Міністерство освіти та науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра ІСМ
Курсова робота
з курсу
“Комп’ютерні мережі”
на тему
“Мерія м. Львів. – комлексна мережа мерії”
Всткп
Курсова робота присвячена проектуванню мережі,потрібної для інформаційної системи мерії міста Львова з врахуванням організаційної та територіальної структур мерії.
Розроблено проект комп’ютерної мережі мерії.
Запропоновано варіант апаратного та програмного забезпечення для мережі, для серверного і клієнтського вирішення. А саме: моделі серверів та робочих станцій, системні операційні системи для клієнта і сервера, програмне забезпечення для сервера бази даних, прикладне програмне забезпечення.
Зроблена приблизна оцінка вартості проекту. Оцінено вартість апаратного та програмного забезпечення компонентів мережі, клієнтської і серверної частини.
ЗМІСТ
Завдання 2
Вступ 3
Розділ 1 Постановка задачі та опис об’єкта дослідження 4
1.1.1 Опис діяльності досліджуваного об’єкта. 4
1.1.2 Структура підрозділів мерії, їх географічне розташування. 4
1.1.3 Постановка задачі. 5
1.1.4 Задачі, вирішення яких покладається на проектовану мережу: 8
Розділ 2 Вибір компонент інформаційної системи 9
2.1 Вибір серверного вирішення 9
2.2 Вибір клієнтської частини 11
2.3 Вибір мережевого вирішення 12
2.4 Вибір системного програмного забезпечення 18
2.5 Вибір прикладного ПЗ 19
2.6 Розробка підсистеми діагностики, керування, забезпечення безпеки даних 21
2.7 Підсумки 22
2.8 Спеціальна частина………………………………………………………….23
Висновки
Література
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ ТА ОПИС ОБ’ЄКТА ДОСЛІДЖЕННЯ
Об’єктом дослідження є комплексна мережа мерії міста Львова.
Опис діяльності досліджуваного об’єкта.
Мерія – інститут виконавчої влади місцевого значення, керована головою місцевої виконавчаї влади – мером. Основними функціями, що вирішуються в мерії, є:
Вирішення нагальних проблем регіону
Розподіл економічних цінносей та формування бюджету міста
Виконання ремонтних робіт та підтримка працездатності доріг та будівель міста
Керування та налагодженгня співпраці з іншими органами місцевого самоврядування.
Структура підрозділів мерії, їх географічне розташування.
Основні підрозділи мерії (дирекція, заступники з різних питань, бухгалтерія) розташовані в центральній частині будівлі, а допоміжні відділи – у правому крилі будівлі. Просторовий план мерії поданий на рис. 1.
Рис. 1. План мерії міста Львова
Постановка задачі.
Для автоматизації задач мерії та ефективної роботи з відвідувачами та працівниками необхідна розробка інформаційної системи мерії.
Проектована система мерії складатися з таких компонентів. Усі дані системи зберігаються на сервері бази даних. Відвідувач реєструється та йому призначають час зустрічі. Також проектована система повинна дозволяти зберігати інформацію про зустрічі, здійснювати їх календарне планування.
Основними функціями проектованої інформаційної системи повинна бути автоматизація роботи з працівниками, відвідувачами, представниками інших органів влади, юридичними та фізичними особами, а також автоматизація процесу документообігу.
Електронний документ - документ, інформація в якому зафіксована у вигляді електронних даних, включаючи обов'язкові реквізити документа. Склад та порядок розміщення обов'язкових реквізитів електронних документів визначається законодавством. Електронний документ може бути створений, переданий, збережений і перетворений електронними засобами у візуальну форму. Візуальною формою подання електронного документа є відображення даних, які він містить, електронними засобами або на папері у формі, придатній для приймання його змісту людиною
З документами — незалежно від їхнього змісту — необхідно виконувати деякі загальні операції: приймати і відправляти, реєструвати, передавати за призначенням, контролювати хід їхнього виконання, давати довідки по документах
Типовий «цикл життя» документу в органі влади — виробничий цикл по роботі з документами — представлений на рис. 2.
