42
Рисунок 13 – Блоковая схема сетевого адаптера
СА производят следующие операции по передаче или приему
сообщения:
Стыковка витой парой или оптикой.
Передача и прием данных из запоминающего устройства
компьютера в СА или из СА непосредственно в память посредством
использования программируемого канала ввода/вывода, прямого доступа или
путем задействования разделяемой памяти.
Буферизация данных, для согласования допустимых скоростей
отправки данных в СА со скоростью обмена, поддерживаемой в ЛВС. В
течении обработки в СА данные содержаться в буфере, который
обеспечивает возможность адаптеру проводить доступ к пакету. Применение
буферов целесообразно для согласования скоростей обработки информации
компонентами ЛВС [34].
Формирование передаваемого пакета. СА должен в режиме
передачи распределить данные на блоки (или объединить их в режиме
приема) данных, после чего сформировать кадр определенного формата.
Кадр содержит в своем составе несколько служебных полей, в том числе
адрес компьютера приемника и контрольная сумма кадра, по которой СА
хоста назначения может оценить корректность доставленной информации.
43
Физический доступ к каналу связи, т.е. обеспечивает соблюдение
набора правил для получения достуа к среде передачи и
предотвращениявозможных конфликтных ситуаций в сети.
Идентификация присвоенного адреса при получении сетевого
пакета. Физический адрес СА определяется установкой соответствующих
переключателей и содержиться в регистре, в некотрых случаях записывается
в постоянное запоминающее устройство без возможности изменения.
Конвертация параллельного кода в последовательный, в процессе
передачи данных, и в обратном порядке в случае приема данных. В режиме
передачи данные транспортируются по каналу связи иключительно в
последовательном коде.
Кодирование и декодирование информации, для этого формируются
электрические сигналы, которые применяются для представления
соответствующих данных. Большая часть СА для этого применяет
манчестерское кодирование, т.к. данный метод не требует организации
передачи синхронизирующих сигналов для осуществления процесса
распознавания 1 и 0 по уровням сигналов, для этого используется изменение
полярности сигнала.
Передача импульсов, в данном режиме закодированные данные
(электрические импульсы) транспортируются по сети посредством
проводника (кабеля) [35].
4. Брандмауэр или межсетевой экран (МСЭ), представляет собой
физическое или программное обеспечение для организации требуемого
уровня безопасности сети, осуществляющее процесс мониторинга,
исходящего и входящего сетевого трафика, а также управления процессом
блокировки или пропуска данных на базе использования установленного
набора правил.
Схема процесса работы МСЭ приведена на рисунке 14. МСЭ бывают
разных типов, рассмотрим далее наиболее популярные из них.
44
Рисунок 14 – Схема процесса работы МСЭ
1. Прокси-сервер (ПС), используется в качестве шлюза между сетями
для работы конкретного программного приложения. ПС часто выполняют
функции кэширования и защиты доступа к контенту, способствует закрыть
прямые подключения к хосту вне пределов ЛВС. В ряде случаев это
способно оказать отрицательнее влияние на уровень пропускной способности
и производительности установленных приложений. Сейчас они используется
больше в очень небольших компаниях, а доступ запрещается МСЭ.
2. МСЭ с контролем состояния сеансов подзволяет обеспечить процесс
пропуска или блокировки сетевого трафика с учетом его текущего состояния,
протокола и порта.
Осуществляет процесс мониторинга активности, начиная с момента
открытия текущего соединения и до его закрытия. Решения о применении
фильтрации принимаются на базе правил, определяемых администратором
или текущего контекста (информация, которая была получена из пакетов,
которые принадлежат этому соединению) [39].
3. UTM МСЭ, его устройство сочетает функции контроля состояния
текущих сеансов, предотвращение возможных вторжений и
сканирование/поиск вирусов. В ряде случаев включены функции активации
дополнительных служб или управления облаком. Ключевыми
преимуществами являются простота и удобство в использовании.
