Анализ методов и средств администрирования сетей - Дипломная работа

В первой главе сделан общий обзор работы сети, включающий в себя несколько советов о том, как сделать ее работу более гладкой. Рассмотрим работу этих устройств, выясним их функции и место в сети [5]. Концентратор принимает кадры (фреймы) от одного хоста (устройства, подключенного к сети и работающего через протокол TCP/IP) и пересылает их на все хосты, которые с ним связаны. Создание базовой линии - это запись всех параметров работы сети, чтобы сравнивать параметры работы сети после внесения изменений и делать выводы о положительном или отрицательном влиянии внесенных изменений. Например, если серверы проводят синхронизацию каждые полчаса, а сеть перегружена, то, возможно, изменение настроек синхронизации через каждый час повысит эффективность работы сети.В процессе написания дипломной работы подробно изучены основные понятия и возможности администрирования сети. Наблюдение за работой сети требует многогранного подхода, учитывающего влияние как оборудования и программ, так и самих пользователей. На основании анализа методов администрирования сети сделаны следующие выводы: · Продуманная модель сети охватывает наибольшее число деталей и нюансов сети. · Серверы, выполняют различные функции: Веб-сервер содержит информацию вебсайта (веб-страницы и онлайновый каталог); · Коммутатор отличается от хаба тем, что может создавать в сети выделенные (частные) соединения.

Локальные сети в последнее время из модного дополнения к компьютерам все более превращаются в обязательную принадлежность любой компании, имеющей больше одного компьютера. Совершенствование аппаратуры и программных средств достигло такого уровня, когда установить и эксплуатировать простейшую сеть может практически любой более или менее грамотный пользователь. А наиболее распространенная операционная система Microsoft Windows уже содержит в себе довольно развитые сетевые средства, так что даже покупать специальное сетевое программное обеспечение совсем не обязательно. И то, что раньше было доступно только посвященным, только специально обученным профессионалам, теперь легко может проделать каждый.

Актуальность и значимость темы обусловлены постоянным ростом требований к основным показателям эффективности организации вычислительного процесса в сети. Создание и внедрение компьютерной сети и администрирование ее являются сложной комплексной задачей, требующей согласованного решения, обеспечение способности доступа пользователей к общесетевым ресурсам.

Главной целью дипломной работы является изучение и получение рекомендаций по использованию методов администрирования компьютерных сетей.

Объект исследования дипломной работы - это сетевые устройства и технологии, методы и средства модернизации сетей, администрирование Active Directory.

Результат выполнения дипломной работы - детальное рассмотрение и раскрытие всех процессов администрирования сетей. Знакомство с теоретической частью, практической частью и техническими характеристиками. Оценка влияния разных методов на быстродействие компьютерных сетей.

Дипломная работа состоит: из введения, трех основных глав, которые подразделены на параграфы, заключения, глоссария, списка сокращений, списка литературы и приложений.

Дипломная работа содержит общие сведения о работе с компьютерными сетями. Приводится объяснение некоторых сетевых терминов и концепций, что поможет поддерживать в рабочем состоянии и настраивать Windows-сеть, а также подготовиться к расширению.

В первой главе сделан общий обзор работы сети, включающий в себя несколько советов о том, как сделать ее работу более гладкой. Во второй главе рассмотрен наиболее полезный инструмент системы Windows, который называется System Monitor. Этот инструмент отслеживает тысячи процессов, протекающих в компьютере и сети. Затем следуют размышления о будущем сети, о расширении ее возможностей. И, наконец, сделан обзор нескольких полезных инструментов сторонних разработчиков. Третья глава посвящена службе каталогов Active Directory, тем новым возможностям и механизмам, что она обрела с появлением Windows Server 2003, а также использованию всех этих улучшений на практике.

Дипломная работа основана на тематической технической литературе, посвященной данной теме. Незначительная часть информации бралась из научных статей (сеть интернет).

1. Основы организации сети

1.1 Сетевые устройства

На первый взгляд может показаться, что стоит лишь соединить два компьютера кабелем, и они без проблем начнут обмениваться информацией. К сожалению, все гораздо сложнее.

Существует несколько причин для использования сетевых устройств в различных точках сети. В малом офисе компьютеры объединяются с помощью концентратора, или хаба (hub) либо небольшого коммутатора (switch), соединенного с сервером. В крупной организации работает большее количество коммутаторов, соединенных с несколькими серверами. При работе с интернетом к этому набору добавляются маршрутизаторы (router). Рассмотрим работу этих устройств, выясним их функции и место в сети [5].

Два десятилетия назад аббревиатура LAN (Local Area Network - локальная вычислительная сеть) применялась для описания сетей любого размера. Независимо от количества компьютеров - два или четыре тысячи - все они объединялись в одну сеть. Позже, когда размер сетей значительно вырос, началось их разделение на сети меньшего размера.

Без маршрутизаторов невозможно было бы существование интернета. Маршрутизатор делает именно то, на что указывает его название - направляет данные из одной локальной сети к другому маршрутизатору, тот - к следующему, и этот процесс повторяется до тех пор, пока информация не достигнет места назначения. Осуществляя поддержку соединений удаленного доступа (dial-in) и выделенных линий, маршрутизаторы обрабатывают ошибки, ведут статистику использования сети и обеспечивают безопасность данных.

Интернет осуществляет информационную связь между несколькими компьютерами, поэтому разработчики осознали потребность в инструменте для поддержки этой связи. В основном, интернет использует для своих нужд существующие телекоммуникационные линии. Для того чтобы компьютер А в США установил связь с компьютером Б в Голландии, необходимо: - проложить маршрут связи в телекоммуникационной системе;

- передать по этому маршруту пакеты - блоки данных, пересылаемые с помощью интернета.

