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

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире ни одно предприятие не обходится без сетей передачи данных при организации работы сотрудников. В работе любой современной сети участвуют множество протоколов динамической маршрутизации, обеспечивающих наиболее эффективную доставку информации из одной части сети в другую, в соответствии с заданными параметрами, а также масштабируемость и дающих инструменты для управления сетью передачи данных.

Задачами курсовой работы являются:

• изучение и анализ наиболее распространенных современных протоколов динамической маршрутизации, их версий, особенностей и характеристик, а также осуществление обоснованного выбора протокола для проектируемой сети, с учетом поставленной задачи.
• проектирование структурной схемы разрабатываемой сети и ее детализация до уровня элементарных функций, выполняемых составными частями сети с формированием функциональной схемы сети.
• выбор технического и программного обеспечения, необходимого для функционирования сети, определение множества критериев, наиболее важных при осуществлении выбора. Сравнение основных альтернатив и формирование обоснованного выбора.
• сформировать контрольный пример реализации проекта и его описание, отображающие процессы функционирования сети.

В рамках данной курсовой работы предполагается провести оценку и сравнение защищенности наиболее широко распространенных протоколов динамической маршрутизации, таких как:

• BGP (Border Gateway Protocol);
• OSPF (Open Shortest Path First);
• RIP (Routing Information Protocol);

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol).

А также сформировать проектное решение по организации сети передачи данных для магазина по продаже комплектующих для персональных компьютеров.

1. Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия.

   1. Характеристика предприятия и его деятельности

ОАО «Бухарест» - коммерческая организация (магазин), занимающаяся продажей комплектующих для персональных компьютеров.

Основной целью предприятия является получения стабильной прибыли и увеличение ее объема, которое достигается следующими методами:

---

• маркетинг;
• исследования рынка;
• активная работа с поставщиками;
• расширение области деятельности;
• контроль качества.

К основным видам деятельности организации относятся:

• закупка комплектующих у поставщиков;
• обслуживание и ремонт комплектующих;
• подготовка заказов;
• работа с клиентами.

Закупка комплектующих у поставщиков предполагает сравнительный анализ поставщиков по критерию «цена-качество», логистический анализ способов доставки комплектующих, а также заключение договоров на поставку комплектующих с потенциальными поставщиками.

В ходе обслуживания и ремонта комплектующих, проводится комплекс работ по диагностике, тестированию и ремонту комплектующих, сданных покупателями или оставшихся в ходе работы магазина, а также хранение, учет и поддержание в работоспособном состоянии всех комплектующих магазина.

Подготовка заказов включается в себя работы, направленные на исполнение заказа, удовлетворяющего требованиям покупателя, такие как сборка персональных компьютеров, замена комплектующих, предпродажная диагностика и тестирование комплектующих, упаковка и маркировка товара.

Работа с клиентами подразумевает деятельность организации, направленную на распространение известности магазина среди целевой аудитории, и увеличение уровня релевантности магазина требованиям покупателей.

Основные экономические показатели деятельности за 2016 и 2017 года приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Основные экономические показатели

№ п/п	Наименование характеристики (показателя)	Значение за 2016 г.	Значение за 2017 г.
1	Обслужено клиентов, чел.	1158 чел	1356 чел
2	Численность персонала, чел.	23 чел	27 чел
3	Выручка от реализации продукции, работ, руб.	25192569	29592600
4	Себестоимость реализованных товаров, продукции, работ, руб.	14126522	15611820
5	Прибыль от реализации, руб.	11066047	13980780

На данный момент организация предполагает открывать филиал и увеличивать штат сотрудников, в связи с чем возникла необходимость проектирования сети для нового филиала.

---

Организационная структура магазина представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Организационная структура магазина

В общем виде, процесс работы магазина по продаже комплектующих для можно увидеть на функциональном блоке контекстной диаграммы IDEF0 (рисунок 2).

Рисунок 2. Функциональный блок

• 1. Современные методы построения сетей для решения сходных задач

«Сетевой трафик современных сетей состоит из множества потоков, сгенерированных приложениями конечных станций. Эти приложения отличаются друг от друга различными требованиями к обслуживанию и к рабочим характеристикам сети. По сути, требование к обслуживанию каждого потока целиком и полностью определяется требованиями сгенерировавшего этот поток приложения. Следовательно, для того чтобы выяснить структуру существующих, а сети запросов на качество обслуживания необходимо определить типы сетевых приложений» - [1. стр 20-21].

Способность сети обеспечивать различные уровни обслуживания, запрашиваемые теми или иными сетевыми приложениями, наряду с проведением контроля за характеристиками производительности - полосой пропускания, задержкой/дрожанием и потерей пакетов - может быть классифицирована по трем перечисленным ниже категориям.

Негарантированная доставка данных (best-effort service). Обеспечение связности узлов сети без гарантии времени и самого факта доставки пакета в точку назначения. Следует отметить, что отбрасывание пакета может произойти только в случае переполнения буфера входной или выходной очереди маршрутизатора. На самом деле негарантированная доставка пакетов не является частью QoS вследствие отсутствия гарантии качества обслуживания и гарантии обеспечения доставки пакетов. Следует отметить, что негарантированная доставка пакетов является на сегодняшний день единственной услугой, поддерживаемой в Интернете.

