Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

· территориальная распространенность,

· ведомственная принадлежность,

· скорость передачи информации,

· тип среды передачи.

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные – это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2, региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.

В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN.

LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.

Термин «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.

Рассмотренные выше виды сетей являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

1. ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

1.1. Понятие локальных сетей

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) (LAN – Local Area Network) – это группа расположенных в пределах некоторой территории компьютеров, связанных друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций, которые совместно используют программные и аппаратные ресурсы. Такая сеть обычно предназначается для сбора, передачи рассредоточенной и распределенной обработки информации в пределах одного предприятия или организации. Она может быть ориентирована на выполнение определённых функций в соответствии с профилем деятельности предприятия.

Локальные сети предназначены для реализации таких прикладных функций, как передача файлов, электронная графика, обработка текстов, электронная почта, доступ к удаленным базам данных, передача цифровой речи. Локальные сети объединяют ЭВМ, терминалы, устройства хранения информации, переходные узлы для подключения к другим сетям и др. Локальные сети составляют один из быстроразвивающихся секторов промышленной средств связи, локальную сеть часто называют сетью для автоматизированного учреждения. Локальная сеть характеризуется следующими характеристиками:

· каналы обычно принадлежат организации пользователя,

· каналы являются высокоскоростными (10- 400 Мбит\с),

· расстояние между рабочими станциями, подключаемыми к локальной сети, обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч метров,

· локальная сеть передает данные между станциями пользователей ЭВМ (некоторые локальные сети передают речевую и видеоинформацию),

· пропускная способность у локальной сети как правило больше, чем у глобальной сети,

· канал локальной сети обычно находится в монопольной собственности организации, использующей сеть,

· интенсивность ошибок в локальной сети ниже по сравнению с сетью на базе телефонных каналов,

· децентрализация терминального оборудования, в качестве которого используются микропроцессоры, дисплеи, кассовые устройства и т.д.,

· данные передаются по общему кабелю, к которому подключены все абоненты сети,

· возможность реконфигурации и развития путем подключения новых терминалов,

· наличие локальной сети позволяет упростить и удешевить персональные ЭВМ, поскольку они коллективно используют в режиме разделения времени наиболее дорогие ресурсы: дисковую память и печатающие устройства.

1.2. Классификация локальных сетей

На сегодняшний день в мире насчитывается огромное количество различных локальных сетей и для их рассмотрения и сравнения необходимо иметь систему классификации. Окончательно установившейся классификации пока не существует, однако можно выявить определенные классификационные признаки локальных сетей. К ним следует отнести классификацию по назначению, типам используемых ЭВМ, организации управления, организации передачи информации, по топологическим признакам, методам доступа, физическим носителям сигналов, управлению доступом к физической передающей среде и другие.

Существует два типа компьютерных сетей: одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Различия между одноранговыми сетями и сетями на основе сервера имеют принципиальное значение, поскольку определяют возможности этих сетей. Выбор типа сети зависит от многих факторов:

· размера предприятия,

· необходимого уровня безопасности,

· вида бизнеса,

· уровня доступности административной поддержки,

· объема сетевого трафика,

· потребностей сетевых пользователей,

Защита подразумевает установку пароля на разделяемый ресурс, например каталог. Централизованно управлять защитой в одноранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь устанавливает ее самостоятельно. Некоторые пользователи могут вообще не установить защиту. Если вопросы конфиденциальности являются принципиальными, рекомендуется выбрать сеть на основе сервера. Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Одноранговая сеть подходит там, где:

· количество пользователей не превышает 10 человек,

· пользователи расположены компактно,

· вопросы защиты данных не критичны,

· в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы, и, следовательно, сети.

Если к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей используют выделенные серверы.

Выделенный сервер - это такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Он специально оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Диски выделенных серверов доступны всем остальным компьютерам сети. На серверах должна работать специальная сетевая операционная система.

Остальные компьютеры называются рабочими станциями. Рабочие станции имеют доступ к дискам сервера и совместно используемым принтерам, но и только. С одной рабочей станции нельзя работать с дисками других рабочих станций. С одной стороны, это хорошо, так как пользователи изолированы друг от друга и не могут случайно повредить чужие данные. С другой стороны, для обмена данными пользователи вынуждены использовать диски сервера, создавая для него дополнительную нагрузку.

Есть, однако, специальные программы, работающие в сети с централизованным управлением и позволяющие передавать данные непосредственно от одной рабочей станции к другой минуя сервер. На рабочих станциях должно быть установлено специальное программное обеспечение, часто называемое сетевой оболочкой.

1.3. Топологии вычислительной сети

Топология типа звезда

Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например, в электронной почте RELCOM. Вся информация между двумя периферийными рабочими мес­тами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Рисунок 1. Топология типа звезда

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает. Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии. При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. Он может быть узким ме­стом вычислительной сети. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети.

Центральный узел управления - файловый сервер мотает реализо­вать оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.

Кольцевая топология

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с дру­гой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию).

Рисунок 2. Кольцевая топология

Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по ка­бельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличи­вается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычисли­тельную сеть.

Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.

Подключение новой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограниче­ния на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

Рисунок 3. Структура логической кольцевой цепи

Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub -концентратор), которые по-русски также иногда называют “хаб”. В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабо­чими станциями применяют активные или пассивные концентраторы. Актив­ные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключи­тельно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой сети про­исходит так же, как и в обычной кольцевой сети. Каждой рабочей станции присваивается соответствующий ей адрес, по которому передается управ­ление (от старшего к младшему и от самого младшего к самому старшему). Разрыв соединения происходит только для нижерасположенного (ближайшего) узла вычислительной сети, так что лишь в редких случаях мо­жет нарушаться работа всей сети.

Шинная топология

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

Рисунок 4. Шинная топология

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функциони­рование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet-кaбeль с тройниковым соединителем. Выключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вы­зывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание сис­темы.

Новые технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, че­рез которые можно отключать и/или включать рабочие станции во время работы вычислительной сети.

Благодаря тому, что рабочие станции можно включать без прерыва­ния сетевых процессов и коммуникационной среды, очень легко прослуши­вать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.

В ЛВС с прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существовать только одна станция, передающая информацию. Для предот­вращения коллизий в большинстве случаев применяется временной метод разделения, согласно которому для каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных. Поэтому требования к пропуск­ной способности вычислительной сети при повышенной нагрузке снижа­ются, например, при вводе новых рабочих станций. Рабочие станции при­соединяются к шине посредством устройств ТАР (англ. Terminal Access Point - точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный тип подсоединения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы внедряется через наружную оболочку внешнего проводника и слой диэлектрика к внутреннему проводнику и присоединяется к нему.

