Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана

Курсовая работа

по курсу «Эксплуатация АСОИиУ»

Курсовая работа

(вид документа)

Бумажный носитель

(вид носителя)

67

(количество листов)

Исполнитель:

студент группы ИУ5-93

Бейтерс Т.А. ________

« » 2011г.

2011

Реферат

В данной работе рассматривается построение АСОИиУ фирмы, состоящей из главного офиса и двух удаленных филиалов. Описаны правила построения сетей, и приведены структурные схемы главного офиса и филиалов. В работе выбирается тип сети связи, а также, оборудование для фирмы. Описываются настройки рабочих параметров СУБД и сетевой операционной системы. Кроме того, проводится распределение предметных баз по узлам сети, а также, имитационное и аналитическое моделирование работы ЛВС.

Содержание

Реферат 2

Техническое задание 5

1. Архитектура объединенной сети фирмы 6

1.1. Укрупненная схема сети 6

1.2. Схема сети центрального отделения фирмы 7

1.3. Схема сети первого филиала 8

1.4. Схема сети второго филиала 9

1.5. Правила построения сетей центрального отделения и филиалов фирмы 9

2. Принципы построения производительных и отказоустойчивых сетей 11

2.1. Основные принципы построения производительных отказоустойчивых сетей 11

2.2. Расчет вероятности безотказной работы дисковой подсистемы сервера 13

2.3. Рекомендации по модернизации или реорганизации рассматриваемой сети фирмы 13

3. Организация удаленной связи объединенной сети фирмы 14

3.1. Выбор типа сети связи 14

3.2. Выбор оборудования сети связи 14

4. Выбор оборудования сети 15

4.1. Выбор сервера 15

4.2. Выбор источника бесперебойного питания 16

5. Настройка рабочих параметров сетевой ОС Windows 7 17

5.1. Открытие компонента «Центр управления сетями и общим доступом» 17

5.2. Понятие сетевого расположения 18

5.3. Карта сети 19

5.4. Сетевые подключения 21

6. Настройка рабочих параметров СУБД SyBase 25

6.1. SyBase Central 25

6.2. Архитектура Sybase Central 25

6.3. Управление Adaptive Server Enterprise 25

6.4. Таблицы свойств объектов 26

6.5. Список зависимостей 27

6.6. Управление доступом 28

6.7. Редактор кода 29

6.8. Поддержка Data Definition Language (DDL) 29

6.9. Мониторы 30

7. Распределение предметных БД по узлам сети 32

7.1. Распределение баз данных по узлам сети без учета репликаций 32

7.2. Распределение баз данных по узлам сети с учетом репликаций 34

8. Аналитическое моделирование сети 38

8.1. Исходные данные 38

8.2. Порядок расчета системы методом фонового потока 39

8.3. Результаты аналитического моделирования 41

9. Имитационное моделирование сети 42

9.1. Укрупненная структура программы на языке GPSS 42

9.2. Текст программы на языке GPSS 42

9.3. Листинг программы имитационного моделирования 43

9.4. Результаты имитационного моделирования 46

10. Сравнительный анализ результатов аналитического и имитационного моделирования 47

Заключение 48

Литература 49

Приложение 1. Настройки политики безопасности Windows 7. 50

1. Политика паролей 50

2. Политика блокировки учетной записи 51

3. Политика Kerberos 52

4. Политики назначения прав пользователей 53

5. Группы с ограниченным доступом 55

6. Системные службы 56

7. Сводная таблица 57

Приложение 2. Конфигурационный файл SyBase. 60

Приложение 3. Выбор типа сети связи. 62

Приложение 4. Принципы построения производительных и отказоустойчивых сетей 64

Принципы построения производительных сетей 64

Принципы построения отказоустойчивых сетей 66

Техническое задание

Таблица 1.

Вариант задания

N пп	Центральный офис	1-ый филиал	2-ой филиал	Сетевая ОС, СУБД и выбор оборудования	ЦП сервера	Диски сервера	Модель
14	6(2)/2(2)	3(4)/2(4)	14	24/34/44	54	64 (6) (0,6)	73

Разработать проектное решение на распределенную АСОИиУ фирмы, объединяющую все ее подразделения. Фирма включает центральный офис и два удаленных филиала.

В центральном офисе фирмы расположены ЛВС 100 Base T4, содержащая два концентратора, и ЛВС 10 Base 2, содержащая два сегмента. Обе сети подключены к коммутатору, к нему также подключен удаленный маршрутизатор с двумя модемами.

