Реорганизация схемы управления и оптимизация сегмента сети передачи данных (стр. 8 из 13)
• способностью системы защитить данные от несанкционированного доступа;
• отказоустойчивостью - способностью скрыть от пользователя отказ отдельных элементов сети;
• расширяемость означает возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений и служб), наращивая длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной;
• масштабируемость означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается;
• поддержка разных видов трафика. Сеть должна обеспечить совместную передача традиционного компьютерного и мультимедийного трафика. Если сеть обладает поддержкой разных видов трафика эту сеть можно называть мультисервисной сетью;
• управляемость подразумевает собой возможность централизованно контролировать состояние магистральных и отдельных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности сети и планировать дальнейшее её развитие;
• совместимость или интегрируемость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение, то есть в ней могут сосуществовать различные операционные системы, поддерживающие различные стеки коммуникационных протоколов, и работать аппаратные средства и приложения от различных производителей.
1.6 Анализ домовой локальной вычислительной сети
Необходимость модернизации домовой локальной сети обусловлена следующими основными причинами:
1. На данный момент домовая сеть является сетью второго уровня построенная по технологии Gigabit Ethernet с использованием топологии звезда. На магистральных оптических линиях используются управляемые коммутаторы второго уровня и программируемый коммутатор третьего уровня в центре топологии.
2. Сеть не разделена на логические сегменты, т.е. маршрутизация трафика в сети не осуществляется. В следствии этого, с сети в одном broadcast домене оказываются около 6500 компьютеров. Этот фактор сказывается на качестве предоставляемых услуг доступа в Интернет, особенно по вечерам, когда активность широковещательного трафика в сети возрастает.
3. Входящий гигабитный Интернет канал в локальную сеть уже не может обеспечить должную скорость и требует его расширения.
4. Внедрение IP-телевидения вносит ряд проблем, связанных с передачей данных в реальном режиме времени. Для этого разработаны методики приоритезации трафика в сетях передачи данных. Текущее сетевое оборудование, установленное в локальной сети может обеспечить передачи данных в реальном режиме времени, но не при нынешней логической структуре и настройки, при имеющейся структуре возможны сбои в работе сервиса телевидение и сервиса IP-телефонии также критичного ко времени.
5. Нужно учесть, что постоянно поступают звонки от потенциальных пользователей на подключение к сети и нужно обеспечить запас производительности сети для новых пользователей.
6. Так же на рынке услуг связи существует конкуренция и для того, чтобы не растерять клиентскую базу, нужно идти в ногу с современными технологиями и сервисами локальных сетей.
Таким образом, настоящая архитектура сети уже не может обеспечивать должную пропускную способность каналов связи для внедрения новых услуг и повышения качества обслуживания клиентов.
1.7 Выводы по аналитической части
Рост клиентской базы, внедрение L2 услуг на построенной сети, влечёт за собой постоянное повышение нагрузки на коммутаторы всех уровней сети и border'ов, в целях недопущения перегрузки коммутаторов, снятия существующей предельной загрузки и для повышения качества предоставления услуг triple-play(данные, голос и видео), предлагается провести реорганизацию сети с минимальными финансовыми вложениями.
Исходя из анализа домовой локальной сети, однозначно можно сказать, что применяемая технология при модернизации сети останется Gigabit Ethernet, т.к. использование другой технологии экономически не выгодно и нецелесообразно. Так же эта технология экономически выгодна по цене за порт. Топологию менять нет смысла, так как это повлечет за собой строительство новых оптических трасс и потребует больших финансовые вложений, не говоря о всевозможных проблемах сопутствующих строительству новых каналов связи. Необходимо использовать как можно больше функций реализованных в имеющемся оборудование(DES-3526, DXS-3326GSR). Защита и управление на основе анализа пакетов и отслеживания состояния соединений, блокирование DoS-атак, списки контроля доступа (ACL).
1. Реорганизация инфраструктуры опорной сети для передачи голоса и видео, обеспечивающих улучшенное качество обслуживания, включая поддержку технологии для управления трафиком. Используя дифференцированные IP-услуги для приложений.
2. Вынести интерфейсы управления коммутаторов в отдельный VLAN, это позволит осуществлять удаленное управление и конфигурирование, через графический пользовательский интерфейс с помощью специального программного обеспечения или по протоколам Telnet, Secure Shell или Rlogin.
