Рис.16. Схема работы радиоканала

Системный блок выполняет функции моста, обеспечивающего взаимодействие двух сегментов с разной средой передачи данных. В системный блок принятой конфигурации инсталлируется адаптер Radio-Ethernet, который с помощью высокочастотного кабеля подключается к направленной антенне. Направленная антенна, в свою очередь, должна быть сориентирована на всенаправленную антенну точки доступа радиоканала МИЭТ. Так же системный блок имеет сетевой Ethernet-адаптер для проводной связи, желательно поддерживающий двухскоростной (10/100 Мбит/с) режим работы.

Взаимодействие на канальном уровне

Взаимодействие происходит следующим образом. Радиомост, подключенный к локальной сети студгородка МИЭТ, при получении пакета на один из своих интерфейсов, отправляет его на второй интерфейс при первой же возможности (то есть до того момента, как освободится среда передачи, к которой подключен второй интерфейс). Мост хранит полученные пакеты в специальном буфере в порядке их поступления на интерфейс (то есть в виде очереди). После трансляции пакета в другой сегмент он удаляется из буфера. (Примечание: адаптер беспроводной связи так же имеет адрес канального уровня (MAC ADDRESS), который однозначно его идентифицирует, так что принцип передачи кадров в сетях Ethernet (802.3) и Radio-Ethernet (802.11) на канальном уровне один и тот же). На стороне МИЭТ тоже стоит радиомост, который функционирует по аналогичной схеме. Таким образом, происходит «прозрачное» взаимодействие двух кабельных сетей посредством радиоканала.

Взаимодействие на сетевом уровне

Для того, чтобы обеспечить нормальное взаимодействие на сетевом уровне, необходимо реализовать программную маршрутизацию на радиомосте. Таким образом, мост транслирует пакеты из одного сегмента в другой только в том случае, если IP-адрес узла назначения, находится во втором сегменте. Такое соответствие устанавливается в карте маршрутизации. В таком случае обмен данными между сетями может осуществляться только посредством использования протокола IP в качестве транспортного.

Выбор активного оборудования и его обоснование

Конфигурация системного блока

Для поставленной задачи не требуется серьезных процессорных или иных ресурсов, поскольку скорость передачи данных по каналам связи не превышает 10Мбит/с. Затраты ресурсов на маршрутизацию и фильтрацию трафика тоже в данном случае незначительные. Исходя из этого, а так же с учетом показателя цена/качество рекомендуется следующая конфигурация системного блока для реализации на его базе радиомоста, маршрутизатора и брэндмауэра:

Процессор	Intel Pentium 166MHz
Материнская плата	Asus TX97E (Intel 430TX)
Оперативная память	32MB
Объем жесткого диска	850MB

Таблица 11. Конфигурация системного блока радиомоста

Сетевой адаптер

Сетевой адаптер, используемый для подключения к внутренним сегментам сети студгородка, должен поддерживать одну из технологий 10Base-T или 100BaseT. Однако, учитывая фактор стоимости сетевых адаптеров, а так же тенденцию перехода от технологии 10Base-T к более скоростной 100Base-T, рекомендуется установить сетевой адаптер EtherExperss-100 фирмы Intel.

Радиооборудование

В качестве основного устройства, обеспечивающего связь по радиоканалу, был выбран адаптер Radio-Ethernet серии Cisco-AIR 340, производимый подразделением компании Cisco Systems – фирмой Aironet.

Оборудование данной серии отличается высокой надежностью и максимальной среди устройств стандарта IEEE 802.11b реальной пропускной способностью.

Характеристики адаптера:

• Подключается к шине PCI компьютера

• Скорость в канале 11 Мбит/с

• Безопасность, эквивалентная проводным сетям (алгоритм WEP)

• Соответствие стандарту IEEE 802.11

• Большая дальность передачи

В качестве направленной антенны выбрана параболическая антенна с усилением 24 dBi, и углами половинной мощности 8°х9°, обеспечивающая прием и передачу сигналов достаточной мощности.

Стоимость оборудования приведена в организационно-экономическом разделе дипломного проекта.

Характеристики радиоканала

Итак, с использованием имеющегося оборудования и технологий, связь будет иметь следующие характеристики:

• Скорость передачи данных до 11 Мбит/с (реально, с учетом подключения к точке доступа других систем, а так же различных внешних помех, скорость будет около 2 Мбит/с)

• Безопасность передаваемой информации реализована на высоком уровне и эквивалентна безопасности в проводных сетях

• Использование шумоподобной системы радиопередачи обуславливает использование сигналов малой мощности, которые не создают помех другим радиопередающим устройствам

• Стоимость оборудования, необходимого для реализации, около 700$. Причем, стоит отметить, что фирма Cisco Systems является мировым лидером в производстве сетевого оборудования, и соответственно ее продукция не самая дешевая на рынке. Однако использование качественного оборудования всегда оправдывает себя, особенно если оно призвано решать такие серьезные задачи, как обеспечение канала связи между двумя достаточно большими сетями. Кроме того в стоимость входит компьютер, выполняющий множество необходимых функций.

Более того, при использовании радиоканала для взаимосвязи, интегрируемые сети будут иметь 4 уровня защиты от несанкционированного доступа:

1. Технология шумоподобного сигнала

2. Идентификатор шумового кода для каждого устройства

3. Кодирование данных 40- или 128-битным ключем

4. Лист ограничения доступа к узлам сети (Firewall)

Заключение

Данный вариант интеграции сетей был выбран в качестве рекомендуемого мной для реализации, поскольку при существующих финансовых возможностях института он наилучшим образом отвечает требованию минимизации затрат, и в то же время обладает достаточными техническими характеристиками. Данный вариант обеспечения связи двух территориально разнесенных сетей так же имеет лучший показатель цена/производительность.

