Разработка многосегментной локальной вычислительной сети (ЛВС) для крупного холдинга

Вначале определим понятие холдинга.

Холдинг (от англ. holding «владение») – совокупность материнской компании и контролируемых ею дочерних компаний [1].

Помимо простых холдингов, представляющих собой одно материнское общество и одно либо несколько контролируемых им дочерних обществ (о которых говорят, что они по отношению друг к другу являются «сестринскими» компаниями), существуют и более сложные холдиноговые структуры, в которых дочерние общества сами выступают в качестве материнских компаний по отношению к другим («внучатым») компаниям. При этом материнская компания, стоящая во главе всей структуры холдинга, именуется холдинговой компанией. Именно такую структуру будем называть крупным холдингом.

Контроль материнской компании за своими дочерними обществами осуществляется как посредством доминирующего участия в их уставном капитале, так и посредством определения их хозяйственной деятельности (например, выполняя функции их единоличного исполнительного органа), так и иным предусмотренным законодательством образом.

Характерные черты холдинга:

1) Концентрация акций фирм различных отраслей и сфер экономики или фирм, расположенных в различных регионах.

2) Многоступенчатость, то есть наличие дочерних, внучатых и прочих родственных компаний. Нередко холдинг представляет собой пирамиду, возглавляемую одной или двумя фирмами, нередко разной национальной принадлежности.

3) Централизация управления в рамках группы путём выработки материнской компанией глобальной политики и координации совместных действий предприятий последующим направлениям:

• выработка единой тактики и стратегии в глобальном масштабе;
• реорганизация компаний и определение внутренней структуры холдинга;
• осуществление межфирменных связей;
• финансирование капиталовложений в разработку новой продукции;
• представление консультационных и технических услуг.

С учетом этих факторов необходимо сформулировать особенности проектирования компьютерных сетей для крупного холдинга:

• по крайней мере, главная (холдинговая) компания расположена в многоэтажном здании и имеет много рабочих станций (компьютеров), поэтому именно на этом уровне необходимо использовать многосегментные локальные вычислительные сети (ЛВС);
• безусловно крупный холдинг и его филиалы имеют базы данных (БД), к которым в общем случае имеют доступ все дочерние и другие компании;
• взаимодействие составляющих, разнесенных территориально, потребует использования Web – структур;
• в последнее время широко используются мобильные рабочие станции, например, ноутбук с WiFi или 3G модемами, то есть беспроводные сети [2].

Целью данного проекта является в основном разработка многосегментной ЛВС холдинговой компании с учетом сформулированных выше особенностей.

1.1 Базовая терминология

Для понимания предметной области необходимо рассмотреть базовую терминологию и назначение соответствующих элементов ЛВС.

Сетевой коммутатор (жарг. свитч от англ. switch - переключатель) – устройство для соединения нескольких узлов (портов) компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов [3]. В свою очередь под сегментом будем понимать группу компьютеров, обособленных территориально и связанных с сетью посредством коммуникаций.

Маршрутизатор (проф. жарг. роутер от англ. router) – сетевое устройство [4], которое, как и коммутатор на основе адресной части пакета данных определяет (обычно на таблице) путь, по которому необходимо передавать в сети тот или иной пакет или фрейм (группу пакетов) с учетом топологии конкретной сети и особенностей ее реализации.

Повторитель (от англ. repeater) – сетевое устройство, предназначенное для увеличения расстояния сетевого соединения путем восстановления амплитуды и формы входного сигнала (усиление и регенерация).

Сетевой концентратор или хаб (от англ. hub – центр деятельности) – сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств в общий сегмент сети. Концентратор повторяет (см. повторитель) приходящий на один порт сигнал на все активные порты. В случае поступления двух и более сигналов одновременно возникает коллизия и передаваемые кадры (фреймы) теряются. Таким образом, все подключенные к концентратору устройства находятся в одном домене коллизий

...

1.4 Возникновение коллизий.

Метод доступа CSMA/CD

В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD).

Этот метод применяется исключительно в сетях с логической общей шиной (к которым относятся и радиосети, породившие этот метод). Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети. Одновременно все компьютеры сети имеют возможность немедленно (с учетом задержки распространения сигнала по физической среде) получить данные, которые любой из компьютеров начал передавать на общую шину (рис. 1.5). Простота схемы подключения - это один из факторов, определивших успех стандарта Ethernet. Говорят, что кабель, к которому подключены все станции, работает в режиме коллективного доступа (Multiply Access, MA).

...

2.2 Использование спецификации 10Base-2

Множество сетей стандарта 10Base-2 было построено во второй половине 80-х - начале 90-х г.г. В настоящее время, как правило, областью применения этого стандарта являются магистральные каналы, при помощи которых объединяются рабочие группы, построенные с применением технологии 10Base-T, а также небольшие ЛВС, как правило одноранговые и имеющие в своем составе не более 10-ти (обычно 3-5) компьютеров. Широкое применение технологии 10Base-2 сдерживается недостаточно высокой надежностью кабельной подсистемы в целом как системы с "общей шиной", а также тем, что на практике она была дискредитирована в результате повсеместного применения при монтаже не специфицированных для этого кабелей, что приводило к неустойчивой работе сетей, построенных с применением этого вида технологии.

Правила применения технологии 10Base-2:

...

2.3 Использование спецификации 10Base-T

Технология 10Base-T была стандартизована только в 1990 году (стандарт IEEE 802.3). 10Base-T предусматривает построение ЛВС путем использования кабельных сегментов для создания точечных каналов связи (point-to-point links). Тем самым основной топологией становится уже не "шина", как в 10Base-5 и 10Base-2, а "звезда". Геометрические размеры сетей, построенных по варианту 10Base-T также зависят от затухания сигнала в передающей среде и от времени распространения сигнала.

...

Таблица 1 - Резюме правил и рекомендаций стандарта IEEE 802.3

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном проекте рассмотрены вопросы проектирования многосегментных ЛВС для крупного холдинга, для чего проведён анализ предметной области, включающий освоение соответствующей терминологии, изучение стандартов, спецификаций и типовых решений, касающихся технологии Ethernet. Данная технология широко используется вот уже 30 лет и составляет основу большинства локальных компьютерных сетей.

...