Современные сетевые и информационные технологии

• Почтовые серверы

Почтовые серверы управляют  передачей электронных сообщений  между пользователями сети.

• Факс-серверы

Факс-серверы управляют  потоком входящих и исходящих  факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

• Коммуникационные серверы

Коммуникационные серверы  управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и  другими сетями, мэйнфремами или  удаленными пользователями через модем  и телефонную линию.

Служба каталогов предназначена  для поиска, хранения и защиты информации в сети. Windows NT Server объединяет компьютеры в логические группы – домены (domain), - система защиты которых наделяет пользователей различными правами доступа к любому сетевому ресурсу.

В расширенной сети использование  серверов разных типов приобретает  особую актуальность. Необходимо поэтому  учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при  разрастании сети, с тем, чтобы  изменение роли определенного сервера  в дальнейшем не сказалось на работе всей сети.

 

 

Рис. 5. Специализированные серверы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Топологии сетей

Термин «топология», или  «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей  и других компонентов сети. Топология  – это стандартный термин, который  используется профессионалами при  описании основной компоновки сети. Кроме  термина «топология», для описания физической компоновки употребляют  также следующие:

• физическое расположение;
• компоновка;
• диаграмма;
• карта.

Топология сети обуславливает  её характеристики. В частности, выбор  той или иной топологии влияет на:

• состав необходимого сетевого оборудования;
• характеристики сетевого оборудования;
• возможности расширения сети;
• способ управления сетью.

Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для  этой цели в большинстве случаев используется кабель (реже – беспроводные сети – инфракрасное оборудование Input/Output).

Однако, просто подключить компьютер  к кабелю, соединяющему другие компьютеры, недостаточно. Различные типы кабелей  в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами  и другими компонентами требуют  и различного взаиморасположения компьютеров.

Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она  может диктовать не только тип  кабеля но и способ его прокладки.

Базовые топологии.

Все сети строятся на основе трёх базовых топологий:

• шина (bus)
• звезда (star)
• кольцо (ring)

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля, топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим  из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены к  компьютеры, замкнут в кольцо, такая  топология носит название кольца.

Шина.

Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

 

 

Рис. 6. Простая сеть с топологией «шина».

 

02068с133456

02068с133456

 

 

 

 

 

 

 

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному  компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов.

Данные в виде электрических  сигналов передаются всем компьютерам в сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.

Так, как данные в сеть передаются только одним компьютером, её производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем  их больше, тем медленнее сеть.

Шина – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя  к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это  не скажется на работе остальных. В  активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Данные, или электрические  сигналы, распространяются по всей сети – от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких действий, то сигналы, достигнув конца кабеля будут отражаться и это не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того, как данные достигнут  адресата, электрические сигналы  необходимо погасить. Для этого на каждом конце кабеля в сети с топологией «шина» устанавливают терминаторы (terminators) для поглощения электрических сигналов.

 

Рис. 7. Терминатор на конце  кабеля в сети с топологией «шина».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Звезда

При топологии «звезда» все  компьютеры с помощью сегментов  кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к главному компьютеру.

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованы. Но есть и недостаток: так как  все компьютеры подключены к центральной  точке, для больших сетей значительно  увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети.

А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий  его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать и  получать сигналы. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

 

Рис. 8. Простая сеть с топологией звезда.

 

концентратор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольцо

При топологии «кольцо» компьютеры подключают к кабелю, замкнутому в  кольцо. Поэтому у кабеля поэтому  просто не может быть свободного конца, к которому надо подключить терминатор. Сигналы здесь передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие  от пассивной топологии «шина», здесь  каждый компьютер выступает в  роли репитера, усиливая сигналы и  передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать  вся сеть.

Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит  название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.

 

Рис. 9. Простая сеть с топологией «кольцо» и передача маркера.

 

М

М

Данные, передаваемые с макрером

40008086542

Данные, передаваемые с макрером

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!! Компьютер захватывает  данные и передает их по  кольцу.

 

В настоящее время часто  используются топологии, которые комбинируют  компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца, такие сети называются сложными (с топологией «звезда-кольцо»  или «звезда-шина» и т.д.).

Беспроводные  сети

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

Словосочетание «беспроводная  среда» может ввести в заблуждение, поскольку означает полное отсутствие проводов в сети. В действительности же обычно беспроводные компоненты взаимодействуют  с сетью, в которой – как  среда передачи – используется кабель. Такая сеть со смешанными компонентами называется гибридной.

В зависимости от технологии беспроводные сети можно разделить  на три типа:

• локальные вычислительные сети;
• расширенные локальные вычислительные сети;
• мобильные сети (переносные компьютеры).

Способы передачи:

• инфракрасное излучение;
• лазер;
• радиопередача в узком спектре (одночастотная передача);
• радиопередача в рассеянном спектре.

 

Рис. 10. Беспроводной компьютер  подключается к точке доступа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кроме этих способов передачи и получения данных можно использовать мобильные сети, пакетное радиосоединение, сотовые сети и микроволновые системы передачи данных.

Секреты безопасности сетей

Этот раздел «Секреты безопасности сетей» предназначен для тех, кто  работает в сети и хочет обеспечить сохранность и конфиденциальность информации, защитить её от случайного или умышленного искажения и  предоставить доступ тем, кто имеет  на это право.

Безопасность сети представляется следующими требованиями:

• Конфиденциальность личных и других важных данных;
• Целостность и точность хранимой информации и программ, которые её обрабатывают;
• Доступность систем, данных и служб для тех, кто имеет право доступа;
• Соответствие всех направлений деятельности действующему законодательству, инструкциям, лицензиям, контрактами установленным этическим нормам.

Во всех видах опасностей виновником и главным действующим  лицом является сам человек, а  компьютер – лишь жертвой или  средством преступления.

Что угрожает четырем требованиям:

 

Угроза	Конфиденциальность	Целостность	Доступность	Законность/ этические  нормы
Аппаратные сбои	Х	Х	Х
Вирусы		Х	Х
Диверсии		Х	Х
Излучение	Х
Искажение	Х			Х
Кража	Х	Х	Х
Логические бомбы	Х	Х	Х
Мошенничество		Х
Небрежность	Х	Х	Х
Неправильная маршрутизация			Х
Неточная или устаревшая информация	Х
Ошибки программирования	Х	Х	Х
Перегрузка				Х
Перехват		Х
Пиггибекинг		Х	Х
Пиратство	Х	Х	Х
Подлог			Х
Пожары и другие стихийные  бедствия		Х
Потайные ходы и лазейки	Х	Х	Х
Препятствование использованию			Х
Различные версии		Х
Самозванство	Х	Х	Х
Сбор мусора	Х
Сетевые анализаторы	Х
Суперзаппинг	Х	Х	Х
Троянские кони	Х	Х	Х
Умышленное повреждение  данных или программ		Х
Хищение		Х