Спроектировать мультисервисную сеть по топологии Дерево с активным делителем в организации

1.

Курсовая работа на тему: "Спроектировать мультисервисную сеть по топологии
Дерево с активным делителем в организации"
Выполнил:
Студент группы 2-РРТ-11-10
Ситников Сергей Владиславович
Преподаватель: Горьканов В.В

2.

Оглавление:
Вступление…………………….2
1. Принципы построения мультисервисной сети…………………………….3
1.1 Стандарты построения мультисервисной сети…………………………….4
1.2 Выбор технологии мультисервисной сети…………………………….6
1.3 Выбор архитектуры мультисервисной сети…………………………….8
Вывод по второй главе…………………………….10
2. Проектирование мультисервисной сети в организации…………………………….11
2.1. Выбор сетевого оборудования для мультисервисной сети с активным
делителем…………………………….12
2.2. Разработка логической схемы мультисервисной сети…………………………….14
2.3. Проектирование физической схемы мультисервисной сети организации по
топологии Дерево…………………………….15
Вывод по второй главе…………………………….16
Заключение………………………..17
Список литературы………………………..19

3.

Введение
Современные реалии цифровой экономики предъявляют высокие
требования к телекоммуникационным сетям. Организациям
необходимо обеспечивать надежный и высокоскоростной доступ к
информационным ресурсам. Одна из перспективных топологий
построения мультисервисных сетей - "Дерево" с активным
делителем. В данной работе предлагается спроектировать
мультисервисную сеть организации с применением этой топологии,
с учетом выбора оборудования, расчета параметров линий связи и
организации кабельной инфраструктуры. Результаты работы могут
быть использованы при модернизации или создании новых
телекоммуникационных сетей в различных организациях.

4.

1.Принципы построения мультисервисной сети:
1. Единая конвергентная транспортная среда TCP/IP
2. Механизмы QoS для приоритизация трафика
3. Отказоустойчивость и резервирование компонентов
4. Масштабируемая архитектура для наращивания емкости
5. Централизованные системы мониторинга и управления
6. Соблюдение стандартов для совместимости оборудования
7. Обеспечение информационной безопасности сети

5.

1.1Стандарты построения мультисервисной сети:
Мультисервисная сеть предназначена для предоставления
различных услуг связи (передача данных, голосовая связь,
видеосвязь и др.) через единую инфраструктуру. Для ее
построения используются следующие основные стандарты:
- Единый сетевой протокол TCP/IP для объединения
разнородных сетей и обеспечения универсальной передачи
данных различных типов.
- Технологии обеспечения качества обслуживания (QoS), такие
как DSCP, 802.1p, MPLS, для приоритизации критичного
трафика и выделения необходимых ресурсов.
- Протоколы резервирования и отказоустойчивости (OSPF,
EIGRP, BGP, RSTP, MSTP, VRRP, HSRP) для обеспечения
непрерывности работы сети при сбоях.
- Стандарты мониторинга и управления сетью (SNMP, Syslog,
NetFlow, IPFIX) для централизованного контроля
производительности и оперативного выявления
неисправностей.
- Стандарты физического уровня (Ethernet, оптоволокно, xDSL
и др.) для организации каналов передачи данных.

6.

1.2 Выбор технологии мультисервисной сети:
Выбор технологий зависит от размера сети, требуемых услуг,
распределения узлов и бюджета. Современные операторские сети
интегрируют несколько технологий.
Ethernet:
- Распространенная технология локальных сетей
- Стандарты 802.1p (QoS) и 802.1Q (VLAN)
- Масштабируемость за счет коммутации и
EtherChannel
- Для операторских сетей требуются решения
вроде MPLS
MPLS:
- Коммутация по меткам для операторских сетей
- Поддержка L3 VPN (MPLS VPN)
- Механизмы QoS и резервирования полосы
- Оптимизация маршрутизации (traffic
engineering)
- Масштабируемость и отказоустойчивость
VoIP:
- Организация IP-телефонии в сети передачи данных
- Экономия на междугородних/международных
звонках
- Требует QoS и резервирования для качественной
связи
- Интеграция с видеоконференциями и контактцентрами
GPON:
- Пассивные оптические сети широкополосного
доступа
- Скорости до 2,5/1,25 Гбит/с для интернета, IPTV,
VoIP
- Надежность и дальность благодаря оптоволокну
- Экономичность пассивной архитектуры

7.

