Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов IV курса
Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов, 295.22kb.
- Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов, 452.76kb.
- Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов, 1673.35kb.
- Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов, 223.36kb.
- Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 116.18kb.
- Рабочая программа и задания на курсовую работу с методическими указаниями для студентов, 510.34kb.
- Рабочая программа и задание на контрольную работу c методическими указаниями для студентов, 843.29kb.
- Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 526.56kb.
- Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 1259.29kb.
- Рабочая программа и задания на курсовую работу с методическими указаниями для студентов, 179.7kb.
Перечень тем лекционных занятий
№ п/п | Наименование темы | Кол-во часов |
1 | Классификация КИС, состав и назначение компонентов КИС | 2 |
2 | Информационные технологии, используемые в КИС | 2 |
3 | Принципы построения виртуальных локальных сетей | 2 |
4 | Алгоритмы и протоколы маршрутизации | 2 |
5 | Создание локальных и глобальных связей с использованием маршрутизаторов. Межсетевая операционная система Cisco IOS. Конфигурирование маршрутизаторов | 4 |
ЛИТЕРАТУРА
Основная
- Хилл Б. Полный справочник по Cisco. М.: Издательский дом “Вильямс”, 2004. – 1088 с.
- Яковлев В.В., Корниенко А.А. Информационная безопасность и защита информации в корпоративных сетях железнодорожного транспорта. Учебник для вузов ж.-д. транспорта/ Под ред. В.В.Яковлева. – М.: УМК МПС Росси, 2002. – 328 с.
- Амато, Вито. Основы организации сетей Cisco, том 1.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом ”Вильямс“, 2002. – 512 с.
- Амато, Вито. Основы организации сетей Cisco, том 2.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом ”Вильямс“, 2002. – 464 с.
- Хьюкаби Д., Мак-Квери С. Руководство Cisco по конфигурированию коммутаторов Catalyst. М.: Издательский дом “Вильямс”, 2004. – 560 с.
- Ирвин Дж., Харль Д. Передача данных в сетях: инженерный подход. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 448 с.
- Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. / В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. – СПб.: Питер, 2006. – 958 с.
Дополнительная
- Олифер В.Г., Олифер Н.А. Новые технологии и оборудование IP-сетей. – СПб.: Издательство “Питер”, 2000. – 672 с.
- CCNA: Cisco Certified Network Associate. Учебное руководство. / Т.Лэммл, Д.Портер, Д.Челлис. – М.: Издательство “Лори”, 2000. – 614 с.
- Вендров А. Проблемы выбора аппаратно-программной платформы, соответствующей потребностям прикладной области. – http//www.citforum.ru./hardware/app_kis/
Задание на курсовую работу
1. Общие требования к выполнению курсовой работы
Курсовая работа выполняется на листах формата А4. На титульном листе должны быть указаны данные студента и его учебный шифр. Вариант задания определяется по двум последним цифрам учебного шифра в соответствии с табл. 1. В курсовой работе должны быть выполнены все пункты задания, которое приводится в начале работы. Курсовые работы, не соответствующие указанным требованиям, возвращаются студенту без рецензии.
- ^ Задание на курсовую работу
Разработать корпоративную информационную систему фирмы, центральный офис которой расположен в г. Москва. В состав фирмы входит 4 филиала, которые расположены в следующих городах: Воронеже, Нижнем Новгороде, Саратове и Смоленске. В каждом филиале имеются удаленные офисы. Исходные данные о составе корпорации приведены в табл. 1.
Табл.1. Варианты задания на курсовую работу
Цифра шифра | Центральный офис | Филиалы | |||||
Корпуса | Отделы | Компьютеры | Учетные записи | Удаленный офис | Отделы | Компьютеры | |
0 | 1 | 10 | 500 | 15000 | 2 | 4 | 150 |
1 | 2 | 9 | 450 | 20000 | 3 | 3 | 160 |
2 | 3 | 8 | 400 | 25000 | 4 | 4 | 170 |
3 | 4 | 7 | 350 | 30000 | 3 | 3 | 180 |
4 | 3 | 8 | 400 | 25000 | 2 | 4 | 190 |
5 | 2 | 9 | 450 | 20000 | 1 | 3 | 200 |
6 | 1 | 10 | 500 | 15000 | 2 | 4 | 190 |
7 | 2 | 9 | 450 | 20000 | 3 | 3 | 180 |
8 | 3 | 8 | 400 | 25000 | 4 | 4 | 170 |
9 | 4 | 7 | 350 | 30000 | 3 | 3 | 160 |
Примечание. По последней цифре шифра определяется количество корпусов и компьютеров в центральном офисе, число удаленных офисов и отделов в филиалах. Количество отделов в центральном офисе и учетных записей в базе данных, а также количество компьютеров в филиалах выбирается по предпоследней цифре шифра. Предполагается, что число компьютеров, используемых в удаленных офисах, не превышает 10 и выбирается студентом самостоятельно. Кроме этого, студент самостоятельно определяет количество этажей в корпусах (не менее 2 этажей), распределяет компьютеры по отделам.