В ЛВС с модулированной широкополосной передачей информации различные рабочие станции получают, по мере надобности, частоту, на которой эти рабочие станции могут отправлять и получать информацию. Пересылаемые данные модулируются на соответствующих несущих частотах, т.е. между средой передачи информации и рабочими станциями находятся соответственно модемы для модуляции и демодуляции. Техника широкопо­лосных сообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуни­кационной среде довольно большой объем информации. Для дальнейшего развития дискретной транспортировки данных не играет роли, какая перво­начальная информация подана в модем (аналоговая или цифровая), так как она все равно в дальнейшем будет преобразована.

Таблица 1.

Характеристики топологий вычислительных сетей

Характери­стики	Топология
	Звезда	Кольцо	Шина
Стоимость расширения	Незначительная	Средняя	Средняя
Присоединение абонентов	Пассивное	Активное	Пассивное
Защита от отказов	Незначительная	Незначительная	Высокая
Размеры системы	Любые	Любые	Ограниченны
Защищенность от прослушивания	Хорошая	Хорошая	Незначительная
Стоимость подключения	Незначительная	Незначительная	Высокая
Поведение системы при высоких нагрузках	Хорошее	Удовлетворительное	Плохое
Возможность работы в реальном режиме времени	Очень хорошая	Хорошая	Плохая
Разводка ка­беля	Хорошая	Удовлетворительная	Хорошая
Обслуживание	Очень хорошее	Среднее	Среднее

Древовидная структура ЛВС

На ряду с известными топологиями вычислительных сетей кольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, на пример древовидна структура. Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычис­лительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются ком­муникационные линии информации (ветви дерева).

Рисунок 5. Древовидная структура ЛВС

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и/или коммута­торы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, на­зывают активным концентратором.

На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие подключение соответственно восьми или шестнадцати линий.

Устройство к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе. Предпосылкой для подключения пассивного концентратора является то, что максимальное возможное расстояние до рабочей станции не должно превышать несколь­ких десятков метров.

СЕТЕВЫЕ УСТРОЙСТВА И СРЕДСТВА КОММУНИКАЦИИ

2.1. Основные группы кабелей

На сегодняшний день подавляющая часть компьютерных сетей использует для соединения провода или кабели. Они выступают в качестве среды передачи сигналов между компьютерами. Существует три основные группы кабелей: коаксиальный кабель, витая пара и оптоволоконный кабель.

Коаксиальный кабель подразделяется на два типа – тонкий и толстый. Оба они имеют медную жилу, окруженную металлический оплеткой, которая поглощает внешние шумы и перекрестные помех. Коаксиальный кабель удобен для передачи сигналов на большие расстояния. Он прост по конструкции, имеет небольшую массу и умеренную стоимость. В тоже время обладает хорошей электрической изоляцией, допускает работу на довольно больших расстояниях (несколько километров) и высоких скоростях.

Витая пара может быть экранированной и неэкранированной. Неэкранированная витая пара (UTP) делится на пять категорий, из которых пятая – наиболее популярная в сетях. Экранированная витая пара (STP) поддерживает передачу сигналов на более высоких скоростях и на большее расстояние, чем UTP. Витая пара, хотя дешева и широко распространена, благодаря наличию на многих объектах резервных пар в телефонных кабелях, плохо защищена от электрических помех, от несанкционированного доступа, ограничена по дальности и скорости подачи данных.

Оптоволоконный кабель имеет небольшую массу, способен передавать информацию с очень высокой скоростью, невосприимчив к электрическим помехам, сложен для несанкционированного доступа и полностью пожаро- и взрывобезопасен (обгорает только оболочка), но он дороже и требует специальных навыков для установки.

Передача сигналов

Существует две технологии передачи данных: широкополосная и узкополосная. При широкополосной передачи с помощью аналоговых сигналов в одном кабеле одновременно организуется несколько каналов. При узкополосной передаче канал всего один, и по нему передаются цифровые сигналы.

2.2. Беспроводные сети

Беспроводная среда постепенно входит в нашу жизнь. Как только технология окончательно сформируется, производители предложат широкий выбор продукции по приемлемым ценам, что приведет и к росту спроса на нее, и к увеличению объема продаж. В свою очередь это вызовет дальнейшее совершенствование и развитие беспроводной среды.

Трудность установления кабеля – фактор, которой дает беспроводной среде неоспоримое преимущество. Она может оказаться особенно полезной в следующих ситуациях:

· в помещения, сильно заполненных людьми,

· для людей, которые не работают на одном месте,

· в изолированных помещениях и зданиях,

· в помещениях, планировка которых часто меняется,

· в строениях, где прокладывать кабель непозволительно.

Беспроводные соединения используются для передачи данных в ЛВС, расширенных ЛВС и мобильных сетях. Типичная беспроводная сеть работает так же, как и кабельная сеть. Плата беспроводного адаптера с трансивером установлена в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем.

Беспроводная сеть использует инфракрасное излучение, лазер, радиопередачу в узком и рассеянном спектре. Дополнительный метод – связь «точка-точка», при котором обмен данными осуществляется только между двумя компьютерами, а не между несколькими компьютерами и периферийными устройствами.

2.3. Платы сетевого адаптера

Платы сетевого адаптера – это интерфейс между компьютером и сетевым кабелем. В обязанности платы сетевого адаптера входит подготовка, передача и управление данными в сети. Для подготовки данных к передачи по сети плата использует трансивер, который переформатирует данные из параллельной формы в последовательную. Каждая плата имеет уникальный сетевой адрес.

Платы сетевого адаптера отличаются рядом параметров, которые должны быть правильно настроены. В их число входит: прерывание (IRQ), адрес базового порта ввода/вывода и базовый адрес памяти.

Чтобы обеспечить совместимость компьютера и сети, плата сетевого адаптера должна, во-первых, соответствовать архитектуре шины данных компьютера и, во-вторых, иметь требуемый тип соединителя с сетевым кабелем.

Плата сетевого адаптера оказывает значительное влияние на производительность всей сети. Существует несколько способов увеличить эту производительность. Некоторые платы обладают дополнительными возможностями. К их числу, например, относится: прямой доступ к памяти, разделяемая память адаптера, разделяемая системная память, управление шиной. Производительность сети можно повысить также с помощью буферизации или встроенного микропроцессора.

