Задание 2.5 ГСНТИ 2006-2008

Задание № 2.5 ГСНТИ 2006-2008.
Внедрить технологии высокоскоростного информационного обмена
образования с доступом в международные между учреждениями научнообразовательные сети
Организация-исполнитель: ГУ «Главный информационно-аналитический центр
Министерства образования Республики Беларусь».
Организация-заказчик: Министерство образования Республики Беларусь.
Организация-пользователь: ГУ «Главный информационно-аналитический центр
Министерства образования Республики Беларусь».
В Республике Беларусь большинство учреждений образования и науки и
осуществляют доступ к сетевым информационным ресурсам и сервисам посредством
единой информационной компьютерной сети (НИКС). Поэтому объектами автоматизации
являются три сети, входящие в НИКС, а именно:
- сеть Национальной академии наук Basnet;
- сеть Министерства образования Unibel;
- сеть филиала БГУ «Центр информационных ресурсов и коммуникаций» ЦИРК.
Целью работы является создание необходимых условий для обмена научнотехнической информацией на базе информационно-коммуникационной инфраструктуры
системы образования и науки и обеспечение высокоскоростного доступа к научнотехнической информации, представленной в научно-исследовательской сети (НИКС) с
использованием современных сервисов и технологий, включая доступ в международные
научно-образовательные сети.
Результатом выполнения задания является разработка, сдача в эксплуатацию и
внедрение в сети Unibel
автоматизированной системы высокоскоростного
информационного обмена между учреждениями образования с доступом в
международные научно-образовательные сети, включая:
- обеспечение высокоскоростного обмена научно-технической информацией между
учреждениями образования;
- снижение затрат учреждений образования на организацию доступа к научно-технической информации в структуре образования и науки Республики Беларусь;
- обеспечение надежного и высокоскоростного доступа учреждений образования к
научно-технической информации, представленной в сети Интернет;
- создание централизованного оперативного сбора и анализа данных об объемах и
качественных характеристиках передаваемой информации;
- создание каталогов и механизмов поиска образовательных информационных
ресурсов.
В процессе разработки системы:
- проведен анализ компьютерных сетей для обеспечения автоматизированного
информационного обмена между учреждениями образования и науки с доступом в
международные сети;
- разработаны требования к функциональным возможностям и предоставляемым
сервисам компьютерной сети для обеспечения автоматизированного информационного
обмена между учреждениями образования и науки с доступом в международные сети;
- разработаны топологии и технологии интеграции сетей научно-образовательной
сферы в структуре НИКС.
Большинство учреждений образования и науки Беларуси сегодня выходит в
Интернет через единую научно-информационной компьютерную сеть республики,
включающую в себя три сети, оказывающие услуги доступа: сеть Национальной академии
наук Беларуси «Basnet», сеть Министерства образования «Unibel» и сеть филиала БГУ
«ЦИРК».
1
Объединение трех сетей, входящих в состав НИКС, осуществляется в двух точках:
на территории МЦК (по адресу ул. Захарова, 55) и на одном из коммуникационных узлов
сети Basnet (по адресу: ул. Академическая, 1). Схема взаимодействия сетей изображена на
рис. 11.
Разработанная автоматизированная система высокоскоростного информационного
обмена между учреждениями образования с доступом в международные научнообразовательные сети реализует следующие функции:
- обработка и оптимальная маршрутизация информационных потоков между сетями
Basnet, Unibel и ЦИРК;
- доступ к внешним научно-образовательным сетям, в частности, к сети GEANT;
- фильтрация нежелательного трафика;
- обеспечение заданного качества обслуживания (QoS);
- контроль функционирования и безопасности узлов межсетевого взаимодействия.
Рисунок 11 - Схема взаимодействия сетей, входящих в НИКС
Точка подключения сетей Basnet и Unibel, согласно соответствующего
строительного проекта, находится на МЦК, а взаимодействие Basnet и сети филиала БГУ
«ЦИРК» осуществляется на ул. Академическая, 1. Оба подключения производятся по
технологии Ethernet на скорости 100 Мбит/c. В частности, фактическое объединение
Basnet и Unibel произведено по кабелю UTP, подключенному в порты коммутаторов
Catalyst 3500 (Basnet) и Intel Express 460T (Unibel). Взаимодействие сетей Unibel и НИКС
реализовано транзитом через магистральную оптоволоконную линию Basnet между
узлами данной сети на МЦК и на ул. Академическая, 1.