В первом филиале фирмы расположены ЛВС 10 Base T, содержащая четыре концентратора, и ЛВС 10 Base 2, содержащая четыре сегмента. Обе сети подключены к коммутатору, к нему также подключен удаленный маршрутизатор с одним модемом.

Во втором филиале фирмы расположена ЛВС Token Ring на экранированной витой паре с усилителями.

ЛВС работают под управлением сетевой ОС Windows 7. В сети установлена СУБД SyBase.

В каждой ЛВС установлен сервер на базе четырехядерного процессора с дисковой подсистемой уровня RAID-6.

Определить вероятность безотказной работы дисковой подсистемы сервера, построенной на базе RAID-6, содержащей шесть базовых дисков (без учета уровня RAID), при условии, что вероятность безотказной работы одного диска равна 0,6 и все диски одинаковые.

Необходимо провести сравнительный анализ и выбрать следующее оборудование: сервер на базе четырехядерного процессора, ИБП, коммутатор.

Необходимо провести моделирование системы, содержащей 14 рабочих станций и сервер (ЦП и диски).

1. Архитектура объединенной сети фирмы

   1. Укрупненная схема сети

Центральный офис фирмы должен включать сеть 100BaseT4, состоящую из двух концентраторов, и сеть 10Base2, состоящую из двух сегментов. Сети должны быть связаны через коммутатор.

Удаленный филиал №1 должен включать сеть 10Base Т, состоящую из четырех концентраторов, и сеть 10Base2, состоящую из четырех сегментов. Сети должны быть связаны через коммутатор.

Удаленный филиал № 2 должен включать сеть Token-Ring на ЭВП с усилителями.

Сеть центрального офиса должна быть связана с сетями в удаленных филиалах через маршрутизаторы и модемы.

Рис. 1.1. Укрупненная схема РСОД фирмы

Рис. 1.2. Укрупненная схема РСОД фирмы в графических обозначениях

1. Схема сети центрального отделения фирмы

Рис. 1.3. Структурная схема РСОД центрального офиса фирмы

1. Схема сети первого филиала

Рис. 1.4. Схема РСОД первого удаленного филиала фирмы

1. Схема сети второго филиала

Рис. 1.5. Схема РСОД второго удаленного филиала фирмы

1. Правила построения сетей центрального отделения и филиалов фирмы

Правила построения сетей:

1. 100 Base T4

1. топология - звезда;

2. кабель - витая пара UTP3, UTP4, UTP5;

3. тип соединителя - RG-45;

4. максимальная длина сегмента - 100 метров;

5. максимальная длина сети - 205 метров;

6. максимальная длина кабеля между концентраторами - 5 метров;

7. минимальное расстояние между точками подключения - 0,5 метра;

8. максимальное количество сегментов - 3 (последовательно);

9. максимальное число узлов на сегменте – 1024.

1. 10 Base T

1. сеть стандарта 10Base-Т может содержать максимум четыре концентратора.

2. компьютеры подключаются к концентраторам с помощью UTP (STP) кабеля категории 3, 4 или 5.

3. подключение компьютеров к концентраторам осуществляется с помощью коннекторов RJ-45 и кабелей "прямого соединения".

4. соединение концентраторов между собой осуществляется с помощью кабелей "перекрестного соединения" или, при использовании Up-Link-портов - с помощью кабелей прямого соединения.

5. максимальная длина UTP сегмента - 100 м.

6. максимальное количество компьютеров, подключенных ко всем концентраторам ЛВС - 1024.

7. минимальная длина кабельного сегмента - 2.5 м.

8. максимальная общая длина сети - 500 м.

1. 10 Base 2

1. сеть стандарта 10Base-2 может состоять максимум из пяти магистральных сегментов.

2. сегменты сети соединяются между собой репитерами (максимум 4).

3. компьютеры могут быть подключены только к трем сегментам магистрального кабеля. Два сегмента служат для увеличения диаметра ЛВС.

4. подключение компьютеров осуществляется с помощью Т-коннекторов.

5. максимальная длина сегмента - 185 м.

6. применяемый кабель - RG-58 (волновое сопротивление 50 ом).

7. на концах кабельного сегмента должны быть установлены терминаторы.

8. максимальное количество компьютеров на кабельном сегменте - 30 (учитывая подключенные к кабелю, но не задействованные Т-коннекторы).

9. максимальное количество компьютеров на всех сегментах сети - 1024.

10. минимальная длина кабельного сегмента - 0.5 м.

11. максимальная общая длина сети - 925 м.

