграции отдельных ком- понентов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб);

11
• масштабируемость: возможность увеличения количества узлов и протяженность связей, а также производительности сетевого оборудования;
• производительность: обеспечение требуемых значений параметров производительности (время реакции, скорость передачи данных, задержка передачи и вариация задержки передачи) сетевых узлов и каналов связи;
• управляемость: обеспечение возможностей централизованного управления, мониторинга состояния сети и планирования развития сети;
• надежность: обеспечение безотказной работы узлов сети и каналов связи, сохранности, согласованности и доставки данных без искажений узлу назначения;
• безопасность: обеспечение защиты данных.
1.2
Основные этапы разработки корпоративных компьютерных
сетей
Проектирование корпоративных сетей является трудно формализуе- мым процессом, т.к. необходимо учитывать масштабность, высокую степень гетерогенности, и использование глобальных связей. В настоящее время от- сутствуют универсальные методики проектирования корпоративных сетей. В большинстве случаев сетевые интеграторы при проектировании опираются на свой опыт и используют свои методики проектирования. Однако можно сформулировать некоторые, общие для всех сетевых интеграторов, типовые этапы выполнения сетевых проектов [16]. Процесс проектирования корпора- тивной сети состоит из следующих этапов.
1.
Анализ требований. Под анализом требований понимается опре- деление проблем и деловых целей предприятия, а также формулировка задач и целей проектирования в соответствии с ними [16]. Анализ требований к се- ти поможет оценить деловую значимость информационно-технологических решений, определить главные цели и выбрать приоритеты для отдельных ча- стей компьютерной системы, которую необходимо улучшить или расширить.