24
DNS-сервер сети, параметры PXE для выполнения загрузки устройства сети,
прокси-сервера для выполнения выхода в Интернет и многое другое.
1.5 Служба DNS
DNS – сервис, разрешающий доменные имена в IP адреса. Например,
при обращении к ресурсам Интернет в поле URL пользователь вводит
читабельное имя сайта, а работа с ресурсом осуществляется с помощью IP-
адреса.
Перед тем, как обратиться к ресурсу компьютер-клиент обращается к
DNS-серверу, запрашивая IP-адрес для определенного имени. Если в базе DNS-
сервера такое имя есть, он возвращает клиенту искомый IP-адрес. Если имя не
найдено, в большинстве случаев DNS-сервер обратится к вышестоящему DNS-
серверу. И так в направлении возрастания иерархии: 13 корневых DNS-
серверов, которые обеспечивают работу корневой зоны DNS в сети Интернет.
Получение ответа происходит по цепочке в обратном направлении.
Рисунок 9 – Пример работы DNS-сервера
Службы DNS и DHCP могут быть установлены на различных серверах и
сетевых устройствах. Начиная от домашних роутеров, и заканчивая
отдельными серверами, специально выделенными под эти задачи. При
25
планировании сети важно правильно выбрать месторасположение и количество
серверов, обеспечивающих надежную работу этих сервисов.
Например, для отказоустойчивости DHCP можно настроить несколько
серверов, а для DNS помимо избыточности устанавливают внутренние и
внешние DNS-сервера.
Настройка DNS и DHCP серверов может быть выполнена как ОС
Windows так и Linux. В зависимости от выбранной платформы могут быть
различные преимущества и особенности настройки.
Например, в Windows 2012 появилась возможность поднять службу
DHCP в отказоустойчивом режиме и использовать безопасные подключения
для DNS. Для того, чтобы установить сетевые службы DNS и DHCP на
серверах Windows необходимо поднять соответствующие роли. Дальнейшая
настройка зависит от параметров вашей сети.
Работа ActiveDirectory тесно связана с сервисом DNS. Установить
службы DNS можно в процессе поднятия роли ADDS, таким образом,
установка DNS сервера будет произведена на контроллере домена. DHCP также
имеет интеграцию с доменом: доменная машина не получит IP от DHCP
сервера, если он не активирован в AD.
Для установки DNS и DHCP сервера требуется, чтобы сам сервер имел
статический IP. Также на момент установки серверов крайне рекомендуется
уже иметь разработанный план подсетей, областей и исключений. Также не
стоит забывать о правильной конфигурации сетевого оборудования. Например,
получение IP-адреса от DHCP-сервера будет работать в рамках одного
широковещательного домена.
Если компания использует оборудование Cisco и несколько VLAN, для
каждого из них нужно прописать IP-helper с указание IP-адреса DHCP-сервера.
В случае использования другого сетевого оборудования нужно найти
механизмы для настройки этого функционала.
26
После установки роли, подключиться к службам для дальнейшего
управления можно с помощью консоли, которая находится в меню
инструментов для администрирования.
1.6 Служба WINS
Windows Internet Name Service (сокращенно WINS) – это служба
Microsoft NetBIOS Name Service (NBNS), а также службы имен NetBIOS
персонального компьютера.
WINS по принципу работы напоминает DNS: оба эти сервиса
выполняют преобразование в сетевые адреса символьных имен. Как и служба
DNS, WINS является централизованным сервисом: WINS-сервер,
выполняющий управление кодированной базой данных, реализует
межсерверную репликацию, а также разрешает конфликты имен и обслуживает
запросы, и TCP/IP-клиент, что выполняет запросы для регистрации клиента и
обновление перечня имен.
Рассматриваемая служба была разработана специально для применения
с протоколами TCP/IP.
WINS требуется в любых сетях на основе Windows, где требуется доступ
к узлам, имеющим имена NetBIOS. Без WINS в такой сети доступ к ресурсам
общего доступа (папкам, файлам и принтерам) будет невозможен (если не
используется файл lmhosts).
Пример использования базы данных WINS показан на рисунке 10.
Рисунок 10 – Пример использования базы данных WINS
27
Сервер WINS обрабатывает запросы на регистрацию имен от клиентов
WINS.
Уникальное имя узла и его IP-адрес будут зарегистрированы в базе
данных WINS, если представленное имя не находится в активном
использовании.
Сервер также отвечает на клиентские запросы по распознаванию имен
NetBIOS, возвращая IP-адрес, соответствующий запрашиваемому имени (если
оно указано в базе данных WINS). Сервер WINS может обслуживать как
локальных клиентов (из своей подсети), так и удаленных (через
маршрутизатор).