Замечание. До 40% компьютеров в центральном офисе и филиалах могут использоваться для целей обучения.
В процессе выполнения курсовой работы студенты должны решить следующие задачи:
- Распределить все компьютеры фирмы, в том числе и в филиалах, на две группы: административную и общего пользования;
- Разработать общую схему IP-адресации фирмы. В административных сетях все компьютеры должны иметь статические адреса, а в сетях общего пользования – динамические. Для этих целей рекомендуется использовать протокол динамического конфигурирования хостов (DHCP);
- Выбрать и обосновать операционную систему, используемую в КИС, сетевую операционную систему, СУБД, бухгалтерские программы, программное обеспечение управления КИС и т.д. При выборе СУБД считать, что каждая учетная запись занимает 10 Мбайт, а их количество увеличивается каждый год на 30%;
- Определить число и типы серверов, используемых в КИС, а также места их расположения;
- Выбрать и обосновать типы каналов связи между корпусами центрального офиса, между центральным офисом и филиалами и между филиалами и удаленными офисами;
- Провести выбор активного коммуникационного оборудования, такого как маршрутизаторы, коммутаторы, модемы и определить места их расположения;
- Разработать списки управления доступом к сетевым ресурсам и Internet, принимая во внимание тот факт, что доступ к компьютерам административной группы должен быть ограничен, а некоторым из них должен быть ограничен доступ в Internet;
- Разработать структурную схему корпоративной сети.
Предполагается, что данная реализация сети будет функционировать как минимум 7-10 лет. Поэтому необходимо принять во внимание возможность 100% роста локальных сетей. Полоса пропускания канала к каждому хосту должна составлять не менее 1 Мбит/с, а к каждому серверу не менее 100 Мбит/с в пределах локальной сети.
Допускается использовать в сети только два маршрутизируемых протокола: TCP/IP и Novell IPX.
Также необходимо предусмотреть обеспечение доступа к Internet с любого компьютера КИС, кроме компьютеров бухгалтерии и экономического отдела.
Все проектные решения должны быть оптимизированы по критерию качество – цена.
^ 3. Методические указания к выполнению курсовой работы
3.1. Разработка общей схемы IP-адресации фирмы
При выполнении этой части курсовой работы предполагается, что студенты знакомы с такими вопросами как: классы IP-адресов, адресация подсетей, маски подсетей, планирование подсетей, которые изучались в рамках дисциплины ”Информационные сети“. Подробно эти вопросы освещены в [3] с. 83 – 99, [7] с. 367 – 383, [9] с. 99 – 121. Рекомендуется хостам присваивать адреса из зарезервированных для локальных целей диапазонов адресов: для класса А – это сеть 10.0.0.0, в классе В – это диапазон из 16 номеров сетей 172.16.0.0 – 172.31.0.0, в классе С – это диапазон из 255 сетей – 192.168.0.0 – 192.168.255.0. Для подключения компьютеров к сети Internet необходимо предусмотреть прокси-сервер.
^ 3.2. Выбор и обоснование программного обеспечения КИС
В соответствии с [2] любая КИС может быть представлена в виде пятиуровневой иерархической модели. Верхний уровень образует прикладное программное обеспечение (ПО), следующий – платформенное ПО, третий – операционные системы (ОС), четвертый и пятый – аппаратные средства и корпоративная сеть.
В прикладной уровень входят системы управления ресурсами предприятия, поддержки принятия решений, автоматизации проектно-конструкторской деятельности, управления производственным процессом и высокоуровневые средства разработки приложений. Под приложением понимается программное обеспечение, которое непосредственно требуется пользователю, например базы данных, электронная почта, электронный документооборот и т.д.
Основу платформенного ПО составляют системы управления базой данных (СУБД) – Data Base Management System и ориентированные на определенную архитектуру инструментальные средства разработки приложений.
Наиболее распространенными являются следующие СУБД: Oracle, Informix, DB2 (компания IBM), SQL-сервер (компания Microsoft), Sybase, Ingress (компания Computer Associates), Teradata (компания NCR) и ADABAS (компания SAS Institute). Диапазон возможных решений при выборе той или иной СУБД, как правило, ограничен принятой в качестве прототипа прикладной системой управления, а критерием предпочтения является соответствие возможностей аппаратной и системной (ОС+СУБД) платформ по обеспечению требуемого уровня производительности, надежности и масштабируемости. Информационные системы корпораций предъявляют очень высокие требования к этим системным характеристикам. В настоящее время наиболее полно данным требованиям отвечают высокопроизводительные серверы и рабочие станции под управлением различных вариантов ОС UNIX (Sun OS, Solaris, HP-UX, IRIX, AIX, SCO), далее следуют OS/390 и Windows NT.
