15
Для организации физического канала передачи данных при
проектировании офисной сети применяются коаксиальный кабель, кабель
«витая пара», оптоволоконный кабель.
В настоящее время свое распространение получил кабель «витая пара»,
который представлен в виде канала передача данных, включающего
скрученные попарно проводники с определенным шагом и плотностью.
Скручивание позволяет сократить внешние и перекрестные наводки во время
передачи данных, а также предотвратить возникновение внешних
электромагнитных помех. Для защиты кабеля «витая пара» применяется
полипропилен, полиэтилен поливинилхлорид. Структура кабеля «витая пара»
приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 –Структура кабеля «витая пара»
Кабель «витая пара» представлен в виде не экранированного кабеля
витая пара UTP или экранированного кабеля «витая пара» STP.
Неэкранированный кабель «витая пара» UTP применяют в офисных сетях
длиной не более 100 м. В состав кабеля входят изолированные друг от друга
медные проводники. Среди недостатков не экранированного кабеля «витая
пара» следует отметить низкий уровень устойчивости к помехам, наводкам и
сигналам, возникающим в смежных проводах
13
.
12
Петров А.А. Компьютерная безопасность. Криптографические методы защиты: учеб. пособие / А.А. Петров. –
Саратов: Профобразование, 2017. – С.67
13
Варфоломеева А. О. Информационные системы предприятия: Учебное пособие / А.О. Варфоломеева, А.В.
Коряковский, В.П. Романов. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. – С.39
16
Экранированный кабель «витая пара» обеспечивает большую защиту
данных от помех, поскольку защищен фольгой. В сравнении с
неэкранированным кабелем «витая пара» этот вид кабеля обеспечивает
большую скорость передачи данных и может передавать данные на
значительные расстояния.
Для подключения экранированного кабеля «витая пара» к рабочей
станции используется разъем RG45
14
.
Среди преимуществ использования в офисной сети кабеля «витая пара»
следует отметить:
- устойчивость к помехам;
- высокую скорость передачи данных;
- поддержку различного вида сетевого оборудования.
Среди недостатков кабеля «витая пара» следует отметить:
- сложность ремонта;
- снижение скорости при передаче информации на большие расстояния;
- более высокую стоимость, чем у коаксиального кабеля.
При организации офисной сети достаточно много внимания уделяется
выбору сетевого оборудования, которым выполняются задачи по приему и
передачи данных, а также их распределению на рабочие станции.
В состав сетевого оборудования офисной сети входят коммутаторы,
маршрутизаторы, концентраторы. Наибольшее распространение в офисной сети
получили маршрутизаторы, которые выполняют задачи по маршрутизации
пакетов и их доставки в различные сегменты сети.
Принцип работы сетевого маршрутизатора предусматривает
использование адреса получателя, отраженного в заголовке пакета, внесение
его в таблицу маршрутизации для дальнейшей передачи данных. Если адрес
14
Пролетарский А. В. Беспроводные сети: учеб. пособие / А. В. Пролетарский. - М.: Интернет-Университет
Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016. – С.29
17
получателя в таблице маршрутизации не указан, то маршрутизатор полученный
пакет отбрасывает
15
.
В основе работы маршрутизатора находятся методы пересылки пакетов
с использованием протоколов верхних уровней. Установка в офисной сети
маршрутизатора позволяет снизить зависимость от нагрузки, производить
фильтрацию передаваемых пакетов, а также объединить разнородные сегменты
офисной сети
16
.
Внешний вид сетевого маршрутизатора для организации офисной сети
приведен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Внешний вид сетевого маршрутизатора для
организации офисной сети
В настоящее время выделяют многопротокольные маршрутизаторы и
маршрутизаторы основанные на использовании трафика. Многопротокольные
маршрутизаторы работают аналогично сетевым мостам. Они выбирают пакет
из одного канала передачи данных и передают его в другой канал с
применением различных протоколов
17
.
