Технологии построения и монтажа СКС центра обработки данных

Средства межсетевого экранирования обеспечивают:безопасное подключение к открытым сетям;разграничение межсетевого доступа на уровне сетевых протоколов;защиту СКС от сетевых атак со стороны сети Интернет и внешних сетей;контроль информационных потоков, направленных как в систему, так и из нее.Схема взаимодействия зон безопасности представлена на рисунке 1.Рис. 23 – Схема взаимодействия зон безопасностиВзаимодействие зон безопасности между собой осуществляется по следующим сетевым протоколам и портам (см. таблицу 16)Таблица 16Взаимодействие зон безопасности.ВходящаязонаИсходящаязонаСетевойпротоколСетевой портLANDMZTCPFTP, SMTP, DNS, HTTP, POP3, SFTP, HTTPS, SSMTP, SSL- POP.UDPDNS, NTP.LANInternetTCP-UDP-DMZLANTCPSMTP, DNS, POP2.UDPDNS.DMZInternetTCPFTP, SMTP, DNS, HTTP, POP3, SFTP, HTTPS, SSMTP, SSL- POP.UDPDNS, NTP.InternetDMZTCPFTP, SMTP, DNS, HTTP, POP3, HTTPS, SSMTP, SSL-POP.UDPDNS.InternetLANTCP-Средствами межсетевого экранирования предусмотрено разделение сети передачи данных на следующие зоны безопасности:зона LAN;зона DMZ;зона Internet.Технические характеристики межсетевого экрана:производительность межсетевого экрана (максимум) - 7 Гбит/с;производительность IPS (NSS 4.2.1) - 900 Мбит/с;максимальное количесво сессий - 512000;максимальное количество политик безопасности - 8192;встроенные порты - 4 x 10/100/1000BASE-T;дополнительные порты - 16 x 10/100/1000BASE-T;оперативная память - 2 Гбайт;flash-диск - 1 Гбайт;операционная система - JUNOS;переменное напряжение питания (АС) - 100-240 В;максимальная потребляемая мощность - 494 Вт;ширина - 46,2 см;глубина - 44,4 см;высота - 8,8 см;монтаж в стойку - 2 RU;вес -11,3 кг.2.5 Расчет оборудования для СКС в ЦОДКачество выполненного монтажа кабельной сети во многом определяет ее надежность, стабильность работы, и вероятность выхода из строя.В первую очередь, на стабильность и скорость работы вычислительной сети играет удаленность кабельных линий от источников электромагнитных помех. К числу подобных источников относятся мощные электрические нагрузки, преобразователи электроэнергии, трансформаторное оборудование и т. д. Выполним расчет производительности сетевого оборудования.Согласно выбранному варианту проектирования сети, рассчитаем нагрузку на узел агрегации согласно концентрации требуемой нагрузки.Расчет нагрузки в узлах коммутации произведем на основе оценочной методики, которая позволит составить технические требования к коммутационному оборудованию и интерфейсам для подключения этого оборудования в СД. [8].Вывод: для подключения рабочих станций на уровне доступа широкополосного доступа, абонентам сети понадобится канал со скоростью передачи 0,07 Гбит/с Производительность Ethernet-коммутатора узла агрегации и ядра сети должна быть не ниже 16327,02 пакетов в секунду. Для реализации транспортной сети между коммутаторами агрегации и ядром подойдет технология GigabitEthernet.ЗаключениеДанная выпускная работа направлена ​​на проектирование структурированной кабельной системы в доме для дата-центра (ЦОД).В процессе выполнения бакалаврской диссертации решаются следующие задачи:1) Рассмотрены технологии кабельных систем, аспекты проектирования структурированных кабельных систем и теоретические составляющие этого процесса.2) Выполнен проект структурированной кабельной системы в дата-центре, выполнены расчеты по проектированию СКС в соответствии с международным стандартом ISO 11801.3) При выполнении бакалаврской работы были рассмотрены сравнительные характеристики различных архитектур СКС. Также в работе анализируются основные принципы построения кабельных сетей, основные конструктивные детали и элементы.Подставленные в работе решения решения, технологии построения ЛВС, а также подобранное оборудование для реализации сети позволили создать компьютерную сеть, отвечающую всем требованиям надежности, безопасности, масштабируемости и сложности. Среди полученных результатов важны возможность дальнейшего расширения сети и высокая производительность, что немаловажно с учетом быстро растущих требований предприятия и увеличения объема передаваемой информации.