Разработаны специализированные платы сетевого адаптера, например, для беспроводных сетей и бездисковых рабочих станций.

3. РАЗВЕРТЫВАНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ

3.1. Работа c заказчиком

Цель создания

Цель всегда определяет заказчик, задачей системного интегратора на данном этапе является консультирование и более четкое определение целей и задач создаваемой сети.

В частности, целью создания сети может быть:

· обмен файлами между компьютерами. Эта цель ставиться всегда, различия могут быть лишь в способах организации,

· использование конкретной системы электронного документооборота, отличается от первой цели тем, что известно программное обеспечение, с которым будет работать заказчик и под его особенности и проектируется сеть,

· объединение в единую сеть нескольких офисов компании-заказчика,

· контроль со стороны менеджмента компании-заказчика за действиями пользователей сети. Иными словами - удаленное администрирование,

· подключение всех компьютеров офиса к сети Интернет через один высокоскоростной канал.

Как правило, заказчик хочет реализовать все, хотя бы в минимальном варианте. Задачей любой сети является передача данных. И эту задачу сеть должна выполнять с максимальным быстродействием.

Размер сети

Скорость передачи данных зависит, в том числе, и от того, на какое расстояние их необходимо передать. Следующая вещь, которую необходимо обсудить с заказчиком, это предполагаемый размер сети. Как правило, локальные сети подразделяются на три категории в соответствии с их размером:

· малые сети (от 2х до 30-ти машин),

· средние сети (30-100 машин),

· большие сети (100-500 машин).

Стоимость работ

Одним из важнейших моментов для системного интегратора при подготовке проекта является его стоимость.

До составления технического задания можно говорить об оценочной стоимости проекта. После этого составляется смета работ и подписывается окончательный договор между заказчиком и системным интегратором. В смете указывается конкретная стоимость необходимого оборудования, стоимость труда и, иногда, стоимость необходимых для монтажа и тестирования сети инструментов.

Как правило, встречаются следующие подходы к распределению средств со стороны заказчика:

· без ограничений. Заказчик готов оплатить все необходимые расходы,

· с ограничениями. Существует верхний предел средств, которые заказчик готов выделить на создание сети и в этих пределах системный интегратор может делать любые траты,

· договорной. Каждая позиция в смете согласуется с заказчиком.

Каждый из этих подходов имеет свои плюсы и минусы. Первый подход плох при чрезмерной растрате средств и грозит непониманием со стороны заказчика. Это даже может привести к отказу заказчика от услуг интегратора. Второй подход хорош, когда цель заказчика совпадает с выделенными на нее средствами, то есть он не требует сверхпроизводительности за маленькие деньги. Третий подход плох, если у заказчика отсутствуют грамотные специалисты и приносит большую пользу, если у заказчика такие специалисты есть.

На данном этапе проекта основной задачей интегратора является согласование стоимости работ по созданию сети с заказчиком и интегратором. На этом заканчивается непосредственная работа с заказчиком и начинается проектирование сети.

3.2. Проектирование сети

Выбор архитектуры

На этом этапе системный интегратор должен спроектировать архитектуру (топологию) сети. Самым правильным является смешанный тип, но все же сейчас в большинстве случаев используется топология типа звезда. Основным преимуществом и недостатком одновременно этого типа является централизованность. Если из строя выходит центральное звено, то его проще заменить, но в это время не работает сеть целиком.

Рассмотрим несколько наиболее часто встречающихся случаев зависимости топологии от географического расположения машин и их функций:

· сеть мала по размерам и не имеет ярко выраженных серверов. В данном случае, как правило, используется топология звезда и очень редко используется тип кольцо,

· в сети мало машин, но они распределены на большой площади (независимо от их функций). Рекомендуется использовать концентратор, расположенный примерно посередине между машинами,

· средних размеров сеть не имеет ярко выраженных серверов. В этом случае все машины объединяются через один или несколько концентраторов, объединенных или через центральный концентратор (звезда), или последовательно (шина),

· средних размеров сеть имеет ярко выраженные серверы (серверы БД, файл-серверы, WWW). Здесь можно выделить несколько способов: либо все серверы выделить в отдельную группу и соединить их с надежным концентратором, достигая тем самым централизации вычислительных ресурсов в одном месте, либо каждому серверу определять по концентратору, уменьшая этим нагрузку на один концентратор

· большая сеть, расположенная в одном здании. Чаше всего используют топологию типа звезда,

· большая сеть, расположенная в нескольких зданиях. Используется высокопроизводительный центральный концентратор, на который идут все потоки в сети.

В каждом конкретном случае выбор архитектуры сети сугубо индивидуален и зависит лишь от знаний и практического опыта системного интегратора.

Масштабируемость

Самой большой проблемой не только компьютерных сетей является их емкость, иными словами - пропускная способность. Ближайшим примером тому могут служить телефонные сети - очередь на подключение может составлять несколько лет даже в городах.

Чаще всего проблемы с емкостью встречаются в маленьких организациях, где не хватает средств на создание ресурсов для последующего расширения сети.

3.3. Установка сети

Выбор оборудования

Следующим этапом построения сети является выбор оборудования. Здесь существует несколько рекомендаций, которые можно свести к следующему списку:

· кабель выбирается одинаковым на всю сеть (чаще всего используется витая пара 5-й категории),

· если в сети существуют вертикальные участки, то нужно выбирать специализированный кабель, имеющий ребра жесткости,

· по возможности использовать экранированный кабель, это уменьшает возможность потери пакетов на длинных участках сети.

· в некоторых случаях следует рассматривать возможность беспроводных сетей,

· выбирать оборудование следует по соотношению цена/качество,

· производительность коммутирующего оборудования должна быть выше производительности машин.

Выбор операционной системы

Выбор всецело зависит от пожеланий заказчика и рекомендаций и предпочтений системного интегратора. Операционная система для рабочих станций должна быть многофункциональна и при этом быть не сильно требовательной к аппаратной части компьютера. Для серверов же основной задачей становится объединение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети.

3.4. Установка, настройка программного обеспечения и сдача проекта

Установка специализированного программного обеспечения

На данном этапе системный интегратор устанавливает всё программное обеспечение, необходимое для комфортной работы администраторов и пользователей. Как правило, выделяют несколько групп специализированного программного обеспечения:

· системы электронного документооборота,

· дизайнерское,

· конструкторское,

· мониторинговые утилиты.