Документ, що надійшов ззовні, спочатку повинен бути зареєстрований. Це означає, що йому присвоюється унікальний реєстраційний номер, що заноситься до журналу або картотеки разом з інформацією про документ.
Після цього документ починає рух по відділах мерії. Практично на будь-якому етапі руху документ може бути через непотрібність списаний у справу, що відповідним чином реєструє діловод. Після списання документ, якщо це передбачено інструкцією з діловодства, передається на архівне зберігання або знищується відповідно до прийнятих правил архівного збереження.
На початку руху документ потрапляє до посадових осіб, зазвичай керівників, які визначають, хто, що і у який термін повинен зробити по даному документу — «виносять» резолюції. Ці резолюції деталізуються доти, поки документ не потрапляє до виконавців.
Виконавці, у міру виконання резолюцій по документу, повертають його разом із звітами керівникам — авторам резолюцій, які повинні оцінити результати виконання і прийняти рішення про подальшу долю документа. По завершенні роботи над документом він списується у справу.
Як правило, у результаті виконання резолюції виконавцем створюється внутрішній або вихідний документ. Однак в окремих випадках під виконанням резолюції можуть матися на увазі активні дії службовців.
Рис. 2 Цикл життя документа
Проектована мережа повинна забезпечувати зв’язок між підрозділами мерії і такі сервіси:
Файловий сервіс;
Сервіс друку;
Бази даних.
Задачі, вирішення яких покладається на проектовану мережу:
Зв’язок з підрозділами мерії;
Централізований доступ до бази даних, зберігання даних на сервері бази даних з розмежуванням прав доступу;
Забезпечення інформаційної безпеки та збереження даних.
ВИБІР КОМПОНЕНТ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ
Вибір серверного вирішення
Як вже було сказано серверне вирішення повинно реалізовувати такі сервіси:
Файловий сервіс;
Сервіс друку;
Бази даних.
Усі сервіси буде вирішувати сервер локальної мережі (сервер1), який знаходяться у серверній (рис. 1).
Спочатку розглянемо вирішення сервера бази даних. Для цього може бути використаний сервер для середнього підприємства. Він має бути потужним, щоб забезпечити швидкий доступ до бази даних всім користувачам. Для цього оберемо 8-процесорний сервер, з великим дисковим простором (3х250.0 Gb) на SCSI дисках, також обладнаємо його DVD-RW приводом, для того щоб можна було робити резервні копії бази даних, 32Gb оперативної пам’яті та 22-дюймовим монітором фірми Samsung.
Для друку всякого роду документів (наказів, розпоряджень, звітів) нам знадобляться друкарки, які ми під’єднаємо до сервера друку. Оскільки для таких задач найкраще надаються лазерні друкарки, то зупинимо свій вибір на моделі LaserJet P2035 фірми Hewlett Packard.
Також непогано було б встановити джерело безперебійного живлення на випадок зникнення струму в мережі.
Конфігурації сервера має виглядати приблизно так:
№
Назва (призначення) пристрою
Марка
Технічні характеристики
Кількість
Вартість одного
Сумарна вартість
1
Сервер
#003206, Intel, SRPM8, up to 8, CPU Xeon,, 700MHz/cache, 1Mb (up to 2Mb), 8CPU
32Gb ECC Reg., 3x250.0 U160W, SCSI IBM, int. Video, DVD-RW Teac 16/10/40x, 22''SM 757DFX
1
$15000
$15000
3
Джерела безперебійного живлення
Riello Dialog Plus DLP 200, On-line, 2000VA, ПЗ в комплекті
2
$500
$1000
4
Друкарка
LaserJet P2035
A4, 1200dpi, 2500,10ppm, int mem 8 MB, LPT
4
$340
$1360
Загальна вартість:
$17360
Табл. 1 Вибір серверного вирішення.
Ось так буде виглядати апаратне вирішення серверної компоненти інформаційної системи.
Вибір клієнтської частини
Перед тим як перейти до вибору клієнтської частини слід розділити клієнтів на групи: адміністратори, бухгалтери, управлінський персонал.
Робочу станцію адміністарторів слід обладнати комп’ютером з процесором INTEL core 2 duo та 19 – дюймовим монітором.
