Назад в библиотеку
      Источник: Зайцев А. В. Основные аспекты создания корпоративной сети предприятия / А. В. Зайцев, Р. Р. Набиев // Вопросы науки и образования. – 2020. – № 14 (98). – С. 10–15.

Основные аспекты создания корпоративной сети предприятия

Зайцев А.В., Набнев Р.Р.

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Аннотация:приведен полный цикл разработки корпоративной сети передачи данных предприятия. Произведён обзор анализа существующих технологий и протоколов, применяемых при построении подобных систем. Через многофункциональную программу моделирования сетей была проверена работоспособность разработанной сети.

Ключевые слова: корпоративная сеть передачи данных, сетевые технологии.

Введение

На сегодняшний день компьютерные сети завоевывают все большую популярность: их применяют как при разработке небольших домашних сетей, так и для создания глобальных вычислительных сетей. Основными задачами компьютерных вычислительных сетей на предприятии являются: управление информационными ресурсами; достижение максимально быстрого взаимодействия между подразделениями и филиалами; упрощение документооборота; оптимизация производственных процессов. Подобные компьютерные сети, объединяющие узлы одной компании, называются корпоративными сетями передачи данных. Основной проблемой крупных компаний является отсутствие корпоративной сети, которая бы отвечала современным требованиям безопасности, быстродействия и т.д.

Для построения корпоративной сети используются промежуточные устройства, основными представителями которых являются коммутаторы и маршрутизаторы. Первые обеспечивают связь между узлами сети на основании номеров их сетевых интерфейсных плат, MAC-адресов (от англ. Media Access Control), а вторые определяют наилучший путь от узла источника к узлу назначения используя их адреса третьего уровня модели OSI (от англ. Open Systems Interconnection), IP-адреса.

Исходя из вышесказанного, целью настоящего исследования является проектирование территориально-распределенной корпоративной сети предприятия, отвечающую современным требованиям. Для этого будут проанализированы существующие технологии, протоколы, способы организации отказоустойчивости, балансировки нагрузки, базовые принципы сетевой безопасности и оборудование, применяемые при ее построении. После полученные знания будут применены для проектирования и последующей настройки корпоративной сети, состоящей из главного офиса и филиалов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Теоретическая часть

Исходя из анализа существующих технологий и протоколов, применяемых при построении корпоративной сети, были выбраны следующие компоненты для разрабатываемой сети.

В качестве протокола организации виртуальных частных сетей был выбран DMVPN (от англ. Dynamic Multipoint VPN) – это сочетание NHRP (от англ. Next Hop Resolution Protocol – протокол разрешения перехода), протокола динамической маршрутизации и многоточечного GRE туннеля (англ. Generic Routing Encapsulation – общая инкапсуляция маршрутов) [1].

Сетевая безопасность разрабатываемой сети будет организована с использованием NAT-трансляции (от англ. Network Address Translation) сетевых адресов. NAT бывает трех типов: статический, динамический и перегруженный. Для нашей корпоративной сети был выбран перегруженный NAT.

Диаграмма сети будет строиться с помощью Microsoft Visio – это мощный графический инструмент для представления различных диаграмм и схем. В результате обзора производителей оборудования для построения корпоративной сети нами был выбран лидер в области сетевых технологий – Cisco Systems.

Для обеспечения отказоустойчивости сети будут использоваться: 1.агрегирование канала; 2. IP SLA – функция, включенная в программное обеспечение Cisco IOS [2]; 3. PBR-маршрутизация (от англ. Policy Based Routing) [3-4]. В качестве протокола, позволяющего автоматически получать IP адреса шлюзов и DNS сервера, использовали DHCP-протокол (англ. Dynamic Host Configuration Protocol). Также при разработке сети будет использована технология VLAN (от англ. Virtual Local Area Network) и протокол протокол STP (от англ. Spanning Tree Protocol).

Практическая часть

Архитектура корпоративной сети – это комплекс, включающий в себя все необходимое для обеспечения сетевой безопасности, а также устойчивости и масштабируемости сети.