Эти задания выполняют маршрутизаторы, передавая по одному пакету в единицу времени.

Функции маршрутизаторов уникальны и заключаются в следующем [10]: - Поддержка различных протоколов (Ethernet, Token Ring, ISDN и др.) для успешной реализации совместимости компьютеров.

- Установка связи между локальными и глобальными сетями с возможностью создания широкомасштабных сетей при минимуме централизованного планирования.

- Фильтрация нежелательного трафика посредством изоляции областей, в которых сообщения могут транслироваться всем пользователям сети.

- Обеспечение безопасности за счет контроля трафика с помощью списков разрешений доступа.

- Обеспечение стабильности работы за счет предоставления множества внутрисетевых маршрутов.

- Автоматическая прокладка новых маршрутов и выбор наиболее оптимальных, устранение искусственных ограничений, возникающие на пути расширения и улучшения работы сети.

Маршрутизаторы обладают важнейшим качеством - способностью одновременной поддержки нескольких сетевых протоколов. Именно благодаря этому несовместимые компьютеры могут поддерживать связь друг с другом, несмотря на различие в архитектуре сети, операционных системах, формате данных и т.д.

Способность маршрутизаторов отфильтровывать нежелательный трафик также очень важна для работы в сети.

Рассмотрим работу серверов. [10]

Серверы - это компьютеры сети, управляющие важнейшими операциями ее функционирования. В локальных сетях серверы предоставляют информацию компьютерам-клиентам, а в более крупных сетях управляют работой файловой системы и печатью.

Функции сервера могут быть и узкоспециализированными в зависимости от потребностей компании, назначения и размеров сети. Одни серверы будут выполнять уникальные функции, а другие - дублирующие, в зависимости от важности возложенной на них работы.

На количество и размещение серверов влияют несколько факторов. Небольшой организации нужен всего один сервер для связи с компьютерами-клиентами. В крупных организациях серверы выполняют более специализированные задания. Как показано на рисунке 1, используется несколько серверов, выполняющих различные функции: - Веб-сервер содержит информацию вебсайта (веб-страницы и онлайновый каталог);

- Файловый сервер централизованно хранит файлы компании;

- Сервер печати хранит задания для печати на принтере;

- Сервер приложений содержит приложения, с которыми работают посетители вебсайта и служащие компании;

- Почтовый сервер контролирует электронную почту.

Каждый из этих серверов может быть отдельным устройством, но это не обязательно. На одном компьютере можно разместить несколько отдельных серверов, если правильно их настроить.

Рисунок 1 - Размещение серверов в сети [10] компьютерный администрирование сеть

Рассмотрим работу концентраторов и коммутаторов.

Концентраторы и коммутаторы - это те самые устройства, чей внешний вид больше всего пугает пользователей, со множеством портов, к которым присоединены кабелями пятой категории компьютеры этих пользователей. Основной функцией концентраторов и коммутаторов является соединение многочисленных устройств (персональных компьютеров, принтеров, других концентраторов и коммутаторов) с серверами [11].

Концентратор (хаб) предназначен для соединения нескольких персональных компьютеров с одним сервером. При обмене данными между сервером и его клиентами хаб разделяет одно соединение на несколько.

Хаб передает один и тот же сигнал на все выходные порты, поэтому данные распространяются на все устройства локальной сети, подключенные к нему.

Коммутатор во многом похож на концентратор. Оба устройства имеют панель с портами (разъемами), к которым подключается кабель типа «витая пара». Концентраторы и коммутаторы образуют в локальной сети домен и используются для прямой доставки сообщений через главную магистраль сети.

Коммутатор отличается от хаба тем, что может создавать в сети выделенные (частные) соединения.

На рисунке 2 показано отличие в работе концентратора и коммутатора.

Рисунок 2. - Концентратор повторяет сигнал, а коммутатор направляет его к определенному порту [10]

Коммутаторы удобны тем, что они разделяют полосу пропускания. В коммутируемых сетях все устройства получают полный доступ к полосе пропускания физической среды передачи данных, и для выполнения передачи требуются доли секунды.

Концентратор принимает кадры (фреймы) от одного хоста (устройства, подключенного к сети и работающего через протокол TCP/IP) и пересылает их на все хосты, которые с ним связаны. Коммутатор просматривает кадры, поступающие через его порты, и сразу передает их порту (или портам) другого коммутатора. Весь процесс происходит очень быстро, поэтому коммутаторы передают одновременно несколько потоков данных.

Рассмотрим модель взаимодействия открытых систем [12]

Для того чтобы сетевые устройства могли общаться друг с другом, они должны «говорить» на одном языке. Однако множество компаний разрабатывают свои собственные фирменные устройства и операционные системы, поэтому возникает вопрос - как определить лучшую из них? Кто принимает решение о том, на каком языке эти устройства обмениваются информацией?

На этот вопрос дала ответ Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO), расположенная в Париже. В 1978 г. ISO обнародовала эталонную модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI). Эта модель состоит из семи уровней и является стандартом для разработки интерфейсов взаимодействующих устройств, она стала основой для создания популярного межсетевого протокола IP (Internet Protocol).

Семиуровневая модель OSI является базой для осуществления взаимодействия в сетях, т.е. компьютерная система одного разработчика получает возможность обмениваться данными с системой другого разработчика. Трудности обмена информацией между различными системами напоминают разговор представителей двух разных национальностей [5].

Модель OSI делит сеть на семь функциональных уровней, поэтому ее иногда называют семиуровневым стеком (см. Рисунок 3). Каждый уровень соответствует функции или набору функций, которые выполняются во время прохождения данных по сети. Модель OSI является стандартом, поэтому не имеет значения, какие протоколы взаимодействуют друг с другом. Если протоколы работают в рамках семиуровневого стека, то на каждом уровне действуют одни и те же правила, создавая межпротокольную связь.