Робочі станції бухгалтерів можна обладнати дещо скромнішими комп’ютерами з процесором AMD Turion x2 та 17-дюймовими моніторами.
Робочі станції управлінського персоналу треба обладнати за останнім словом техніки. Це будуть комп’ютери на базі процесора INTEL core quad, з 19-дюймовими рідкокристалічними моніторами, значним обсягом оперативної пам’яті та великими жорсткими дисками.
Підсумкова таблиця виглядатиме так:
№
Назва (призначення) пристрою
Марка
Технічні характеристики
Кількість
Вартість одного
Сумарна вартість
1
Робоча станціїя адміністратора
INTEL, core 2 duo, 2x2.2
2048 PC600, SORAM, 250.0 Seagate, 7200rp, GeForce 7600 GTS, 256, 19''SM 757DFX
1
$800
$800
2
Робоча станції бухгалтера
AMD Turion X2
1024 PC600, 120 gb, GeForce 6800, Sound, 17''SM 757DFX
2
$650
$1300
3
Робоча станція управлінського персоналу
INTEL core quad
4096, PC600, 320, GeForce 8800 GTS 512mb, 52x, SB, 22" TFT Samsung SM171S
6
$800
$4800
Загальна вартість:
$6900
Табл. 2 Вибір клієнтської частини.
Так буде виглядати апаратне рішення клієнтської частини.
Вибір мережевого вирішення
Розглянемо найпоширеніші, існуючі на сьогодні архітектури локальних мереж.
Кабельна система, яка з’єднує всі вузли мережі в різні топології, разом з програмним забезпеченням, яке визначає методи і протоколи обміну, називається мережною архітектурою. Зараз їх налічують більш двох десятків: ArcNet, TokenRing, Ethernet, Fast Ethernet та інші.
ArcNet(Attached Resource Computer Network) - архітектура мереж з розподіленим середовищем і широкомовною передачею, що працює з швидкістю 2.5Мбіт/с (є реалізація ArcNetplus з швидкістю передачі 20Мбіт/c). Використовується топологія типу «зірка» або «шина». Як правило, в ній використовується коаксіальний кабель RG-62 , але можна використати скручену пару та оптоволокно. Максимальна довжина кабелю в одному кабельному сегменті становить для коаксіала - 600 м, UTP - 100 м, STP - 200 м, а максимальна кількість сегментів - 3. Максимальна відстань між активними концентраторами, що з’єднують сегменти, - 610 м.
TokenRing (маркерне кільце) будується в вигляді зірки, а працює як кільце. Використовуються двопарні екрановані (STP) та неекрановані (UTP) скручені пари і оптоволокно. При використанні кабелю STP його максимальна довжина в сегменті - 100 м, а для UTP - 45 м. Швидкість передачі даних становить 4 або 16 Мбіт/с. Зараз розробляється більш швидкісний варіант. Максимальна відстань між вузлом і концентратором - 100 м, а максимальна кількість концентраторів - 33. Максимальна відстань між ними - 200 м, а для оптоволокна - 1 км.
Ця архітектура не поширена так, як Ethernet або ArcNet, через високу вартість обладнання.
AppleTalk - набір мережних протоколів фірми Apple для з’єднання всіх апаратних засобів Apple та Macintosh. Використовуються наступні типи архітектур:
LocalTalk для більшості старих систем Macintosh, не потребує мережної плати. Використовується кабель скручена пара, інтерфейс RS-422 і метод доступу CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance — множинний доступ з прослуховуванням та уникненням колізій). Архітектура характеризується простотою та невеликою вартістю обладнання.
EtherTalk - реалізація Ethernet в версії Apple. EtherTalk Phase 1 базується на версії Ethernet II, а EtherTalk Phase 2, яка замінила LocalTalk в нових системах Macintosh, на Ethernet 802.3.
TokenTalk - реалізація TokengRing в версії Apple.
FDDITalk - реалізація архітектури FDDI з швидкістю передачі 100 Мбіт/с в версії Apple.