Спроектированная СКС может работать с любым оборудованием, предназначенным для структурированных кабельных систем, и не зависит от производителя. Система универсальна и может включать в себя систему видеонаблюдения, пожарную сигнализацию, телефонную линию и, конечно же, компьютерную сеть. Разработанная структурированная кабельная система полностью отвечает всем поставленным требованиям технического задания.Список используемой литературыПроектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов [Книга] / авт. Семенов А Б. - Москва : АйТи-Пресс, 2008.Структурированные кабельные системы (издание 5-е) [Книга] / авт. Семенов А Б, Стрижаков С К и Сунчелей И Р. - Москва : АйТи-Пресс, 2006.Гольдштейн Б. С. Сети связи. Учебник для ВУЗов / Гольдштейн Б. С., Соколов Н. А., - М.: Санкт-Петербург: БХВ- Петербург, 2014. - 400 с.Кузин А.В. Компьютерные сети: Учебное пособие / А.В. Кузин. – 3-е изд., пеераб. и доп. – М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2015. – 192 с. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия/ М. Кульгин. – СПб.:Питер, 2014. – 704с. Гургенидзе, Мультисервисные сети и услуги широкополосного доступа / Гургенидзе. – М.: Издательство «Лори», 2002. – 324 с.Гольдштейн А. А. Справочник по телекоммуникационным протоколам. Протокол SIP. / Гольдштейн Б. С., А. А. - М.: Санкт- Петербург: БХВ-Петербург, 2014. - 348 с.Гольдштейн Б. С. Сети связи. Учебник для ВУЗов / Гольдштейн Б. С., Соколов Н. А., - М.: Санкт-Петербург: БХВ- Петербург, 2014. - 400 с.Проф. кэн Л.А. Сафонова, Г.Н. Смоловик. Экономическая эффективность инвестиционных проектов. Методология и инструментарий оценки. Монография - Новосибирск: СибГУТИ. - 2007 г. - 160 с.Гольдштейн Б.С. Call-центры и компьютерная телефония (2-е издание) / Гольдштейн Б.С., Фрейнкман В.А. - М.: БХВ - Санкт- Петербург, 2006. - 368 с.Гольдштейн Б.С. Протоколы сети доступа. Том 2. / Гольдштейн Б.С. - М.: БХВ - Санкт-Петербург, 2005. - 288 с.Гольдштейн А. А. SOFTSWITCH. / Гольдштейн Б. С. - М.: Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2006. - 365 с.Эрганова Н. Е. Широкополосная связь : учеб. пособие / Н. Е. Эрганова. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 160 с.Эрганова Н. Е. Практикум по методике построения телекоммуникационных сетей : учеб. пособие / Н. Е. Эрганова. - Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед.ун-та, 2011. - 89 с.Эрганова Н. Е. Практикум по информационным технологиям : учеб. пособие / Н. Е. Эрганова. - Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2011. - 50 с.Партыка, Т. Л. Информационная безопасность : Учебное пособие / Т.Л. Партыка, И.И. Попов. – 5-e изд., перераб. и доп. – М.: Форум: НИЦ ИН-ФРА-М, 2014. – 432 с. Приказ ФСТЭК России от 18.02.2013 N 21 (ред. от 23.03.2017) «Об утверждении Состава и содержания организационных и технических мер по обеспечению безопасности персональных данных при их обработке в инфор-мационных системах персональных данных. – URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_146520/ (дата обращения 20.12.2020) Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. № 197-ФЗ (с изм. от 29 декабря 2020 г.) // Собрание законодательства РФ. 2002. № 1 (ч. 10). Ст. 209 – 231.Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. (Утверждены приказом Минтруда РФ от 24.07.2013 № 328н.) Приказом Минтруда России о 19.02.2016 №74н внесены изменения в Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок.(В редакции Приказа Минтруда от 15.11.2018 г. №704н)Вступили в силу с 25.01.2019 г.Правила по охране труда в организациях связи. (Утверждены приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 5.10.2017 №712н). Вступили в действие с 16.02.2018 г.ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования (с Изменением N 1)Хорев, П. Б. Программно-аппаратная защита информации : учебное пособие / П.Б. Хорев. – М.: Форум, 2014. – 352 с. Федеральный закон от 27.07.2006 N 152-ФЗ (ред. от 31.12.2017) «О персональных данных».–URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc _LAW_61801/ (дата обращения 10.04.2019 г.) Федеральный закон от 27 июля 2006 г. № 149-ФЗ (ред. от 18.03.2019) «Об информации, информационных технологиях и о защите и информации». – URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW _61798/ (дата обращения 20.04.2019) Бабаш, А.В. Информационная безопасность / А. В. Бабаш, Е. К. Ба-ранова, Ю. Н. Мельников. – М.: КноРус, 2014. – 136 с. Баранова, Е. К. Моделирование системы защиты информации: Практикум : Учебное пособие / Е.К.Баранова, А.В.Бабаш – М.: ИЦ РИОР: НИЦ ИНФРА-М, 2016. – 120 с. Васильков А. В.Безопасность и управление доступом в информаци-онных системах: учебное пособие / Васильков А.В., Васильков И.А. – М.:Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2015. – 368 с. ВиснадулБ.Д. Основы компьютерных сетей : Учебное пособие / Б.Д. Виснадул, С.А. Лупин, С.В. Сидоров.; Под ред. Л.Г.Гагариной – М.: ИД ФОРУМ: НИЦ Инфра-М, 2014. – 272 с. Приложение 1. Расчет производительности вычислительной сетиЧтобы сформулировать требования к производительности сетевого оборудования, вычислим пропускную способность разработанной локальной сети[14]Чтобы реализовать услуги VoIP в сети, вы должны выполнить условия:общее число областей обслуживания управляемого коммутатора Nzone = 1;число используемых маршрутизаторов GK = 2 (один первичный, один резервный);общее число голосовых портов, приходящихся на один из маршрутизаторов NP = 100;число шлюзов -2;общее число интерфейсов от E1 до PSTN = 6;Примечание:В зависимости от используемого типа кодека могут отличаться конечные результаты расчетов, а также изменяться конечная время выполнения звонка.Кроме того, тип примененного приложении влияет на результат. Например, передача музыки абоненту, который ожидает ответа оператора, не позволяет использовать средства подавления паузы.Определение параметров КС с целью реализации услуг доступа к сети InternetЧисло пользователей, которые работаю на средней скорости, определяется по выражению:,(П1.1)где ННР – общее число пользователей сети (общее число пользователей с доступом к Интернету равно 150, DP – характеристика проникновения трафика данных, DAAF – фактор активности).Общее число пользователей, которые со средней производительностью реализуют доступ к данным. Число единовременно передающих информацию сотрудников компании можно определить по следующему выражению:,(П1.2)где - коэффициент пиковой активности.Для определения необходимой пропускной способности для среднего и пикового трафика необходимо вычислить среднюю и пиковую пропускную способность для трафика в ННН, а затем выбрать максимальное значение.Рассмотрим данные для пакета Ethernet.Средняя пропускная способность для трафика в ЧНН и нисходящей части:, (П1.3)где - среднее значение скорости доступа к информации, которое приходится на одного пользователя. Для трафика в нисходящем направлении данное значение составляет 0,17 Мбит/с, а для восходящего направления 0,03 Мбит/с. При этом параметр ОН характеризует отношение длин заголовка к общей длине пакета для различных направлений трафика:Для нисходящего – 0,1;Для восходящего – 0,15[2].,.Предельная ширина полоса пропускания во время часа наибольшей нагрузки составляет:, (П1.13)где - максимальная ширина скорости доступа на одного абонента; - число активных клиентов при максимальной нагрузке на сеть в час наибольших нагрузок.,Вычислим необходимую скорость доступа. Определим предельное значение между максимальной и средней скоростями доступа:,(П1.14)Следовательно, скорость доступа на один узел будет равна:,.Вывод:Для обеспечения требуемых услуг предоставления доступа к сети Internet требуется скорость для каждого узла составляющая.Определение параметров сети реализующих услуги видеоконференцийВидеопотоки, полученные абонентами, отличаются по своим характеристикам. Трансляции могут транслироваться в режиме реального времени или в записях. В то же время видеопотоки могут быть групповыми (многоадресные) или индивидуальными (одноадресные).