Недавно было проведено тестирование радиосвязи студгородка с радиоканалом МИЭТ. Результаты оказались положительными, и, возможно, в ближайшее время, будет реализована постоянная связь между ЛВС МИЭТ и ЛВС студгородка МИЭТ с использованием радиоканала. Однако для этого необходимо обеспечить должный уровень безопасности обоих сетей.

Обеспечение информационной безопасности сетей

Очень важным моментом при реализации канала связи, объединяющего сети, является обеспечение информационной безопасности интегрируемых сетей.

Самое распространенное решение этой проблемы представляют собой, так называемые, брэндмауэры или фаерволы (от английского Firewall). Это прозрачное устройство с программно или аппаратно реализуемыми механизмами фильтрации входящего и исходящего трафика, основанное не определенном перечне правил, определяемых системным администратором. Брэндмауэры, как правило, работают на сетевом уровне, и оперируют правилами, связанными, так или иначе, с полями заголовков пакетов протокола IP, и протоколов более высокого уровня, использующих IP-протокол в качестве транспортного. Пакеты, удовлетворяющие всем условиям проверки, «пропускаются» через брэндмауэр, в то время как остальные отсеиваются. При этом брэндмауэром может быть предусмотрен механизм протоколирования наиболее подозрительных пакетов (когда и с какого адреса поступил).

Вот основные параметры, исходя из значений которых, брэндмауэром принимается решение пропускать или не пропускать пакет, поступивший на интерфейс:

• IP-адрес (отправителя или получателя)

• Порт протокола TCP (отправителя или получателя)

• Порт протокола UDP (отправителя или получателя)

С учетом того, что общее информационное пространство физически представляет собой сервер с определенным IP-адресом, а так же то, что перечисленные в задании информационные ресурсы будут основаны на WEB-технологии, то для работы с ними будет достаточно обеспечить двунаправленное прохождение пакетов протоколов HTTP и FTP.

Схема работы брандмауэра представлена на рисунке 17.

Рис.17. Схема работы брэндмауэра

Преспективы проекта

Данный проект имеет очень серьезные перспективы, которые заключаются в дальнейшем развитии информационной инфраструктуры института и студгородка. Наличие имеющихся в локальной сети студгородка МИЭТ вычислительных мощностей, а так же развитая инфраструктура, охватывающая на данный момент всю территорию студгородка, может эффективно способствовать организации и развитию следующих направлений:

• Совместное проведение научно-исследовательских мероприятий (например, использование разделения процессорных ресурсов для совместного проведения серьезных вычислений, направленных на решение сложных физико-математических)

• Использование общего информационного пространства сетей в учебном процессе

• Использование учебного процесса в развитии сетей института и студгородка (например создание и отладка сетевого ПО, написание специализированных скриптов)

• Развитие социальной сферы услуг общежития (на базе созданной инфраструктуры сети можно за короткий срок реализовать проект «телефонизации» всех комнат общежития)

• Организация внутренней почтовой системы и системы конференций для обеспечения более эффективного взаимодействия между институтом и студентами

Перечислить все достоинства объединения информационных пространств института и общежития просто не возможно, ввиду интенсивного развития информационных технологий, и активного их внедрения во все сферы жизнедеятельности.

Заключение

В данном разделе дипломного проекта была проделана следующая работа:

• Рассмотрены существующие на данный момент структуры локальных вычислительных сетей МИЭТ и Студенческого городка МИЭТ

• Произведен достаточно глубокий анализ возможных вариантов интеграции сетей, в результате чего были выявлены их достоинства и недостатки

• Выбран и обоснован вариант интеграции сетей МИЭТ и студгородка МИЭТ на базе радиоканала, подробно рассмотрены принципы его функционирования в комплексе с проводными сетями, подобрано необходимое для работы радиоканала оборудование

• Рассмотрены вопросы обеспечения безопасности при интеграции сетей, определены протоколы, необходимые для полноценной работы с электронной библиотекой и другими ресурсами, создание и функционирование которых планируется осуществить в пределах общего информационного пространства.

Литература

1. Кульгин М., Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия, Питер, 1999.

2. Семенов А.Б., Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях связи, КомпьютерПресс, 1998.

3. В. Олифер, Н. Олифер, Новые технологии и оборудование IP-сетей, BHV, 2000.

Часть II

Технологический раздел

Технологическая инструкция по наполнению электронной библиотеки

Консультант Грушевский А.М.

Кафедра Микроэлектроники

Введение

Очень важным моментом, определяющим полезность электронной библиотеки, является актуальность содержащейся в ней информации. Помимо изданий содержащих базовые понятия в той или иной области науки или жизнедеятельности, ценность и актуальность которых весьма постоянна и неоспорима, существует огромное количество литературы, посвященной, как правило, новейшим, и очень динамично развивающимся направлениям. Подобного рода издания постоянно обновляются, корректируются, и зачастую, наиболее актуальную информацию проще и быстрее всего получить в электронном виде нежели в печатном.

Еще одной серьезной отличительной особенностью содержания информации в электронном виде является тот факт, что любая из копий того или иного ресурса абсолютно идентична оригиналу. Особенно это касается графических ресурсов (растровых изображений, чертежей, выполненных в системе автоматизированного проектирования и т.д.). То есть число людей, имеющих возможность одновременно пользоваться одним и тем же информационным ресурсом, практически не ограничено. Одновременно с этим электронный источник информации не претерпевает качественных изменений (как, например, физический износ в случае с печатными экземплярами).