Рисунок 3. - Каждый уровень модели OSI работает со своим протоколом для установки связи между устройствами [12]

Таким образом, наличие абстрактных уровней облегчает кажущуюся невыполнимой задачу по установке соединения.

Модель взаимодействия открытых систем имеет вертикальную структуру, которая называется стеком [9].

В основе любого сообщения лежит полезная нагрузка. Ее размеры и содержимое зависят от программного приложения. Важно понять, что при пересылке данных вся полезная нагрузка обычно не помещается в одном сообщении. Чаще всего эта нагрузка разбивается на отдельные небольшие порции, к заголовкам которых добавляются протоколы, управляющие сообщением. Величина порции полезной нагрузки зависит от используемого приложения. Например, если вы открыли сессию Telnet с библиотекой, то будет передаваться небольшой объем данных (коды клавиш, которые вы нажимаете, и числа). А вот при загрузке файла с FTP-сайта величина полезной нагрузки будет гораздо больше и составит миллионы байтов в тысячах пакетов.

Помимо полезной нагрузки имеются протоколы, управляющие передачей сообщения.

1.2 Сетевые технологии

Сетевые технологии работают в сегментах локальных сетей и называются также LAN-технологиями или сетевыми спецификациями. Самой популярной сетевой технологией является Ethernet [9].

Сетевые технологии реализуются на канальном уровне стандартной модели OSI. Это значит, что их можно охарактеризовать физическими носителями и способом управления доступом к этим носителям. Работа в сети требует наличия связности отдельных сетевых устройств и определенного порядка их взаимодействия. По этой причине канальный уровень передачи данных еще называют уровнем управления доступом к среде или MAC-уровнем. Сообщения, расположенные на этом уровне, называются фреймами.

Порядок взаимодействия в сетевом соединении обеспечивается только за счет МАС-адресов (серийных номеров или идентификаторов). Для передачи сообщения из локальной сети во внешнюю необходим протокол сетевого уровня, например IP. Сетевые технологии могут функционировать только в коммутируемых объединенных сетях, т.е. их целесообразно использовать в локальных сетях или при передаче по простым, неразветвленным, протяженным маршрутам.

Сетевые технологии работают на двух уровнях [11].

- Сети общего доступа. Сетевые технологии обеспечивают связь между устройствами, рабочими группами и общими ресурсами типа принтеров и серверов. Такие локальные сети формируются с помощью хабов или коммутаторов и обеспечивают соединение «местного» масштаба. Например, в крупном учреждении сети общего доступа могут охватить один этаж.

- Магистральные сети. Сетевые технологии устанавливают связи между сетями общего доступа и такими устройствами, как серверы баз данных и почтовые серверы. Магистральные сети включают в себя маршрутизаторы и LAN-коммутаторы. Обычно они служат для соединения сетей внутри одного здания или студенческого городка. На рисунке 4 показано различие между сетями общего доступа и магистральными сетями.

Рисунок 4 - Сеть общего доступа и магистральная сеть Ethernet [11]

В 1970 г. корпорация Xerox разработала первую версию Ethernet. Спустя десять лет, в результате совместных усилий с компаниями Intel и Digital Equipment Corporation (позже превратившейся в Compaq), в 1983 г. была выпущена вторая версия. В последующие 20 лет Ethernet стала лидирующей сетевой технологией. Возможно, такой популярности Ethernet обязана своей дешевизне [13].

Ethernet использует алгоритм CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов) для прослушивания линии, распознавания коллизии и прерывания передачи. CSMA/CD является «светофором» технологии Ethernet и служит для предотвращения беспорядочных столкновений пакетов в сети. На рисунке 5 показано, как работает алгоритм CSMA/CD.

Рисунок 5 - Работа алгоритма CSMA/CD [13]

Технология Ethernet использует общую среду передачи, поэтому все устройства локальной сети Ethernet получают все сообщения, а затем проверяют, совпадает ли адрес назначения с собственным адресом устройства. Если адреса совпадают, то сообщение принимается и проходит через все семь уровней стека, в противном случае сообщение отбрасывается.

Технология Token Ring является главным конкурентом Ethernet в борьбе за лидерство в LAN-технологиях. Token Ring отличается своей архитектурой и не совместим с Ethernet во всем, что касается сетевых карт, соединительных кабелей и программного обеспечения.

Token Ring (кольцевая сеть с маркерным доступом) называется так, потому что образует из хостов (узлов) логическое кольцо. Сегменты локальной сети, организованной по технологии Token Ring, передают сигналы по очереди от одного хоста к следующему, как если бы кабель на самом деле представлял собой одно гигантское кольцо. На практике хосты не обязательно соединяются по кругу, более того, конфигурация их соединения может иметь обычную топологию «звезда» (см. Рисунок 6) [9].

Рисунок 6 - Организация локальной сети Token Ring

Технология асинхронного режима передачи (Asynchronous Transfer Mode, ATM) отличается от других сетевых технологий тем, что каждая передача состоит из 53-байтовых ячеек. Ячейки - это блоки фиксированной длины и, подобно пакетам, представляют собой части сообщения. Формат фиксированной длины позволяет получать уникальные характеристики.

Ориентация на виртуальные каналы связи. Сетевые соединения, использующие ячейки, наиболее эффективно работают в режиме двухточечного соединения (point-to-point), когда принимающая станция находится в состоянии активности и готова к приему и обработке ячеек.

Скорость. Благодаря одинаковой величине ячеек устройства, обслуживающие технологию АТМ, могут точно определить заголовок ячейки и начало блока данных. Это ускоряет процесс обработки и позволяет АТМ-сетям работать со скоростью до 622 Мбит/с.