Окончательная наладка системы

После установки всего необходимого программного обеспечения, как правило, происходит окончательная наладка и тестирование системы. Следует заметить, что системный интегратор не должен настраивать программное обеспечение, с которым будут работать пользователи, необходимо лишь проверить, что все программы работают.

На данном этапе системный интегратор должен сдать проект заказчику. Заказчик должен самостоятельно проверить работоспособность системы и только после этого системный интегратор может завершить договор. После этого, системный интегратор не обязан производить какие-либо действия, кроме тех услуг, которые были указаны в договоре.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проекта была детально описана теоретическая основа и даны практические советы для развертывания локально-вычислительной сети.

Первая глава посвящена компьютерным сетям и содержит понятия, которые формируют информационно-теоретическую базу данной темы:

· определение сетей,

· классификация сетей,

· архитектура сетей.

Далее рассматриваются средства коммутации и сетевые устройства. Большая часть компьютерных сетей использует для соединения провода или кабели, которые выступают в качестве среды передачи сигналов между компьютерами. Описаны три основные группы кабелей:

· коаксиальный кабель,

· витая пара,

· оптоволоконный кабель.

Затронута также беспроводная среда передачи данных и дана краткая характеристика сетевых адаптеров.

В третьей главе непосредственно раскрывается тема курсового проекта. Пошагово описаны основные нюансы создания сети: начиная от предварительной работы с заказчиком и заканчивая сдачей готового проекта

9. Микрюков В.Ю. «Информация, информатика, компьютер, информационные системы, сети», “Феникс”, 2007 г.

10. Нанс Б. «Компьютерные сети», “БИОНОМ”, 2005г.

11. Олифер В.Г., Олифер Н.А. «Компьютерные сети», “Питер”,2001г.

12. Степанов А.Н. «Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей», “Питер”, 2007 г.

13. Столлингс В. «Беспроводные линии связи и сети», “Вильямс”, 2003 г

14. Столлингс В. «Компьютерные сети, протоколы и технологии Интернета», “BHV-СПб”, 2005 г.

15. Столлингс В. «Операционные системы (4-е издание)», “Вильямс”, 2007 г.

16. Флинт Д. «Локальные сети ЭВМ: архитектура, построение, реализация», “Финансы и статистика”, 2006 г.

17. Чекмарев Ю.В. «Локальные вычислительные сети», “ДМК пресс”, 2009 г.

18. Шатт C. «Мир компьютерных сетей», “ BHV-СПб”, 2006 г.

19. Microsoft Corporation «Компьютерные сети. Учебный курс. Русскаяредакция», “Channel Trading Ltd.”. – 2007 г.

20. http://www.3dnews.ru

21. http://www.thg.ru

22. http://ru.wikipedia.org

23. http://www.unitet.ru

24. http://softrun.ru

Компания ALP Group предлагает свои услуги по администрированию компьютерных сетей. Наши специалисты умеют решать как повседневные, так и экстренно возникающие задачи максимально быстро и эффективно. В результате ваша сеть работает бесперебойно, а платите вы меньше, чем при содержании собственного ИТ подразделения. Партнерство с ALP – это всегда выгодно и удобно для заказчиков. Но что же такое администрирование сети?

В начале 80-х годов прошлого столетия персональные компьютеры начали объединять в сети с целью обмена информацией и совместного доступа к файлам и ресурсам. Уже через несколько лет ЛВС стали достаточно крупными и одновременно сложными, поэтому для их управления понадобилось создавать специальные отделы информационного обеспечения компаний.

Под Network Management – (управление сетью или администрирование сети) – подразумевают целенаправленное воздействие, проводимое для организации работы сети согласно определенной программе. В него входит следующее:

• включение и отключение самой системы, терминалов, а также каналов передачи данных;
• выявление неисправностей;
• сбор статистической информации;
• формирование отчетной документации и т.д.

Непосредственно Network Management делится на управление:

• отказами;
• конфигурацией;
• безопасностью;
• учетом;
• трафиком.

Традиционные способы администрирования компьютерных сетей базируются на применении установленных правил, заключающихся в предписании системе управления осуществлять конкретные действия при наступлении определенных событий. Это может быть, например, выдача предупреждающего сообщения на консоль управления при превышении объема трафика и т.п.

Следует отметить, что удобная для применения в небольшой сети методология администрирования на основе правил не столько эффективна в сети крупной, в частности, в сети вычислительного центра и корпоративной информационной сети. Основная сложность в этих случаях заключается в том, что работа столь мощной вычислительной среды, как правило, описывается огромным числом разнообразных параметров.

Задача администрирования сети

Управление ЛВС становится необходимым, когда у сетевого администратора возникает необходимость, а также возможность оперировать ее общим представлением. Обычно это касается сетей, имеющих сложную архитектуру. Администрирование компьютерных сетей подразумевает переход от управления работой отдельных устройство к анализу трафика на различных сетевых участках, управлению логической конфигурацией сети, ее рабочими параметрами. Таким образом, задачи администрирования можно разбить на две основные группы:

• контроль над функционированием сетевого оборудования;
• управление работой сети в целом.

Ключевой целью администрирования ЛВС становится достижение и поддержание параметров работы информационной системы, наиболее точно соответствующих потребностям пользователя, который может оценить ее работу не по характеристикам трафика, используемым протоколам, скоростью отклика сервера на запросы и особенностям сценариев, а по работе программного обеспечения, постоянно запускаемого на его персональном компьютере.

Эволюция концепций администрирования

Основной тенденцией в сфере сетевого и системного администрирования в последние годы стало смещение акцентов с контролирования отдельных ресурсов или их групп и управления техническими характеристиками сетевой структуры на полное удовлетворение запросов пользователей. Такой подход способствовал тому, что появилась так называемая концепция динамического администрирования, предполагающая, в первую очередь, средства анализа поведения пользователя системы, во время которого выясняются его предпочтения, а также проблемы, которые возникают у потребителей при их ежедневной работе.

Полученный на данном этапе результат должен в дальнейшем послужить основой для активного управления эффективным взаимодействием между главными объектами администрирования сети: пользователем, программным обеспечением и сетью. Перечисленные выше факторы позволяют предположить, что следующим этапом развития сетевого и системного администрирования станет управление программами и качеством сервиса, которое не будет зависеть от применяемых сетей или вычислительных платформ.

