2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ......................... 6
1.1 Основные понятия и функции программного обеспечения,
используемые в локальной вычислительной сети ............................................ 6
1.2. Классификация программного обеспечения локальной вычислительной
сети ...................................................................................................................... 12
1.3. Обзор программного обеспечения для обеспечения работоспособности
локальной вычислительной сети ...................................................................... 18
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИЙ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ООО «АЙТИ-
СЕРВИС» ............................................................................................................... 25
2.1. Общая характеристика деятельности предприятия ................................. 25
2.2. Анализ программного обеспечения, используемого в локальной
вычислительной сети ......................................................................................... 30
2.3. Выявление недостатков в используемом программном обеспечении
предприятия ........................................................................................................ 35
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ООО «АЙТИ-СЕРВИС» .......... 42
3.1. Предложения по совершенствованию программного обеспечения по
администрированию и обеспечению защиты локальной сети ...................... 42
3.2. Разработка рекомендаций по улучшению работы прикладного
программного обеспечения ............................................................................... 52
3.3. Оценка эффективности предложенных мероприятий и рекомендаций 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 74
ПРИЛОЖЕНИЯ ..................................................................................................... 78
3
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность выбранной темы исследования заключается в том, что от
качества работы программного обеспечения предприятия зависит
надежность, отказоустойчивость, производительность и безопасность
локальной сети.
Программное обеспечение позволяет эффективно управлять ресурсами
локальной сети, обеспечивать удобный интерфейс для пользователя и в тоже
время защитить локальную сеть от внутренних и внешних ошибок, сбоев и
отказов, вредоносного обеспечения и вирусных атак.
От функциональности и быстродействия программного обеспечения
зависит возможность обмена данными, возможность организации совместной
работы между различными группами пользователей, работающих в
локальной сети.
Следовательно, выявление особенностей применения программного
обеспечения в локальной сети предприятия обосновывает выбор темы
выпускной квалификационной работы.
Предметом исследования является программное обеспечение для
локальной вычислительной сети. Объектом исследования выступает
локальная сеть ООО «Айти-сервис».
Цель работы: выполнить анализ структуры и функций программного
обеспечения локальной вычислительной сети ООО «Айти-сервис» и
предложить мероприятия по ее совершенствованию.
Задачи работы:
- рассмотреть основные понятия и функции программного
обеспечения, используемого в локальной вычислительной сети;
- привести классификацию программного обеспечения локальной
вычислительной сети;
- выполнить обзор программного обеспечения для обеспечения
работоспособности локальной вычислительной сети;
4
- проанализировать структуру и функции программного обеспечения
локальной вычислительной сети ООО «Айти-сервис»;
- разработать рекомендации и предложения по совершенствованию
программного обеспечения локальной вычислительной сети ООО «Айти-
сервис».
Практической значимостью работы является то, что предложенный
программно-аппаратный комплекс защиты «Соболь 3.0», позволяющий
предотвращаться несанкционированный доступ к ресурсам локальной сети и
внедрение модуля 1С: Документооборот для интеграции с ERP-системой 1С:
Предприятие позволят совершенствовать и усилить безопасность
программного обеспечения локальной вычислительной сети ООО «Айти-
сервис».
Структура и функции программного обеспечения локальной
вычислительной сети рассматриваются многими отечественными и
зарубежными авторами, среди которых следует отметить работы
Акимовой Е. В. [1], Астайкина А. И. [2], Афонина П. Н. [3], Балдина К. В. [4],
Баронова В. В. [5], Богатырева С. Ю. [6], Бубнова В. П. [7] и других.
Выпускная квалификационная работа включает три части:
теоретическую, аналитическую и проектную.
В теоретической части работы рассмотрены основные понятия и
функции программного обеспечения, используемого в локальной
вычислительной сети, приводится его классификация, выполняется обзор
программного обеспечения для обеспечения работоспособности локальной
вычислительной сети.
Во второй части работы анализируется структура и функции
программного обеспечения локальной вычислительной сети ООО «Айти-
сервис», приводится общая характеристика деятельности предприятия,
анализируется программное обеспечение, используемое в локальной сети,
выявляются недостатки.