Беспроводная связь. Беспроводные локальные сети (Wireless LAN, WLAN) «освобождают» устройства от физической привязки к сети, при этом сохраняя возможность передачи данных [3].

Технологической базой для работы беспроводных локальных сетей является стандарт IEEE 802.11. Он введен в эксплуатацию в начале 90-х годов прошлого века и применяется в нелицензированном диапазоне частот 2,4 ГГЦ.

Целью разработки стандарта 802.11а было следующее: - создать спецификацию МАС-уровня и физического уровня для беспроводных соединений;

- предоставить беспроводную связь автоматическому оборудованию, устройствам или станциям, требующим быстрого соединения;

- представить стандарт для глобального и повсеместного использования.

Архитектура беспроводных локальных сетей, работающих по стандарту 802.11, напоминает архитектуру сетей сотовой телефонной связи. Используя сетевую архитектуру, беспроводные компьютерные сети пользуются преимуществами роуминга телефонных сетей, обеспечивая высокие скорости передачи данных.

Использование архитектуры сотовой связи позволяет беспроводным устройствам соединяться, разъединяться и совершать роуминг от ячейки к ячейке.

· Технологии глобальной сетевой связи

Вычислительная сеть не ограничивается длиной кабеля пятой категории или диапазоном частот устройства, работающего по стандарту 802.11. Многие организации поддерживают связь со своими филиалами, находящимися на огромных расстояниях, с помощью технологий глобальной сетевой связи (Wide-Area Network, WAN). Эти технологии позволяют сетевым устройствам по всему земному шару подключаться к глобальной сети интернет.

Существует два основных вида WAN-технологий, с помощью которых удаленные пользователи и офисы устанавливают связь с сетью организации [3].

- Удаленный доступ (Dial-in). Позволяет устанавливать связь через телефонную линию - двухточечное соединение между центральной станцией и одним или несколькими пользователями. По окончании сеанса связи телефонный канал связи разъединяется. Соединение удаленного доступа идеально подходит для небольшого количества пользователей и малых объемов передаваемых данных.

- Транк - высокопроизводительное двухточечное соединение, соединяющее офисы. Обычно транк соединяет нескольких пользователей с центральным сайтом. Большинство магистралей такого рода работает через телефонные линии Т1 (1,5 Мбит/с) и Т3 (45 Мбит/с), а применение оптоволоконных кабелей в значительной степени повышает скорости передачи.

Независимо от вида WAN-соединения, для передачи данных между пользователями и офисами задействованы линии обычной телефонной связи. Различие заключается в использовании линии: · между домом (офисом) и коммутационной телефонной станцией;

· между двумя коммутационными телефонными станциями.

В последние годы термин «последняя миля» стал очень распространенным, поскольку популярность и важность интернета растет, а пользователи страдают изза медлительности их домашних и рабочих соединений удаленного доступа. Высокая пропускная способность нужна очень многим, а не только подросткам, скачивающим музыку в формате МР3.

Высокоскоростными технологиями удаленного доступа, в которых используется существующая инфраструктура телефонной связи, являются цифровая сеть с комплексными услугами (Integrated Services Digital Network, ISDN) и цифровые выделенные линии (Digital Subscriber Lines, DSL). ISDN была внедрена в конце 1980-х годов, но распространялась довольно трудно. DSL является новейшей технологией и предлагает более высокие скорости по сравнению с ISDN. К сожалению, хоть на DSL и существует высокий спрос, локальные носители или не поддерживают эту технологию, или поддерживают не так быстро, как хотелось бы.

Технология ISDN была первым цифровым сервисом на дому. В связи с тем, что эта технология является цифровой, для ее использования дома или в небольшом офисе требуется специальное оборудование. К сожалению, доступность ISDN часто зависит от взаимного расположения пользователя и центральной телефонной станции, и поэтому не всегда возможна [11].

Как и ISDN, технология DSL является цифровой технологией, которая работает на базе обычной телефонной сети. В DSL используются сложные алгоритмы модуляции сигналов для повышения пропускной способности в инфраструктуре «последней мили».

В отличие от симметричной ISDN, технология DSL является асимметричной, т.е. скорость приема данных может быть гораздо выше скорости отправления, что очень нравится пользователям домашнего офиса, которые в основном стремятся получать информацию, а не отсылать ее. Существует несколько типов DSL: - Асимметричная DSL (ADSL) - соединение с двунаправленными каналами, обеспечивающее передачу данных со скоростью 640 Кбит/с и прием данных со скоростью 6 Мбит/с.

- DSL Lite (или G. Lite) - менее скоростная и менее дорогая технология, которая обеспечивает прием информации на скорости 1,5 - 6 Мбит/с и передачу на скорости 128 - 384 Кбит/с. Скорость передачи данных зависит от качества телефонной линии и имеющегося оборудования.

Кабельные модемы и спутниковая связь. Кабельный модем использует в качестве носителя коаксиальный кабель, при помощи которого подключено кабельное телевидение. Кабельный модем подключается к телевизионному кабелю и к сетевой карте Ethernet компьютера.

В зависимости от пакетов услуг, предлагаемых компанией, вы можете рассчитывать на скорость получения данных от 384 Кбит/с до нескольких миллионов бит в секунду. Слабым местом кабельных модемов является то, что они используют информационный канал наравне с соседними пользователями.

Спутниковая связь. Основными ограничительными факторами на пути решения проблемы «последней мили» являются возможности телефонной компании в предоставлении абонентской цифровой линии (DSL) или компании кабельного телевидения в предоставлении кабеля. Многие видели 18-дюймовые спутниковые тарелки, прикрепленные к крышам и стенам домов. Раньше они использовались только для просмотра телепрограмм и кинофильмов. А сегодня многие компании предлагают через них спутниковый доступ в интернет. Раньше спутниковая связь работала только в режиме скоростного приема информации, но в последнее время ее функциональность расширилась до осуществления двухсторонней скоростной передачи данных [3].