Развитие концепции администрирования касается не только архитектуры систем. Возникавшие в распределенных средах проблемы привели к тому, что управление сетями стало рассматриваться в качестве главной задачи системных администраторов. Однако это положение изменилось, когда количество функционирующих в сети распределенных приложений и баз данных стало превышать установленное значение. Это привело к усилению роли системного администрирования, инициировав процесс интеграции двух видов управления - системного и сетевого. Интегрированная система управления сетями представляет собой управление, обеспечивающее объединение функций, которые связаны с анализом, управлением и диагностикой сети. Таким образом, изменение средств и систем администрирования сети непосредственно связано с совершенствованием современных информационных технологий.

Основные цели и задачи сетевого администратора

Это специалист, в зону ответственности которого входит нормальная работа и рациональное использование ресурсов автоматизированной системы и вычислительных сетей. В администрирование информационных систем входит:

• установка и последующая настройка ЛВС;
• поддержание ее постоянной работоспособности;
• инсталляция основного ПО;
• ведение мониторинга сетей.

На основе вышеизложенных целей сетевой администратор должен выполнять следующие функции:

• планирование системы;
• инсталляция программных продуктов;
• установка и правильная конфигурация сетевых устройств;
• инсталляция сетей;
• архивирование данных;
• управление правами доступа пользователей;
• поддержание информационной безопасности сети;
• мониторинг производительности системы.

Большое значение для обеспечения работоспособности сетей имеет проведение специальных профилактических мероприятий и процедур. Также администратор должен удовлетворять санкционированные запросы пользователей. Эффективно исполнять все перечисленные задачи, особенно в корпоративных ЛВС, одному человеку достаточно сложно, а в ряде случаев и просто невозможно. Поэтому успех администрирования особенно сложных компьютерных сетей возможен только с условием использования современных средств автоматизирования процессов управления.

Автоматизация управления сетью

Автоматизированной информационной системой (АИС) называют комплекс аппаратных и программных средств, используемых для хранения и управление информацией, а также для производства определенных вычислений. Поэтому АИС становится составляющей практически каждого административного механизма сетевой службы и одновременно платформы управления. Комплекс приложений, предназначаемых для управления сетью и входящими в нее остальными системами, называется платформой управления сетью. Назначением сетевой службы является использование предоставляемого сервиса и обеспечение связи происходящих в различных абонентских системах процессов.

Специалисты считают, что управление сетью наиболее целесообразно производить с одного рабочего места. Необходимость контроля за работой сетевых устройств с использованием одного ПК способствовала разработке разных архитектур платформ и ПО для администрирования. Наиболее распространенным среди них стала распределенная двухуровневая архитектура «менеджер – агенты». Приложение-менеджер работает с использованием управляющей консоли, непрерывно взаимодействуя с запускаемыми в различных сетевых устройствах модулями (агентами). Агенты отвечают за сбор информации о параметрах функционирования ресурсов, а также за внесение в конфигурацию определенных изменений по запросу менеджера и предоставление ему различных административных сведений. В то же время, несмотря на удобство, применение данной схемы вызывает возрастание объема служебного трафика, а значит, и снижение пропускной способности, необходимой для работы приложений.

Для хотя бы частичного решения проблемы снижения пропускной способности используется трехуровневая схема, согласно которой часть функций управления передается важнейшим узлам сети. Установленные в них менеджеры через свою сеть агентов могут управлять работой устройств, одновременно выступая в качестве агентов по отношению к главной программе-менеджеру, которая запускается на управляющем ПК. В итоге большая часть служебного трафика локализуется в отдельных сегментах сети, потому что работа локальных менеджеров и административной консоли осуществляется только при возникновении необходимости.

Ключевой идеей усовершенствования технологии сетевого администрирования является минимизация роли человека в этом процессе, что предполагает создание программного обеспечения, оптимально отвечающего всем задачам администрирования сетевой инфраструктуры. Такой подход существенно облегчает сам процесс администрирования компьютерных сетей, так как настройка одного приложения проходит намного проще и быстрее, чем настройка всей компьютерной сети и связанных с ее работой программ.

В самом начале своего появления компьютеры были автономными и работали независимо друг от друга. С ростом числа компьютеров возникла потребность в их совместной работе. В определенном смысле это связано с деятельностью самих пользователей, которая проходила в рамках одного документа. Для решения данной проблемы стали создавать, а затем и использовать локальные и глобальные сети, создание которых привело к необходимости управления данным процессом и выполнения всевозможных задач. Эти обязанности возложило на себя администрирование сетей.

Главные функции администрирования сетей

В соответствии с международными стандартами администрирование сети выполняет следующие функции:

• управляет отказами (поиском, правильным определением, кроме этого устранением неполадок и сбоев в работе конкретной сети);
• управляет конфигурацией (конфигурацией компонентов системы, в том числе их локацией, сетевыми адресами, настройкой параметров сетевых операционных систем и пр.);
• учитывает работу сети (регистрация и контроль за используемыми ресурсами и устройствами сети);
• управляет производительностью (предоставляет статистические данные о работе сети за конкретный промежуток времени);
• управляет безопасностью (выполняет контроль доступа и сохранение целостности всех данных).

Замечание 1

Разные комбинации перечисленных функций воплощены в продуктах производителей сетевых средств. Управление же производительностью осуществляется с целью снижения затрат ресурсов, энергии, а также с целью планирования ресурсов для потребностей в дальнейшем.

Обязанности системного администратора

Администрирование компьютерных сетей ведется под контролем и руководством системного администратора, выполняющего следующие задачи:

• проверку работоспособность баз данных;
• контролирование бесперебойной работы локальной сети;
• обеспечение защиты данных и их целостности;
• обеспечение защиты сети от несанкционированного доступа;
• осуществление регулирования прав доступа пользователей к ресурсам сети;
• выполнение резервного копирования данных;
• использование оптимальных способов программирования для использования доступных средств, а также ресурсов сети в полном объеме;
• заполнение специальных журналов, фиксирующих работу сети;
• проведение обучающих занятий для пользователей локальной сети;
• контролирование используемого программного обеспечения;
• контролирование усовершенствования локальной сети;
• разработка прав доступа к сети;
• приостановка незаконного усовершенствования программного обеспечения для сети.

Замечание 2

Помимо всего этого, на системного администратора возложена ответственность за доведение до работников конкретного предприятия (организации) информации о слабых местах системы администрирования сетей и вероятных способах противозаконного доступа к ней.

Программы для удаленного администрирования

Когда необходимо контролировать систему вне организации, применяют удаленное администрирование сетей. Для этого используют специальное программное обеспечение, контролирующее систему и удаленный доступ с применением сети Интернет в реальном времени. Эти программы дают возможность полностью контролировать удаленные компоненты локальной сети и каждый взятый отдельно компьютер.

