Построение физической модели сети предприятия.
- Схема организации связи.
Корпоративная сеть строится на технологии Ethernet. Ethernet — пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей. Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 1990-х годов, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet и Token ring В стандарте первых версий (Ethernet v1.0 и Ethernet v2.0) указано, что в качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, в дальнейшем появилась возможность использовать витую пару и оптический кабель. Преимущества использования витой пары по сравнению с коаксиальным кабелем:
- возможность работы в дуплексном режиме;
- низкая стоимость кабеля «витой пары»;
- более высокая надёжность сетей при неисправности в кабеле (соединение точка-точка: обрыв кабеля лишает связи два узла. В коаксиале используется топология «шина», обрыв кабеля лишает связи весь сегмент);
- минимально допустимый радиус изгиба меньше;
- большая помехоустойчивость из-за использования дифференциального сигнала;
- возможность питания по кабелю маломощных узлов, например IP-телефонов (стандарт Power over Ethernet, POE);
- гальваническая развязка трансформаторного типа. При использовании коаксиального кабеля в российских условиях, где, как правило, отсутствует заземление компьютеров, применение коаксиального кабеля часто сопровождалось пробоем сетевых карт и иногда даже полным «выгоранием» системного блока.
Причиной перехода на оптический кабель была необходимость увеличить длину сегмента без повторителей. Метод управления доступом (для сети на коаксиальном кабеле) — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), скорость передачи данных 10 Мбит/с, размер пакета от 64 до 1518 байт, описаны методы кодирования данных. Режим работы полудуплексный, то есть узел не может одновременно передавать и принимать информацию. Количество узлов в одном разделяемом сегменте сети ограничено предельным значением в 1024 рабочих станции (спецификации физического уровня могут устанавливать более жёсткие ограничения, например, к сегменту тонкого коаксиала может подключаться не более 30 рабочих станций, а к сегменту толстого коаксиала — не более 100). Однако сеть, построенная на одном разделяемом сегменте, становится неэффективной задолго до достижения предельного значения количества узлов, в основном по причине полудуплексного режима работы. В 1995 году принят стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с и появилась возможность работы в режиме полный дуплекс. В 1997 году был принят стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с для передачи по оптическому волокну и ещё через два года для передачи по витой паре. Топология сети: Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано. Рисунок 1.
Текст лекции. На тему: Техническая и проектная документация. Паспорт технических устройств. Физическая карта всей сети. Логическая схема компьютерной сети.
В предыдущих лекциях были рассмотрены компоненты, из которых состоит сеть — кабели, транспортные протоколы, компьютеры, операционные системы и приложения. Объединение всего этого не является самой сложной частью задачи организации сети. После установки и запуска сети следует ожидать иных трудноразрешимых проблем, связанных с поддержкой сети в ее нормальном состоянии. Пользователи часто настаивают на применении того, что обслуживается весьма хлопотно, и это тоже создает проблемы.
Источник знаний о сети — документация производителя. Первый шаг на пути к эффективному управлению сетью — получение разнообразной информации, начиная с инвентарных номеров плат, схемы компоновки всей сети и сведений о ее производительности. Принцип документирования остается неизменным на высоких уровнях: каким иным образом вы сможете узнать, будут ли совместно работать различные сетевые компоненты, если вы не знаете точно, что они собой представляют? Следует целенаправленно собирать сведения об организации вашей сети, ее производительности и физических компонентах, и тогда при возникновении проблем вы будете лучше подготовлены к их разрешению.
После того, как сеть установлена и начала нормально работать, не расслабляйтесь. Теперь самое время упорядочивать документацию. Познакомьтесь с вашей сетью поближе именно сейчас, пока все работает так,как надо. Это не слишком благодарная работа, и не всегда она кажется приятным времяпрепровождением, но окупается при возникновении неисправностей. Во-первых, если вы будете знать, что собой представляет сеть во время нормальной работы, вам будет легче обнаружить неисправность, когда она не работает. «Не работает» не обязательно из-за неисправностей в результате каких-то изменений в сети. Может быть, например, что часть сети работает, но с пониженной производительностью. Так будет продолжаться до тех пор, пока не будет определена и устранена причина. Во-вторых, для поддержания работоспособности больших и протяженных сетей знание схемы физической компоновки вашей сети может быть весьма важным при установлении причины возникновения нарушений или при определении неисправной части сети. Можно выделить две основные разновидности аудита локальных сетей:физический и нематериальный (intangible). Аудит имущества и оборудования чаще всего является физическим — используйте его для определения того, что имеется в наличии, и локализации местонахождения оборудования. Аудит производительности, эффективности и безопасности в большинстве случаев имеет нематериальную природу.
Хранение аудиторской информации
Получив всю информацию во время аудита, сохраните ее в одном (общем) месте. По многим соображениям не рекомендуется делать записи на бумаге (исключая чертежи). Бумажные отчеты трудно обновлять, легко потерять или испортить, на них могут появиться неразборчивые надписи, сделанные вручную (а если они подготовлены на компьютере, то зачем нужно печатать все эти записи?), и они не всегда доступны. Единственный случай, когда полезно иметь твердую копию — во время планерок (planning meetings), на которых предполагается представить их руководству и подразделению, обслуживающему сеть. Наилучшим местом хранения информации, по-видимому, являются базы данных. Они удобочитаемы, их легко обновлять, в них предусмотрены средства для проведения поиска, они всегда находятся под рукой и содержат достоверную информацию (пока вы регулярно их обновляете). С этой целью можно приобрести какую-либо имеющуюся на рынке аудиторскую базу данных Однако нетрудно и самому создать внутрифирменную аудиторскую базу данных, которая, скорее всего, больше вас устроит, поскольку вы сами ее разработаете. Для облегчения ввода информации можно даже создать формы для внешнего интерфейса с соответствующими таблицами данных.
Часть данных по аудиту можно не только записывать в базу данных, но и хранить в форме карты, позволяющей легко определить связь частей сети друг с другом. Карта может быть выполнена в виде твердой копии или храниться в электронном виде и содержать описание сети на физическом уровне вместе с ее логической организацией.
Представление сети на физическом уровне
Фактически можно иметь несколько физических карт вашей сети в зависимости от ее размера и сложности. Физическая карта напоминает карту оборудования, показывающую местонахождение компонентов сети относительно друг друга. Поэтому на одной карте можно показать размещение сети в здании, идентифицируя каждый узел сети, например именами пользователей (рис. 1). На другой карте можно показать всю сеть, вплоть до ее выхода в глобальную сеть (рис. 2). Назначение карт различное: к каждой из них следует обращаться для получения ответов на различные вопросы.
Рис. 1 Пример физической карты сети для четырехэтажного здания
Рис. 2. Пример физической карты сети предприятия
Логическая схема сети
Физическая карта сети показывает размещение компонентов относительно друг друга. В отличие от нее логическая карта сети (logical network mар) показывает организацию сетевых ресурсов (рис.3). Какие клиенты и к каким серверам имеют доступ? Какую информацию содержат те или иные серверы или группа серверов? Какие репликации выполняются в сети? Ответы на эти вопросы могут быть на физической карте, хотя и не всегда.
Рис. 3. Логическая карта структурной организации сети
И все же для демонстрации различных уровней сети во всех деталях может потребоваться несколько различных карт. Например, необходимо узнать, какие клиенты подключились к конкретному серверу входной аутентификации (authentication server) или какие базы данных реплицируются посредствами глобальной сети для контроля потоков сетевого трафика.