Важной характеристикой программно-аппаратной платформы КИС является ее способность эффективно наращивать производительность, пропускную способность, объемы хранимых и обрабатываемых данных посредством увеличения числа и мощности процессоров, объемов внешней и оперативной памяти и других ресурсов вычислительной системы. Это свойство платформы обычно называют масштабируемостью. Масштабируемость обеспечивается архитектурой и конструкцией компьютера, а также программными средствами ОС и СУБД.
Серверы компаний HP и Sun Microsystems, работающие под управлением ОС UNIX, наилучшим образом подходят для баз данных с объемом свыше 100 Гбайт. Что же касается Windows NT, то наиболее перспективным представляется использование этой ОС для настольных систем и серверов рабочих групп. Обусловлено это тем, что она пока не обеспечивает требуемого для критичных с точки зрения производственного процесса приложений уровня производительности, надежности и масштабируемости.
В 90-е гг. во всем мире получили широкое распространение компьютерные системы, работающие под управлением ОС S/390. Компания IBM поддерживает три основные ОС этого семейства: VM/ESA, VSA/ESA и OS/390. Каждая из них имеет свои особенности, подходящие для конкретных задач:
- VM/ESA (Virtual Machine /Enterprise Systems Architecture) — операционная система, представляющая собой гибкую сетевую платформу для открытых распределенных вычислений, например это экономичное решение для конфигураций, требующих обработки большого объема транзакций;
- VSE /ESA (Virtual Storage Extended/Enterprise Systems Architecture) — ОС, ориентированная для систем обработки транзакций;
- OS/390 — универсальная операционная система, совместимая с большим числом приложений и платформ. На ней работают многие приложения UNIX и Windows NT.
Семейство компьютеров IBM S/390 включает в себя большое число моделей, перекрывающих широкий диапазон производительности и масштабируемости – от систем IBM S/390 Multiprise 2000, предназначенных для малых предприятий, до IBM S/390 Parallel Enterprise Servers-Generation 4, используемых в больших корпорациях. В 1999 г. компания IBM анонсировала выпуск серверов Generation 6, в которых впервые применены микропроцессоры с медными проводниками. На этой базе развивается новая 12-процессорная система G6 с производительностью 1600 MIPS.
На сегодняшний день все больше утверждается мнение о том, что мейнфрейм – идеальная компьютерная платформа для организации сервера баз данных. Кроме СУБД DB2 производства IBM на мейнфрейме могут работать такие СУБД, как ADABAS, Oracle и др. Например, система управления производством SAP R/3 может использовать любую из перечисленных СУБД.
Над разработкой новых приложений для OS/390 и обеспечением поддержки в ней старых приложений, кроме IBM, работают такие фирмы, как Lotus, Tivoli, Software AG, Oracle, SAP, Computer Associates и др. Создаваемые ими приложения ориентируют мейнфрейм как базу для создания централизованной структуры управления предприятием. Например, система управления производством BAAN содержит на мейнфрейме не только сервер СУБД DB2, но и сервер приложений.
^ 3.3. Выбор типов серверов и мест их расположения
В основе выбора типов серверов и мест их расположения лежит предположение, что разрабатываемая корпоративная сеть будет обслуживать различные рабочие группы: административную, экономическую, бухгалтерскую, статистическую, общего пользования и т.п.
Одним из ключевых моментов успешного проектирования корпоративной сети является правильное понимание функций серверов и особенностей их размещения. Серверы предоставляют доступ к файлам, печать, связь и службы приложений, таких как обработка текстов, базы данных. Серверы чаще используются не в качестве рабочих станций, а работают под управлением специализированных операционных систем, таких как NetWare, Windows NT, UNIX и Linux. В настоящее время каждый сервер обычно выделяется для выполнения одной функции, например, функции почтового или файлового сервера.
Серверы можно разделить на два отдельных класса: серверы предприятия (enterprise servers) и серверы рабочих групп (workgroup servers). Сервер предприятия поддерживает всех пользователей сети, предоставляя им различные службы, такие как электронная почта или служба доменных имен (DNS). Поскольку серверы электронной почты и DNS выполняют централизованные функции, они могут понадобиться каждому члену организации. С другой стороны, сервер рабочей группы обслуживает определенную группу пользователей и предлагает им такие службы, как обработка текстов или совместный доступ к файлам, то есть функции, которые могут понадобиться только некоторым группам пользователей.