Ethernet - найпоширеніша зараз архітектура мережі з розподіленим середовищем (всі користувачі «поділяють» смугу пропускання між собою) і методом доступу CSMA/CD (широкомовна передача з виявленням колізій). Вона порівняно легко інсталюється, має продуктивність 10 Мбіт/с і досить низьку вартість. Завдяки інтенсивній експлуатації упродовж багатьох років всі її компоненти пройшли гарну перевірку. Найширше використовуються наступні фізичні реалізації:
10Base5, ThickNet («товстий») або Standart Ethernet, який використовує товстий коаксіальний кабель та шинну топологію. Максимальна довжина сегмента - 500. За рахунок з’єднання із повторювачами до п’яти сегментів максимальна довжина мережі складає 2500 м. До трьох з п’яти можливих сегментів, використовуючи AUI (Attachment Unit Interface) кабель і трансивер (пристрій для гальванічної розв’язки та виявлення колізій), можна під’єднати до 100 вузлів. Інші два сегменти використовують для збільшення загальної протяжності мережі.
10Base2, ThinNet («тонкий») або CheaperNet («дешевий») використовує тонкий коаксіальний кабель. Максимальна довжина сегмента - 185 м (для деяких мережних адаптерів - 300 м). Дозволяється з’єднання до п’яти сегментів, до трьох з яких можна під’єднати лише 30 вузлів. При цьому максимальна довжина мережі складає 925 м. Вузли під’єднуються до кабелю за допомогою Т-конектерів, які встановлюються на мережній платі, або за допомогою спеціальних розеток, які забезпечують неперервність лінії при від’єднанні комп’ютера від мережі. Трансивери, як правило, вбудовуються в мережну плату. 10Base2 широко використовується й зараз для побудови дешевих мереж і для з’єднання концентраторів.
Ethernet на скрученій парі (Twisted-pair) або 10BaseT використовує дві скручені пари UTP (STP) категорії 3, 4 або 5 і має продуктивність в 10 Мбіт/с. При використанні модернізованих мережних плат і 4 пар дроту можна організувати повнодуплексний (Full duplex) режим роботи з швидкістю 20Мбіт/с. Фізична топологія - зірка, а логічна - шина, де кожний вузол під’єднується до порту концентратора кабелем довжиною до 100 метрів. Можливе використання п’яти послідовно ввімкнених кабельних сегментів при максимальній кількості вузлів - 1024. Діаметр мережі - 500 м.
Fast Ethernet на скрученій парі має дві реалізації: 100BaseTX та 100BaseT4 з швидкістю роботи 100 Мбіт/с. Топологія і характеристики під’єднання вузлів ті самі, що й в попередньому варіанті. Середовище передачі для 100BaseTX - дві скручені пари UTP (STP) категорії 5, а для 100BaseT4 - чотири пари UTP (STP) 3, 4 або 5 категорії. Також існує повнодуплексний режим в 100BaseTX з швидкістю передачі 200 Мбіт/с, для реалізації якого використовуються чотири пари кабелів UTP або STP.
Fast Ethernet на оптоволокні 10BaseF і 100BaseFX реалізується найчастіше в вигляді зіркоподібної топології з використанням двох оптоволоконних кабелів - один для прийому інформації, інший для передачі. Використовується багато- та одномодове оптоволокно з максимальною дальністю передачі 2000 м та 4500 м і швидкістю передачі 10 Мбіт/с та 100 Мбіт/с відповідно. Хоча оптоволокно має досить високу ціну, в неї є ряд переваг: нечутливість до електричних та електромагнітних перешкод, гальванічна розв’язка вузлів, великі відстані та швидкості передачі даних, широка смуга пропускання.
Gigabit Ethernet - технологія з швидкістю передачі даних 1 000 Мбіт/с, яка використовує метод доступу CSMA/CD і характеристики кадру класичного Ethernet. Легко інтегрується з мережами Ethernet і Fast Ethernet. В якості середовища передачі використовується скручена пара 5-ї категорії (дальність зв’язку 100 м), багатомодове (500 м) і одномодове (2 км) оптоволокно. Фізична топологія - зірка, логічна - шина.