45
4. NGFW с активной защитой от угроз. Данные МСЭ сочетают в себе
ряд функций NGFW с возможностями оперативного поиска устранения
различных угроз безопасности. Данные МСЭ позволяют [23]:
посредством полного учета контекста определять ресурсы,
наибольшим образом подверженные риску взлома;
оперативно реагировать на различные атаки посредством
применения методов интеллектуальной автоматизации уровня безопасности,
устанавливающих использование групповых политик и динамическую
регулировку защиты;
с более высоким уровнем надежности осуществлять поиск
подозрительной деятельности установленных программных
пакетов, применяя методы корреляции событий в ЛВС;
существенно уменьшить время от момента распознавания до
момента восстановления посредством применения ретроспективных средств
обеспечения требуемого уровня безопасности, осуществляющих
непрерывный мониторинг подозрительной деятельности и сетевой
активности после первоначальной проверки;
облегчить процесс администрирования и уменьшить уровень
сложности посредством внедрения унифицированных политик, которые
нацелены на обеспечение защиты данных.
Выводы по главе 2
В рамках данной главы ВКР осуществлен анализ программных и
аппаратных средств обеспечения работы ЛВС. Проведен анализ основных
функциональных возможностей и преимуществ сетевых операционных
систем, в частности, описаны системы Microsoft Windows Server, FreeBSD и
Linux. Осуществлен анализ особенностей прикладных программных
приложений для организации работы вычислительных сетей и их
администрирования. Рассмотрены ключевые аппаратные средства
обеспечения работы ЛВС, приведено их краткое описание и графические
46
иллюстрации, позволяющие сформировать понимание об принципах их
работы. На базе проведенных исследований целесообразным является
применение операционной системы Microsoft Windows Server 2012 в качестве
основы для обеспечения работы ЛВС в рамках рассматриваемого
предприятия.
47
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНФИГУРАЦИЯ
РАБОТЫ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
АДМИНИСТРАЦИИ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ГОРОДСКОЙ ОКРУГ «ДОЛИНСКИЙ»
3.1. Проектирование структуры локальной вычислительной сети
организации
Администрация муниципального образования городской округ
«Долинский» (администрации МО ГО «Долинский») располагается в
трехэтажном здании общей площадью 2100 квадратных метров и использует
55 кабинетов, в которых расположены следующее оборудование по этажам:
Этаж 1:
- 91 ПК, 7 сетевых принтеров.
Этаж 2:
- 73 ПК, 5 сетевых принтеров, 1 сервер, коммутационное оборудование.
Этаж 3:
- 71 ПК, 5 сетевых принтеров.
Итого: 235 ПК, 17 сетевых принтеров, 2 сервера. Так же планируется
использование IP-телефонии, в количестве 222 телефонов (сервис IP-
телефонии предоставляется ГБУ Сахалинской области Сахалинский
областной центр информатизации, со стороны оборудования администрации
муниципального образования городской округ «Долинский» требуется
только поддержка PoE и Voice VLAN). Схема расположения оборудования
по этажам приведена в Приложении В.
На предприятии применена топология организации ЛВС «Расширенная
звезда», при которой все локальные хосты с помощью отдельных сегментов
кабеля подсоединены к коммутаторам, в свою очередь связанных между
собой в древовидную структуру. В настоящее время данная топология
является наиболее распространенным типом топологии в локальных и
глобальных сетях.
48
В ЛВС для конечных устройств применяется Gigabyte Ethernet (GE)
технология на базе использования спецификации 1000Base-TX и подача
питания на IP-телефоны с помощью технологии Power-over-Ethernet (PoE).
Для организации локальной сети было использовано следующее
сетевое оборудование:
Маршрутизатор Cisco 2921 ISR (r1-dol) x 1шт.
Коммутатор Cisco Catalyst WS-C2960X-48FPD-L (asw) x 6шт.
Модули стекирования для коммутаторов Cisco Catalyst 2960X -
Cisco C2960X-STACK= x 6 шт.
Коммутатор Cisco Catalyst C9300-24T-E (csw) x 1шт.
Модуль расширения для коммутаторов Cisco Catalyst 9300 series -
C9300-NM-8X x 1 шт.
Кабель Cisco SFP+ Twinax copper cables H10GB-CU3M x 6 шт.
Из компьютерного обрудования:
принтеры HP Color LaserJet Pro 200;
HP ProLiant MicroServer Gen10 (server).
Ключевыми характеристиками являются следующие.
Для маршрутизатора:
наличие 2x100/1000Мбит/c портов;
поддержка RJ-45 стандарта;
функции статической маршрутизации;
реализация NAT и PAT, ACL;
поддержка QOS.