Что позволяет осуществлять удаленно управление рабочим столом каждого компьютера в сети, проводить копирование или удаление различных файлов, работать с программами и приложениями и пр. В настоящее время известно множество программ удаленного доступа. Все они различаются своим протоколом и интерфейсом. Последний может иметь консольный или визуальный характер. Особую популярность и известность приобрели следующие программы: Windows Remote Desktop, UltraVNC, Apple Remote Desktop, Remote Office Manager и др.

Категории сетей

Сеть представляет собой совокупность всевозможных аппаратных, программных и коммуникационных средств, которые несут ответственность за эффективное распределение информационных ресурсов. Все сети условно делят на 3 категории:

• локальные;
• глобальные;
• городские.

Глобальные сети способствуют обеспечению взаимодействием, а также обменом информацией пользователей, удаленно расположенных друг от друга. При функционировании подобных сетей могут возникать незначительные задержки в передаче информации. Причиной этого является относительно низкая скорость этого процесса. Протяжность глобальных компьютерных сетей достигает тысяч километров. Городские же сети работают на гораздо меньшем расстоянии, поэтому обеспечивают передачу информации на средних и высоких скоростях.

Они немного замедляют данные, как глобальные, но не способны передавать их на большие расстояния. Протяженность данного типа компьютерных сетей ограничена и составляет от нескольких километров до нескольких сотен километров. Локальной же сетью гарантируется очень высокая скорость передачи данных. Такая сеть, как правило, размещена внутри одного или нескольких зданий. Ее протяженность составляет не более 1 км. Очень часто локальную сеть предусматривают для одной конкретной организации или предприятия.

Механизмы передачи данных в различных сетях

Механизмы передачи данных в глобальных и локальных сетях различаются между собой. Глобальные компьютерные сети предусматривают соединение. В локальных компьютерных сетях используются другие способы, не нуждающиеся в предварительной установке связи. В этом случае данные бывают отправлены адресату без получения подтверждения о его готовности. Кроме различной скорости между определенными категориями сетей имеются и другие различия. В локальных сетях каждое устройство снабжено собственным сетевым адаптером, соединяющим его с другими компьютерами. Для этих же целей в городских сетях применяют специальные коммутирующие аппараты. В глобальных же сетях задействованы маршрутизаторы высокой мощности, которые связаны между собой каналами связи.

Сетевая инфраструктура

В компьютерную сеть входят компоненты, которые легко совмещаются в отдельные группы. К этим компонентам относят:

1. Активное сетевое оборудование.
2. Коммуникационные средства.
3. Кабельную систему.
4. Сетевые приложения.
5. Сетевые службы.
6. Сетевые протоколы.

Замечание 3

Каждая из названных групп имеет собственные подгруппы и дополнительные компоненты. Все устройства, которые подключены к определенной сети, передают данные в соответствии с алгоритмом, который должен быть понятным для других устройств, включенных в систему.

Задачи сетевого администрирования

Администрирование сети осуществляет работу с определенной системой на самых разных уровнях. Так в сложных корпоративных сетях администрирование решает следующие задачи:

• осуществляет планирование сети (сетевому администратору часто приходится переустанавливать систему, удалять или добавлять в нее отдельные элементы);
• производит настройку сетевых служб;
• выполняет настройки сетевых узлов (например, сетевой принтер);
• проводит установку сетевых протоколов;
• осуществляет поиск неполадок (проблемы с маршрутизатором, а также сбои в настройках сетевых протоколов и служб);
• выполняет поиск способов повышения эффективности работы сети;
• обеспечивает защиту данных.
• проводит мониторинг сетевых узлов, а также сетевого трафика.

Все вышеназванные задачи выполняются параллельно и комплексно.

Администрирование средств безопасности

Администрирование средств безопасности осуществляет работу одновременно в нескольких направлениях, к которым относятся:

1. Распространение актуальной информации, необходимой для работы средств безопасности.
2. Сбор и анализ информации о работе механизмов безопасности.

При этом перед администратором ставятся следующие задачи:

• настройка и управление доступом к сети;
• генерация и перераспределение ключей;
• настройка и управление трафиком и маршрутизацией;
• управление шифрованием с использованием соответствующих криптопараметров.

А также системный администратор обязан распространять информацию среди пользователей, которая нужна для обеспечения успешной аутентификации. К подобным данным относятся пароли, ключи и пр.

Защита системы от вирусов и вредоносных программ

Администратор сети осуществляет выполнение дополнительных задач, целью которых является обеспечение безопасности компьютерной сети от вирусов и вредоносных программ. Вот основные задачи:

• установка запретов при записи данных на съемные диски;
• осуществление доступа к компьютеру с использованием всевозможных ID устройств;
• шифрование съемных носителей информации и пр.

Посредством администрирования сети осуществляются действия, направленные на обеспечение политики безопасности, надежности, а также доступности информационных ресурсов сети. С данной целью применяют соответствующее программное и аппаратное обеспечение.

Системное администрирование
Основной целью системного администрирования является приведение сети в соответствие с целями и задачами, для которых эта сеть предназначена.

Функциональные области управления, относящиеся к системному администрированию , определены в спецификациях ISO, и ориентированы на:

· решение проблемных ситуаций (диагностика, локализация и устранение неисправностей, регистрация ошибок, тестирование);

· управление ресурсами (учёт, контроль использования ресурсов, выставление счетов за использованные ресурсы и ограничение доступа к ним);

· управление конфигурацией , направленное на обеспечение надёжного и эффективного функционирования всех компонентов информационной системы;

· контроль производительности (сбор и анализ информации о работе отдельных ресурсов, прогнозирование степени удовлетворения потребностей пользователей/приложений, меры по увеличению производительности);

· защита данных (управление доступом пользователей к ресурсам, обеспечение целостности данных и управление их шифрованием).

Сетевое администрирование

Сетевое администрирование (NetworkManagement) возникает, когда у администратора сети появляется потребность и возможность оперировать единым представлением сети, как правило, это относится к сетям со сложной архитектурой.

Задачи, решаемые в данной области, разбиваются на две группы:

1. Контроль за работой сетевого оборудования,

2. Управление функционированием сети в целом.

Тема 17.

Автоматизация управления сетью. Администрирование в корпоративных целях.

