РОЛЬ СОВРЕМЕННЫХ IT-ТЕХНОЛОГИИ В ПОСТРОЕНИИ ЭФФЕКТИВНОЙ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ КОМПАНИИ

Аннотация. В работе рассмотрены варианты решения следующих вопросов, касающихся организации сетевой инфраструктуры предприятия АО «Network Solutions»:

1. анализ текущего состояния сетевой инфраструктуры организации;
2. замена устаревшего и модернизация размещения серверного оборудования в серверной;
3. внедрение технологии разделения сетей с выделением голосовой сети и программированием коммутаторов.

Также, в работе произведена оценка трудоемкости, затрат и предполагаемого экономического эффекта от реализации проекта

Ключевые слова: сеть, IP-телефония, сегмент, оборудование.

Корпоративная сеть представляет собой многогранную систему, включающую в себя большое число взаимодействующих компонентов — от персональных компьютеров до мощных систем хранения данных, системное и прикладное программное обеспечение, сетевые адаптеры, коммутационное и маршрутизирующее оборудование, кабельную систему. В каждой составляющей этой разветвленной инфраструктуры скрываются возможности оптимизации для повышения эффективности ее работы и снижения издержек на обслуживание. Для поддержания сети в актуальном состоянии необходимо улучшать имеющиеся технологии и внедрять новые.

Анализ сетевой инфраструктуры компании АО «Network Solutions» выявил следующие проблемы:

1. путаница в коммутации, которая не позволяет быстро определить нужное соединение, затрудняет обслуживание и ведёт к неэффективной работе оборудования;
2. нарушение маркировок ячеек коммутационной панели из-за которой возникают проблемы с подключением пользователей к сети;
3. устаревшее оборудование ограничивает пропускную способность всей системы («узкое» место) и требует замены;
4. низкий уровень надёжности голосовой связи из-за отсутствия технологии разделения сетей;
5. неоптимальное размещение IP-телефонов.

Центр обработки и хранения данных является многокомпонентной системой, призванной обеспечивать бесперебойную автоматизированную работу бизнес-процессов. Как было сказано выше, на данный момент ЦОД находится не в оптимальном состоянии и обладает следующими проблемами:

 «Узкое» место в сети - явление, при котором пропускная способность системы ограничена одним или несколькими компонентами. Разгрузка таких мест заключается в замене коммутаторов с пропускной способностью 100 Мбит на устройства с производительностью в 1 Гбит. Это позволит увеличить скорость работы сетевых приложений и повысить эффективность передачи данных примерно в 3 раза. На рисунках 1 и 2 показана текущая загрузка магистрального канала связи и планируемая загрузка после замены оборудования.

Рисунок 1. Текущая загрузка магистрального канала связи

Рисунок 2. Планируемая загрузка магистрального канала связи после замены оборудования

Решение первых двух вопросов позволит облегчить и ускорить как обслуживание оборудования, так и решение аварийных ситуаций. Следующие рисунки иллюстрируют текущее состояние ЦОД и предполагаемое состояние после оптимизации.

Рисунок 3. Текущее состояние ЦОД

Рисунок 4. Предполагаемое состояние ЦОД после оптимизации

В случае выхода из строя сетевого оборудования (чаще всего – сетевого принтера) нарушается работа IP-телефонов. Это происходит от того, что вышедшее из строя оборудование начинает непрерывно отправлять на порт коммутатора сообщения, точнее – широковещательные пакеты. Далее эти пакеты обрабатывает коммутатор и отправляет всем остальным узлам сети, тем самым перегружая канал связи, по которому также передаются голосовые данные. Коммутатор не устанавливает приоритет обработки голосовых данных и обрабатывает в первую очередь обычные данные. Поэтому происходят сбои в работе IP-телефонии. 

Одним из способов решения данной проблемы является внедрение технологии разделения сети (VLAN – Virtual Local Area Network). При этом каждый отдел выделяется в отдельную подсеть, а IP-телефония в подсеть с повышенным приоритетом. В случае выхода из строя оборудования в каком- либо отделе IP-телефоны продолжат работать в штатном режиме, в то время как проблема с наладкой оборудования будет решаться. На рис. 5, 6 смоделированы аварийные ситуации до разделения и после разделения сети.

Рисунок 5. Аварийная ситуация до разделения сети

Рисунок 6. Аварийная ситуация после разделения сети

«Проброс» сети через IP-телефон заключается в непосредственном присоединении к нему компьютера или ноутбука, сам аппарат при этом подключается к уже имеющемуся настроенному интерфейсу. Это позволит существенно сэкономить на портах коммутатора, а значит и на стоимости установки IP-аппарата. Рис. 7 и 8 показывают два варианта подключения IP-телефона с «пробросом» сети и без него.

Рисунок 7. Подключение IP-телефона с «пробросом» сети

Рисунок 8. Подключение IP-телефона без «проброса» сети

Внедрение описанных выше технологий позволит решить следующие проблемы:

1. высокая нагрузка на сетевое оборудование и отсутствие приоритезации трафика ухудшает работу голосовой сети;

2. необходимость выделения дополнительного порта коммутатора для подключения IP-телефона в тех местах, где уже имеются настроенные интерфейсы.