3. Централизованное оповещение о состоянии активного оборудования через протокол SNMP, что повысит возможность предупреждения и поиска неполадок в сети, наблюдение за загруженностью каналов связи.
4. Централизовать динамическую выдачу настроек сети пользователям, путём переноса dhcp-сервера с border'а на сервер находящийся в датацентре компании.
2 Проектная часть
2.1 Концепция развития домовой локальной вычислительной сети
С развитием информационных технологий люди передают по сетям передачи данных не только данные, но и голос, и изображение. Совокупность предоставления такого рода услуг, носит маркетинговый термин Triple-play, предполагающий наличие широкополосного доступа в сеть Интернет. Требования к такой услуге предъявляются высокие. Данные необходимо получать целиком. Голос необходимо слышать четко, не должно быть проблем с установкой связи, слышимостью. Видео должно быть качественным, не должно быть рассыпания картинки, зависаний изображений, звук и видео должны быть синхронизованы. Для того чтобы описанные критерии соблюдались, необходимо иметь надежную и качественную опорную сеть, где будет оптимально сбалансирована загрузка процессорной мощности коммутационного оборудования, пропускная способность каналов связи, паразитный трафик и шумы должны быть минимизированы чтоб не вызывать временных задержек.
Для реорганизации сети предлагаются следующие основные действия:
1. Вынести интерфейсы управления коммутаторов(management-интефейсов) в отдельный VLAN с выделением сети /21 для коммутаторов. Management-VLAN предлагается затерминировать на border. Выполнение этого пункта позволит исключить негативное влияние клиентского трафика на коммутаторы и позволит сократить размер ACL на ТКД за счёт выноса из него правил запрещающих пользователям подставлять ip-адреса из подсети management-интерфейсов коммутаторов. Вынос management'а будет осуществлён, не затрагивая предоставление сервисов клиентам
2. Перенести терминацию пользовательской подсети c border на У-2. На каждый У-2 выделить сеть /21, то есть 2045 адресов для клиентов. Выполнение данного пункта позволит сократить существующий огромный броадкаст домен в десятки раз, что во столько же раз снизит нагрузку на коммутаторы.
3. Поднять ospf-маршрутизацию между У-2 и border'ом, для направления трафика внутри района напрямую с У-2 на У-2 в обход border'а.
4.Вывести многоадресный трафик в отдельный VLAN из пользовательской подсети, это обеспечит беспрепятственный транспорт для введения нового бизнес процесса IP телевидения.
5. Централизовать динамическую выдачу настроек сети пользователям, путём переноса dhcp-сервера с граничного маршрутизатора на сервер находящийся в датацентре компании. Перенос будет осуществлён путём включения функции dhcp-relay на ТКД без прерывания сервиса клиентов. Выполнение данного пункта позволит нам выполнить последующие пункты данного проекта и получать дополнительную информацию о клиенте в полях dhcp option 82, которая может пригодиться для дальнейших разработок.
6. Поднять дистрибуцию статических маршрутов для сетей «локальных ресурсов» с У-2 в сторону клиентов, посредством протокола динамической маршрутизации OSPF. Данный протокол выбран из-за поддержки его операционными системами семейства Microsoft Windows. Данный пункт сделает более простой и удобной настройку клиентам. А главное добавит динамичность маршрутам прописываемых сейчас клиентами статикой
7. Перевести линки между ТКД и У-2 в полноценные транки. Данный пункт при необходимости, позволит легко внедрять QoS на домовой сети.
2.2 Аппаратное обеспечение модернизированной домовой локальной вычислительной сети
Модернизированная домовая сеть, построенная по логической схеме, представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1
Рассмотрим архитектуру широкополосной сети доступа. Ключевым моментом дизайна сети является трехуровневая модель построения сети. В сети можно выделить оборудование Уровня Доступа (Access Layer) - это свитчи, к которым подключены клиенты, Уровня Распределения (Aggregation Layer) - узловые свитчи (1ый, 2ой уровни и агрегаторы), Уровня Ядра сети (Backbone Layer).
Таким образом, общая схема сети делится на три уровня:
· Уровень доступа - осуществляет физическую концентрацию абонентских линий. Единицу оборудования данного уровня будем называть ТКД (Точка Коллективного Доступа). ТКД организует разделение абонентов на уровне Ethernet с использованием виртуальных сетей, обеспечивает ограничение скорости передачи данных на входе в сеть и осуществляет базовые функции безопасности.