Для коммутаторов уровня доступа:
наличие RJ-45 48x100/1000Мбит/c портов, наличие портов SFP+ для
подключения к коммутатору «ядра»;
поддержка протокола 802.1q (VLAN);
поддержка Voice VLAN;
возможность стекирования;
49
поддержка PoE;
поддержка агрегации портов (PAGP/LACP).
Для коммутаторов уровня ядра:
наличие RJ-45 не менее 24x1000МБит/c портов;
поддержка протокола 802.1q (VLAN);
возможность установки модулей расширения на 8 портов SFP+;
поддержка протоколов динамической маршрутизации (OSPF, BGP);
поддержка агрегации портов (PAGP/LACP);
возможность стекирования с другим дополнительным
коммутатором ядра (возможность установки stack модуля).
Характеристики принтеров: максимальное разрешение – 1200 на 1200
dpi, поддержка лазерной цветной печати, поддержка интерфейса Ethernet,
раздельная способность от 600 х 600 точек на дюйм и до 1200 x 1200 точек на
дюйм с технологией автоматического улучшения изображения, поддержка
форматов A4, Legal, Letter, B5, A5, Executive, 16K, Statement, Foolscap,
конверты DL, COM10, C5 и Monarch, индексные карточки, плотность бумаги
в диапазоне от 60 до 220 г/м², скорость печати до 14 страниц за одну минуту
в режиме цветной печати и до 20 в режиме черно-белой печати.
В рамках организации используется следующее программноe
обеспечение:
Microsoft Office 365.
Антивирус 360 Total Security.
MS Windows Server 2012 R2.
MS Windows 10 64-bit Russian.
MS Office 365 Open ShrdSvr.
1С Бухгалтерия. Комплект на 10 пользователей.
50
Схема разработанного проекта структуры ЛВС организации приведена
на рисунке 15. Подсеть пользователей 10.1.12.0/23. Подсеть серверов
192.168.200.0/24. Подсеть телефонов: 10.44.2.0/24. Адресное пространство
для телефонов и ПК было согласовано с ГБУ Сахалинский областной центр
информатизации, т.к. сеть администрации МО ГО «Долинский» имеет
подключение к сети Правительства Сахалинской области. Адресация сети
серверов не требует согласования, т.к. не требуется доступность для серверов
ресурсов сети Правительства Сахалинской области и обратно. Сервера, ip-
телефоны и ПК пользователей сети будут получать адреса от DHCP сервера.
Так же маршрутизатор имеет внешний адрес 91.91.91.1/30 (.1 – провайдер, .2
роутер с нашей стороны).
Подсеть пользователей будет разделена на следующие подсети:
Администрация МО ГО «Долинск» - 10.1.12.0/25, VLAN 10;
МКУ Межведомственная центральная бухгалтерия МО ГО
"Долинский" – 10.1.12.128/26, VLAN 20;
Финансовое управление МО ГО "Долинский" – 10.1.12.192/26,
VLAN 30;
Комитет по управлению муниципальной собственностью МО ГО
«Долинский» - 10.1.13.0/26, VLAN 40;
Управление образованием МО ГО «Долинский» - 10.1.13.64/26,
VLAN 50;
МКУ «Производственно-техническое объединение» МО ГО
«Долинск» - 10.1.13.128/26, VLAN 60;
Городское собрание МО ГО «Долинский» - 10.1.13.192.0/26,
VLAN 70;
IP-телефоны – 10.44.2.0/24, VLAN 400;
Сеть управления сетевым оборудованием – 192.168.201.0/29,
VLAN 500.
51
Рисунок 17 – Схема разработанного проекта структуры ЛВС организации
На предприятии используется 1 физический сервер, на котором
установлен vmware vsphere esxi в качестве гивервизора, на которым
развернуты следующие виртуальные машины (VM):
AD - VM на котором хранятся различные файлы пользователей (file
share), Active Directory
Exchange Server - VM с помощью которого осуществляется
пересылка сообщений между пользователями.
Технические характеристики используемого сервера:
объем оперативной памяти 32 ГБ (DDR4 PC4-2400 с ECC),
процессор AMD Opteron X3216 (1,6–3,0 ГГц);
контроллер хранилища и встроенный Marvell 88SE9230;
накопитель данных – 4 HDD по 2 ТБ (SATA 3, 7200 об/мин);
2 передних USB 3.0, 2 задних USB 3.0, 2 задних USB 2.0;
2 Display Port;
2 LAN (Gigabite Ethernet).