В сети может быть несколько WINS-серверов, хранящих реплики базы
данных WINS. Клиенты обращаются к первичному серверу WINS, который
указан в настройках. Если первичный сервер не способен обработать запрос,
клиент повторяет его, обращаясь к вторичным серверам WINS.
WINS-сервер, который регистрирует клиента в свою базу данных,
становится владельцем записи WINS. Обновление базы распространяется на
прочие сервера путем репликации.
WINS-клиенты – это сетевые компьютеры, которые настроены на
использование службы WINS и способные взаимодействовать непосредственно
с WINS-сервером.
При подключении к сети WINS-клиент пытается зарегистрировать свое
NetBIOS-имя и сетевой адрес на сервере. IP-адреса могут быть как
статическими, так и динамическими, полученными по DHCP.
Отметим, что, как и в случае с DNS, WINS-клиент может иметь
несколько NetBIOS-имен, все они должны быть зарегистрированы в базе
данных WINS.
После этого он может выполнять запросы к серверу WINS для
разрешения NetBIOS-имен узлов по мере необходимости.
WINS-клиенты взаимодействуют с серверами WINS, чтобы:
– Зарегистрировать свои имена в базе данных WINS.
28
– Обновить имена клиентов в базе данных WINS.
– Освободить имена клиентов из базы данных WINS.
– Получить IP-адреса узлов по их именам, зарегистрированным в базе
данных WINS.
Наибольшее число клиентских запросов связано с разрешением имен.
Имена клиентов связаны со статическими или динамическими IP-адресами.
Клиенты, использующие статические IP-адреса, настраиваются вручную с
набором определенных серверов WINS.
Клиенты, которые используют динамические IP-адреса, могут получать
имена WINS-серверов от сервера DHCP.
Первый сервер в списке WINS-серверов является первичным,
последующие — вторичными.
У разных клиентов могут быть указаны различные адреса первичных
WINS-серверов. Это позволяет снизить нагрузку на сервер при интенсивном
трафике в сложной сети.
Частичную поддержку WINS для других операционных систем можно
получить при установленном сервисе Samba, реализующем функции
протоколов NetBIOS и SMB.
Клиенты, не поддерживающие WINS (например, старые версии
Windows), могут участвовать в процессах регистрации и разрешения имен в
ограниченной форме, через WINS-прокси.
WINS-прокси – это специальным образом настроенный клиент WINS,
который может выполнять ограниченное количество услуг NetBIOS, таких как
регистрация, освобождение и разрешение имен не-WINS клиентов,
подключенных к TCP/IP-сети.
Как правило, устаревшие NetBIOS-клиенты не могут подключаться
напрямую к WINS-серверу.
Эти узлы используют широковещательные запросы для разрешения
имен NetBIOS, а WINS-серверы не отвечают на широковещательные
сообщения. WINS-прокси обрабатывает такие сообщения в локальной сети и
29
отвечает на них, взаимодействуя с внешним WINS-сервером, используя
одноадресные датаграммы.
База данных WINS – это динамически обновляемый список NetBIOS-
имен и IP-адресов, котрый находится на сервере WINS. Содержимое базы
данных WINS изменяются с течением времени, по мере того, как компьютеры
подключаются или отключаются от сети.
Размер базы данных WINS зависит от количества клиентов WINS в сети
и количества используемых NetBIOS-имен.
Все копии базы на всех серверах WINS в сети примерно равны по
размеру.
Все базы данных имеют одинаковое количество записей NetBIOS имя, за
исключением добавленных до момента репликации. Использование нескольких
серверов WINS в среде NetBIOS обеспечивает избыточность и балансировку
нагрузки при интенсивном трафике.
Файл lmhosts используется в качестве локальной базы данных WINS и
находится в папке %SystemRoot%\System32\Drivers\Etc. Это обычный
текстовый файл, который может быть отредактирован пользователем с правами
администратора.
Структура файла очень проста, но есть ряд правил, которые нужно
соблюдать:
– Каждый элемент должен располагаться в отдельной строке.
– IP-адрес должен начинаться с первой позиции строки.
– После IP-адреса через пробел или символ табуляции следует
NetBIOS-имя компьютера.
– Знак "#" — начало комментария, кроме специальных директив
(#PRE, #DOM, #INCLUDE и др.).
– Записи, помеченные #PRE, кэшируются при запуске операционной
системы (остальные записи считываются по мере обращения).
Преимущества службы WINS следующие:
30
– Сервис WINS обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с
другими методами разрешения имен NetBIOS:
– Уменьшение широковещательного трафика, т.к. WINS-клиенты
могут запрашивать сетевые адреса непосредственно у сервера WINS, вместо
рассылки широковещательных запросов.
