22
уведомление о подозрительной активности, попытках доступа или
атак на узлы сети или экрана;
Настройки списков доступа на межсетевых экранах нужно проводить
после тщательного изучения приложений, используемых сети, т.к.
можно случайно ограничить важные службы для работы пользователей,
такие как FTP, HTTP, SMB, NFS и др.
Также стоит учесть, что применение брандмауэра может
существенно увеличить время отклика программ и уменьшить
пропускную способность. Данное положение обусловлено тем, что
фильтрация осуществляется не мгновенно.
1.3. Базы данных в локальной вычислительной сети и
программное обеспечение, использующее возможности локальной
вычислительной сети
Эффективность функционирования информационных систем во
многом зависит от ее архитектуры. Для обеспечения сетевого доступа
используются следующие архитектуры: файл-сервер; клиент-сервер; 3-х
уровневая архитектура («тонкий клиент» – сервер приложений – сервер
базы данных). [4]
При реализации архитектуры «файл-сервер» файлы базы данных
хранятся на файл-сервере, а обрабатываются рабочими станциями.
Файловый сервер функционирует просто как совместно используемый
жесткий диск. СУБД на каждой рабочей станции посылает запросы
файловому серверу по всем необходимым ей данным, которые хранятся на
диске файл-сервера. Такой подход характеризуется значительным сетевым
трафиком, что может привести к снижению производительности всей
системы в целом.
23
Архитектуру «файл-сервер» чаще применяют для организации
доступа в сетях с небольшим количеством пользователей, реализация
такого доступа возможна с использованием таких СУБД, как: Access,
FoxPro, Рагаdох или dBase.
В концепции «клиент-сервер» подразумевается, что помимо
хранения централизованной базы данных сервер базы данных должен
обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Сервер –
это сама СУБД. Он поддерживает все основные функции СУБД:
определение данных, обработку данных, защиту данных, поддержание
целостности данных и так далее. Схематически такая архитектура
представлена на рисунке 1.1
.
Рисунок 1.1 – Архитектура «клиент-сервер»
Клиент формирует и отсылает запрос на стандартном языке запросов
(SQL) удаленному серверу, на котором расположена база данных, на
получение данных. После получения запроса удаленный сервер направляет
его SQL-серверу (серверу баз данных) – специальной программе,
управляющей удаленной БД и обеспечивающей выполнение запроса и
выдачу его результатов клиенту. [38]
24
В настоящее время более перспективной является архитектура
«клиент – сервер», кроме этого часто используется 3-х уровневая
архитектура (рисунок 1.2), которая включает три компонента: клиент,
сервер приложений (к которому подключено клиентское приложение) и
сервер баз данных (с которым работает сервер приложений).
Рисунок 1.2 – Трехуровневая архитектура
Microsoft SQL Server - одна из наиболее популярных систем
управления реляционными базами данных в мире, которая может
использоваться для разработки и сопровождения самых различных
проектов: от небольших приложений до наиболее масштабных проектов. В
этом сегменте рынка она успешно конкурирует с другими СУБД. Microsoft
SQL Server включает две части: серверную и клиентскую.
MS SQL Server был создан совместно компаниями Microsoft и
Sybase. При участи Sybase вышло только несколько версий, в частности
первая версия, которая вышла в 1987 году, на данный момент Microsoft –
единственный разработчик SQL Server.
MS SQL Server долгое время был рассчитан на работу под Windows,
но, начиная с версии 16 может использоваться и на Linux. Текущей
версией является версия 17, которая вышла в 2017 году.
MS SQL Server включает в себя нескольких самостоятельных служб,
каждая из которых обеспечивает за выполнение определенных задач:
основным компонентом является Database Engine, кроме этого – службы
25
анализа Analysis Services, службы отчетов Reporting Services,
интеграционные службы Integration Services и другие. [36]
Данная СУБД характеризуется такими особенностями, как:
высокая производительность;
надежность и безопасность;
простота администрирования и работы с СУБД.
СУБД MS SQL Server используется язык Transact-SQL, который дает
возможность создавать, изменять и удалять базу данных и ее объекты,
работать с данными, включая их поиск и модификацию, а также создавать
представления, хранимые процедуры и триггеры.
Электронная почта.
Почтовый клиент - это программное обеспечение, установленное на
компьютере пользователя и используемое для приема, создания, отправки
и хранения сообщений электронной почты одного или сразу нескольких
пользователей, а также нескольких учетных записей, принадлежащих
одному пользователю.
Электронные письма хранятся в почтовом ящике пользователя на
удаленном сервере. К ним можно получить доступ по 3 протоколам:
POP,IMAP,MAPI.
Протокол POP (Post Office Protocol) позволяет пользователю
загружать письма на локальный компьютер и удалять их с сервера при
успешном сохранении на жестком диске. Конечно, можно оставлять эти
сообщения на сервере, однако, у таких писем не будет сведений о
состояниях «прочитано», «отвечено», «перенаправлено», что вызовет
неудобства у пользователей, которые имеют доступ к почтовому ящику с
разных устройств.
Протокол IMAP (Internet Message Access Protocol) лишен таких
недостатков, а также предоставляет каталогизацию сообщений в папки и
26
подпапки, которые могут быть доступны разным пользователям с разными
правами доступа.
Протокол MAPI является проприетарным протоколом Microsoft для
обмена сообщениями через корпоративный почтовый сервер Microsoft
Exchange.
Ниже приведены наиболее распространенные почтовые программы,
используемые в разных операционных системах [29]:
Для Microsoft Windows:
- Microsoft Outlook;
- The Bat!;
- Mozilla Thunderbird;
- Opera Mail;
- Windows Mail;
- Lotus Notes.