Сетевой маршрутизатор основан на использовании трафика в режиме
реального времени позволяет доставлять пакеты по протоколу RSVP и
15
Карташевский В.Г. Компьютерные сети: учебник/ В.Г. Карташевский. – Самара: Поволжский
государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2016. – С.110
16
Карташевский В. Г. Компьютерные сети: учебник/ В. Г. Карташевский. - Самара: Поволжский
государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2016. – С.82
17
Руденков Н. А. Технологии защиты информации в компьютерных сетях: учеб. пособие / Н. А. Руденков. - М.:
Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016. – С.42
18
резервировать информационные ресурсы во временные буферы с обеспечением
необходимого уровня пропускной способности.
Среди достоинств сетевого маршрутизатора следует отметить
возможность разделения IP-адреса на составные части, предоставление доступа
в сеть Интернет рабочей группе и выполнение функций по контролю сетевых
подключений с обеспечением необходимого уровня защиты данных.
Недостатками маршрутизатора является сложность ремонта и
зависимость от таблицы маршрутизации
18
.
Кроме маршрутизаторов в офисной сети применяются сетевые
коммутаторы, которыми выполняются функции передачи пакетов от одного
порта сетевого оборудования к другому. На основании данных в пакете, в
сравнении с маршрутизатором, коммутатор не определят маршрут для передачи
пакетов, а выполняет функции объединения сегментов офисной сети. Внешний
вид коммутатора для организации офисной сети приведен на рисунке 5.
Рисунок 5 – Внешний вид коммутатора для организации офисной
сети
В настоящее время выделяют управляемые и неуправляемые сетевые
коммутаторы. В случае установки в офисной сети неуправляемого коммутатора
выполняются задачи по анализу MAC-адреса подключенных к нему устройств
и выполнения самонастройки подключения
19
.
18
Прокушев Я. Е. Программно-аппаратные средства защиты информации: учебное пособие/ Я. Е. Прокушев. -
СПб.: Интермедия, 2017. – С.70
19
Шишова Н.А. Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей: учебное пособие/ Н. А. Шишова.
- М.: Московский технический университет связи и информатики, 2015. – С.15
19
Управляемые коммутаторы относят интеллектуальному сетевому
оборудованию, поскольку в их состав входит интерфейс, позволяющий
конфигурировать процесс передачи данных по офисной сети.
Следует отметить, что управляемый коммутатор обеспечивает большую
защиту данных. Среди его достоинств следует отметить невысокие задержки
времени передачи данных и высокую скорость передачи данных.
При проектировании офисных сетей создаются беспроводные сегменты,
которые обеспечивают высокую скорость передачи данных. Беспроводный
канал может работать в режимах: «точка-точка» и «инфраструктурное
соединение».
Беспроводная офисная сеть, поддерживающая режим «точка-точка»
позволяет обеспечить скорость передачи данных до 11 Мбит/с, а офисная сеть,
работающая в режиме «инфраструктурное соединение» обеспечивает скорость
передачи данных до 54 Мбит/с.
В основе принципа работы беспроводной офисной сети находится
высокоскоростная передача данных в определенном спектре частот. За счёт
создания беспроводных офисных сетей обеспечивается передача данных в
труднодоступных местах. Этот вид сети обладает высокой скоростью и
надежностью, а также позволяет экономить на прокладке каналов передачи
данных. Однако беспроводные сети зависят от выбранной частоты канала
передачи данных и имеют низкий уровень помехоустойчивости.
Для организации беспроводных офисных сетей применяются
беспроводные маршрутизаторы, точки доступа и беспроводные адаптеры. В
настоящее время точки доступа в беспроводных офисных сетях могут работать
в трех режимах
20
:
- режим доступа «Access Point Up»;
- режим беспроводного моста «Wireless Bridge»;
- режим «AP + Bridge».
20
Стецюра Г. Г. Компьютерная сеть с быстрой распределенной перестройкой своей структуры и обработкой
данных в процессе их передачи // Проблемы управления, 2017. - №1. – С.47-56
20
В случае работы в режиме «Access Point Up» маршрутизатор передает
данные не только на рабочие станции, но и на мобильные устройства и
портативные компьютеры. В этом случае беспроводной точке доступа
назначается идентификатор для определения беспроводного сегмента сети.
Режим беспроводного моста «Wireless Bridge» применяется для объединения
двух сегментов офисной сети.