Для вирішення нашої задачі зупинимо свій вибір на мережі Fast Ethernet 100BaseTX на скрученій парі, оскільки проектується локальна мережа в межах однгої будівлі. Структура мережі виглядатиме так: буде створена локальна мережа на скрученій парі з 16-портовим концентратором 3Com 3C16751 Office Connect Dual Speed у серверній. Протоколом мережі буде протокол TCP/IP.
Структура мережі для мерії наведена на Рис. 3.
Рис. 3. Загальна схема мережі
Тут Wa – робоча станція адміністратора, Wb – робоча станція бухгалтера, Wm – робоча станція управлінця.
Підсумкова таблиця виглядатиме так:
№
Назва (призначення) пристрою
Марка
Технічні характеристики
Кількість
Вартість одного
Сумарна вартість
1
Концентратор
3Com
3CR858-91-ME
Office Connect
16UTP 10/100Base - TXports
1
$120
$120
5
Кабель “скручена пара”
Pcnet
2 пари, одножильний: категорія 5
300м
$0.15
$45
6
Конектор
RJ-45 під багатожильний кабель
60
$0.30
$18
7
Розетка
Pcnet RJ-45
30
$2.50
$75
8
Кабельний короб
300м.
$2.50
$750
Загальна вартість:
$1008
Табл. 3 Вибір мережевого вирішення.
Вибір системного програмного забезпечення
Розглянемо програмні засоби різних виробників, які б надавали можливість реалізації різноманітних сервісів мережі.
Щодо вибору операційних систем для серверів та робочих станцій, то тут переважають такі продукти як Windows 9x, Windows NT, Windows2000, Novell Netware, Linux. Найоптимальнішим вибором серверної ОС буде Windows 2008 Server, яка володіє потужними засобами адміністрування локальних мереж, засобами захисту інформації і розмежування прав доступу.
Для робочих станцій треба використати Windows 7, яка буде без якнайкраще взаємодіяти з Windows 2008 Server. Крім того більшість прикладного програмного забезпечення поширюється саме під ці платформи.
Якщо розглянути програмні продукти інших фірм, то звичайно Linux, який розповсюджується безкоштовно з фінансової точки зору кращий, але потребує перекваліфікації персоналу.
Підсумкова таблиця виглядатиме так:
№
Назва програмного продукту
Версія
Фірма-виробник
К-сть ліцензій
Сумарна вартість
1
Microsoft Windows Server 2008
Rus
Microsoft
1
$130
2
Microsoft Windows 7
PRO, Rus
Microsoft
9
$1350
Загальна вартість:
$1480
Табл. 4 Вибір системного програмного забезпечення.
Вибір прикладного ПЗ
Оскільки діяльність мерії передбачає наявність бази даних, необхідно розглянути спектр наявних на даний момент серверів баз даних і засобів доступу до них. Серед відомих сьогодні серверів баз даних можна виділити Oracle, MS SQL Server, Informix, DB2, Sybase та ін. Для реалізації серверної частини оптимальним буде вибір в якості сервера бази даних MS SQL Server 7.0. Він володіє потужним набором інструментів, в тому числі і візуальних засобів для розробки баз даних. Для 10 користувачів цього має бути достатньо.
Для реалізації клієнтської частини оптимальним у в цьому випадку буде вибір СУБД MS Access, оскільки вона найбільш повно і різноманітними способами може взаємодіяти з MS SQL Server.
Разом з СУБД MS Access доцільно поставити на клієнтські машини MS Office 2007. MS Office є потужним поширеним програмним продуктом.
Крім того на клієнтські машини варто поставити потужний засіб розробки різного роду технічних проектів - Microsoft Visio 2008 Standart/Prof./Technical/Enterprise.
В якості бухгалтерського програмного забезпечення можна використати 1С:Підприємтсво 8. Версія для SQL+MS SQL 2000+ MS Windows 7.
