12
Выбор топологии определяется, в частности, планировкой помещения,
в котором разворачивается ЛВС. [2] Кроме того, большое значение имеют
затраты на приобретение и установку сетевого оборудования, что является
важным вопросом для фирмы, разброс цен здесь также достаточно велик.
Топология типа «звезда» представляет собой более производительную
структуру, каждый компьютер, в том числе и сервер, соединяется отдельным
сегментом кабеля с центральным концентратором (HAB, далее - хаб).
Основным преимуществом такой сети является её устойчивость к
сбоям, возникающим вследствие неполадок на отдельных ПК или из-за
повреждения сетевого кабеля. [17] На рисунке 4 изображена топология сети
предприятия.
Рисунок 4 - Топология сети предприятия
Важнейшей характеристикой обмена информацией в ЛВС являются так
называемые методы доступа (access methods), регламентирующие порядок, в
котором рабочая станция получает доступ к сетевым ресурсам и может
обмениваться данными.
За аббревиатурой CSMA/CD скрывается английское выражение
«Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection» (коллективный доступ
с контролем несущей и обнаружением коллизий). [3] С помощью данного
13
метода все компьютеры получают равноправный доступ в сеть. Каждая
рабочая станция перед началом передачи данных проверяет, свободен ли
канал. По окончании передачи каждая рабочая станция проверяет, достиг ли
адресата отправленный пакет данных. Если ответ отрицательный, узел
производит повторный цикл передачи/контроля приема данных и так до тех
пор, пока не получит сообщение об успешном приеме информации
адресатом. [9]
Так как этот метод хорошо зарекомендовал себя именно в малых и
средних сетях, то для ООО «НПО ПРОМЕТ» данный метод подходит. К тому
же сетевая архитектура Ethernet, которую и будет использовать сеть
предприятия, использует именно этот метод доступа.
Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов предложила
компания Xerox Corporation. [4] Позднее к этому проекту присоединились
компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году
была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet
институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. [17]
В настоящее время технология, применяющая кабель на основе витой
пары (10Base – T), является наиболее популярной. Такой кабель не вызывает
трудностей при прокладке.
Сеть на основе витой пары, в отличие от тонкого и толстого коаксиала,
строится по топологии звезда. Чтобы построить сеть по звездообразной
топологии, требуется большее количество кабеля (цена витой пары не
велика). Подобная схема имеет и неоценимое преимущество – высокую
отказоустойчивость. Выход из строя одной или нескольких рабочих станций
не приводит к отказу всей системы. Правда если из строя выйдет хаб, его
отказ затронет все подключенные через него устройства. [5]
Еще одним преимуществом данного варианта является простота
расширения сети, поскольку при использовании дополнительных хабов (до
четырех последовательно) появляется возможность подключения большого
количества рабочих станций (до 1024). При применении неэкранированной
14
витой пары (UTP) длина сегмента между концентратором и рабочей станцией
не должна превышать 100 метров, чего не наблюдается в предприятии.
Следующим важным аспектом планирования сети является совместное
использование сетевых ресурсов (принтеров, факсов, модемов).
Перечисленные ресурсы могут использоваться как в одноранговых
сетях, так и в сетях с выделенным сервером. Однако в случае одноранговой
сети сразу выявляются её недостатки. Чтобы работать с перечисленными
компонентами, их нужно установить на рабочую станцию или подключить к
ней периферийные устройства. При отключении этой станции все
компоненты и соответствующие службы становятся недоступными для
коллективного пользования. [15]
В сетях с сервером такой компьютер существует по определению.
Сетевой сервер никогда не выключается, если не считать коротких остановок
для технического обслуживания. [6] Таким образом, обеспечивается
круглосуточный доступ рабочих станций к сетевой периферии.
На предприятии имеется десять принтеров: в каждом обособленном
помещении. Администрация пошла на расходы для создания максимально
комфортных условий работы коллектива.