Беспроводная точка доступа, работающая в режиме «AP + Bridge»
применяется для связи двух беспроводных сегментов и образования между
ними прямого выделенного канала передачи данных. В этом случае она
выполняет функции повторителя и вызывает одну или несколько точек доступа.
Среди достоинств точек доступа следует отметить высокую
мобильность данных, низкий уровень излучения и возможность подключения
мобильных и портативных устройств. Однако они характеризуются низкой
помехоустойчивостью при размещении внутри помещения, позволяют
передавать данные только на короткие расстояния, что приводит к большим
затратам электроэнергии при эксплуатации.
Для подключения рабочей станции к беспроводному сегменту офисной
сети применяется беспроводной адаптер. В настоящее время беспроводные
адаптеры могут быть представлены в виде смарт-карт и USB-адаптеров.
Наибольшее распространение в офисной сети получили USB-адаптеры,
которые позволяют подключить персональный компьютер к беспроводному
каналу связи.
Для объединения физического и беспроводного сегментов офисной сети
используют беспроводной маршрутизатор, который позволяет организовать
высокоскоростной канал передачи данных. Беспроводные маршрутизаторы
могут быть представлены в виде ADSL-роутеров, Ethernet-роутеров и LTE-
роутеров
21
.
21
Сагдеев К. М. Физические основы защиты информации: учебное пособие/ К. М. Сагдеев, В. И. Петренко, А.
Ф. Чипига. - СПб.: Интермедия, 2017. – С.45
21
Среди преимуществ беспроводного маршрутизатора следует отметить
высокую скорость передачи данных, возможность получения доступа в сеть
Интернет и выполнение функций модема. Однако беспроводной
маршрутизатор может выйти из строя в случае перегрузки сети и не всегда
поддерживает необходимый диапазон для обмена данными.
1.3. Обзор программного обеспечения для организации офисной сети
Операционная система является главным элементом для управления
офисной сетью. В состав операционной системы входят взаимосвязанные
системные программы, позволяющие производить работу на компьютере
22
.
С помощью служебных программ, входящих в операционную систему
производится диалог с пользователями, осуществляется управление
процессами, запущенными на компьютере. В настоящее время операционные
системы классифицируют по признакам, приведенным в таблице 1.
Таблица 1
Классификация операционных систем по признакам
Признак
Виды
В зависимости от
количества
пользователей
Выделяют однопользовательские и
многопользовательские операционные системы
По количеству
процессов
- однозадачные операционные системы,
позволяющие обрабатывать только одну задачу
- многозадачные, когда в оперативной памяти
существует возможность размещения нескольких
задач для обработки процессора
В зависимости от типа
процессора
Однопроцессорные, многопроцессорные и сетевые
операционные системы
В зависимости от типа
интерфейса
Операционные системы с работой через командную
строку и операционной системы с графической
оболочкой
В настоящее время наиболее популярной является операционная
система Windows, последними версиями которой в которой являются серверная
операционная система Windows Server 2016 и клиентская операционная
система Windows 10. Эти операционные системы обладают высоким уровнем
22
Куроуз Д. Компьютерные сети: учеб. пособие / Д. Куроуз. – СПб: Питер, 2016. – С.22
22
безопасности, основаны на биометрических алгоритмах и поддерживают
работу с облачной средой
23
.
Не менее известной является и операционная система MacOS, которая
поддерживает работу с различными программными продуктами и позволяет
обеспечить высокую защиту за счет закрытой архитектуры компьютера.
Выполним сравнительный анализ операционных систем Windows и MacOS с
помощью таблицы 2.
Таблица 2
Сравнение достоинств и недостатков операционных систем
Windows и MacOS
Достоинства
Windows
MacOS
большой выбор программного
обеспечения для автоматизации
выполняемых задач
быстрая настройка интерфейса
пользователя
полная совместимость сетевым
оборудованием
не требует специальных знаний у
пользователя для работы
наличие службы технической
поддержки
интерактивность использования
графической оболочки
широкое распространение в
различных государствах
удобная организация интерфейса и
возможность переключения между
различными окнами
легкость настройки конфигурации
и интерфейса
высокая безопасность данных
Недостатки
завышенные системные требования
и необходимость выделения
больших объемов памяти
высокая стоимость персональных
компьютеров, работающих под
управлением MacOS
существуют ограничения контроля
цифрового контента
закрытая архитектура, что приводит к
выделению больших затрат на
модернизацию оборудования
На основании сравнительного анализа можно сказать, что большие
возможности для пользователей в настоящее время создает операционная
система Windows, обладающая высоким уровнем безопасности, позволяющая
организовать совместную работу с различными документами, обеспечить
высокую производительность при работе в облачной среде.