Основные требования, предъявляемые к современным компьютерным вычислительным сетям: 1) простота внедрения; 2) гибкость и масштабируемость; 3) безопасность и отказоустойчивость; 4) простота управления; 5) готовность к новым технологиям.

Для простоты внедрения в архитектуре все элементы сети разбивают на так называемы модули. Разбив архитектуру сети на модули можно сконцентрироваться на функционале каждого из них по отдельности, что существенно упрощает дизайн, внедрение и управление [5].

Разбиение большой сети на небольшие, простые для понимания, модули (уровни) способствует устойчивости сети за счет локализации возникающих проблем. Таким образом, при возникновении какого-либо сбоя в сети необходимо определить на каком уровне возникла ошибка, затем приступать к ее решению, не затрагивая при этом другие модули сети.

При разработке компьютерной вычислительной сети будет использована иерархическая модель – она представляет собой фундамент для сетевой инфраструктуры: подключение пользователей, принтеров, сканеров, WAN маршрутизаторов, устройств безопасности, серверов и т.д. [6].

Структурная схема разрабатываемой сети показана на рис. 1 и отображает маршрутизаторы, коммутаторы, персональные компьютеры, межсетевые экраны, а также линии связи, соединяющие данные устройства.

На рис. 2 продемонстрирована логическая схема разрабатываемой вычислительной сети, которая описывает взаимодействие устройств между собой по протоколу IP, разбиение сетей на VLAN и т.д.

Дальнейшая работа была реализована по следующему алгоритму:

  1. составление таблицы адресов;
  2. разработка структурной и логической схем корпоративной сети;
    1. разработка структурной (физической) схемы сети;
    2. разработка логической схемы сети;
  3. выбор сетевого оборудования;
  4. настройка корпоративной сети предприятия;
    1. базовая настройка сетевых устройств Cisco;
    2. настройка отказоустойчивого соединения провайдера пограничного маршрутизатора центрального офиса;
    3. настройка DMVPN;
    4. настройка межсетевых экранов;
    5. настройка NAT на маршрутизаторах удаленных филиалов;
    6. настройка локальной вычислительной сети филиала.

Структурная схема разрабатываемой вычислительной сети
Рисунок 1 – Структурная схема разрабатываемой вычислительной сети

Логическая схема разрабатываемой вычислительной сети
Рисунок 2 – Логическая схема разрабатываемой вычислительной сети

Заключение

Таким образом, в настоящей работе приведен алгоритм разработки корпоративной сети передачи данных предприятия. Сеть соответствует всем современным инженерным и архитектурным принципам и позволяет объединить в одно информационное пространство все филиалы компании, а также обеспечивает быстрый, централизованный, защищенный доступ к информации. Организованная корпоративная сеть имеет хорошую масштабируемость, которую была достигнута путем выбора оборудования, которое имеет дополнительные разъемы и высокую модульность, то есть может быть расширено при необходимости. Все оборудование подобрано для возможности роста предприятия в перспективе 5 – 7 лет.

Приведенные в данной работе настройки были проверены в многофункциональной программе моделирования сетей Graphical Network Simulator-3 (GNS3) – разработанная система показала полное соответствие предъявляемым требованиям.

Литература

  1. Самойленко Н. DMVPN. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://xgu.ru/wiki/dmvpn, свободный/ (дата обращения: 28.04.2020).
  2. Мельников Д.А. Системы и сети передачи данных. Учебник / Д.А. Мельников. М.: РадиоСофт, 2015.149 с.
  3. Лемми Т. CCNP. Маршрутизация. Учебное руководство / Т. Леммп. М.: Лори, 2015. 85 с.
  4. Максимов Н.В. Компьютерные сети / Н.В. Максимов, И.И. Попов. М.: Инфра-М, 2013. 191 с.
  5. Ольков Е.А. Архитектура корпоративных сетей. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://blog.netskills.ru/p/blog-page.html, свободный/ (дата обращения: 28.04.2020).
  6. Оптимальные сетевые решения. [Электронный ресурс]: офиц. сайт. Екб., 2015. Режим доступа: http://www.ons.ru, свободный/ (дата обращения: 28.04.2020).