Принтеры подключены к ЛВС через рабочую станцию. Т.е. каждый
принтер подключается к той рабочей станции, которая находиться к нему
ближе всего, в результате чего данная рабочая станция становится сервером
печати. Недостаток такого подключения в том, что при выполнении заданий
на печать производительность рабочей станции на некоторое время
снижается, что отрицательно скажется на работе прикладных программ при
интенсивном использовании принтера. Кроме того, если машина будет
выключена, сервер печати станет недоступным для других узлов.
Существуют и другие способы подключения принтеров к ЛВС [7]:
1. Прямое подключение к серверу (принтер подключается к
параллельному порту сервера с помощью специального кабеля. В этом
случае он постоянно доступен для всех рабочих станций. Недостаток
15
подобного решения обусловлен ограничением в длине принтерного кабеля,
обеспечивающего корректную передачу данных).
2. Подключение к сети через специальный сетевой интерфейс (принтер
оборудуется сетевым интерфейсом и подключается к сети как рабочая
станция. Интерфейсная карта работает как сетевой адаптер, а принтер
регистрируется на сервере как узел ЛВС).
3. Подключение к выделенному серверу печати (сервер представляет
собой сетевой интерфейс, скомпонованный в отдельном корпусе, с одним
или несколькими портами для подключения принтеров, однако в данном
случае использование сервера печати является непрактичным).
В нашем случае в связи с нерентабельностью установки специального
сетевого принтера, покупкой отдельной интерфейсной карты для принтера
самым подходящим способом подключения сетевого принтера является
подключение к рабочей станции. На это решение повлиял еще и тот факт, что
принтеры расположены около тех рабочих станций, потребность которых в
принтере наибольшая.
1.3. Особенности ОС Windows 2008 Server
Выпустив операционную систему Windows 2008, компания Microsoft
сделала серьезный шаг к тому, чтобы Windows NT (NT – New Technology)
стала корпоративным стандартом проведения вычислений. Windows 2008 –
один из самых крупных, когда-либо реализованных проектов создания
программного обеспечения; программный код этой операционной системы
содержит 40-65 миллионов символов. Над проектом работало свыше 2008
программистов, в Windows 2008 Server включены новые технологии,
разработанные 24 компаниями. [8]
Многие комбинации новых технологий обеспечили новые возможности
операционной системы, в частности иерархическую структуру системы
хранения данных, при которой часто используемые файлы переносятся на
16
ленточные накопители, откуда их при необходимости извлекают. Эта
технология реализована благодаря разработкам компании High Ground.
Некоторые возможности – улучшенные варианты технологий,
представленных в предыдущих версиях операционной системы или в
сервисных пакетах, например, организация многосессионных вычислений в
сетевых серверах с использованием архитектуры «тонкого» клиента,
основаны на совместных разработках компании Microsoft и Citrix. [15].
Диск с ОС Windows 2008 Server показан на рисунке 5.
Рисунок 5 - ОС Windows 2008 Server
Если спросить у группы системных администраторов, что их больше
всего беспокоит и что они хотели бы видеть в следующем поколении
серверных операционных систем под названием Windows, ответ на оба
вопроса будет одинаковым – стабильность и надежность. Дальше следует
простота управления, дополнительные инструменты, которыми новая
операционная система от Microsoft обзавелась во время разработки. Но они
занимают последние места в списке.