Средства сетевого и системного администрирования не занимали доминирующих позиций в корпоративных информационных системах. Обычно подключить локальную сеть к многопользовательской среде Интернета довольно просто, если это не распределённая в пространстве сеть, то есть не WAN (WideAreaNetwork). Проблема подключения к Интернету имеет два направления:
1. Собственно подключение различных сегментов к Интернету.
2. Организация сети компании средствами Интернета.

Платформа управления сетью (Networkmanagementplatform) – комплекс программ, предназначенных для управления сетью и входящими в неё системами.

Сетевая служба использует сервис, предоставляемый областью взаимодействия, и обеспечивает связь прикладных процессов, расположенных в различных абонентских системах сети.

Сетевая служба – это прикладная программа:

● взаимодействующая с клиентами, серверами и данными в сети;

● управляющая процедурами распределённой обработки данных;

● информирующая пользователей о происходящих в сети изменениях.

Сетевая служба NMS (Networkmanagementservice) – служба, выполняющая процессы управления сетью. Она разработана ISO и располагается на прикладном уровне. Сетевая служба NMS определяет:

● функции управления;

● виды сервиса, предоставляемые для управления;

● структуру управляющей информации;

● протоколы, определяющие транспортировку управляющей информации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Производственная практика проходило в колледж “ЕАГИ" в период с 1 сентября по 24 октября 2015 года. В мои обязанности входило:

1. Администрирование сети в колледж

2. Устранение неполадок возникающих при использовании офисного ПО

3. Замена расходного материала

4. Консультация пользователей по вопросам IT

Целью прохождения производственной практики является применение теоретических знаний, усвоенных в процессе учёбы, и получение практического опыта работы с информационными технологиями.

Благодаря прохождению практики в "ЕАГИ", мне удалось почувствовать себя в роли «техник-программист» (IT), и я считаю, что приобретённые мною знания, умения и навыки во время прохождения профессиональной практики понадобятся для будущей профессии. В целом практика прошла довольно интересно и продуктивно.

СПИСОК использованной ЛИТЕРАТУРЫ

1 Алехина Г. В. Информатика. Базовый курс: учебное пособие / Под ред. Г. В. Алехиной. - 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Маркет ДС Корпорейшн, 2010. - 731 с.

2 Англо-русский словарь по информационным технологиям / С. Б. Орлов. – М.: РадиоСофт, 2011. - 640 с.

3 Блюмин А. М. Мировые информационные ресурсы: учебное пособие / А. М.

4 Блюмин, Н. А. Феоктистов; Институт государственного управления, пра-ва и инновационных технологий – М.: Дашков и К, 2011. - 295 с.

5 Богатов Ф. Г. Практикум по информатике: Word - Excel - Access: Учебное пособие / Ф.Г. Богатов - М.: Щит-М, 2010. - 264 с.

6 Богатов Ф.Г. Практикум по информатике: Word - Excel - Access: Учебное пособие - 2-е изд.,перераб. / Ф.Г. Богатов - М.: Щит-М, 2010. - 264 с.

7 Васильков А. В. Информационные системы и их безопасность / А. В. Ва-сильков, А. А. Васильков, И. А. Васильков - М.: Форум, 2010. - 525 с.

8 Гуда А. Н. Информатика. Общий курс: учебник / А. Н. Гуда, М. А. Бута-кова, Н. М. Нечитайло, А. В. Чернов; под общ. ред. В. И. Колесникова. - 4-е изд. – М.: Издательско-торговая корпорация Дашков и К, 2011. - 399 с.

9 Гуда А.Н., Колесников В.И. Информатика и программирование: компьютерный практикум - М.: Дашков и К, 2010. - 240 с.

10 Емельянова Н. З. Информационные системы в экономике: учеб. пособие / Н. Емельянова, Т. Л. Партыка, И. И. Попов - М.: Форум, 2011. - 461 с.

Современные корпоративные информационные системы по своей природе всегда являются распределенными системами. Рабочие станции пользователей, серверы приложений, серверы баз данных и прочие сетевые узлы распределены по большой территории. В крупной компании офисы и площадки соединены различными видами коммуникаций, использующих различные технологии и сетевые устройства. Главная задача сетевого администратора - обеспечить надежную, бесперебойную, производительную и безопасную работу всей этой сложной системы.

Будем рассматривать сеть как совокупность программных, аппаратных и коммуникационных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычислительных ресурсов. Все сети можно условно разделить на 3 категории:

• локальные сети (LAN, Local Area Network);
• глобальные сети (WAN, Wide Area Network);
• городские сети (MAN, Metropolitan Area Network ).

Глобальные сети позволяют организовать взаимодействие между абонентами на больших расстояниях. Эти сети работают на относительно низких скоростях и могут вносить значительные задержки в передачу информации. Протяженность глобальных сетей может составлять тысячи километров. Поэтому они так или иначе интегрированы с сетями масштаба страны.

Городские сети позволяют взаимодействовать на территориальных образованиях меньших размеров и работают на скоростях от средних до высоких. Они меньше замедляют передачу данных, чем глобальные, но не могут обеспечить высокоскоростное взаимодействие на больших расстояниях. Протяженность городских сетей находится в пределах от нескольких километров до десятков и сотен километров.

Локальные сети обеспечивают наивысшую скорость обмена информацией между компьютерами. Типичная локальная сеть занимает пространство в одно здание. Протяженность локальных сетей составляет около одного километра. Их основное назначение состоит в объединении пользователей (как правило, одной компании или организации) для совместной работы.

Механизмы передачи данных в локальных и глобальных сетях существенно отличаются. Глобальные сети ориентированы на соединение - до начала передачи данных между абонентами устанавливается соединение ( сеанс ). В локальных сетях используются методы, не требующие предварительной установки соединения, - пакет с данными посылается без подтверждения готовности получателя к обмену.

Кроме разницы в скорости передачи данных, между этими категориями сетей существуют и другие отличия. В локальных сетях каждый компьютер имеет сетевой адаптер , который соединяет его со средой передачи. Городские сети содержат активные коммутирующие устройства, а глобальные сети обычно состоят из групп мощных маршрутизаторов пакетов, объединенных каналами связи. Кроме того, сети могут быть частными или сетями общего пользования.

Сетевая инфраструктура строится из различных компонентов, которые условно можно разнести по следующим уровням:

• кабельная система и средства коммуникаций;
• активное сетевое оборудование;
• сетевые протоколы;
• сетевые службы;
• сетевые приложения.

