Практическая работа: Документирование сети и построение схем

Общие сведения

Схема сети — это графическое представление структуры компьютерной сети. Она показывает, какие устройства есть в сети, как они соединены и как обмениваются данными. Схема — это документ, который используется для проектирования, обслуживания, обучения и проверки безопасности.

В этой практической работе вы научитесь строить два вида схем: физическую (где находятся устройства и как проложены кабели) и логическую (какие IP-адреса и подсети используются).

Для работы мы будем использовать draw.io (также известен как diagrams.net) — бесплатный онлайн-редактор диаграмм, который работает в браузере, не требует установки и не требует регистрации. Это идеальный инструмент для начинающих.

            Важно: перед выполнением работы откройте сайт draw.io в браузере и убедитесь, что он загружается. Если сайт недоступен, используйте LibreOffice Draw (бесплатный офисный пакет, входит в состав LibreOffice).
        

Стандарты и условные обозначения

Чтобы схема была понятна любому инженеру, используются стандартные условные обозначения. В draw.io есть готовые библиотеки фигур для сетевых устройств.

Как включить сетевые фигуры в draw.io:

В левой панели нажмите «More Shapes» (или «+» в самом низу).
Прокрутите до раздела «Networking» (сеть).
Включите библиотеку «Network» или «Cisco» (если вы работаете с оборудованием Cisco).
Нажмите «Apply» (применить). Фигуры появятся в левой панели [citation:1].

Основные элементы и их обозначения:

Устройство	Стандартное обозначение	Что подписывать
Маршрутизатор (Router)	Круг с четырьмя стрелками, направленными наружу (или цилиндр с стрелками)	Имя (router-main), IP-адрес, интерфейсы
Коммутатор (Switch)	Прямоугольник с двумя стрелками, направленными в противоположные стороны (или прямоугольник с портами)	Имя (switch-main), количество портов, VLAN
Компьютер (PC / Workstation)	Изображение монитора или системного блока	Имя, IP-адрес, VLAN
Сервер (Server)	Высокий прямоугольник с горизонтальными линиями (стойка)	Имя (server-01), IP-адрес, роль (файловый, база данных)
Точка доступа Wi-Fi (Access Point)	Изображение антенны или круга с радиоволнами	Имя (AP-guest), SSID, IP-адрес
Принтер (Printer)	Изображение принтера	Имя (printer-01), IP-адрес
Межсетевой экран (Firewall)	Изображение кирпичной стены или щита	Имя, правила фильтрации
Облако (Интернет / WAN)	Изображение облака	«Интернет», провайдер, IP-адрес шлюза

Линии соединений:

Сплошная линия — проводное соединение (витая пара, оптоволокно).
Пунктирная линия — беспроводное соединение (Wi-Fi).
Толстая линия — магистральное соединение (trunk) между коммутаторами [citation:5].

            Подсказка: если вы не уверены, какую фигуру использовать, выберите прямоугольник и подпишите его (например, «Router»). Главное — чтобы подпись была понятной. Но лучше использовать стандартные фигуры из библиотеки «Network».
        

Задание 1. Схема домашней сети (физическая и логическая)

1 Построение схемы домашней сети

Цель: научиться строить физическую и логическую схему для простой сети.

Что нужно сделать:

Нарисуйте схему своей домашней сети (или представьте типичную домашнюю сеть).
Укажите все устройства: маршрутизатор (роутер), компьютер, ноутбук, смартфон, телевизор, принтер (если есть).
Используйте стандартные фигуры из библиотеки «Network» в draw.io.
Укажите тип соединения для каждого устройства: сплошная линия (витая пара) или пунктирная линия (Wi-Fi).
Подпишите IP-адреса устройств (например, роутер — 192.168.1.1, компьютер — 192.168.1.10).
Подпишите имя Wi-Fi сети (SSID — Service Set Identifier — «идентификатор набора услуг»).

                Подсказка: начните с центрального устройства — маршрутизатора (круг со стрелками). От него проведите линии к остальным устройствам. Подпишите каждую линию: «витая пара» (сплошная) или «Wi-Fi» (пунктирная).
            

Результат: сохраните схему в формате PNG или PDF. Назовите файл: home-network-schema.png.

Задание 2. Схема офисной сети (по легенде)

2 Построение схемы офисной сети

Цель: научиться строить схему для более сложной сети с использованием VLAN и нескольких подсетей.

Легенда офиса:

Интернет (облако) → маршрутизатор (router-main, IP 10.0.0.1).
Маршрутизатор → коммутатор (switch-main).
Коммутатор → компьютеры бухгалтерии (3 шт., VLAN 10, подсеть 192.168.10.0/24).
Коммутатор → компьютеры разработки (3 шт., VLAN 20, подсеть 192.168.20.0/24).
Коммутатор → сервер (server-01, IP 192.168.10.100).
Коммутатор → принтер (printer-01, IP 192.168.10.50).
Точка доступа Wi-Fi → для гостевой сети (VLAN 30, подсеть 192.168.30.0/24).