Компания Microsoft действительно уделила повышенное внимание
тому, чтобы сделать Windows 2008 более стабильной, менее склонной к
17
зависаниям, легче настраиваемой и требующей перезагрузки в меньшем
количестве случаев. [9] По словам Джима Колчина, вице-президента
компании, если Windows NT 4.0 требовала перезагрузки в 75 различных
ситуациях, то Windows 2008 – только в пяти. Каждый, кто когда-либо
сталкивался с установкой и настройкой параметров Windows NT 4,0, будет
только приветствовать эти сведения. Раньше простое изменение параметров
протокола TCP/IP требовало обязательной перезагрузки системы. В Windows
2008 Server это не так. [17]
Несмотря на то, что Windows 2008 Server еще отстает от Windows 98 по
возможностям автоматической настройки работы различных устройств, она
все же намного более совместима со стандартом Plug and Play, чем ее
предшественницы. [10] Не следует удивляться тому, что после замены
видеоадаптера или звуковой карты система найдет новое аппаратное
обеспечение. Поскольку сервер, работающий под управлением Windows 2008
Server, выключается не часто, возможности этой операционной системы по
управлению питанием достаточно слабы, несмотря на заявления компании
Microsoft о поддержке стандарта ACPI (Advanced Configuration and Power
Interface – усовершенствованный интерфейс управления питанием). [11]
Дополнительные улучшения в операционной системе Windows 2008
связаны с поддержкой аппаратного обеспечения. Хотя Windows NT и
поддерживала экзотические типы жестких дисков, только немного моделей
потребительских цветных принтеров или сканеров могли взаимодействовать
с этой операционной системой. Windows 2008 поддерживает модель
драйверов Windows (WDM – Windows Driver Model), позволяющую
разработчикам писать драйверы, которые будут нормально
взаимодействовать и с Windows 98 и Windows 2008. [12] Драйвер должен
быть откомпилирован для каждой операционной системы отдельно, но его
исходный код – один и тот же. Таким образом, производители различного
периферийного оборудования очень быстро выпустили драйверы для
операционной системы Windows 2008 Server. Кроме того, теперь Windows
18
2008 Server может воздействовать с большим количеством устройств, чем
предыдущие версии серверных операционных систем.
Основным элементом централизованного администрирования в
Windows 2008 Server является домен. Домен - это группа серверов,
работающих под управлением Windows 2008 Server, которая функционирует,
как одна система. [13] Все серверы Windows 2008 в домене используют один
и тот же набор учетных карточек пользователя, поэтому достаточно
заполнить учетную карточку пользователя только на одном сервере домена,
чтобы она распознавалась всеми серверами этого домена. [11]
1.4. Служба DHCP
DHCP — развитие протокола ВООТР (RFC 951 и 1084), позволявшего
динамически назначать IP-адреса (в дополнение к удаленной загрузке
бездисковых станций). При этом DHCP предоставляет все данные для
настройки стека протоколов TCP/IP и дополнительные данные для
функционирования определенных серверов (Приложение 1).
Область DHCP — административная группа, идентифицирующая
полные последовательные диапазоны возможных IP-адресов для всех
клиентов DHCP в физической подсети. [14] Области определяют логическую
подсеть, для которой должны предоставляться услуги DHCP, и позволяют
серверу задавать параметры конфигурации, выдаваемые всем клиентам
DHCP в подсети. Область должна быть определена прежде, чем клиенты
DHCP смогут использовать сервер DHCP для динамической конфигурации
TCP/IP.
Если определена область DHCP и заданы диапазоны исключения, то
оставшаяся часть адресов называется пулом доступных адресов (address pool)
(в пределах области). Эти адреса могут быть динамически назначены
клиентам DHCP в сети.
Диапазон исключения (exclusion range) — ограниченная
19
последовательность IP-адресов в пределах области, которые должны быть
исключены из предоставления службой DHCP.
Резервирование (reservation) позволяет назначить клиенту постоянный
адрес и гарантировать, что указанное устройство в подсети может всегда
использовать один и тот же IP-адрес.
Суперобласти - это понятие, используемое в Диспетчере DHCP,
которое задает множество областей, сгруппированных в отдельный
административный объект — суперобласть (superscope). [16] Суперобласти
полезны для решения различных задач службы DHCP.
Арендный договор (lease) — отрезок времени, определяющий период,
во время которого клиентский компьютер может использовать назначенный
IP-адрес. При выдаче арендного договора он становится активным. В момент
половины срока действия арендного договора клиент должен возобновить
назначение адреса, обратившись к серверу повторно. Продолжительность
арендного договора влияет на частоту обновления арендных договоров
(интенсивность обращений к серверу).
Что касается опций DHCP: дополнительные параметры настройки
клиентов, которые сервер DHCP может назначать при обслуживании
арендных договоров клиентов DHCP. Например, IP-адреса маршрутизатора
или шлюза по умолчанию, серверов WINS или серверов DNS обычно
предоставляются для каждой области или глобально для всех областей,
управляемых сервером DHCP. Кроме стандартных опций, сервер DHCP
Microsoft позволяет определять и добавлять пользовательские опции.
