8 Выбор топологии сети, среды передачи, активного и пассивного оборудования корпоративной сети

8.1 Выбор типов кабелей для сети

В качестве средств коммуникации наиболее часто используются витая пара, радиоканал и оптоволоконные линии. При выборе типа кабеля необходимо учитывать следующие показатели:

1. стоимость монтажа и обслуживания;

2. скорость передачи информации;

3. ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей–повторителей (репитеров));

4. безопасность передачи данных.

Чтобы выбрать тип кабеля, а значит и тип сетевой технологии и, соответственно, оборудование, нужно знать какая нагрузка будет на этот канал связи. Протяженность этого канала и условия окружающей среды, в которой этот канал будет находиться.

Поскольку суммарная нагрузка на каналы связи не превышает 1МБайта/сек, то в качестве кабеля, проходящего внутри здания, выберем витую пару 6-ой категории, которая позволяет осуществлять передачу данных на расстояние до 100 метров со скоростью до 100 Мбит/сек.

В качестве кабеля, проходящего между зданиями, выберем оптоволоконный кабель, который позволяет осуществлять передачу данных на расстояние до 412 метров со скоростью до 1 Гбит/сек.

8.2. Выбор коммутаторов и маршрутизаторов

Коммутаторы (Switch) – это:

1. Многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами.

2. В сети с коммутацией пакетов - устройство, направляющее пакеты, обычно на один из узлов магистральной сети. Такое устройство называется также коммутатором данных.

Коммутатор предоставляет каждому устройству (серверу, ПК или концентратору), подключенному к одному из его портов, всю полосу пропускания сети. Это повышает производительность и уменьшает время отклика сети за счет сокращения числа пользователей на сегмент. Как и двухскоростные концентраторы, новейшие коммутаторы часто конструируются для поддержки 10 или 100 Мбит/с, в зависимости от максимальной скорости подключаемого устройства. Если они оснащаются средствами автоматического опознавания скорости передачи, то могут сами настраиваться на оптимальную скорость - изменять конфигурацию вручную не требуется. Как работает коммутатор? В отличие от концентраторов, осуществляющих широковещательную рассылку всех пакетов, принимаемых по любому из портов, коммутаторы передают пакеты только целевому устройству (адресату), так как знают MAC-адрес (Media Access Control) каждого подключенного устройства (аналогично тому, как почтальон по почтовому адресу определяет, куда нужно доставить письмо). В результате уменьшается трафик и повышается общая пропускная способность, а эти два фактора являются критическими с учетом растущих требований к полосе пропускания сети современных сложных бизнес приложений.

Коммутация завоевывает популярность, как простой, недорогой метод повышения доступной полосы пропускания сети. Современные коммутаторы нередко поддерживают такие средства, как назначение приоритетов трафика (что особенно важно при передаче в сети речи или видео), функции управления сетью и управление многоадресной рассылкой.

Для выбора коммутаторов предварительно необходимо вычислить минимальное количество портов у каждого из них. На каждом коммутаторе необходимо предусмотреть запасные порты, чтобы в случае отказа одного из используемых, можно было в кратчайшие сроки устранить неполадку и задействовать один из резервных портов. Такой подход имеет смысл для портов под UTP-кабель. Для оптических портов это неактуально, так как они отказывают крайне редко.

Количество портов рассчитывается по следующей формуле:

N = 1.5*N_k+1,

где: N – требуемое количество портов; N_k – количество занятых портов.

И округляется в большую сторону в зависимости от стандартных количеств портов на коммутаторах.

Далее можно перейти к выбору конкретных моделей коммутаторов. Будем брать по возможности коммутаторы и сетевые карты одной фирмы-производителя. Это позволит избежать конфликтов, а также упростить настройку сети.

Для курсового проекта выберем оборудование компании Cisco Systems.

Cisco Catalyst 2960 — серия микропроцессорных Ethernet коммутаторов с программным обеспечением LAN Base, обеспечивающих сети начального уровня возможностью предоставлять более качественные LAN сервисы. Это семейство программируемых Ethernet устройств с фиксированной конфигурацией, поддерживающих технологию Power over Ethernet (PoE), обеспечивая Fast Ethernet и Gigabit Ethernet связь.

Основные характеристики серии коммутаторов Cisco Catalyst 2960 Series:

• Intelligent features (создание сложных списков управления доступом, расширенная безопасность)

• порты двойного назначения, позволяющие использовать подключение по медной паре или оптоволокну, порты двойного назначения имеет один 10/100/1000 Ethernet порт и один слот для модулей SFP (Small Form-Factor Pluggable) (активным одновременно может быть только один порт).

• сетевое управление, оптимизация пропускной способности используя QoS, пошаговый rate limiting, ACL и multicast services.

• сетевая безопасность с использованием широкого диапазона методов идентификация, технологий кодирования данных, и сетевое управление по пользователю, порту и MAC адресу.

• при использовании ПО Cisco Network Assistant упрощается конфигурация, обновление ПО и поиск неисправности.

Cisco Catalyst 2960-24TT-L 24 Ethernet 10/100 порта и 2 зафиксированных Ethernet 10/100/1000 uplink порта – коммутаторы 1,2,3,5,6,7,8,10,11,12,13,14.