1.3 Выбор архитектуры мультисервисной сети
Реализация зависит от размера сети, числа абонентов,
пропускной способности и набора услуг.
1. Центральный узел (корень):
- Маршрутизатор для подключения к глобальным сетям
- Управление трафиком, QoS, NAT
- Сетевая безопасность (firewall, VPN)
- Сетевые сервисы L3 (DHCP, DNS)
2. Промежуточные узлы (ветви):
- Коммутаторы уровня доступа
- Возможна поддержка QoS и функций безопасности
- Управление и мониторинг
3. Концевые узлы (листья):
- Абонентские устройства (ПК, IP-телефоны, ТВприставки)
- Подключение по Ethernet 10/100/1000 Мбит/с
- Клиентские приложения (браузеры, почта, VoIP)
Преимущества архитектуры:
- Масштабируемость
- Гибкое управление трафиком
- Эффективность использования ресурсов

8.

Вывод по первой главе
Топология "Дерево" с активным делителем для мультисервисной сети:
- Эффективное распределение трафика
- Повышенная отказоустойчивость
- Высокое качество обслуживания
Ключевые технологии:
- TCP/IP - универсальная основа для передачи данных, голоса, видео
- Механизмы QoS (DSCP, 802.1p, MPLS) для приоритизации трафика
- Резервирование (избыточные линии, OSPF, EIGRP, BGP, RSTP, VRRP)
- Централизованный мониторинг и управление (SNMP, Syslog, NetFlow)
Преимущества:
- Надежная и масштабируемая телекоммуникационная инфраструктура
- Возможность предоставления широкого спектра услуг связи
- Соответствие современным стандартам телекоммуникаций
- Эффективная работа и перспективы развития сети
- Удовлетворенность клиентов и возможность внедрения новых сервисов

9.

2. Проектирование мультисервисной сети в организации
Проектирование включает следующие ключевые этапы:
1) Анализ требований и существующей ИТ-инфраструктуры организации.
2) Определение необходимого набора сервисов и услуг связи.
3) Выбор топологии сети (например, "Дерево" с активным делителем).
4) Определение технологического стека (Ethernet, MPLS, VoIP, GPON и
др.).
5) Разработка физической и логической архитектуры сети.
6) Выбор оборудования (маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы и т.д.).
7) Планирование обеспечения отказоустойчивости и резервирования.
8) Внедрение механизмов обеспечения качества обслуживания (QoS).
9) Интеграция систем мониторинга и управления сетью.
10) Расчет требуемой пропускной способности каналов и узлов.
11) Разработка плана внедрения и миграции на новую сеть.
Грамотное проектирование позволяет создать масштабируемую, надежную и
управляемую мультисервисную сеть для бесперебойного предоставления всего
комплекса современных услуг связи с требуемым качеством.

10.

2.1. Выбор сетевого оборудования для мультисервисной сети с топологией
"Дерево с активным делителем"
2. Промежуточные узлы (ветви):
1. Центральный узел (корень):
- Управляемые коммутаторы L2/L3 (EtherChannel,
- Высокопроизводительный маршрутизатор
VLAN, QoS)
операторского класса (MPLS, VPN, QoS, безопасность)
- Высокопроизводительные оптические порты
- Высокоскоростные порты Ethernet/Fiber 10 Гбит/с и
- Резервирование питания, вентиляторов,
выше
процессора
- Кластеризация и резервирование (VRRP, HSRP)
Примеры: Cisco ISR 4000, Juniper MX, Huawei CE12800 - Примеры: Cisco Catalyst 3850, Juniper EX, Huawei
S5700
3. Концевые узлы (листья):
- Коммутаторы доступа с портами Ethernet
- Поддержка PoE для IP-телефонов, камер
- Подключение точек доступа Wi-Fi
- Примеры: Cisco Catalyst 2960, TP-Link, D-Link
Выбор конкретных моделей зависит от требований по производительности,
функциональности, масштабируемости и бюджета проекта. Ведущие вендоры
предлагают широкий выбор решений

11.