Серверы предприятия должны размещаться в главной распределительной станции (main distribution facility, MDF). В этом случае поток данных на серверы предприятия будет идти только к MDF, не проходя через остальные сети. В идеальном случае серверы рабочих групп следует размешать в промежуточных распределительных станция (intermediate distribution facilities, IDF), no возможности ближе к пользователям, использующим приложения этих серверов. Для этого необходимо непосредственно соединить серверы с MDF или IDF. Если расположить серверы рабочих групп близко к пользователям, то поток данных будет проходить по инфраструктуре сети прямо к IDF, не затрагивая других пользователей в этом сегменте. Внутри MDF и IDF коммутаторы второго уровня должны иметь для этих серверов ширину полосы пропускания не менее 100 Мбит/с.
Следует разделить файловые серверы проекта на серверы предприятия и серверы рабочих групп, а затем разместить их в сети согласно ожидаемому характеру потока данных пользователей и исполняемым функциям.
^ Серверы DNS и электронной почты. В каждом офисе должен находиться DNS-сервер и служб электронной почты (так называемый локальный почтовый офис), обслуживающий всех сотрудников этого офиса. В удаленных офисах DNS-сервер может отсутствовать.
^ Административный сервер. В каждом офисе должен быть административный сервер для выполнения административных функций. Этот сервер должен использовать семейство протоколов TCP/IP и быть доступным только административному персоналу.
^ Библиотечный сервер. В фирме реализуются автоматизированная система библиотечной информации и поисковая система для интерактивного обучения и для исследовательских целей. Этот сервер должен использовать TCP/IP в качестве протокола третьего и четвертого уровня эталонной модели OSI. Сервер предназначен для всех сотрудников фирмы.
^ Сервер приложений. Все компьютерные приложения, такие как СУБД, бухгалтерские программы, текстовые редакторы и т.п., должны размещаться на центральном сервере каждого офиса.
^ Другие серверы. Любые другие серверы, установленные в фирме, должны рассматриваться как серверы отделов (рабочих групп) и размещаться в соответствии с потребностями доступа к ним групп пользователей. В качестве примера можно привести сервер с обучающим приложением для определенной группы.
В разрабатываемой корпоративной системе должна быть реализована сеть Intranet, которая представляет собой одну из типичных конфигураций локальных сетей. Web-серверы в сети Intranet отличаются от публичных Web-серверов тем, что без соответствующего разрешения и пароля получить доступ к сети Intranet какой-либо организации невозможно. Сети Intranet спроектированы таким образом, что доступ к ним имеют только пользователи, имеющие право доступа к внутренней сети организации. Внутри Intranet устанавливаются Web-серверы, а броузеры используются в качестве общего средства доступа к информации, например, к финансовым, графическим и текстовым данным, хранящимся на этих серверах.
На выбор серверной платформы КИС влияют такие факторы как: назначение сервера, количество пользователей, которые будут обращаться к серверу, объем информации, которая будет на них храниться, ее важность и ценность, финансовые возможности фирмы и т.д. Поэтому технические характеристики серверов, используемые в КИС, могут существенно разниться. Так, например, в качестве сервера баз данных, как правило, используются многопроцессорные UNIX-серверы компаний HP и Sun Microsystems, а в некоторых случаях – мейнфреймы компании IBM. В тоже время сервер печати может быть реализован на PC со средними характеристиками.
^ 3.4. Выбор типа каналов связи
В корпоративных сетях используется два типа каналов: выделенные линии и коммутируемые соединения. Структура этих каналов показана на рис. 1.
3
.4.1. Выделенные линии
Выделенные линии (leased lines) обеспечивают постоянное пользование службой. Они обычно используются для передачи цифровых данных, голосовых данных и, иногда, видеоданных. При проектировании сети передачи данных выделенные линии обычно обеспечивают базовое или магистральное соединение между центральным офисом корпорации и его филиалами, а также связь между локальными сетями.
Использование выделенных линий считается основным вариантом при проектировании корпоративных сетей. Для осуществления связи по выделенной линии с каждым удаленным филиалом необходимы порт маршрутизатора, адаптер CSU/DSU и реальная линия от провайдера. Однако стоимость поддержки выделенных линий может стать достаточно большой, если они используются для соединения между собой большого количества участков.
Связь по выделенной линии с постоянным доступом осуществляется по последовательным каналам типа ”точка-точка”. Соединения обычно осуществляются с использованием синхронных последовательных портов маршрутизаторов. При этом скорость передачи данных может достигать 2 Мбит/с (Е1). Различные методы инкапсуляции на канальном уровне обеспечивают гибкость и надежность при передаче данных пользователя. Выделенные линии такого типа являются идеальным решением для сред с передачей большого и стабильного количества данных. Однако использование выделенной линии может оказаться неэффективным в финансовом отношении, поскольку за нее приходится платить и в том случае, когда данные не передаются.
Поэтому выделенные линии следует использовать для создания ядра распределенной сети. В процессе проектирования необходимо определить требуемое количество таких линий и оборудование, которое необходимо для них приобрести (такое, как CSU/DSU).