Анализ проектных решений по созданию локальной вычислительной сети для факультета вуза | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 13 марта, печатный экземпляр отправим 17 марта.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №21 (207) май 2018 г.

Дата публикации: 27.05.2018

Статья просмотрена: 966 раз

Библиографическое описание:

Егоров, А. А. Анализ проектных решений по созданию локальной вычислительной сети для факультета вуза / А. А. Егоров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 21 (207). — С. 132-135. — URL: https://moluch.ru/archive/207/50768/ (дата обращения: 05.03.2021).



Исследуется проектная задача по созданию локальной вычислительной сети (ЛВС) вуза для обеспечения учебного процесса в части проведения занятий по дисциплинам компьютерной направленности. В качестве объекта автоматизации рассматривается создаваемая ЛВС на факультете Морского государственного университета им. адм. Г. И. Невельского.

На сегодняшней день информационные технологии оказывают значительное влияние на все сферы жизни человека, это позволяет говорить о новой фазе развития человечества — информационного общества.

Нарастающие процессы автоматизации, увеличение роли информации в жизни нашего общества дают толчок к развитию технологий обработки и передачи информации. Важной частью таких технологий являются вычислительные сети.

Согласно статистическим данным в 2017 году производители выпустили более 262 млн. компьютеров [1], большая часть из них объединены в различные вычислительные сети от небольших локальных сетей на предприятиях и учреждениях до больших глобальных сетей, объединяющих целые континенты. Большинство этих устройств объединены в локальные сети.

Локальными сетями называют частные сети, размещающиеся в одном здании или на территории какой-либо организации и имеющие размеры до одного километра [2]. Их часто используют для объединения компьютеров и рабочих станций в офисах компании или предприятия для обмена информацией и предоставления совместного доступа к ресурсам сети.

Основной задачей локальной вычислительной сети вуза является управление информационными ресурсами, поддержка цифрового обеспечения учебного процесса, упрощение работы с документами. Хорошая локальная вычислительная сеть обеспечивает:

1) централизованный доступ к информационным ресурсам;

2) информационное взаимодействие между сотрудниками и студентами;

3) способна обеспечить эффективное предоставление учебных материалов;

4) сокращение объёмов бумажной работы для высвобождения трудовых и материальных ресурсов.

5) Повышение производительности труда сотрудников [3].

С 2013 года в Российской Федерации утверждена стратегия развития отрасли информационных технологий на 2014–2020 годы. Важным пунктом этой программы является обеспечения сферы образования современными информационными технологиями и перевода к цифровому обеспечению учебного процесса [4].

Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского — один из старейших вузов Дальнего Востока. В его состав входит факультет электроники и информационных технологий, который готовит специалистов в области информационных технологий необходимых отечественной морской транспортной системе. Организационная структура факультета представлена на рисунке.

Снимок

Рис. 1. Организационная схема факультета

Организация учебного процесса в компьютерных классах и лабораториях факультета обеспечивается с помощью локальной вычислительной сети, которая на данный момент не удовлетворяет современным потребностям. Сеть не дает развивать современные информационные технологии и переходить к цифровому обеспечению учебного процесса.

Для обеспечения обучающихся современными методами электронного обучения на факультете используются 9 компьютерных классов и лабораторий. Проектирование новой локальной вычислительно сети потребовало решить важную проектную задачу по формированию требований к проектированию.

Сеть должна обладать достаточной пропускной способностью и обеспечивать следующие критерии:

– сопровождение программного обеспечения всех задач учебного процесса;

– хранение и предоставление пользователям данных, находящихся на сервере;

– контроль эффективности использования ВТ во время работы;

– администрирование каналов доступа в сеть Интернет;

– поддержка беспроводного соединения.

Учитывая основные характеристики создаваемой ЛВС, было принято проектное решение по топологии сети — «звезда» (Рис.2).

Сетевая топология звезда

Рис. 2. Сетевая топология звезда

Данная топология обладает следующими преимуществами:

1) выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

2) лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

3) высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

4) гибкие возможности администрирования [5].

Такой вариант топологии сети позволит обеспечить работоспособность сети в случае выхода из строя отдельных рабочих станций, а так же позволит обеспечить требования расширяемости сети [2].

Для реализации ЛВС предложено использовать сетевую технологию gigabit Ethernet.

Сравнительная характеристика сетевых технологий представлена в таблице [5].