2.2. Разработка логической схемы мультисервисной
сети
1. Адресация и маршрутизация:
2. Организация VLAN и QoS:
- Выделение диапазонов IP-адресов и подсетей
- Разделение на виртуальные сети (VLAN)
- Настройка протоколов маршрутизации (OSPF,
- Политики качества обслуживания (QoS)
EIGRP, BGP)
- Классификация трафика (802.1p, DSCP)
- Межсетевое экранирование, NAT
3. Службы уровня приложений:
- DHCP-серверы для распределения IP-адресов
- VoIP, видеоконференции, контент-фильтрация
- Интеграция с системами мониторинга и управления
Логическая схема планирует организацию сети с учетом требований к
производительности, безопасности, качеству обслуживания и
управляемости. Она служит основой для реализации физической
инфраструктуры, настройки служб и тестирования.

12.

2.3. Проектирование физической схемы мультисервисной
сети организации по топологии "Дерево"
Проектирование мультисервисной сети организации по топологии "Дерево" включает разработ
логической и физической схем сети.
Логическая схема определяет:
- Адресацию и маршрутизацию (подсети, протоколы)
- Организацию VLAN и политик QoS
- Службы уровня приложений (DHCP, VoIP, контент-фильтрация)
Физическая схема определяет:
- Размещение оборудования (ЦОД, телекоммуникационные шкафы)
- Топологию кабельной системы (оптика, агрегация, Ethernet)
- Подключение конечных устройств (ПК, IP-телефоны, Wi-Fi
Грамотное проектирование логической и физической архитектуры
обеспечивает требуемую производительность, безопасность, качество
обслуживания и управляемость мультисервисной сети, а также позволяет
учесть особенности инфраструктуры организации и предусмотреть
возможности для дальнейшего масштабирования.

13.

Вывод по второй главе:
Ключевых моменты:
Выбор оборудования:
- Тщательный подбор для каждого уровня сети (корень, ветви, листья)
- Учет требований по производительности, функциональности, безопасности
Логическая схема:
- Планирование адресного пространства и маршрутизации
- Организация VLAN и механизмов QoS
- Настройка служб (DHCP, VPN, межсетевое экранирование)
Физическая схема:
- Размещение оборудования и прокладка кабельных линий
- Соблюдение стандартов структурированных кабельных систем
- Обеспечение резервирования и отказоустойчивости
Мониторинг и управление:
- Внедрение централизованной системы (SNMP, Syslog, NetFlow)
- Отслеживание производительности и выявление неисправностей
Комплексный подход с учетом современных стандартов и лучших практик позволит
создать высокопроизводительную и надежную мультисервисную сеть для предоставления
различных сервисов.

14.

Заключение
В заключение хочется отметить, что создание современных мультисервисных сетей с
топологией "Дерево" и активным делителем является ключевой задачей для обеспечения
требований цифровой экономики.
Для высокого качества обслуживания необходимо:
- Использовать ведущие стандарты (TCP/IP, QoS) и протоколы резервирования
- Внедрить централизованный мониторинг и управление (SNMP, Syslog, NetFlow)
Проектирование требует комплексного подхода:
- Тщательный выбор оборудования
- Разработка логической и физической схем
- Обеспечение надежности и качества обслуживания
- Следование современным стандартам и лучшим практикам
Реализация такого подхода позволит создать масштабируемую, управляемую и
отказоустойчивую инфраструктуру для предоставления разнообразных
сервисов с гарантированным качеством в соответствии с требованиями
цифровой экономики.

15.

Спасибо за внимание!