Первое высшее техническое учебное заведение россии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано		Утверждаю
Руководитель ООП по специальности 230101.65 декан ЭФ проф. И.Б. Сергеев		Зав. кафедрой ИС и ВТ доц. Е.Б. Мазаков

Методические указания к выполнению лабораторных работ

«Эксплуатация средств вычислительной техники»

(наименование по рабочему учебному плану)

Специальность: 230101.65 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: заочная, очно-заочная, очная

Составитель: Канд. техн. наук А.И. Стрижачеко

Санкт-Петербург

2012

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Целью лабораторного практикума является:

- закрепление теоретических знаний по дисциплине «Эксплуатация средств вычислительной техники»;

- приобретение практических навыков по решения задач, возникающих при эксплуатации ИТ-инфраструктуры предприятия;

Для подготовки к лабораторным работам следует пользоваться приведенными ниже источниками. К выполнению каждой работы допускаются студенты, выдержавшие собеседование с преподавателем по теоретическим и практическим вопросам, относящимся к тематике работы.

Охрана труда и техники безопасности. Организация безопасной работы студентов при выполнении лабораторных работ проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление», а также правил эксплуатации вычислительной техники.

Перед выполнением лабораторных работ все студенты проходят инструктаж по технике безопасности, о чем делается запись в журнале, которая подтверждается подписями студентов и лицом, производившим инструктаж.

В процессе выполнения лабораторной работы при обнаружении неисправностей в лабораторной установке следует немедленно прекратить работу, отключить установку и сообщить об этом преподавателю.

Запрещается:

- находиться в помещении в верхней одежде;

- оставлять без надзора включенную лабораторную установку;

- выполнять работу в отсутствии преподавателя или дежурного лаборанта;

- класть сумки, одежду и другие вещи на столы и лабораторную технику.

Студенты, не соблюдающие правила техники безопасности, отстраняются от выполнения лабораторной работы.

1. Измерение параметров внешних каналов территориальной сети предприятия. Диагностика влияния параметров внешних каналов на работу сервисов корпоративной сети

1.1. Цель лабораторной работы

Цель работы состоит в том, чтобы научиться использовать программные средства измерения параметров сетевых каналов для выбора каналов подключения к Интернет, обеспечивающих работу сервиса IP-телефонии территориально-распределенного предприятия.

1.2. Основные теоретические положения

СВТ современного предприятия или организации представляют собой, как правило, единую ИТ-инфраструктуру, которая состоит из следующих компонентов:

- сеть,

- серверные платформы,

- сетевые сервисы,

- рабочие места.

Сеть предприятия, или - корпоративная сеть, может быть реализована для компактно расположенного предприятия в виде локальной сети(ЛВС) с выходом во внешние сети (Интернет), или, для территориально-распределенных предприятий и предприятий с филиалами, в виде нескольких сегментов ЛВС, объединенных каналами связи. Каналы связи между территориально удаленными сегментами ЛВС могут быть выделенными, либо организованными через общую сеть с применением технологии VPN.

Серверные платформы - аппаратно-программные комплексы, на которых функционирует прикладное ПО, используемое на рабочих местах, подключенных к сети. Аппаратными компонентами серверных платформ могут служить большие ЭВМ и суперЭВМ, серверы в стандартных стойках, блэйд-серверы в корзинах и стандартных стойках. К программным компонентам серверных платформ относятся серверные операционные системы, гипервизоры (мониторы виртуальных машин), различные программные серверы - серверы баз данных, почтовые серверы, веб-серверы, и т.п., обеспечивающие работу сетевых сервисов.

Сетевые сервисы - прикладное ПО, работающее на серверах и используемое на рабочих местах, а также - комплекс услуг, которые предоставляют пользователям серверы сети.

Рабочие места - клиентские рабочие компьютеры, подключенные к сети предприятия и используемые работниками предприятия.

Актуальной задачей, которая решается в настоящее время службами эксплуатации ВТ на предприятиях с филиалами, это - задача построения единой сети предприятия с использованием общей сети, т.е. - с использованием Интернет. Всего несколько лет назад позволить себе иметь единую территориальную сеть могли только очень крупные предприятия. Это было связано с высокой стоимостью выделенных каналов связи. Теперь, когда пропускная способность каналов сети Интернет возросла многократно, создание единой территориальной стало доступно даже для малых предприятий - высокая полоса пропускания позволяет передавать большие объемы информации, а технология VPN обеспечивает построение логической сети поверх сети Интернет и, как следствие этого, защиту информации и работу с единым пространством IP-адресов . Однако, работоспособность отдельных сетевых сервисов зависит от качества каналов связи. В частности, работоспособность приложений, использующих потоковую передачу информации, например - видеоконференцсвязи и IP-телефонии, зависит от потери пакетов, задержек в каналах связи и джиттера (колебаний задержки). В выделенных канала такие проблемы отсутствуют. В общей сети потери пакетов и задержек не избежать.

Потери пакетов происходят по следующим причинам:

- при перегрузке сети очереди в коммутаторах и маршрутизаторах растут. Если перегрузка сохраняется в течение определенного времени, то происходит переполнение буферов, и пакеты теряются;

- при пакетной передаче речи пакеты с ошибками сбрасываются. Запроса на повторную передачу с приемной стороны не инициируется, так как повторная передача пакета резко увеличивает задержку и джиттер, вызывает изменение последовательности принятых пакетов и, соответственно, требует увеличения буфера джиттера.

Задержки происходят по нескольким причинам и являются суммой следующих составляющих :

- задержка распространения: время прохождения сигнала в металлическом или волоконно-оптическом кабеле или в беспроводной среде;

- задержка пакетизации: время, которое необходимо затратить в кодеке для

преобразования аналогового сигнала в цифровой и формирования пакета;

- задержки переноса пакета: время прохождения пакета через все устройства сети, расположенные вдоль пути передачи пакета, включая маршрутизаторы, шлюзы, сетевые экраны, сегменты сети с относительно малой пропускной способностью в условиях перегрузки и т. д.;

- задержка на приемной стороне в буфере джиттера: буфер джиттера используется для уменьшения разброса между моментами поступления пакетов на вход приемного устройства. Буфер может накапливать от одной до нескольких датаграмм. В соответствии со стандартами пакетной передачи речи эта задержка составляет от 40 до 60 мс в зависимости от типа кодека.

Задержка переноса величина случайная, зависящая от условий в сети в конкретный момент времени. Остальные виды задержек - величины постоянные.

В лабораторной работе изучается процедура выбора каналов подключения к Интернет, обеспечивающих работу сервиса IP-телефонии, для филиалов территориально-распределенного предприятия. Использование IP-телефонии для внутренних нужд распределенного предприятия позволяет существенно экономить на услугах связи.

Параметры каналов, обеспечивающие приемлемое качество IP-телефонии:

- задержки для пакетной передачи речи по рекомендации Международного союза электросвязи МСЭ G.114 не должны превышать порога в 150 мс.

При больших задержках речь становится неразборчивой;

- потери для пакетной передачи речи не должны превышать 1 % на достаточно длинном временном интервале. Если потери больше, то на приемной стороне возникают сильные искажения речи;

- джиттер, т.е. колебания между моментами поступления последовательных пакетов речи в приемник, или, более строго - разброс максимального и минимального значения времени поступления пакета от среднего значения, не должен превышать задержку буфера джиттера - 60 мс.