Таблица 1

Сравнение типов сетевых архитектур

Технология

TokenRing

ARCNet

FDDI

Ethernet

GigabitEthernet

Разработчик

IBM

Datapoint

ANSI

Xerox

Xerox

Топология

физическая — «звезда», логическая — «кольцо»

физическая — «звезда», «шина» логическая — «шина»

«кольцо», «звезда»

«звезда», «шина»

«звезда»

Метод доступа

маркер

маркер

маркер

CSMA/CD

CSMA/CD

Скорость передачи

4 или 16 Мбит/с

2,5 или 20 Мбит/с

100 Мбит/с

10 Мбит/с

1 Гбит/с

Такая технология позволяет обеспечивать доступ к современным информационным методам обучения одновременно большому количеству пользователей.

В качестве главного коммутатора для построения сети выбран Dlink DGS-1210–28, что позволяет создавать унифицированную, масштабируемую, высокопроизводительную, безопасную и управляемую проводную/беспроводную коммутируемую ЛВС.

Internet подключаются к маршрутизатору Mikrotik 1016–12S-1S с помощью технологии GigabitEthernet через оборудование, предоставленное провайдером сети. После чего маршрутизатор подключается к коммутатору, который реализует сегмент DMZ. Для этого необходим 4-х портовый маршрутизатор и технология подключения GigabitEthernet. К DMZ подключается веб-сервер, прокси-сервер. К маршрутизатору D-Link DFL-260E со встроенным межсетевым экраном подключаются коммутаторы в серверных. В серверных располагается кросс абонентская часть, кросс станционная часть.

Для соединения рабочих станций выбраны коммутаторы D-link DGS-1016Cl, которые являются подходящим решением для быстрой передачи файлов, потокового мультимедиа без задержек, обеспечивают эффективную передачу данных, чувствительных к задержкам, даже в сетях с интенсивным трафиком.

Для повышения уровня безопасности, к маршрутизатору D-Link DFL-260E со встроенным межсетевым экраном подключаются коммутаторы в серверной [6].

Для обеспечения сформированных выше задач, в структуре сети предусматривается выделенный сервер DEPO Storm 3400A2. При этом, процессы управления и администрирования сети планируется обеспечить с помощью серверной ОС Windows Server 2012. Помимо задач управления сетью, данный сервер сможет предоставить доступ рабочим станциям для выполнения прикладных задач учащихся, требующихся для освоения учебных предметов по сетке расписания занятий в компьютерных классах факультета.

Таким образом, модель проектируемой ЛВС может быть представлена в виде структурной схема сети (рисунок 1).

Рис. 3. Структурная схема сети

По результатам исследований были сформулированы требования к проектированию факультетской учебной локальной вычислительной сети вуза, а также предложены проектные решения для их реализации, разработана структурная схема сети.

Литература:

  1. Мировой рынок компьютеров [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php/
  2. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4е изд. — СПб.: Питер, 2010. — 944с.
  3. Гебель Е. С., Петров И. В. Анализ локальной вычислительной сети образовательного учреждения. [Электронный ресурс]: [статья] / Гебель Е. С. Петров И. В. — 2013 — Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/analiz-lokalnoy-vychislitelnoy-seti-obrazovatelnogo-uchrezhdeniya, свободный. — Загл. с экрана — Яз. рус.
  4. Информационное общество (2011–2020 годы). Государственная программа Российской Федерации. — Утв. распоряжением Правительства РФ от 20 окт. 2010, № 1815-р. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://minsvyaz.ru/ru/documents/3564/.
  5. Основы локальных сетей I Новиков Ю. В., Кондратенко C. В. — М.: Н Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016
  6. Коммутационное оборудование d-link [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.dlink.ru/ru/products/1/.
Основные термины (генерируются автоматически): учебный процесс, сеть, CSMA, DMZ, локальная вычислительная сеть, цифровое обеспечение, встроенный межсетевой экран, морской государственный университет, проектная задача, структурная схема сети.


Похожие статьи

Эволюция локально-вычислительных сетей. Создание ЛВС на...

Локальная вычислительная сеть — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, учебное заведение). Также существуют локальные сети...

Об актуальности локальных вычислительных сетей...

В статье анализируется актуальность использования локальных вычислительных сетей в настоящее время. Приведена классификация вычислительных сетей. Обсуждаются задачи, которые можно решать с помощью локальных вычислительных сетей.