Трудоемкость выполнения данного проекта характеризуется совокупностью основных этапов и видов работ, которые должны быть выполнены для его реализации:

1. анализ состояния локальной сети до начала реконструкции;

2. составление описания и карты сети;

3. переборка серверного оборудования;

4. замена коммутаторов;

5. настройка, тестирование и ввод в эксплуатацию новых коммутаторов;

6. конфигурация рабочей и голосовой сети на коммутаторах и IP-телефонах;

7. составление документации, включающей в себя подробное описание параметров локальной сети после реконструкции.

Таблица 1.

Трудоемкость

Основополагающим при расчете заработной платы являются показатели трудоемкости и средней заработной платы. Средняя часовая тарифная ставка по институту, установленная в 2017 году - 103,18 руб. Расчеты произведены с учётом страховых взносов; в работе по переборке серверного оборудования будут принимать участие как минимум 3 человека, в остальных операциях будет задействовано 2 человека. Стоимость IP-телефонов и коммутаторов для выполнения данных работ в расчетах не учитывается, поскольку они предусмотрены в плане закупок института на 2017 г. Трудовые затраты, связанные с процессом приобретения коммутаторов, телефонов и их подключения в расчете также не учитываются.         Таким образом, расходы на заработную плату составляют:

ЗП = 72*380 + 40*1 140 = 27 360 + 45 600 = 72 960 руб.

Предполагаемый экономический эффект от реализации данного проекта складывается из следующих компонентов:

1. Сокращение затрат при выполнении заявки на перекоммутацию розетки.

Предполагаемое количество заявок в месяц – 35. В настоящее время на выполнение одной заявки необходимо 2 ч., после выполнения работ по модернизации оно сократится до 5 минут (0,083 ч.). Таблица 3 демонстрирует сравнение времени простоя в месяц до и после замены оборудования.

Таблица 2.

Сравнение затрат

2. Экономия на приобретении коммутаторов.

В настоящее время задействовано 450 сетевых портов. Стоимость одного 48-портового коммутатора – 50 000 руб. Оцениваемое количество освобождаемых портов после модернизации – 20% (2 коммутатора), предполагаемая экономия на приобретении коммутаторов:

50 00 * 2 = 100 000 руб.

3. Сокращение убытков после замены устаревшего оборудования.

Замена коммутаторов с пропускной способностью 100 Мбит/с на устройства с производительностью 1 024 Мбит/с. Предположим, что 50 сотрудников одновременно обращаются к файлам, каждый из которых имеет объем 50 Мбайт. Количество таких обращений в течение рабочего дня – 50. Таблица 3 демонстрирует сравнение времени простоя в месяц до и после замены оборудования.

Таблица 3.

 Сравнение времени простоя

4. Сокращение убытков после внедрения технологии разделения сетей.

В настоящее время задействовано порядка 100 IP-аппаратов; количество инцидентов, повлекших за собой сбои голосовой связи – 8 в месяц; на данный момент решение проблемы занимает 30 минут (0,5 ч.), после выполнения работ по внедрению VLAN вышеуказанных инцидентов не возникнет. В таблице 4 отражено сравнение времени простоя в месяц до и после выполнения работ по внедрению VLAN.

Таблица 4.

Сравнение времени простоя

5. Экономия на приобретении коммутаторов для подключения IP-телефонов.

Помимо уже подключенных устройств планируется установить еще 350 IP-аппаратов. При подключении IP-телефона обычным способом понадобится 350 портов (8 коммутаторов). В случае использования технологии «проброса» сети через IP-аппарат дополнительных интерфейсов для подключения не потребуется. Предполагаемая экономия на приобретении коммутаторов:

8 * 50 000 = 400 000 руб.

Общая сумма затрат на реализацию данного проекта составит 35 412, 96 руб.

Сумма экономии после выполнения описанных выше работ составит:

1) в первый месяц 608 665, 48 руб.;

2) в течение срока эксплуатации оборудования (10 лет) 12 561 868, 28 руб.

В работе произведен анализ состояния корпоративной сети АО «Network Solutions» и представлено предложение по её улучшению с использованием современных ИТ-технологий.

Проведение описанных в проекте мероприятий позволит обеспечить следующее:

1. облегчение и ускорение как обслуживания оборудования, так и решения аварийных ситуаций;

2. улучшение качества голосовой связи и общей работы корпоративной сети;

3. увеличение скорости работы сетевых приложений и повышение эффективности передачи данных минимум в 3 раза.

Список литературы:

1. Гавлиевский, С. Л. Моделирование и системный анализ транспортных магистралей мультисервисных сетей. Учебное пособие / Сост.  С.Л. Гавлиевский. -  Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2013. – 117 с.;
2. Мухин В. Решение Juniper Networks [Электронный ресурс].  – Режим доступа - URL: http://www.juniper.com;
3. Олифер, В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебник для вузов, 3-е изд. / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – Спб.: Питер, 2006. – 958 с.