23
Сотов А. И. Компьютерная информация под защитой. Правовое и криминалистическое обеспечение
безопасности компьютерной информации: монография / А. И. Сотов. – М.: Русайнс, 2015. – С.29
23
В состав офисной сети входит антивирусное программное обеспечение,
которое позволяет обеспечить защиту сети от атак, угроз и вредоносного
программного обеспечения.
К основным функциям антивирусного программного обеспечения
относится
24
:
- обеспечение комплексной антивирусной защиты, позволяющей
оперативно выявлять угрозы проникновения в офисную сеть вредоносного
программного обеспечения;
- централизованное управление офисной сетью в области обеспечения
защиты данных и проведения аудита;
- проверка на наличие вредоносного программного обеспечения в
режиме реального времени с контролем работы запущенных процессов в
серверной операционной системе.
Большая часть антивирусного программного обеспечения включает в
свой состав программы-сканеры и мониторы, которые автоматически
проверяют работу сервера, а в случае необходимости идентифицируют вирусы,
спам и осуществляют их очистку.
Системы резервного копирования и восстановления данных позволяют
обеспечить защиту от неисправностей сетевого оборудования, выхода из строя
сервера и рабочих станций, возникающих в офисной сети ошибок и сбоев,
которые могут привести к потере критически важной информации.
Системы резервного копирования и восстановления данных позволяют
реализовать схемы полного, дифференциального и инкрементного резервного
копирования
25
.
Схема полного резервного копирования предусматривает создание
копий всех информационных ресурсов. Эта система работает в режиме
реального времени и предусматривает использование определенных
алгоритмов сжатия данных.
24
Шаньгин В. Ф. Защита компьютерной информации. Эффективные методы и средства: учеб. пособие / В. Ф.
Шаньгин. – Саратов: Профобразование, 2017. – С.56
25
Таненбаум Э. Компьютерные сети: учеб. Пособие / Э. Таненбаум, Д. Уэзеролл. – СПб: Питер, 2016. – С.82
24
При выполнении операций резервного копирования применяют
различные схемы ротации, позволяющие выполнить одноразовое копирование,
простую, иерархическую или многоуровневую ротацию данных.
Для обеспечения защиты офисной сети применяют криптографические
средства защиты. Одним из наиболее известных криптографических средств
защиты является программный комплекс КриптоПро CSP, который включают в
свой состав системы с открытыми и закрытыми ключами, позволяющие
реализовать алгоритмы ассиметричной криптографии. В этом случае
пользователю предоставляется право электронной подписи отправляемых
документов с целью обеспечения их безопасности
26
.
Для формирования электронной подписи программным комплексом
криптографической защиты КриптоПро CSP предоставляется сертификат
ключа.
Криптографическое средство защиты КриптоПро CSP использует в
своей работе протокол TLS (Transport Layer Security), который поддерживает
работу с браузером Microsoft Internet Explorer, а также сервером управления
базами данных SQL Server. С помощью протокола TLS обеспечивается
целостность, конфиденциальность и аутентичность отправляемой информации.
В состав криптографического средства защиты КриптоПро CSP входит
модуль сетевой аутентификации, соответствующий стандартам ГОСТ 28147-89,
ГОСТ Р 34.10-2001 и ГОСТ Р 34.11-94
27
.
Архитектура криптографического средства КриптоПро CSP приведена
на рисунке 6.
26
Программный комплекс криптографической защиты КриптоПро CSP. [Электронный ресурс]. URL:
http://www.cryptopro.ru/products/csp (дата обращения: 14.09.2018 г.)
27
Филиппов М.В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебное пособие/ М. В. Филиппов, О.
И. Стрельников. - Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, 2014. – С.86