– Служба WINS представляет возможность службе обзора
компьютеров (Computer Browser) получать и распространять списки просмотра
через маршрутизаторы IP-сетей.
– WINS поддерживает динамическую регистрацию и разрешение
имен NetBIOS в сетевой среде, где используется динамическое назначение ip-
адресов через DHCP.
– База данных WINS поддерживает централизованное управление и
возможность репликации на другие сервера.
– WINS и DNS можно использовать в общей среде, чтобы обеспечить
поиск узлов в обоих пространствах имен.
В первом разделе ВКР рассмотрены основные направления
деятельности ПАО «Группа Черкизово», описана структура аппаратного и
программного сетевого обеспечения, дана характеристика и описаны функции
ОС Windows Server 2016 и основных ее служб:
– DHSP;
– DNS;
– WINS.
31
2 СТРУКТУРА КОРПОРАТИВНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ
2.1 Кабельная система и основные административные блоки
В рассматриваемой ВКР будет исследовано соединение центрального
офиса ПАО «Группа Черкизово» с пунктом заготовки мяса, который размещен
на расстоянии 200 м. от офиса.
Пункт имеет следующие административные помещения:
– кабинет начальника пункта;
– секретарь;
– бухгалтер;
– отдел заготовки и другие.
Промышленностью выпускается большое число типов проводников, к
примеру, только одна большая кабельная компания Belden выпускает более
2000 наименований кабельной продукции.
Но практически все кабели можно квалифицировать на 3 большие
группы (рисунок 11).
Рисунок 11 – Классификация кабелей
Каждый тип кабеля располагает своим преимуществом и недостатками,
так что при непосредственном выборе надо учитывать также особенности
решаемой задачи и особенности проектирования конкретной сети, в этом числе
и применяемую топологию [19].
Можно выделить такие основные параметры кабелей, которые являются
принципиально важными для применения в ЛВС:
32
– Полоса пропускания кабеля и затухание сигнала при определенной
длине кабеля. Два таки параметра тесно повязаны между собой, поскольку с
ростом частоты распространения сигнала растет уровень затухание.
Надо выбирать такой кабель, который на указанной частоте имеет
приемлемое затухание на соответственном расстоянии. Или же надо выбрать
частоту сигнала, где затухание еще приемлемо. Стоит отметить, что затухание
пропорционально длине кабеля, а также измеряется в децибелах.
– Помехозащищенность кабеля, а также обеспечиваемая им
секретность трансляции информации. Эти взаимосвязанные параметры
показывают, как именно кабель взаимодействует в окружающей среде, то есть,
как выполняется реакция на внешние помехи, а также насколько просто можно
прослушивать информацию, что передается по кабелю определенного типа.
– Скорость распространения сигнала или, обратный к нему параметр
– задержка сигнала в соответствии метра длины кабеля.
Кабели на основании витых пар представляются несколькими парами
скрученных попарно изолированных проводов в единой пластиковой оболочке.
Он является довольно гибким и удобным для монтажа. Скручивание
проводов дает возможность минимизировать индуктивные наводки кабелей и
снизить влияние выполняемых переходных процессов.
Стоит отметить, что данный проводник используется для соединения РС
между собой.
Неэкранированные витые пары, как правило, характеризуются слабой
защищенностью от разного рода внешних электромагнитных помех,
подслушивания, которое осуществляется с целью промышленного шпионажа.
Основные достоинства применения неэкранированных витых пар – это
простота монтажа для разъемов на концах проводника, а также ремонта самых
разных повреждений в сравнении с иными типами кабеля.
Кабель витой пары (рисунок 12) – это линия связи, что представляет
собой пару нескольких витых медных проводов (пар проводов), которые могут
заключаться в экранированную оболочку. Он является также наиболее
33
востребованным видом для связи ПК между собой.
Принцип передачи для данной линии связи обеспечивает работу с
пересылаемыми данными со скоростью до 100 Мбит/с, а также свободно может
наращиваться, хотя имеет также слабую радиоустойчивость в отношении к
разным помехам.
При скорости передачи 10 Мбит/с длина используемого кабеля должна
быть не больше 1 км.
Рисунок 12 – Витая пара
Витые пары также можно классифицировать по таким следующим
признакам:[6]
1. по помехоустойчивости сети:
неэкранированные;
экранированные.
2. по числу используемых витых пар:
оформленные в качестве ленточного кабеля;
объединенные в многопарный кабель;
одинарные кабели.
Достоинства витой пары следующие [15]:
простота монтажа в любой ситуации;
хорошая помехоустойчивость сети;
низкая стоимость оборудования и кабеля.