Принцип работы DHCP основан на том, что протокол упрощает работу
сетевого администратора, который должен вручную конфигурировать только
один сервер DHCP. Когда новый компьютер подключается к сети,
обслуживаемой сервером DHCP, он запрашивает уникальный IP-адрес, а
сервер DHCP назначает его из пула доступных адресов. Этот процесс состоит
из трех шагов:
1. Клиент DHCP запрашивает IP-адрес (DHCP Discover, обнаружение),
20
2. DHCP-сервер предлагает адрес (DHCP Offer, предложение),
3. Клиент принимает предложение и запрашивает адрес (DHCP Request,
запрос) и адрес официально назначается сервером (DHCP Acknowledgement,
подтверждение).
Чтобы адрес не «простаивал», сервер DHCP предоставляет его на
определенный администратором срок, это называется арендным договором
(lease). По истечении половины срока арендного договора клиент DHCP
запрашивает его возобновление, и сервер DHCP продлевает арендный
договор. Это означает что, когда машина прекращает использовать
назначенный IP-адрес (например, в результате перемещения в другой сетевой
сегмент), арендный договор истекает, и адрес возвращается в пул для
повторного использования.
В состав сервера DHCP входит оснастка DHCP — удобный в работе
графический инструмент, который позволяет администратору настраивать
конфигурации для клиентов DHCP. Сервер DHCP также содержит базу
данных для назначения IP-адресов и других параметров настройки. Сервер
DHCP поддерживает более 30 опций DHCP согласно RFC 2132. Параметры
конфигурации TCP/IP, которые могут быть назначены сервером DHCP,
включают: IP-адрес для каждого сетевого адаптера на клиентском
компьютере, маску подсети, шлюзы по умолчанию, дополнительные
параметры конфигурации, например, IP-адрес сервера DNS или WINS. Один
или более компьютеров в сети должны работать под управлением Windows
2008 Server с протоколом TCP/IP и установленным сервером DHCP. Если
служба сервера DHCP установлена на компьютере, то сразу после задания и
активизации областей автоматически создается база данных DHCP.
Клиентами сервера DHCP из состава Windows 2008 могут быть
компьютеры, работающие на любой платформе. Компьютеры под
управлением ОС производства Microsoft могут действовать как клиенты
DHCP: Windows NT Server/Workstation (все версии), Windows 98/95, Windows
for Workgroups 3.11 (с установленным 32-разрядным протоколом TCP/IP),
21
Microsoft Network Client 3.0 for MS-DOS (с установленным драйвером
реального режима), LAN Manager версии 2.2с.
Работа протоколов ВООТР и DHCP основана на механизмах
широковещания. Маршрутизаторы обычно по умолчанию не ретранслируют
широковещательные посылки, поэтому передача таких посылок выполняется
агентом ретрансляции. Агент ретрансляции DHCP — это маршрутизатор,
либо хост, который слушает широковещательные сообщения DHCP/BOOTP
и переадресовывает их на заданный сервер (серверы) DHCP. Использование
агентов ретрансляции избавляет от необходимости устанавливать сервер
DHCP в каждом физическом сегменте сети. Агент не только обслуживает
прямые локальные запросы клиента DHCP и перенаправляет их на удаленные
серверы DHCP, но также возвращает ответы удаленных серверов DHCP
клиентам DHCP.
Администратор может отменить параметры динамической настройки,
настроив их вручную. Любая информация, вручную введенная на клиенте,
отменяет параметры динамической настройки.
1.5. Служба DNS
Система доменных имен (Domain Name System, далее - DNS) — служба
имен Интернета, стандартная служба TCP/IP. [18] Служба DNS дает
возможность клиентским компьютерам в сети регистрировать и разрешать
доменные имена. Доменные имена используются, чтобы находить ресурсы в
сети и обращаться к ним.
Служба DNS в Microsoft Windows 2008 Server дополнена новыми
функциями, улучшающими совместимость компонентов сети и
расширяющими диапазон применения DNS (Приложение 2). В Windows 2008
Server служба DNS тесно интегрирована со службой каталогов Active
Directory.
Первоначально, стандартная служба DNS в Интернете допускала