2
Процессы обмена информацией о маршрутах между тремя сетями, а также ключевые
вопросы регулирования и фильтрации трафика, циркулирующего между участниками
взаимодействия, осуществляются на трех магистральных маршрутизаторах: Сisco 7505
(сеть Basnet), Cisco 7204 (сеть Unibel) и Cisco 7206 (сеть филиала БГУ). Протокол обмена
маршрутной информацией между сетями – BGP v4. Необходимо отметить, что каждая из
сетей Basnet, Unibel и ЦИРК имеет свою зарегистрированную в RIPE автономную систему
(AS). Так, у Basnet номер автономной системы AS 21274, у Unibel – AS 5498, у ЦИРК –
AS 13171. Настроены две отдельные BGP сессии между маршрутизаторами Cisco 7505 и
Cisco 7204, а также между Cisco 7505 и Cisco 7206. Внутри каждой из сетей Basnet, Unibel
и ЦИРК маршрутная информация распространяется по протоколу OSPF.
Обработка информационных потоков и фильтрация нежелательного трафика
осуществляется на узловых маршрутизаторах каждой из сетей средствами операционной
системы Cisco IOS. Мониторинг за состоянием, анализ событий происходящих внутри
сетей, а также настройка и сопровождение оборудования производится администраторами
каждой из сетей участников взаимодействия.
На этапе реализации схемы взаимодействия между тремя научнообразовательными сетями, приведенной на рис. 1, был осуществлен акт установки на узел
Unibel в МЦК маршрутизатора Cisco 7204, следующей конфигурации:
- Cisco 7204VXR, 4-slot chassis, NPE-300, I/O –FE, 256 Mb, 20 flash;
- Network Module: PA-2FE-TX (2-Port Fast Ethernet 100Base TX Port Adapter).
Далее был проведен ряд тестовых испытаний, основной задачей которых было
наблюдение за способностью маршрутизатора справляться с предполагаемой нагрузкой в
процессе обмена трафиком между сетями Basnet, Unibel и ЦИРК. В первую очередь
внимание акцентировалось на величине загрузки центрального процессора и оперативной
памяти, а также величине задержек и степени их вариации при проходе различных видов
трафика через маршрутизатор. Для получения необходимых результатов Cisco 7204 был
опробован в условиях нагрузочного тестирования, максимально приближенных к
реальным. Результаты протокола испытаний дали основания полагать, что
рассматриваемый маршрутизатор качественно позволит удовлетворить потребность в
высокоскоростном обмене информацией (со скоростью до 100 Мбит/c) между
учреждениями науки и образования в рамках Научно-информационной компьютерной
сети НИКС.
Процессы обмена информацией о маршрутах между тремя сетями, а также ключевые
вопросы регулирования и фильтрации трафика, циркулирующего между участниками
взаимодействия, осуществляются на трех магистральных маршрутизаторах: Сisco 7505
(сеть Basnet), Cisco 7204 (сеть Unibel) и Cisco 7206 (сеть филиала БГУ). Протокол обмена
маршрутной информацией между сетями – BGP v4. Необходимо отметить, что каждая из
сетей Basnet, Unibel и ЦИРК имеет свою зарегистрированную в RIPE автономную систему
(AS). Так, у Basnet номер автономной системы AS 21274, у Unibel – AS 5498, у ЦИРК –
AS 13171. Настроены две отдельные BGP сессии между маршрутизаторами Cisco 7505 и
Cisco 7204, а также между Cisco 7505 и Cisco 7206. Внутри каждой из сетей Basnet, Unibel
и ЦИРК маршрутная информация распространяется по протоколу OSPF.
Обработка информационных потоков и фильтрация нежелательного трафика
осуществляется на узловых маршрутизаторах каждой из сетей средствами операционной
системы Cisco IOS. Мониторинг за состоянием, анализ событий происходящих внутри
сетей, а также настройка и сопровождение оборудования производится администраторами
каждой из сетей участников взаимодействия.
На этапе реализации схемы взаимодействия между тремя научно-образовательными
сетями, на узел Unibel в МЦК был установлен маршрутизатор Cisco 7204, следующей
конфигурации:
- Cisco 7204VXR, 4-slot chassis, NPE-300, I/O –FE, 256 Mb, 20 flash;
- Network Module: PA-2FE-TX (2-Port Fast Ethernet 100Base TX Port Adapter).
3
Далее был проведен ряд тестовых испытаний, основной задачей которых был
мониторинг работы маршрутизатора в процессе обмена трафиком между сетями Basnet,
Unibel и ЦИРК. В первую очередь внимание акцентировалось на величине загрузки
центрального процессора и оперативной памяти, а также величине задержек и степени их
вариации при проходе различных видов трафика через маршрутизатор. Для получения
необходимых результатов Cisco 7204 был опробован в условиях нагрузочного
тестирования, максимально приближенных к реальным. Результаты протокола испытаний
дают основания полагать, что рассматриваемый маршрутизатор качественно позволит
удовлетворить потребность в высокоскоростном обмене информацией (со скоростью до
100 Мбит/c) между учреждениями науки и образования в рамках Научноинформационной компьютерной сети НИКС.
4