Підсумкова таблиця програмного забезпечення виглядатиме так:
№
Назва програмного продукту
Версія
Фірма-виробник
К-сть ліцензій
Сумарна вартість
1
Microsoft SQL Server 2008
Edition English
Microsoft
1
$300
2
Microsoft Office 2007 Professional
Russian, OEM
Microsoft
10
$4150
3
1С:Підприємтсво 8. Клієнтська ліцензія на 10 робочих місць
Версия для SQL+MS SQL 2008+ MS Windows 7
1C
1
$860
4
Microsoft Visio STD 2007
Standart/Prof./Technical/Enterprise
Microsoft
1
$260
Загальна вартість:
$5570
Табл. 5 Вибір прикладного програмного забезпечення.
Розробка підсистеми діагностики, керування, забезпечення безпеки даних
Основні функції по діагностиці, керуванню та забезпеченню безпеки даних будуть покладені на ОС. З метою забезпечення безпеки даних всі користувачі будуть поділені на групи: адміністратори інформаційної системи, адміністратори архівування, бухгалтери, управлінський персонал.
Адміністратори інформаційної системи будуть мати необмежений доступ до даних та встановлюватимуть права доступу для інших користувачів.
Адміністратори архівування будуть мати можливість робити резервні копії бази даних, та відновлювати її у випадку збою.
Бухгалтери будуть слідкувати за надходженням коштів на рахунки клієнтів та контролювати стан взаєморозрахунків, а також слідкувати за фінансовою звітністю.
Управлінський персонал буде займатися веденням електронного документоообігу.
Засобом захисту системи від вірусів може бути антивірусне програмне забезпечення — Антивирусы Kaspersky Antivirus 2010. Додаткове програмне забезпечення, необхідне для функціонування системи:
№
Назва програмного продукту
Версія
Фірма-виробник
К-сть ліцензій
Сумарна вартість
1
Антивірусна програма
Kaspersky Antivirus 2010
Kaspersky Lab.
10
$340
Загальна вартість:
$340
Табл. 6 Додаткове програмне забезпечення.
Підсумки
Інформаційна система спроектована, тепер підрахуємо її вартість.
№
Пункт витрат
Вартість
1
Вибір серверного вирішення
$17360
2
Вибір клієнтської частини
$6900
3
Вибір мережевого вирішення
$1008
4
Вибір системного програмного забезпечення
$1480
5
Вибір прикладного програмного забезпечення
$5570
6
Додаткове програмне забезпечення
$340
Загальна вартість:
$32658
Табл. 7 Загальна вартість інформаційної системи.
Як видно з табл. 7 загальна вартість проекту склала $32658. Більшу частину вартості склало апаратне забезпечення. Зменшити вартість проекту можна за рахунок вибору дешевшого серверного обладнання (наприклад на базі персонального комп’ютера), що привело б до сповільнення роботи системи. А загалом мерія у зв’язку з складністю поставлених перед нею задач може зробити витрати на таку інформаційну систему.
ВИСНОВКИ
Результатом цієї курсової роботи є проект комп’ютерної мережі для функціонування інформаційної системи мерії міста Львова, яка враховує структуру та розташування підрозділів даного об’єкта. Основою реалізації завдання є сучасні технології проектування комп’ютерних мереж, сучасне апаратне та програмне забезпечення.
Проект комп’ютерної мережі розроблено на основі технологій Fast Ethernet та Gigabit Ethernet.
Слабким місцем комп’ютерної мережі інформаційної системи при зростанні об’ємів інформації може стати пропускна здатність мережі, а також не дуже висока надійність програмного забезпечення фірми Microsoft.
В перспективі можна перебудувати мережу і зробити Gigabit Ethernet на оптоволокні, а також покращувати апаратне забезпечення серверної, клієнтської частини і апаратне забезпечення мережі.
ЛІТЕРАТУРА
Буров Є.В., Грабовецький Д.В. Розподілена інформаційна система збуту готової продукції. //Львів: Вісник Державного університету “Львівська політехніка” “Інформаційні системи та мережі”, №315, 1997.
Буров Є.В. Проектування розподіленої інформаційної системи обліку відвантаження готової продукції для АРМ збуту нафтопереробного підприємства. Вісник №315 Інформаційні системи та мережі, ДУ “Львівська політехніка”, 1997.
Буров. Є. “Комп`ютерні мережі”.// Львів, 1999.