Транк-технологии глобальной связи. Транк - это высокопроизводительный канал связи, соединяющий две точки, каждая из которых является коммутационным узлом. Такие каналы не обязательно работают только на междугородных и городских линиях, их можно устанавливать внутри зданий и студенческих городков.

Рассмотрим соединения Т1, Т3 и технологию Frame Relay.

Арендуемые линии Т1 и Т3

Т1 и Т3 являются наиболее распространенными технологиями для арендуемых линий в Северной Америке и Японии. Арендуемые линии являются линиями связи (или фрагментами линий), которые резервируются для использования организациями за определенную плату.

Наиболее популярной технологией цифровых линий является Т1. Она использует телекоммуникационную схему мультиплексирования с временным разделением (time-devision multiplexing, TDM) для работы на скоростях передачи данных до 1,5 Мбит/с. TDM объединяет все потоки данных в одной линии, назначая каждому потоку свой временной слот. В линиях Т1 используется медный кабель, и вы можете арендовать такую линию в своей телефонной компании. Если пропускная способность в 1,5 Мбит/с превышает ваши потребности, то можно арендовать часть линии Т1.

Линии Т3 являются более надежным вариантом линий Т1 и обеспечивают скорость передачи данных в 45 Мбит/с. Технологии Т3 обычно используются крупными поставщиками услуг интернет-связи для более мелких провайдеров. Линию Т3 можно разбивать на отдельные сегменты, и это очень удобно, поскольку пропускная способность и цена за использование такой линии слишком велики для одной организации.

Frame Relay. Технология ретрансляции кадров применяется для передачи данных в крупных сетях, как, например, региональная телефонная компания AT&T. На рисунке 7 показано, как технология Frame Relay использует линии телефонной связи для соединения с удаленными точками.

Рисунок 7 - Технология Frame Relay эффективна для нестационарного трафика [3]

Пользователи арендуют постоянный виртуальный канал (Permanent Virtual Circuit - PVC), который предоставляет им выделенную WAN-линию без арендной платы. Т1 и Т3 являются арендуемыми платными соединениями, независимо от того, сколько времени вы ими пользуетесь.

Пользователи линий Frame Relay оплачивают использование канала связи в зависимости от времени, проведенного в сети, в контракте они могут также установить перечень платных услуг, предоставляемых компанией.

Сети Frame Relay базируются на каналах Т1 и Т3, управляемых оператором сети. Использование сетей с ретрансляцией кадров целесообразно в том случае, если объем передаваемой информации не очень велик.

2. Методы и средства администрирования сетей

2.1 Мониторинг работы сети

После того как вы построили сеть, запустили ее и создали правильную конфигурацию, может показаться, что работа закончена. Каждодневная работа по поддержанию и отладке работы сети только начинается, наряду с составлением плана неизбежного расширения в будущем [2].

· Общий обзор работы сети

Для гарантии максимально производительной работы сети надо прилагать усилия в нескольких направлениях. Это не вопрос настройки всего оборудования или программного обеспечения, а сбалансированная совместная работа того и другого плюс управление использованием сети в организации. Может быть прекрасное оборудование, но плохая конфигурация или недобросовестные пользователи сведут на нет ваши усилия и материальные затраты.

Основные принципы: - Знайте свою сеть

Во-первых, очень важно иметь точную схему и документацию сети. Должна быть текущая топологическая схема цепи и подробная информация обо всем сетевом оборудовании, его конфигурациях и использующихся протоколах, IP-адресах, каналах связи WAN, серверах и сегментах пользовательских локальных сетей. Без этой всеобъемлющей информации трудно будет понять, что следует изменить или что изменилось в результате перехода от одной сетевой конфигурации к другой.

- Базовая линия

При внесении изменений в сеть важно знать и уметь оценивать работу сети в текущий момент. Создание базовой линии - это запись всех параметров работы сети, чтобы сравнивать параметры работы сети после внесения изменений и делать выводы о положительном или отрицательном влиянии внесенных изменений. Можно создать базовую линию своей сети с помощью инструмента System Monitor. После сбора всех необходимых данных можно получить представление о рабочих возможностях сети.

- Избегать крайностей

При настройке сети не забывать о том, что все вносимые изменения должны быть обоснованными и находиться в рамках разумных параметров. Особенно в организациях с сотнями или тысячами компьютеров, где множество людей втягивается в процесс настройки и поддержания работы сети. Также следует позаботиться о том, чтобы все изменения сети были тщательно задокументированы.

- Поддерживать простую топологию сети

Когда сеть растет и развивается, воздержаться от попыток создавать скопления концентраторов или маршрутизаторов, так как, будучи плохо документированными, они представляют собой точки возможных сбоев в работе сети, и ими трудно управлять. В сетях со слишком сложной топологией больше времени тратится на поиск причин возникающих проблем и меньше времени остается на конструктивное планирование того, как лучше удовлетворить потребности пользователей. Также не следует забывать и об обеспечении безопасности. Не внесенный в документацию маршрутизатор в удаленной части сети может позволить проникнуть в сеть неавторизованным личностям.

- Снижать административный трафик

В Windows предпочтение отдается протоколу IP [4]. IP является наиболее распространенным сетевым протоколом, который используется в наши дни на многих платформах. Следует придерживаться этого протокола. Стараться свести число используемых протоколов к минимуму. Также отслеживать административный трафик, к которому относятся WINS-копирование, трансферы между зонами DNS, и другие типы трафика, которым обмениваются серверы. Можно определить и отрегулировать подходящий вам трафик. Например, если серверы проводят синхронизацию каждые полчаса, а сеть перегружена, то, возможно, изменение настроек синхронизации через каждый час повысит эффективность работы сети.