5
В третьей части работы разрабатываются рекомендации и предложения
по совершенствованию программного обеспечения локальной сети ООО
«Айти-сервис» и оценивается эффективность предложенных мероприятий.
Выпускная квалификационная работа изложена на 77 страницах, среди
которых 16 таблиц, 23 рисунка, 40 источников использованной литературы и
2 приложения.
6
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
1.1 Основные понятия и функции программного обеспечения,
используемые в локальной вычислительной сети
Локальная вычислительная сеть представлена в виде определенного
количества компьютеров, которые соединены между собой через
специальное оборудование, позволяющее выполнять обмен информацией.
Программное обеспечение локальной вычислительной сети
представлено в виде иерархической структуры, позволяющей обеспечить
совместную работу различных групп пользователей. Оно позволяет
организовать работу с файлами, системами управления базами данных,
обеспечить возможность передачи данных, распределить различные ресурсы
в сети [10, c.27].
Среди основных функций программного обеспечения следует выделить
[17, c.80]:
- организация обмена между персональными компьютерами,
периферийным оборудованием, установленным в компьютерной сети;
- координация работы персональных компьютеров, сетевого
оборудования, установленного в сети;
- обеспечение требуемого уровня защиты данных к оборудованию,
которое установлено в компьютерной сети;
В целом, программное обеспечение, используемое в локальной сети,
разделяют на серверное программное обеспечение и клиентское.
Серверное программное обеспечение выступает одним из главных
компонентов вычислительной системы, позволяет выполнить серверные
функции в области выполнения запросов и обеспечить доступ к ресурсам.
7
К основным функциям серверного программного обеспечения, которое
установлено в сети относят:
- проверку регистрационных данных пользователей и распределение
доступа к данным;
- возможность выполнения сетевого администрирования,
централизованного управления ресурсами и проведения аудита;
- обеспечение требуемого уровня отказоустойчивости,
масштабируемости данных и целостности.
Центральное место в сетевом программном обеспечении занимает
сетевая операционная система, выступающая оболочкой для системного,
специализированного и прикладного обеспечения, используемого в
локальной сети [1, c.90].
Структура сетевой операционной системы приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Структура сетевой операционной системы
Как видно из рисунка 1 в структуру сетевой операционной системы
входят средства управления локальными ресурсами, предоставления
собственных ресурсов, формирования запросов к удаленным ресурсам, а
также коммуникационные средства операционной системы.
8
Средства управления локальными ресурсами выполняют функции по
распределению оперативной памяти между процессами, диспетчеризации
процессов, управления процессорами и периферийным оборудованием. За
счет средств предоставления собственных ресурсов выполняется блокировка
файлов, записей, ведутся справочники имен сетевых ресурсов,
обрабатываются запросы для получения удаленного доступа, производится
управление очередями.
Средства запроса к удаленным ресурсам выступают клиентской частью
операционной системы. Их функцией является перенаправление и
распознавание запросов от пользователей и приложений. Клиентской частью
также выполняется прием ответов от серверов и преобразование их в
локальный формат [5, c.32].
Основным назначением коммуникационных средств операционной
системы является обмен данными. Они позволяют обеспечить адресацию и
буферизацию сообщений, выбрать маршруты передачи данных, обеспечить
транспортировку сообщений в локальной сети.
Основные свойства сетевой операционной системы и их
характеристики приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные свойства операционной системы и их характеристики
Название
свойства
Характеристики
Расширяемость
Операционная система должна поддерживать новые типы
аппаратного обеспечения и сетевые технологии
Переносимость
Операционная система должна быть переносимой, иметь несколько
вариантов модификаций, обеспечивающих различные потребности
пользователей
Совместимость
Операционная система должна поддерживать различные
пользовательские интерфейсы
Надежность
Позволяет защитить от внутренних и внешних ошибок,
возникающих отказов и сбоев
Безопасность
Обеспечивать защиту ресурсов, находящихся под ее управлением
9
Главное требование, которое должна выполнять сетевая операционная
система это эффективное управление ресурсами, обеспечение защиты,
работающего под ее управлением программного обеспечения. Современная
операционная система имеет виртуальную память и свопинг, оснащена
мультипрограммной обработкой, многооконным графическим интерфейсом.
