Сетевые технологии

      Проблема  установления соответствия между символьными и числовыми составными адресами решается специальной службой разрешения имен в сети. Наиболее известной из таких служб является служба Domain Name System (DNS), которая работает за счет хранения на выделенных для этой цели компьютерах в сети таблиц соответствия друг другу символьных и числовых номеров, используемых для перевода адресов из одного представления в другое.

      В современных сетях для адресации  узлов применяются, как правило, одновременно все три схемы. Пользователи адресуются к компьютерам символьными именами, которые автоматически заменяются в передаваемых по сети сообщениях на составные числовые адреса. После доставки сообщения в сеть назначения вместо числового адреса может использоваться аппаратный адрес компьютера в сети.

      Другим примером протокола передачи данных является протокол IPX (от слов «Internetwork Packet Exchange», что означает «межсетевой обмен пакетами») используется в сетевом программном обеспечении фирмы «Novell» и является реализацией дейтаграмм. Другой пример – разработанный фирмой IBM протокол NETBIOS, также получивший большую известность, тоже работает на уровне дейтаграмм. 

      3.1 Сетевые средства операционных систем MS Windows

      Концепции управления сетевыми ресурсами

      Ресурсы локальной сети - это все, чем располагают объединенные в сеть компьютеры. Сетевые ресурсы можно разделить на три группы:

• аппаратные ресурсы – это, в первую очередь, периферийные устройства компьютеров (принтеры, дисководы разных видов и др.);
• информационные ресурсы – логические диски, папки, файлы, документы;
• программные ресурсы – установленные на компьютерах программы.

      В небольших локальных сетях все  компьютеры могут быть равноправными по своим сетевым функциям. Пользователи вправе решать самостоятельно, какие ресурсы своего компьютера сделать общедоступными по сети. В свою очередь, с каждого сетевого компьютера пользователь может получить доступ к общим ресурсам других компьютеров. Такие сети называются одноранговыми.

      Однако  в крупных сетях с большим  числом компьютеров оказывается  целесообразным выделять один (или несколько) мощных компьютеров для обслуживания потребностей сети (хранение и передачу данных, печать на сетевом принтере). Такие выделенные компьютеры называют серверами. В качестве сервера обычно используется высокопроизводительный компьютер с большим ОЗУ и винчестером большой емкости. Все остальные компьютеры называются клиентами или рабочими станциями.

      Сети  с выделенным сервером называют иерархическими, двухранговыми или функционально несимметричными, хотя чаще можно встретить указание «сеть типа клиент-сервер». Работа таких сетей строится на основе четкого разделения функций клиентов и серверов, что реализуется через разное программное обеспечение, устанавливаемое на соответствующих компьютерах.

      Функции клиента:

• предоставление пользователям интерфейса для формулировки запросов на сетевые ресурсы;
• отправка запросов серверу;
• получение ответов от сервера, их интерпретация и представление пользователю в доступной форме.

      Функции сервера:

• получение от клиентов запросов на сетевые ресурсы;
• выяснение полномочий клиента на выполнение определенного запроса;
• выполнение полномочных запросов клиентов:
• передача клиентам результатов выполненных запросов.

      И на сервере, и на клиенте должна быть установлена сетевая ОС. Операционные системы на клиенте и сервере могут быть разными (к примеру, на сервере – Windows NT, а на клиенте – Windows 95). Могут быть отличающимися по функциям модификации одной операционной системы (например, Windows 2003 Server и Windows XP Professional).

      Кроме того, на сервере устанавливаются специальные серверные программы для выполнения специфических функции: например, proxy-сервер для коллективного доступа в Интернет, или программа – почтовый сервер для хранения электронных почтовых ящиков клиентов. А на компьютерах-клиентах устанавливаются соответствующие клиентские программы: браузер MS Internet Explorer для выхода в Интернет или программа MS Outlook Express для работы с электронной почтой.

      К основным функциям сетевых ОС относят управление каталогами и файлами; управление ресурсами; коммуникационные функции; защиту от несанкционированного доступа; обеспечение отказоустойчивости; управление сетью.