- Отслеживать пользователей

Перегрузка сети или другие проблемы часто происходят изза злоупотреблений пользователей. Например, пользователь может скачивать ресурсы для своих собственных нужд, не имеющих отношения к работе. Когда интернет находится на рабочем столе у каждого, такие злоупотребления весьма вероятны. Если работник в часы пиковой нагрузки скачивает МР3 или играет на игровом сервере, то это влияет на работу всей сети, так как пакеты начинают поступать с задержками изза перегрузки трафика. Управлять пользователями можно с помощью жесткой политики разрешения доступа в интернет, а также с помощью установки прокси-сервера или фильтров, ограничивающих вход пользователей в интернет.

Но политика твердой руки и подавления не обязательно является решением всех проблем. Сетевому администратору не следует превращаться в людоеда. Поддерживая атмосферу открытости и общения между собой и пользователями, можно узнать о наличии проблем, связанных с работой сети, раньше, чем они станут критическими.

2.2 Построение сети. Методы оптимизация сетевой работы

Нет сомнения в том, что оптимизация сетевой работы в основном зависит от оборудования и конфигурации программ.

Большинство производственных проблем, с которыми можно столкнуться, имеют четыре источника: память серверов, скорости процессоров, системы жестких дисков и сетевые системы [2].

Рассмотрим что такое оперативная память.

При проверке работы системы первым делом следует убедиться в том, что у серверов достаточно оперативной памяти (RAM). Если ее не хватает, то система работает медленно и вяло. Минимальный объем оперативной памяти у Windows 2000 Server составляет 128 Мб (Microsoft рекомендует 256 Мб). На Windows XP Professional машине минимум памяти составляет 64 Мб (Microsoft рекомендует 128 Мб). В общем, у вас не может быть слишком много памяти. В последние годы, когда RAM подешевела, это представляется легким и выгодным способом улучшения работы сети.

Рассмотрим работоспособность процессоров.

Следующим пунктом, который следует рассмотреть при повышении работоспособности сети, являются процессоры серверов. Достаточно ли они мощные? Для Windows XP Professional-клиента минимальная скорость работы процессора составляет 233 Мгц, но рекомендуется не менее 300 МГЦ. Минимум для Windows 2000-сервера составляет 133 МГЦ, но на самом деле следует иметь на сервере процессор с частотой не ниже 700 МГЦ (для Windows 2000 Server). Если же у вас Windows NT (или Windows for Workgroups), то возможно, что на ваших серверах работают процессоры более слабые, чем даже установленные в современных приставках для видеоигр.

Высокоскоростные процессоры очень важны, особенно в связи с характером изменений, происходящих в компьютерных сетях. Например, по сетевым каналам пересылаются файлы значительного объема, и скорость доставки пакетов приобретает все большее значение, что требует установки все более быстрого процессора [10].

Рассмотрим работу устройств хранения.

Очень важно, чтобы серверы могли быстро добираться до файлов, которые хранятся в системе. Можно столкнуться с проблемами, когда жесткий диск тратит огромное количество времени на чтение файлов подкачки, и доступа к ресурсу приходится ждать бесконечно долго. Конечно, достаточный запас оперативной памяти до некоторой степени решает проблемы, возникающие изза виртуальной памяти, но неплохо иметь достаточно пространства на жестких дисках, чтобы не страдала производительность работы. Как и оперативная память, жесткие диски довольно дешевы, так что следует покупать по возможности самые большие.

Также следует позаботиться о том, чтобы у жестких дисков были достаточно быстрые интерфейсы во избежание задержек при передаче данных от сервера на жесткий диск. Будет прекрасно, если добавить в свою сеть SCSI и FIREWIRE-диски. Цена на SCSI-диски значительно снизилась, и они вполне доступны. Подсоединить FIREWIRE-диск проще простого - просто подключите его к открытому FIREWIRE-порту и продолжайте работать, не перезагружая компьютер. Вы получите прекрасную производительность, так как SCSI и FIREWIRE обладают очень высокой скоростью.

Рассмотрим работу сегментации сети.

Можно повысить производительность сетевой работы, потратив массу денег на многократное повышение ресурсов компьютеров. Но более изящный способ состоит в тщательном обдумывании и разработке самой эффективной и логически корректной сети, какая только может существовать. Одним из ключевых компонентов хорошо спроектированной сети является ее сегментация [17].

Сегментация разбивает сеть на отдельные функциональные звенья, повышая тем самым общую производительность, безопасность и надежность. Обычно сегментация осуществляется с помощью маршрутизатора или коммутатора. Перед тем как делить сеть на отдельные части, следует понять, какого типа трафик проходит в системе и по каким путям следования. Наконец, нужно свести к минимуму количество устройств между точкой, из которой исходят данные, и точкой их назначения.

Сегментация с помощью маршрутизатора.

Самым простым способом разбить сеть на сегменты является использование маршрутизаторов и серверов между сегментами. Сделать это просто и недорого - надо добавить всего лишь несколько сетевых адаптеров, а не устраивать перепланировку всей сети.

В приложении А изображена очень простая сеть с двумя серверами. Каждый сервер имеет два сетевых адаптера и два пользовательских сегмента. Несмотря на примитивность данной схемы, ее принципы лежат в основе работы сетей с сотнями клиентов.

Проблема этой схемы заключается в нагрузке, лежащей на серверах. Они должны не только предоставлять ресурсы пользователям, но и заниматься маршрутизацией данных, которыми обмениваются сетевые сегменты. Также оба сервера должны быть доступными для всех клиентов организации в качестве запасных устройств на случай сбоя в одном из них.

Эти проблемы решаются (см. Приложение Б), с помощью маршрутизатора, размещаемого между двумя сегментами.