Одной из главных функций программного обеспечения в локальной
сети является управление работой различных устройств персонального
компьютера и обеспечение взаимодействия между этими устройствами.
Для этого применяются драйвера, которые позволяют улучшить
производительность операционной системы, установить взаимодействие с
программным обеспечением. В настоящее время драйверы устанавливаются
автоматически при выполнении процессов инсталляции операционной
системы [12, c.36].
Важной функций программного обеспечения в локальной сети является
обеспечение доступа к информации, организация их долговременного
хранения во внешней памяти. Эта функция реализуются через файловую
систему, представленную в виде системы хранения данных.
Для пользователей локальной вычислительной сети важной является
функция управления работой приложений, представленных в виде
прикладного программного обеспечения. Приложения напрямую не
взаимодействуют с устройствами персонального компьютера. Это
выполняется через операционную платформу, позволяющую специалистам
абстрагировать функциональные возможности устройств и представить в
виде интерфейса прикладного программирования API.
Программистами ведется разработка приложений, наделение их
определенными функциями API и тем самым формируются команды для
выполнения операций операционной системой [20, c.13].
Следовательно, без операционной системы работа программного
обеспечения в локальной сети не возможна.
10
Среди функций программного обеспечения, работающего в локальной
сети, выделяют поддержку многозадачности. Это позволяет обеспечивать
оптимальное распределение ресурсов между запущенными процессами по
обработке информации в локальной сети. Процессы выделения ресурсов
процессам и их освобождение выполняются менеджером ресурсов.
Менеджер ресурсов разделяет процессорное время на отдельные
промежутки или кванты и позволяет их распределить между всеми задачами.
В реализации функций многозадачности отдельной составляющей
выступает не вытесняющая многозадачность, предусматривающая загрузку в
память одного и или более приложений, но процессорное время
предоставляется только основному приложению, а другие приложения
активны только в фоновом режиме [19, c.30].
Для реализации вытесняющей многозадачности применяются методы
равномерного квантования и планирования по приоритетам. Равномерное
квантование предусматривает выделение для каждого из процессов времени
обычной очереди, а планирование по приоритетам – это определение
наиболее важных процессов и предоставление им процессорного времени.
Функция поддержки многопользовательского режима программным
обеспечением локальной сети обеспечивает разграничение прав доступа и
защиту данных для каждого из пользователей и позволяет организовать
совместную работу пользователей с ресурсами, установленными в сети.
Также в локальной сети может использоваться прокси-сервер,
представляющий собой программу для подключения пользователей
локальной сети к сети Интернет через внешний IP-адрес. В основе
программы находится централизованное управление подключениями к сети
Интернет с помощью гибкой системы правил, ведение точного учета трафика
[21, c.52].
Основные цели использования прокси-сервера в локальной сети
приведены на рисунке 2.
11
Рисунок 2 – Основные цели использования прокси-сервера в локальной сети
Механизм использования прокси-сервера в локальной сети
предусматривает подключения к прокси-серверу клиента для получения
доступа к какому-либо ресурсу. После этого происходит подключение
прокси-сервера к указанному ресурсу и возвращение данных, из
собственного кэша. Также прокси-сервер выступает средством защиты
рабочей станции от нежелательных атак и угроз сети Интернет [25, c.76].
Таким образом, программным обеспечением в локальной сети
выполняются различные функции, позволяющие организовать обмен
данными, обеспечить безопасность и распределять ресурсы.
1
•Обеспечение доступа с компьютеров локальной сети в Интернет
2
•Кэширование данных: если часто происходят обращения к одним и тем же внешним
ресурсам, то можно держать их копию на прокси-сервере и выдавать по запросу,
снижая тем самым нагрузку на канал во внешнюю сеть и ускоряя получение
клиентом запрошенной информации
3
•Сжатие данных: прокси-сервер загружает информацию из Интернета и передаёт
информацию конечному пользователю в сжатом виде. Такие прокси-серверы
используются в основном с целью экономии внешнего трафика
4
•Защита локальной сети от внешнего доступа: например, можно настроить прокси-
сервер так, что локальные компьютеры будут обращаться к внешним ресурсам
только через него
5
•Анонимизация доступа к различным ресурсам. Прокси-сервер может скрывать
сведения об источнике запроса или пользователе