      Управление  каталогами и файлами в сетях заключается в обеспечении доступа к данным, физически расположенным в других узлах сети. Управление осуществляется с помощью специальной сетевой файловой системы. Файловая система позволяет обращаться к файлам путем применения привычных для локальной работы языковых средств. При обмене файлами должен быть обеспечен необходимый уровень конфиденциальности обмена (секретности данных).

      Управление  ресурсами включает обслуживание запросов на предоставление ресурсов, доступных по сети.

      Коммуникационные  функции обеспечивают адресацию, буферизацию, выбор направления для движения данных в разветвленной сети (маршрутизацию), управление потоками данных и др.

      Защита  от несанкционированного доступа – важная функция, способствующая поддержанию целостности данных и их конфиденциальности. Средства защиты могут разрешать доступ к определенным данным только с некоторых терминалов, в оговоренное время, определенное число раз и т.п. У каждого пользователя в корпоративной сети могут быть свои права доступа с ограничением совокупности доступных директорий или списка возможных действий, например, может быть запрещено изменение содержимого некоторых файлов.

      Отказоустойчивость характеризуется сохранением работоспособности системы при воздействии дестабилизирующих факторов. Отказоустойчивость обеспечивается применением для серверов автономных источников питания, отображением или дублированием информации в дисковых накопителях. Под отображением обычно понимают наличие в системе двух копий данных, расположенных на разных дисках, но подключенных к одному контроллеру. Дублирование отличается тем, что для каждого из дисков с копиями используются разные контроллеры. Очевидно, что дублирование более надежно. Дальнейшее повышение отказоустойчивости связано с дублированием серверов, что, однако, требует дополнительных затрат на приобретение оборудования.

      Управление  сетью связано с применением соответствующих протоколов управления. Программное обеспечение управления сетью обычно состоит из менеджеров и агентов. Менеджером называется программа, вырабатывающая сетевые команды. Агенты представляют собой программы, расположенные в различных узлах сети. Они выполняюn команды менеджеров, следят за состоянием узлов, собирают информацию о параметрах их функционирования, сигнализируют о происходящих событиях, фиксируют аномалии, следят за передачей данных, обеспечивают защиту от вирусов. Агенты с достаточной степенью интеллектуальности могут участвовать в восстановлении информации после сбоев, в корректировке параметров управления и т.п.

      Программное обеспечение сетевых ОС распределено по узлам сети. Имеется ядро ОС, выполняющее  большинство из охарактеризованных выше функций, дополнительные программы (службы), ориентированные на реализацию протоколов верхних уровней, выполнение специфических функций для коммутационных серверов, организацию распределенных вычислений и т.п. К сетевому программному обеспечению относят также драйверы сетевых плат. Для каждого типа локальных сетей разработаны разные типы плат и драйверов, внутри каждого типа локальной сети может быть много разновидностей плат с разными характеристиками интеллектуальности, скорости, объема буферной памяти.

      В настоящее время наибольшее распространение  получили сетевые ОС двух семейств: UNIX (Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, Sun Solaris, HP-UX и др.) и Windows (Windows  NT / ME / 2000 / XP).

      ОС UNIX применяют преимущественно в  глобальных и в крупных корпоративных сетях, поскольку эта система характеризуется высокой надежностью и защищенностью, возможностью легкого масштабирования сети.

      ОС  Windows используют обычно в небольших и средних по масштабам сетях – из-за простоты пользовательского интерфейса, а также возможности оперативно локализовать вновь появляющиеся версии ОС – т.е. перевести интерфейс этих программных продуктов на языки многих стран-потребителей. 
 
 
 

      3.2 Настройка параметров сетевых компонентов 

      Общие замечания. Все операции рассматриваются для среды ОС Windows XP с установленным Service Pack 1. В данном тексте при описании порядка выбора объектов интерфейса предполагается установка курсора мыши на указанный объект и выполнение одиночного щелчка левой кнопкой мыши (предварительно настроенной для работы пользователя-правши). Все остальные случаи воздействия на элементы интерфейса будут оговорены отдельно. Важно! Для выполнения некоторых сетевых настроек пользователь должен обладать правами администратора домена (системного администратора).