Что нужно сделать:

Нарисуйте схему офисной сети в draw.io, используя стандартные фигуры.
Используйте разные цвета для разных VLAN (например, VLAN 10 — синий, VLAN 20 — зелёный, VLAN 30 — оранжевый).
Подпишите каждое устройство: имя и IP-адрес.
Подпишите VLAN и подсети (например, «VLAN 10 — 192.168.10.0/24»).
Добавьте легенду: что означает каждый цвет.
Используйте сплошные линии для проводных соединений и пунктирные — для Wi-Fi.

                Подсказка: используйте библиотеку «Network» в draw.io. Для VLAN можно нарисовать прямоугольник вокруг группы устройств и закрасить его полупрозрачным цветом [citation:5].
            

Результат: сохраните схему в формате PNG или PDF. Назовите файл: office-network-schema.png.

Задание 3. Анализ схемы и поиск уязвимостей

3 Анализ безопасности

Цель: научиться анализировать схему сети с точки зрения безопасности.

Что нужно сделать:

Посмотрите на схему офисной сети, которую вы нарисовали.
Ответьте на вопросы:
- Какие устройства подключены к сети? Все ли они нужны?
- Есть ли в сети устройства, которые могут быть уязвимы? (например, старые компьютеры, принтеры без пароля)
- Как разделение на VLAN помогает безопасности?
- Где бы вы разместили межсетевой экран (firewall) для защиты сети?
Запишите ответы в отчёт (см. раздел «Отчёт»).

                Подсказка: подумайте, какие устройства имеют доступ к интернету, а какие — только к локальной сети. Гостевой Wi-Fi (VLAN 30) должен быть изолирован от внутренней сети.
            

Задание 4. Документирование сети (таблицы)

4 Составление таблиц документации

Цель: научиться вести документацию сети, которая дополняет схему.

Что нужно сделать:

Составьте таблицу IP-адресов для офисной сети. В таблице должно быть: имя устройства, IP-адрес, маска подсети, VLAN.
Составьте таблицу портов коммутатора. В таблице должно быть: номер порта, устройство, VLAN.
Составьте таблицу VLAN. В таблице должно быть: номер VLAN, назначение, подсеть.

Пример таблицы IP-адресов:

Имя устройства	IP-адрес	Маска	VLAN
router-main	10.0.0.1	255.255.255.0	—
server-01	192.168.10.100	255.255.255.0	10
printer-01	192.168.10.50	255.255.255.0	10
pc-accounting-01	192.168.10.10	255.255.255.0	10
pc-dev-01	192.168.20.10	255.255.255.0	20
AP-guest	192.168.30.1	255.255.255.0	30

                Подсказка: таблицы можно оформить в текстовом редакторе (Word, LibreOffice Writer) или в Excel (LibreOffice Calc).
            

Критерии оценки

Критерий	Баллы
Задание 1: схема домашней сети (все устройства, стандартные фигуры, подписи, IP-адреса, тип соединения)	20
Задание 2: схема офисной сети (все устройства, VLAN, подсети, легенда, цвета, стандартные фигуры)	30
Задание 3: анализ безопасности (ответы на вопросы, аргументация)	20
Задание 4: таблицы документации (IP-адреса, порты, VLAN)	20
Оформление и аккуратность (читаемость схем, подписи, легенда, использование стандартных обозначений)	10
Итого	100

Шкала оценки:

90–100 баллов — отлично.
75–89 баллов — хорошо.
60–74 балла — удовлетворительно.
Менее 60 баллов — неудовлетворительно.

Отчёт

Что должно быть в отчёте:

Титульный лист (ФИО, группа, дата, название работы).
Схема домашней сети (PNG или PDF).
Схема офисной сети (PNG или PDF).
Ответы на вопросы задания 3 (анализ безопасности).
Таблицы документации (IP-адреса, порты, VLAN).
Вывод: что вы узнали, какие трудности возникли, что было интересно.

Формат сдачи: отчёт в формате PDF или DOCX. Схемы — отдельными файлами PNG или PDF.

Срок сдачи: до следующего занятия.

Дополнительные задания (по желанию)

Если вы хотите получить дополнительную оценку или углубить знания, выполните одно из заданий:

Задание 5. Нарисуйте схему потоков данных для офисной сети: покажите, какие данные куда передаются (например, от компьютеров к серверу, от сервера в интернет).
Задание 6. Предложите, как улучшить безопасность офисной сети. Нарисуйте обновлённую схему с межсетевым экраном (firewall) и объясните, где он должен стоять.
Задание 7. Найдите в интернете пример реальной схемы сети (например, схему сети университета или компании) и опишите, какие устройства на ней изображены и как они связаны.