В режиме одноадресной передачи потоки передаются из одного источника видео (видеосервер) до одного пункта назначения (то есть видео по запросу).В режиме многоадресной передачи видеопотока транслируются из одного источника к многим направлениям. Этот режим используется для трансляции в режиме реального времени программ, полученных со спутника, а также для трансляции программ с видеосервера по предварительно составленному графику (NVoD) [12].Мы будем рассчитывать трафик отдельно для услуг:видеоконференции;мультимедиа.Общее число пользователей, которые приходятся на узел можно вычислить на основании коэффициента IPVS MarketPenetration. Данный коэффициент характеризует относительное число пользователей, использующих функции видеосвязи, которые реализует сеть. Для вычисления среднего числа пользователей воспользуемся отношением: , (П1.15)где NS – общее число клиентов, FN – общее число оптических сетевых узлов. ,Общее число клиентов на одном оптическом сетевом узле, пользующихся услугами интерактивного телевидения одновременно:, (П1.16)где - коэффициент проникновения услугами IPTV; - процент клиентов, пользующихся услугами IPTV в ЧНН; - коэффициент, показывающий сколько различных программ одновременно принимается в аудитории (по социологическим исследованиям показателей).[6],Общее число индивидуальных потоков, соответствующих количеству клиентов, использующих услугу индивидуального видео, определяется:, (П1.17)где - коэффициент проникновения услуги индивидуального видео из всего объема клиентов; - общее число клиентов, приходящихся на один видеопоток.,Общее число потоков в режиме multicast:, (П1.18)где - общее число клиентов, принимающих групповые потоки.,Рассчитаем максимальное общее число видеопотоков среди доступных, которые будут использоваться абонентами в режиме multicast:, (П1.19)где - общее число доступных видеопотоков; - процент максимального использования видеопотоков..Таким образом, в сегменте с 150 активными абонентами необходимо транслировать 18 групповых видеопотоков из 25 доступных.Средняя битовая скорость одного видеопотока, формате MPEG-2:, (П1.20)где VSB = 4 Мбит/с – скорость трансляции потока в формате MPEG-2; SVBR = 0,2 – запас на вариацию битовой скорости; OHD = 0,1 – отношение длины заголовка к общей длине пакета во входящем потоке..Зная общее число видеопотоков и среднюю скорость одного видеопотока, посчитаем полосу пропускания для группового вещания:, (П1.21).Расчет параметров трафика передачи данныхВ соответствии с этим число активных клиентов определяется по формуле:, (П1.23)где TS – число клиентов на одном сетевом узле; DAAF = 80%. ,Объем передаваемых данных намного меньше объема принимаемых. Определим среднюю пропускную способность для приема данных:, (П1.24)где ABDS = 1,1 Мбит/с – средняя скорость приема данных; OHD – отношение длины заголовка к общей длине пакета во входящем потоке.Средняя пропускная способность для передачи данных определяется:, (П1.25)где AUBS = 0,5 Мбит/с – средняя скорость передачи данных, OHU – отношение длины заголовка IP пакета к общей длине в исходящем потоке.Общее число клиентов, передающих или принимающих данные в течение некоторого короткого промежутка времени определяет пиковую пропускную способность сети. Общее число таких клиентов в ЧНН определяется коэффициентом DPAF:, (П1.26)Пиковая пропускная способность определяется за промежуток времени в 1 сек. Пиковая пропускная способность, требуемая для приема данных в ЧНН, определяется по формуле:, (П1.27)где PDBS = 5,2 Мбит/с – пиковая скорость приема данных.Пиковая пропускная способность для передачи данных в ЧНН:, (П1.28)где PUBS = 2,1 Мбит/с – пиковая скорость передачи данных.Для разработки сети необходимо использовать максимальное значение полосы пропускания среди пиковых и средних значений для исключения перегрузки сети:, (П1.29), (П1.30)Общая полоса пропускания для приема и передачи данных для нормального функционирования сетевого узла:, (П1.31)Произведенный расчет позволяет оценить требуемую производительность сетевого оборудования для обеспечения расчетных технические характеристики сети.