Каждый сервер будет располагаться в сегменте, которым он пользуется чаще всего. В связи с тем, что маршрутизаторы не выполняют повторной передачи пакетов, трафик снижается без всяких дополнительных усилий со стороны серверов. В сети имеется запас прочности на тот случай, если один из серверов выйдет из строя. Тогда трафик сегмента будет переадресован на другой сервер без всяких проблем.

Рассмотрим работу сегментации с помощью коммутатора

Другой способ сегментации сети состоит в использовании коммутатора. Этот способ аналогичен описанному выше (с применением маршрутизатора), то есть данные направляются к тому месту, где находится устройство, которому они предназначены. Разница же заключается в том, что коммутаторы работают в бо

В процессе написания дипломной работы подробно изучены основные понятия и возможности администрирования сети. Вести наблюдение за работой сети очень важно. Это необходимо не только потому, что позволяет убедиться в нормальной работе сети. Наблюдение за работой сети требует многогранного подхода, учитывающего влияние как оборудования и программ, так и самих пользователей. Мониторинг нужен для наблюдения за изменениями при планировании модификаций сети. На основании анализа методов администрирования сети сделаны следующие выводы: · Продуманная модель сети охватывает наибольшее число деталей и нюансов сети. Она должна включать в себя следующее: характеристики маршрутов;

свойства коммутаторов;

образцы трафика;

характеристики проекта.

· Функции маршрутизаторов уникальны и заключаются в следующем [10]: Поддержка различных протоколов (Ethernet, Token Ring, ISDN и др.) для успешной реализации совместимости компьютеров.

Установка связи между локальными и глобальными сетями с возможностью создания широкомасштабных сетей при минимуме централизованного планирования.

Фильтрация нежелательного трафика посредством изоляции областей, в которых сообщения могут транслироваться всем пользователям сети.

Обеспечение безопасности за счет контроля трафика с помощью списков разрешений доступа.

Обеспечение стабильности работы за счет предоставления множества внутрисетевых маршрутов.

Автоматическая прокладка новых маршрутов и выбор наиболее оптимальных, устранение искусственных ограничений, возникающие на пути расширения и улучшения работы сети.

· Серверы, выполняют различные функции: Веб-сервер содержит информацию вебсайта (веб-страницы и онлайновый каталог);

Файловый сервер централизованно хранит файлы компании;

Сервер печати хранит задания для печати на принтере;

Сервер приложений содержит приложения, с которыми работают посетители вебсайта и служащие компании;

Почтовый сервер контролирует электронную почту.

· Коммутатор отличается от хаба тем, что может создавать в сети выделенные (частные) соединения. Коммутатор может поддерживать десятки хостов посредством одного коммутируемого порта. На самом деле в каждый момент времени от порта к порту пересылается один кадр, но процесс выполняется настолько быстро, что становится прозрачным для всех работающих хостов.

· Сетевые технологии работают на двух уровнях [11].

Сети общего доступа. Сетевые технологии обеспечивают связь между устройствами, рабочими группами и общими ресурсами типа принтеров и серверов.

Магистральные сети. Сетевые технологии устанавливают связи между сетями общего доступа и такими устройствами, как серверы баз данных и почтовые серверы.

· Systen Monitor может отслеживать тысячи битов информации. Этот мощный инструмент может вести и делать отчеты по любой статистике, какую вы только можете себе представить. Единственная проблема состоит в том, что все детали, за которыми следит System Monitor, могут очень быстро создать информационную перегрузку в компьютере. Вы можете отслеживать специальные области (например, Quality of Service), но, в основном, существуют четыре ключевых места - те, в которых чаще всего возникают перегрузки.

· При мониторинге подсистемы диска важно понимать ее зависимость от физической памяти. Как мы говорили ранее, система с недостаточной памятью может вызывать проблемы с работой диска. Это происходит изза того, что система пытается компенсировать нехватку RAM, используя файл подкачки. Если вы замечаете необычную активность диска, и значения показаний счетчиков % DISKTIME и Disk Queue велики, проверьте правильность конфигурации файла подкачки и наличие достаточного количества RAM.

· Симуляторы сети используют два метода моделирования трафика: Дискретный. Исследует каждый пакет для определения его поведения, но является более медленным, чем аналитический метод;

Аналитический. Делает предположения и обобщения относительно сетевого трафика. Хотя аналитический метод пользуется прогнозами в отношении сетевого трафика, некоторые аналитики полагают, что этот метод так же точен, как и дискретный. В организациях с более чем 50 маршрутизаторами и коммутаторами предпочтительнее пользоваться аналитическим методом, потому что дискретный займет слишком много времени.

· АТМ-технология отличается от технологии Ethernet и Token Ring тем, что является коммутируемой технологией, в которой виртуальные каналы устанавливаются до начала передачи. Ethernet и Token Ring не создают виртуальных каналов, более того, они отсылают сообщение хосту без предварительного уведомления, оставляя задачу определения оптимального маршрута маршрутизаторам. Еще одной отличительной чертой АТМ является то, что эта технология разработана для оптоволоконных кабелей, работающих в технических условиях синхронных оптических сетей (Synchronous Optical Network, SONET). SONET является ANSI-стандартом, который определяет характеристики физических интерфейсов, подключаемых к оптоволоконным кабелям.

· Основное отличие технологии удаленного доступа и транк-технологии заключается в том, что соединение удаленного доступа является временным. По окончании сеанса связи пользователь кладет трубку, и соединение обрывается.

· Не перегружать свои устройства. Одна из основных причин обращения к сегментации на основе коммутатора состоит в снижении нагрузки в узких местах сети. Однако, не потратив достаточного времени на предварительное планирование работы своей сети, существует риск создать ряд новых узких мест.