«Дифференцированное обслуживание (differentiated service) опирается на те же механизмы QoS, что и интегрированное обслуживание, однако в качестве объектов обслуживания рассматриваются не отдельные потоки, а классы трафика.» [5. стр. 550].

QoS Подобная схема обеспечения качества обслуживания (QoS). Следует отметить что дифференцированное обслуживание само по себе не предполагает обеспечения гарантий предоставляемых услуг. В соответствии с данной схемой трафик распределяется по классам, каждый из которых имеет свой собственный приоритет по этой причине дифференцированное обслуживание довольно часто называют мягким QoS (soft QoS).

---

Дифференцированное обслуживание удобно применять в сетях с интенсивным трафиком приложений. В этом случае важно обеспечить от деление административного трафика сети от всего остального трафика и назначить ему приоритет, позволяющий в любой момент времени быть уверенным в связности узлов сети.

Гарантированное обслуживание (guaranteed service) предполагает резервирование сетевых ресурсов с целью удовлетворения специфических требований к обслуживанию со стороны потоков трафика. В соответствии с гарантированным обслуживанием выполняется предварительное резервирование сетевых ресурсов по всей траектории движения трафика. Гарантированное обслуживание довольно часто называют еще жестким QoS (hard QoS) в связи с предъявлением строгих требований к ресурсам сети.

Таким образом, качество услуг (Quality of Service. QoS) - концепция, обеспечивающая выделение сетевых ресурсов, необходимых для работы приложения. QoS - суммарный эффект характеристик обслуживания, определяющий степень удовлетворения пользователя обслуживанием.

Обеспечение требуемого качества услуги достигается следующими методами:

• поддержкой определенной полосы пропускания;
• сокращением вероятности потери кадров
• исключением или управляемостью сетевых перегрузок:
• возможностью конфигурирования сетевого трафика:
• установкой количественных характеристик трафика по пути через сеть

Рекомендации IEFT определяют два вида уровней услуг интегрированные (Integration Services IntServ) и дифференцированные (Differentiated Services. DiffServ) услуги.

Интегрированные услуги расширяют модель IP-сети, поддерживая представление гарантируемой полосы пропускания определенным потокам. Модель с предоставлением IntServ была разработана для таго, чтобы оптимизировать сеть при использовании ее ресурсов новыми приложениями, например, мультимедийными в реальном времени которые требуют QoS.

Модель Интернета с предоставлением интегрированных услуг была определена рабочей группой IETF. В эту модель включены способ передачи с «максимальным усилием» и новый вид обслуживания трафика в реальном времени, который обеспечивает резервирование полосы пропускания в Интернете.

Механизмы предоставления дифференцированных услуг подразумевают различные сервисные уровни между различными группами пользователей Интернета. Это означает, что общий трафик разбивают на группы, предоставляют этим группам различные параметры QoS. DiffServ предлагает передачу трафика с предсказуемыми параметрами (задержкой, пропускной способностью, потерями пакетов и т.д.).

---

Различие между предоставлением интегрированных услуг и дифференцируемых услуг в том, что при предоставлении DiffServ обеспечивается масштабируемое сервисное разделение без необходимости выделения потоков и проведения сигнализации при каждом переходе. Поэтому нет необходимости проводить уникальное резервирование параметров QoS для каждого потока. При работе с DiffServ трафик Интернета разбивают на различные классы с различными требованиями к QoS.

Было разработано несколько механизмов реализации QoS/CoS в пределах сети. В модели IntServ (интегрированные услуги) был разработан протокол RSVP для оповещения требований QoS по сети, позволяя устройствам согласовывать и организовывать гарантированные параметры трафика, такие как пропускная способность и задержка сквозного соединения В этой модели использовано жесткое распределение ресурсов, гарантируя услуги вплоть до одного потока Модель DiffServ (дифференцированные услуги) предусматривает предоставление класса обслуживания (Class of Service CoS) через классификацию трафика по уровням относительных приоритетов для совокупной обработки но без сигнализации или гарантии качества обслуживания сквозного соединения Модель DiffServ переопределяет поле типа обслуживания (Type of Service TOS) в заголовке IP-пакета, чтобы обеспечить эту классификацию [1].

Хотя IntServ предлагает гарантированную пропускную способность трафика было доказано, что она не очень наращиваема или практически не годится для работы в больших сетях Архитектура DifServ. с другой стороны является наращиваемой альтернативой, но не предоставляет гарантий.

1. Разработка проектных решений

   1. Разработка и обоснование структуры сети

Организационная структура предприятия состоит из 7 отделов, территориально разнесенных по помещениям арендуемого офиса.

В таблице 2 приведены основные виды информации, передаваемой по сети и соответствующее им значение маркировки пакетов (IPP) в соответствии с Type of Service.

Таблица 2.

Виды передаваемой информации

№ п/п	Вид информации	Назначение (прикладная система)	Критичность доставки
1	Маршрутная информация	Коммутационное оборудование	6
2	Голос	Телефония	5
3	Потоковое видео	Видеоконференции	4
4	Транзакционные данные	Финансовые операции	2
5	Сетевое управление	Администрирование	2
6	Все остальное	-	0

---