Каждый из этих уровней может состоять из различных подуровней и компонентов. Например, кабельные системы могут быть построены на основе коаксиального кабеля ("толстого" или тонкого"), витой пары (экранированной и неэкранированной), оптоволокна. Активное сетевое оборудование включает в себя такие виды устройств, как повторители ( репитеры ), мосты, концентраторы , коммутаторы, маршрутизаторы. В корпоративной сети может быть использован богатый набор сетевых протоколов: TCP/IP , SPX/IPX, NetBEUI, AppleTalk и др.

Основу работы сети составляют так называемые сетевые службы (или сервисы). Базовый набор сетевых служб любой корпоративной сети состоит из следующих служб:

1. службы сетевой инфраструктуры DNS, DHCP, WINS;
2. службы файлов и печати;
3. службы каталогов (например, Novell NDS , MS Active Directory);
4. службы обмена сообщениями;
5. службы доступа к базам данных.

Самый верхний уровень функционирования сети - сетевые приложения .

Сеть позволяет легко взаимодействовать друг с другом самым различным видам компьютерных систем благодаря стандартизованным методам передачи данных , которые позволяют скрыть от пользователя все многообразие сетей и машин.

Все устройства, работающие в одной сети, должны общаться на одном языке – передавать данные в соответствии с общеизвестным алгоритмом в формате, который будет понят другими устройствами. Стандарты – ключевой фактор при объединении сетей.

Для более строгого описания работы сети разработаны специальные модели. В настоящее время общепринятыми моделями являются модель OSI ( Open System Interconnection ) и модель TCP/IP (или модель DARPA ). Обе модели будут рассмотрены в данном разделе ниже.

Прежде чем определить задачи сетевого администрирования в сложной распределенной корпоративной сети, сформулируем определение термина " корпоративная сеть " (КС). Слово " корпорация " означает объединение предприятий, работающих под централизованным управлением и решающих общие задачи. Корпорация является сложной, многопрофильной структурой и вследствие этого имеет распределенную иерархическую систему управления. Кроме того, предприятия, отделения и административные офисы, входящие в корпорацию, как правило, расположены на достаточном удалении друг от друга. Для централизованного управления таким объединением предприятий используется корпоративная сеть .

Основная задача КС заключается в обеспечении передачи информации между различными приложениями, используемыми в организации. Под приложением понимается программное обеспечение , которое непосредственно нужно пользователю, например, бухгалтерская программа , программа обработки текстов, электронная почта и т.д. Корпоративная сеть позволяет взаимодействовать приложениям, зачастую расположенным в географически различных областях, и обеспечивает доступ к ним удаленных пользователей. На рис. 1.1 показана обобщенная функциональная схема корпоративной сети.

Обязательным компонентом корпоративной сети являются локальные сети , связанные между собой.

В общем случае КС состоит из различных отделений, объединенных сетями связи. Они могут быть глобальными ( WAN ) или городскими ( MAN ).

Рис. 1.1.

Итак, сформулируем задачи сетевого администрирования в сложной распределенной КС :

1. Планирование сети.

   Несмотря на то, что планированием и монтажом больших сетей обычно занимаются специализированные компании-интеграторы, сетевому администратору часто приходится планировать определенные изменения в структуре сети - добавление новых рабочих мест, добавление или удаление сетевых протоколов, добавление или удаление сетевых служб, установка серверов, разбиение сети на сегменты и т.д. Данные работы должны быть тщательно спланированы, чтобы новые устройства, узлы или протоколы включались в сеть или исключались из нее без нарушения целостности сети, без снижения производительности, без нарушения инфраструктуры сетевых протоколов, служб и приложений.

2. Установка и настройка сетевых узлов (устройств активного сетевого оборудования, персональных компьютеров, серверов, средств коммуникаций).

   Данные работы могут включать в себя - замену сетевого адаптера в ПК с соответствующими настройками компьютера, перенос сетевого узла (ПК, сервера, активного оборудования) в другую подсеть с соответствующим изменениями сетевых параметров узла, добавление или замена сетевого принтера с соответствующей настройкой рабочих мест.

3. Установка и настройка сетевых протоколов.

   Данная задача включает в себя выполнение таких работ - планирование и настройка базовых сетевых протоколов корпоративной сети, тестирование работы сетевых протоколов, определение оптимальных конфигураций протоколов.

4. Установка и настройка сетевых служб.

   Корпоративная сеть может содержать большой набор сетевых служб. Кратко перечислим основные задачи администрирования сетевых служб:

   • установка и настройка служб сетевой инфраструктуры (службы DNS, DHCP, WINS, службы маршрутизации, удаленного доступа и виртуальных частных сетей);
   • установка и настройка служб файлов и печати, которые в настоящее время составляют значительную часть всех сетевых служб;
   • администрирование служб каталогов (Novell NDS , Microsoft Active Directory), составляющих основу корпоративной системы безопасности и управления доступом к сетевым ресурсам;
   • администрирование служб обмена сообщениями (системы электронной почты);
   • администрирование служб доступа к базам данных.
5. Поиск неисправностей.

   Сетевой администратор должен уметь обнаруживать широкий спектр неисправностей - от неисправного сетевого адаптера на рабочей станции пользователя до сбоев отдельных портов коммутаторов и маршрутизаторов, а также неправильные настройки сетевых протоколов и служб.

6. Поиск узких мест сети и повышения эффективности работы сети.

   В задачу сетевого администрирования входит анализ работы сети и определение наиболее узких мест, требующих либо замены сетевого оборудования, либо модернизации рабочих мест, либо изменения конфигурации отдельных сегментов сети.

7. Мониторинг сетевых узлов.

   Мониторинг сетевых узлов включает в себя наблюдение за функционированием сетевых узлов и корректностью выполнения возложенных на данные узлы функций.

8. Мониторинг сетевого трафика.

   Мониторинг сетевого трафика позволяет обнаружить и ликвидировать различные виды проблем: высокую загруженность отдельных сетевых сегментов, чрезмерную загруженность отдельных сетевых устройств, сбои в работе сетевых адаптеров или портов сетевых устройств, нежелательную активность или атаки злоумышленников (распространение вирусов, атаки хакеров и др.).

9. Обеспечение защиты данных.

   Защита данных включает в себя большой набор различных задач: резервное копирование и восстановление данных, разработка и осуществление политик безопасности учетных записей пользователей и сетевых служб (требования к сложности паролей, частота смены паролей), построение защищенных коммуникаций (применение протокола IPSec, построение виртуальных частных сетей, защита беспроводных сетей), планирование, внедрение и обслуживание инфраструктуры открытых ключей (PKI).