Информационная безопасность в компьютерных сетях

Локальная вычислительная сеть — компьютерная сеть. Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены

Глобальная вычислительная сеть Интернет является мощным средством развития глобальных процессов и ярчайшим проявлением социальной интеграции.

Проектирование участка сети с использованием технологии SDH

Такая процедура полезна, так как она решает несколько задач, общих при передаче данных компьютерных сетей через сети SDH.

Данный тип конфигурации обеспечивает высокую отказоустойчивость благодаря наличию дополнительных волокон и встроенных средств...

Оптимальное управление монтажно-настроечными работами при...

локальная вычислительная сеть, монтаж локальной сети, настройка локальной сети, сетевое моделирование, сетевой график, временные параметры, событие

Конечно же, одной из главных задач является обеспечение безопасности обращения информации внутри сети.

Угрозы безопасности локальных вычислительных сетей

Угрозы безопасности информации локальных вычислительных сетей можно разделить на две большие группы

Защита от DoS — атак должна опираться на межсетевой экран.

Проектирование подсистемы сетевого сервиса | Статья в журнале...

Задача: Спроектировать подсистему сетевого сервиса кафедры университета.

Компьютерные сети, или сети передачи данных, проникли практически во все области жизни человека: теперь мы

Резервное копирование данных в локальной вычислительной сети.

Маршрутизация по виртуальным координатам в беспроводных...

Беспроводные сенсорные сети имеют ряд ключевых отличий от других типов беспроводных сетей передачи информации, таких как локальные

Применительно к вычислительным сетям их имитационные модели воспроизводят процессы генерации сообщений приложениями.

Выбор архитектуры локальной сети при проектировании систем...

Приступая к построению локальной сети, предварительно уясним содержание имеющихся исходных данных и целей задач, которые нам предстоит решить.

Оптимизация структуры сети Ethernet с точки зрения загруженности. Локальная вычислительная сеть является основной...

Похожие статьи

Эволюция локально-вычислительных сетей. Создание ЛВС на...

Локальная вычислительная сеть — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, учебное заведение). Также существуют локальные сети...

Об актуальности локальных вычислительных сетей...

В статье анализируется актуальность использования локальных вычислительных сетей в настоящее время. Приведена классификация вычислительных сетей. Обсуждаются задачи, которые можно решать с помощью локальных вычислительных сетей.

Информационная безопасность в компьютерных сетях

Локальная вычислительная сеть — компьютерная сеть. Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены

Глобальная вычислительная сеть Интернет является мощным средством развития глобальных процессов и ярчайшим проявлением социальной интеграции.

Проектирование участка сети с использованием технологии SDH

Такая процедура полезна, так как она решает несколько задач, общих при передаче данных компьютерных сетей через сети SDH.

Данный тип конфигурации обеспечивает высокую отказоустойчивость благодаря наличию дополнительных волокон и встроенных средств...

Оптимальное управление монтажно-настроечными работами при...

локальная вычислительная сеть, монтаж локальной сети, настройка локальной сети, сетевое моделирование, сетевой график, временные параметры, событие

Конечно же, одной из главных задач является обеспечение безопасности обращения информации внутри сети.

Угрозы безопасности локальных вычислительных сетей

Угрозы безопасности информации локальных вычислительных сетей можно разделить на две большие группы

Защита от DoS — атак должна опираться на межсетевой экран.

Проектирование подсистемы сетевого сервиса | Статья в журнале...

Задача: Спроектировать подсистему сетевого сервиса кафедры университета.

Компьютерные сети, или сети передачи данных, проникли практически во все области жизни человека: теперь мы

Резервное копирование данных в локальной вычислительной сети.

Маршрутизация по виртуальным координатам в беспроводных...

Беспроводные сенсорные сети имеют ряд ключевых отличий от других типов беспроводных сетей передачи информации, таких как локальные

Применительно к вычислительным сетям их имитационные модели воспроизводят процессы генерации сообщений приложениями.

Выбор архитектуры локальной сети при проектировании систем...

Приступая к построению локальной сети, предварительно уясним содержание имеющихся исходных данных и целей задач, которые нам предстоит решить.

Оптимизация структуры сети Ethernet с точки зрения загруженности. Локальная вычислительная сеть является основной...

Задать вопрос