Cisco Catalyst 2960-48TT-L 48 Ethernet 10/100 портов и 2 фиксированных Ethernet 10/100/1000 uplink порта – коммутатор 9

Cisco Catalyst 2960-48TC-L 8 Ethernet 10/100/1000 портов, 1 из которых двунаправленный; компактный размер без охлаждения – коммутаторы 4,15.

Для обеспечения доступа по технологии спутникового Интернета выберем сетевой модуль Cisco IP VSAT Satellite WAN. Сетевой модуль IP VSAT Satellite WAN обеспечивает двустороннюю широкополосную спутниковую связь, что позволяет создавать резервные каналы распределенных сетей, организовывать IP-мультивещание, а также предоставлять широкополосный доступ в Интернет на базе маршрутизаторов с интегрированными сервисами Cisco серий 2800 и 3800.

Cisco 3800 – это высокопроизводительная серия маршрутизаторов с интеграцией сервисов (Integrated Services Routers, ISR). Маршрутизаторы серии Cisco 3800 сочетают функциональность обеспечения безопасности, обработки голоса и другие интеллектуальные сервисы в единой компактной платформе, исключая необходимость использования нескольких отдельных устройств. Многие сервисные модули, например модули голосовой почты, модули обнаружения вторжений, кэширования трафика и т. д., имеют собственные аппаратные ресурсы, устраняющие влияние сервисов на производительность маршрутизатора и в то же время управляемые с помощью единого интерфейса управления. Интеграция сервисов значительно расширяет область применения маршрутизаторов, снижает сложность сети и ее общую стоимость владения.

Маршрутизаторы серии Cisco 3800 имеют модульную конструкцию. Доступны слоты NME для установки сетевых модулей, слоты HWIC для установки интерфейсных модулей, а также слоты PVDM и гнезда AIM на системной плате маршрутизатора для установки модулей обработки голоса и сервисных модулей соответственно. Слоты NME совместимы с сетевыми модулями NM, усовершенствованными сетевыми модулями NME, расширенными модулями NME-X и модулями двойной ширины NME-XD и NMD, а также с голосовыми модулями EVM и модулями высокой плотности EVM-HD. Слоты HWIC имеют обратную совместимость с модулями WIC, VIC и VWIC.

Высокая производительность и плотность интерфейсов создают основу для дальнейшего расширения сети и внедрения будущих приложений.

Основные возможности

• Поддержка полного спектра функций ПО Cisco IOSТМ.

• Интеграция голоса и данных.

• Обширный набор функций в рамках одного устройства

• Поддержка широкого спектра модулей (NM, NME, NME-X, NMD, EVM-HD, WIC, HWIC, VIC, VWIC, AIM, PVDM).

• Встроенные средства аппаратного ускорения шифрования (DES, 3DES, AES 128, AES 192, AES 256; поддерживаютсяв версиях ПО Cisco IOS Software с функциональностью обеспечения сетевой безопасности).

• Встроенные порты Gigabit Ethernet 10/100/1000, порты Gigabit Ethernet SFP (Small Form-Factor Pluggable).

• Интегрированный асинхронный порт (AUX) поддерживает соединения на скорости до 115,2 кбит/с.

• Интегрированные порты USB 1.1 для поддержки USB токенов, хранения ключей на отторгаемом носителе, безопас-ного распространения ПО и т. д. (в будущих версиях ПО).

• «Горячая» замена (OIR) модулей NME и SFP.

• Поддержка источников питания переменного и постоянного тока.

• Поддержка подачи питания для портов Inline Power от интегрированного блока питания.

• Резервирование интегрированного блока питания (только для Cisco 3845).

• Встроенные часы реального времени для обеспечения точного значения даты и времени.

• Поддержка функциональности Network Admission Control для предоставления доступа в сеть только хостам, соответ-ствующим корпоративной политике безопасности.

• Ограниченная поддержка функциональности MPLS VPN.

• В маршрутизаторах серии Cisco 3800 используются модули, общие для серий Cisco 1700, 1800, 2600, 2800, 3600 и 3700.

Свойства Cisco 3800 Series	Cisco 3825
Разъемы для подключения сетевых карт Разъемы поддерживают подключения стандартных сетевых модулей (NM), расширенных сетевых модулей (NME, NME-X), расширенных модулей высокой концентрации (EVM-HD), double-wide сетевые модули (NMD, NME-XD).	NM NME NME-X NMD NME-XD EVM-HD
Максимальное количество подключаемых карт NM, NME, NME-X	2
Максимальное количество NMD/NME-XD	1
Максимальное количество EVM-HD	1
HWIC-разъемы с поддержкой VIC-, VWIC-, и WIC-карт.	4
Порты LAN (RJ-45)	2 Gigabit Ethernet (10/100/1000)
SFP-разъемы	1
AIM - разъемы	2
PVDM разъемы	4
Порты USB 1.1	2
Аппаратное ускорение VPN шифрования	Да
Консольный порт	1
Дополнительный порт AUX	1
Память ‑ внешняя флэш-память Compact Flash и внутренняя ОЗУ DDR SDRAM	64-512 Мб Compact Flash; 256 Mб-1Гб DDR SDRAM