1. Token Ring

1. скорость передачи данных – 4/16 Мбит/с;

2. максимальное количество станций в сегменте – 255 (ЭВП) либо 72 (НВП);

3. топология – кольцо;

4. кабель – витая пара (может использоваться ВОЛС для связи точек доступа);

5. максимальная длина кабеля – 100м (350м – с усилителем);

6. максимальное количество точек доступа в кольце – 2 для НВП и 12 для ЭВП.

1. Принципы построения производительных и отказоустойчивых сетей

   1. Основные принципы построения производительных отказоустойчивых сетей

Поскольку значительно улучшить технологические параметры магнитных дисков уже невозможно, приходится искать другие пути, и один из них - параллельная обработка. Если распределить блок данных по N дискам некоторого массива и обеспечить возможность одновременно считывать с них информацию, то этот блок удастся считать в N раз быстрее (без учета времени формирования блока). Поскольку все данные передаются параллельно, это архитектурное решение называется массивом с параллельным доступом. Такие массивы обычно используются для приложений, требующих передачи порций данных большого размера.

Некоторые задачи, наоборот, характеризуются значительным числом небольших по объему запросов (таковы, например, задачи обработки баз данных). Располагая записи базы данных по дискам массива, можно распределить загрузку, независимо позиционируя диски. Такую архитектуру принято называть массивом с независимым доступом.

В том случае, когда система способна продолжать работать даже при выходе из строя одного из ее компонентов, говорят о ее невосприимчивости к отказам (fault tolerance). Для накопителей информации под невосприимчивостью к отказам понимают их способность в случае случайного сбоя продолжать выполнение операций ввода-вывода без потери данных.

Существует несколько способов повысить надежность подсистемы хранения данных. Во-первых, для повышения отказоустойчивости массивов используют избыточное кодирование. В избыточных дисковых массивах применяют два основных типа кодирования - дублирование и контроль четности.

Дублирование, или зеркализация, используется в дисковых массивах чаще всего. Резервное копирование данных, осуществляемое на многих предприятиях ежедневно или несколько раз в неделю, не обеспечивает быстрого восстановления информации и оперативной защиты новых данных, созданных после последнего сеанса копирования. Эти задачи решаются с помощью "зеркального" отображения дисков, при котором все, что записывается на первый диск, дублируется на второй. В случае поломки первого диска или, что более вероятно, записи данных в испорченный сектор дискового пространства, они будут считаны с "зеркального" (второго) диска. Это схема достаточно проста и не требует дополнительных затрат на аппаратуру, но имеет один существенный недостаток - половина дискового пространства тратится на хранение копии информации.

Второй способ реализации избыточных дисковых массивов - это избыточное кодирование с помощью вычисления четности. Контроль четности применяется в компьютерных системах уже довольно давно, с тех самых пор, когда для хранения одного байта в ОЗУ стали использовать 9 разрядов. Девятый бит (называемый контрольным, или разрядом четности) необходим для контроля за целостностью информации. Четность определяется применением операции "исключающее ИЛИ" (сложение по модулю 2 - XOR) ко всем разрядам в слове данных. При четном числе единиц контрольный бит устанавливается в ноль, а при нечетном - в единицу. При считывании данных информационные разряды снова суммируются, и полученный результат сравнивается со значением контрольного бита. Если они совпадают, данные, скорее всего, верны, а если нет - значения одного или нескольких разрядов ошибочны.

В 1987 г. Паттерсон, Гибсон и Катц, американские исследователи из Калифорнийского университета в Беркли, описали в своей статье A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID) несколько типов дисковых массивов, обозначив их аббревиатурой RAID. Основная идея RAID состояла в объединении нескольких небольших и недорогих дисков в массив, который по производительности не уступал бы одному большому диску (Single Large Expensive Drive, SLED), использовавшемуся обычно с компьютерами типа мэйнфрейм. Заметим, что для компьютера этот массив дисков должен был выглядеть как одно логическое устройство. Увеличение количества дисков в массиве, как правило, означало повышение производительности, по крайней мере при чтении информации. Слово "недорогой" (inexpensive) в названии RAID характеризует стоимость одного диска в массиве по сравнению с большими дисками мэйнфреймов. Кстати, некоторое время спустя после выхода вышеупомянутой статьи из Беркли пришла новая расшифровка аббревиатуры RAID - Redundant Arrays of Independent Disks. Дело в том, что из-за низкой надежности недорогих дисков в массивах первоначально пришлось использовать достаточно дорогие дисковые устройства мэйнфреймов.