· Active Directory (AD) имеет иерархическую структуру, состоящую из объектов. Объекты разделяются на три основные категории: ресурсы (например принтеры), службы (например, электронная почта) и люди (учетные записи пользователей и групп пользователей). Active Directory предоставляет информацию об объектах, позволяет организовывать объекты, управлять доступом к ним, а также устанавливает правила безопасности.

1. Пономарев В.К. Windows 2000 Server: Учебный курс MCSE[текст]. - М.: изд-во Русская редакция, 2003. - 688 с. - ISBN 5-7502-021-6X.

2. Богданова Д.А. Администрирование сети на основе Microsoft Windows ХР: Учебный курс MCSE[текст]. - М.: изд-во Русская редакция, 2003. - 512 с. - ISBN 3-4207-3639-9.

3. Андреев А.Г. Новые технологии Windows 2003 [Текст] / под ред. А.Н. Чекмарева. - СПБ.: БХВ - Санкт-Петербург, 2005. - 592 с. - ISBN 5-8206-00250-8.

4. Аннабел 3. Дод. Мир телекоммуникаций. Обзор технологий и отрасли [Текст]. - М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2002. - 322 c. - ISBN 978-5-7695-3338-9.

5. Блек Ю. Сети ЭВМ [Текст]. - М.: Мир, 2005. - 506 с. - ISBN 5-98003-276-2.

6. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы [Текст]. - М.: Мир, 2005. - 510 с. - ISBN 5-99004-256-2.

7. Богданова Д.А. Телекоммуникации в школе [Текст]. Информатика и образование. - М.: Мир, 2004. - 230 c. - ISBN 5-9502-0163-9.

8. Вишневский А. Служба каталога Windows 2000 [Текст]. - Учебный курс. - СПБ.: Питер, 2005. - 464 с. - ISBN 5-318-00048-7.

9. Вишневский А. Сетевые средства Windows 2000 [Текст]. - СПБ.: Питер, 2003. - 592c. - ISBN 5-272-00179-6.

10. Казаринов Ю. Компьютерные сети: учебный курс [Текст]. - М.: Издательский отдел «Русская редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 2004. - 623c. - ISBN 8-125-4568-45

11. Голованов Б.Г. Введение в программирование в сетях Nowell NETWARE[текст]. - М.: Мир, 2002. - 330 c. - ISBN 5-06-004824-1.

12. Гусева А. Сети телекоммуникации[текст]. - М.: МИФИ, 2006. - 176 c. - ISBN 978-5-3323-3897-7.

13. Дейтел Г. Введение в операционные системы[текст]. - М.: Мир, 2005. - 33 с. - ISBN 5-97003-163-2.

14. Казаков С. Основы сетевых технологий[текст]. - М.: Мир, 2005. - 133 c. - ISBN 978-5-4003-3441-5.

15. Компьютерные сети. Учебный курс[текст]. - М.: Издательский отдел «Русская Редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 2004. - 73 c. - ISBN 5-06-003397-7.

16. Кульгин М. Технология корпоративных сетей. Энциклопедия[текст]. - СПБ.: Питер, 2005. - 704 с. - ISBN 4-08-006498-8.

17. Левин В. Защита информации в информационно-вычислительных системах и сетях[текст]. - М.: Программирование, 2003. - 16 с. - ISBN 978-5-3354-3754-5.

18. Милославская Н.Г. Интрасети: доступ в Internet, защита: Учебное пособие для ВУЗОВ[текст]. - М.: ЮНИТИ, 2003 - 468 с. - ISBN 963-6-3384-3956-7.

19. Милославская Н.Г. Интрасети: доступ в Internet, защита. Учебное пособие для ВУЗОВ[текст]. - М.: ЮНИТИ, 2006. - 468 с. - ISBN 978-5-3411-4516-5.

20. Никитин В.Д., Соловьев Г.Н. Операционнные системы[текст]. - М.: Мир, 2001. - 231 c. - ISBN 5-06-00225-5.

21. Норенков И.П. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование[текст]/ И.П. Норенков, В.А. Трудоношин. - М.: изд-во ЭКОМ, 2004. - 568 с. - ISBN 5-7163-0061-8.

22. Норенков И.П. Телекоммуникационные технологии и сети[текст]. - М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005 - 248 с. - ISBN 5-7038-1564-9.

23. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник для вузов. 2-е изд[текст]. - СПБ.: Питер-пресс, 2002 - 864 с. - ISBN 5-469-00504-6.

24. Олифер В.Г. Новые технологии и оборудование IP-сетей[текст]. - СПБ.: БХВ - Санкт-Петербург, 2005. - 512 с. - ISBN 5820600533.

25. Разработка инфраструктуры сетевых служб Microsoft Windows 2000. Учебный курс MCSE М.: изд-во Русская редакция, 2003. - 992 с. - ISBN 6420903565.

26. Моримото Р., Microsoft Exchange Server 2003. Полное руководство Microsoft Exchange Server 2003 Unleashed[текст]. - М.: «Вильямс», 2006. - 1024 с. - ISBN 9-4068-1396-8.

27. Сосински Б. Windows 2000 Server за 24 часа[текст]. - М.: «Вильямс», 2004. - 464 с. - ISBN 5-8459-0076-X.

28. Таппенбаум Э. Компьютерные сети[текст]. - СПБ.: Питер, 2007. - 587 с. - ISBN 3-4687-4565-7.

29. Тейт С. Windows 2003 для системного администратора. Энциклопедия[текст]. - СПБ.: Питер, 2004. - 768 с. - ISBN 5-8206-0025-8.

30. Чекмарев А. Windows 2000. Active Directori[текст]. - СПБ.: БХВ - Санкт-Петербург, 2004. -400 с. - ISBN 5941570031.

Размещено на .ru