Для Unix-подобных ОС:
- KMail (в среде KDE);
- Evolution;
- Mozilla Thunderbird;
- Mutt;
- Claws Mail.
В данном разделе были проанализированы современные сетевые
операционные системы. Изучено передовое программное обеспечение,
которое может выступать подспорьем в работе системного
администратора. Были также рассмотрены особенности функционирования
баз данных в ЛВС и другого программного обеспечения.
27
ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ
ВИРТУАЛЬНЫХ ЛВС ОРГАНИЗАЦИИ
2.1 Разработка и описание требований, предъявляемых к
сети отдела
2.1.1 Общие положения
Для полноценной работы сети коммерческого отдела требуется
соблюдение таких важных факторов как: производительность, надежность
и безопасность, расширяемость и масштабируемость, прозрачность,
поддержка разных видов трафика, характеристики качества обслуживания,
управляемость и совместимость.
Производительность.
Высокая производительность это одно из основных преимуществ рас
пределенных систем, к которым относятся компьютерные сети.
Основные характеристики производительности сети [16]:
время реакции;
скорость передачи трафика;
пропускная способность;
задержка передачи и вариация задержки передачи.
Время реакции сети один из основных параметров работы сети. В
общем случае в него входит [26]:
время подготовки запросов на клиентском компьютере;
время передачи запросов между клиентом и сервером через
сегменты сети;
время обработки запросов на сервере;
время передачи ответов от сервера клиенту и время обработки
получаемых от сервера ответов на клиентском компьютере.
28
Скорость передачи трафика может быть мгновенной, максимальной
и средней.
средняя скорость вычисляется путем деления общего объема
переданных данных на время их передачи;
мгновенная скорость отличается от средней тем, что для
усреднения выбирается очень маленький промежуток времени;
максимальная скорость — это наибольшая скорость,
зафиксированная в течение периода наблюдения.
Пропускная способность — максимально возможная скорость
обработки трафика, определенная стандартом технологии, на которой
построена сеть. Также один из самых важных факторов работы любой
сети.
Задержка передачи – это четвёртый и завершающий пункт в
характеристике производительности cети, который определяется как
задержка между моментом поступления данных на вход какого-либо
сетевого устройства.
Надежность и безопасность.
Для простых и сложных устройств используются подобные
характеристики надёжности [30]:
среднее время наработки на отказ;
вероятность отказа;
интенсивность отказов.
готовность или коэффициент готовности;
сохранность данных;
согласованность (непротиворечивость) данных;
вероятность доставки данных;
Если основные факторы надёжности итак ясны, то фактор
безопасности гораздо более комплексный в плане любых ЛВС. В ней
29
важны настройки как самих клиентских компьютеров и устройств, так и
настройки активного сетевого оборудования, для предотвращения
неправомерного доступа из вне.
2.1.2 Предпроектное исследование
Проведенное предпроектное исследование показало, что внутренняя
сетевая инфраструктура компании построена на оборудовании Cisco и
Huawei, которое является собственностью компании. Структурированная
кабельная сеть (кроссовые распределители, патч-панели, кабели, провода и
т.п.) является собственностью бизнес центра.
Взаимодействие с сетью Интернет осуществляется через два
крупных оператора телекоммуникационных услуг связи: АО
«Транстелеком» и ПАО «ВымпелКом», которые могут обеспечить
необходимую полосу пропускания каналов связи (2 оптоволокна по 1
Гбит/с) и хорошую связность с другими сетями международного обмена.
Для защиты периметра используется межсетевой экран (МЭ) Cisco
ASA 5585, который выполнен в отказоустойчивой конфигурации
(аппаратная кластеризация). При обеспечении сотрудников сервисами сети
Интернет используется технология NAT (статическая и динамическая), что
позволяет в значительной степени снизить риски целенаправленных
сетевых атак извне на серверы и автоматизированные рабочие места.
ЛВС компании организована в виде двух иерархических уровней:
уровень ядра;
уровень доступа.
Уровень доступа выполнен частично на оборудовании Cisco
(постепенно выводится из эксплуатации) и на коммутаторах третьего
уровня Huawei (внедряются):
S5720-28X-PWR-SI
S5720-52X-PWR-SI
30
2.1.3 Постановка задачи
В связи с расширением штата сотрудников коммерческого отдела
было принято решение об аренде новых площадей в бизнес-центре. В
следствии чего необходимо спроектировать новый сегмент ЛВС исходя из
схемы расположения кабинетов и количества сотрудников и обеспечить
доступ к корпоративным ресурсам, телефонии и сети интернет.
2.2 Топология сети
Для создания ЛВС коммерческого отдела потребуется выбрать
наиболее подходящую топологию, которая поможет соединить все
компьютеры в единую сеть, а также реализовать возможность
подключения IP-телефонов для обеспечения сотрудников возможностью
использования обычной городской телефонной связью.
Для начала рассмотрим варианты возможных топологий и определим
все их достоинства и недостатки, после чего выберем самую удобную и
подходящую топологию для ЛВС отдела организации.
31
Рисунок 2.1 - Пример «топологий»
Базовыми топологиями являются шина, звезда и кольцо:
«Звезда» - тип расположения ЭВМ с выделенным коммутатором, к
которому подсоединены все остальные ПК.
Достоинства:
Поломка одного из узлов или повреждение кабеля не окажет
никакого влияния на сеть в целом;
Скопление точек подключения в небольшом радиусе упрощает
процесс контроля сети.
Недостатки:
Сеть в случае отказа центрального коммутатора полностью
становится неработоспособной;
Стоимость "звезды" выше, чем остальных топологий