      Для подключения  компьютера к локальной сети необходимо установить сетевой адаптер и инсталлировать необходимые драйверы. Эта процедура описана в разделе 2.2 «Устройства ввода и вывода информации». Далее необходимо настроить сетевой адаптер для работы в локальной сети. Минимальная настройка заключается в указании параметров IP-адреса компьютера пользователя. Самый простой способ – воспользоваться услугами DHCP-сервера. Настройка параметров IP-адреса выполняется в

окне  свойств подключения. Для того чтобы открыть окно свойств подключения по локальной сети необходимо в меню «Пуск» выбрать пункт «Подключение» и сделать щелчок левой кнопкой мыши на строке «Отобразить все подключения». В открывшемся окне (рис. 22) «Сетевые подключения» сделать щелчок правой кнопкой мыши на том подключении, которое нуждается в настройке и в появившемся контекстном меню выбрать строку «Свойства». В открывшемся окне свойств (рис. 23) указывается какое сетевое оборудование задействовано для данного подключения и какие программные средства ему необходимы для выполнения задач, решаемых пользователем. В указанном окне при нажатии кнопки «Настройка» предоставляются возможности по настройке сетевого адаптера, аналогичные рассмотренным в разделе 2.2 «Устройства ввода и вывода информации». В разделе описания компонентов перечислены установленные для данного

      сетевого  адаптера программные компоненты. «Client for Microsoft Networks» позволяет пользователю, работающему на локальном компьютере получать доступ к сетевым ресурсам (при условии соблюдения прав доступа). «File and Printer Sharing for Microsoft Networks» наоборот предоставляет возможность другим пользователям сети работать с ресурсами Вашего компьютера. Если в локальной сети, к которой подключен Ваш компьютер, нет компьютеров, работающих под управлением других операционных систем, этого вполне достаточно. Обычно эти компоненты устанавливаются и настраиваются ОС Windows XP автоматически.  

      Протокол TCP/IP также устанавливается автоматически, но требует настройки в соответствии с правилами, принятыми в конкретной локальной сети. Для настройки протокола TCP/IP необходимо выбрать соответствующую строку в разделе компонентов и нажать кнопку «Свойства». В открывшемся окне свойств протокола (рис. 23) при функционирующем сервисе DHCP необходимо установить переключатель в положение «Получить IP-адрес автоматически».

      Для более устойчивой и быстрой работы в сети желательно отказаться от автоматического  получения адреса DNS-сервера и установить адреса вручную. Перед установкой адресов их значения необходимо узнать у сетевого администратора. Если данный компьютер входит в состав другой сети, параметры его «членства» в этой сети настраиваются на вкладке «Альтернативная конфигурация». Дополнительные параметры настройки протокола можно увидеть, щелкнув на кнопке «Дополнительно». В открывшемся окне вкладки «Параметры IP», «DNS» и «WINS» показывают соответствующие настройки. WINS (Windows Internet Name Service) обеспечивает службу динамических реплицируемых баз данных, которая может регистрировать и разрешать NetBIOS-имена, используемые в сети, в IP-адреса. Вкладка параметры позволяет установить контроль сетевого трафика (обмена) данного компьютера.

      Настройка параметров TCP/IP-протокола может  быть выполнена вручную. Для этого необходимо у системного администратора узнать IP-адрес, выделенный Вашему компьютеру, установить переключатель в положение «Использовать следующий IP-адрес» и указать его значение вручную, после чего нажать кнопку «ОК». После установки IP-адреса компьютер потребует перезагрузки.

      Для просмотра состояния сетевого подключения, необходимо щелкнув в окне «Сетевые подключения» на интересующем подключении  правой кнопкой выбрать в контекстном  меню пункт «Состояние». На вкладке  «Общие» указывается длительность подключения с момента последней загрузки ОС, скорость подключения и количество обработанных пакетов. Нажатие кнопки «Свойства» приводит к открытию описанного выше окна свойств, кнопка «Отключить» прекращает функционирование данного подключения, но не уничтожает его настройки. Щёлкнув на вкладке