Компьютерные сети

2.Выбор сетевых служб на серверах.

Сетевые службы (сервисы) – одни из самых важных понятий  сетевого взаимодействия. Существуют следующие сетевые сервисы: файловый, печати, сообщений и баз данных. Наиболее важными из них является файловый сервис и сервис печати.

Файловый сервис организует удалённый доступ, совместное исполнение, быстрый перенос и тиражирование, резервное копирование данных. Этот сервис предусматривает наличие централизованного хранения файлов. Сетевой файловый сервис повышает эффективность хранения и поиска информации.

Основные функции: передача, хранений файлов, миграция данных, синхронизированное изменение файлов, архивирование  файлов.

Сетевым файловым сервисом  передачи файлов называется любой сервис, который сохраняет, извлекает или перемещает файлы для сетевых клиентов.

Различают следующие  виды хранения:

1. Оперативное
2. Резервное
3. Архивное

Синхронизированное изменение  файлов – это сетевой сервис, который сравнивает время и дату сохранения файлов и определяет какой из файлов был изменён. Этот сервис так же может отслеживать кому принадлежат конкретные файлы и были ли сделаны промежуточные изменения. С помощью этой информации все копии автоматически приводятся в соответствие с последней версией файла.

Сервис печати – сетевое  приложение, которое управляет доступом к принтерам и факсимильному  оборудованию. Сервис печати принимает  запросы задания печати, интерпретирует форматы заданной печати, управляет очередью печати и организует взаимодействие с сетевыми принтерами.

Сервис сообщений позволяет  организовать обмен сообщениями  между пользователями сети.

Сервис приложений –  вид сетевого сервиса, который запускает  программу для сетевых клиентов. Задача сервиса приложений координировать оборудование и программное обеспечение для работы приложений и утилит на наиболее подходящей платформе.

Сервис базы данных –  предназначен для организации централизованного  хранения, поиска и обеспечения защиты данных. Позволяет сетевым клиентам управлять данными и их представлением. Координирует распространение данных. В крупных организациях возможно разделение задач и данных между несколькими подразделениями.

Тиражирование – создание и синхронизация нескольких копий  баз данных.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической конфигурации узла) — это сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Для этого компьютер обращается к специальному серверу, называемому сервером DHCP. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве крупных сетей TCP/IP.

DHCP является  расширением протокола BOOTP, использовавшегося  ранее для обеспечения бездисковых  рабочих станций IP-адресами при  их загрузке. DHCP сохраняет обратную  совместимость с BOOTP.

Протокол DHCP предоставляет  три способа распределения IP-адресов:

• Ручное распределение. При этом способе сетевой администратор сопоставляет аппаратному адресу (обычно MAC-адресу) каждого клиентского компьютера определённый IP-адрес. Фактически, данный способ распределения адресов отличается от ручной настройки каждого компьютера лишь тем, что сведения об адресах хранятся централизованно (на сервере DHCP), и потому их проще изменять при необходимости.
• Автоматическое распределение. При данном способе каждому компьютеру на постоянное использование выделяется произвольный свободный IP-адрес из определённого администратором диапазона.
• Динамическое распределение. Этот способ аналогичен автоматическому распределению, за исключением того, что адрес выдаётся компьютеру не на постоянное пользование, а на определённый срок. Это называется арендой адреса. По истечении срока аренды IP-адрес вновь считается свободным, и клиент обязан запросить новый (он, впрочем, может оказаться тем же самым).

Некоторые реализации службы DHCP способны автоматически обновлять записи DNS, соответствующие клиентским компьютерам, при выделении им новых адресов. Это производится при помощи протокола обновления DNS.

Помимо IP-адреса, DHCP также  может сообщать клиенту дополнительные параметры, необходимые для нормальной работы в сети. Эти параметры называются опциями DHCP.

Некоторыми из наиболее часто  используемых опций являются:

- IP-адрес маршрутизатора  по умолчанию; 

- маска подсети; 

- адреса серверов DNS;

- имя домена DNS.

Некоторые поставщики программного обеспечения могут определять собственные, дополнительные опции DHCP.

DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене (SRV-запись).

Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённому протоколу.

Основой DNS является представление  об иерархической структуре доменного имени и зонах. Каждый сервер, отвечающий за имя, может делегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения — другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на серверы различных организаций (людей), отвечающих только за «свою» часть доменного имени.

Доме́н — определённая зона в системе доменных имён (DNS) Интернета, выделенная какой-либо стране, организации или для иных целей.

В данном курсовом проекте будем использовать принт-сервер, файл-сервер, сервер базы данных. Так же выбран протокол DHCP с автоматическим распределением и DNS.

 

3. Распределение сетевых адресов  и логическая схема сети.

Каждому хосту  в сети TCP/IP присваивается уникальный 32-разрядный логический адрес, который делится на две главные части: номер сети и номер хоста. Номер сети определяет сеть и, если сеть является частью Internet, должен присваиваться Информационным центром Internet (Internet Network Information Center, InterNIC). Провайдер услуг Internet может получить у InterNIC блоки сетевых адресов и самостоятельно выделять адресное пространство по мере необходимости. Номер хоста определяет хост в сети и присваивается администратором локальной сети.

32-разрядный IP-адрес — это 4 группы по 8 битов, разделенные точками и обычно записываемые в десятеричном формате. Минимальное значение октета равно 0, максимальное — 255. Основной формат IP-адреса показан на рисунке 4.

Рисунок 4 – формат IP-адреса

IP-адреса делятся на пять классов: А, В, С, D и Е. Для коммерческого пользования предназначены только классы А, В, и С. Класс сети определяется первыми слева (старшими) битами.

IP-сети иногда делятся на меньшие сети, или подсети. Подсети предоставляют сетевому администратору некоторые преимущества, такие как повышенная гибкость, более эффективное использование сетевых адресов и возможность ограничить широковещательный трафик (чтобы он не проходил через маршрутизатор).

Подсети администрируются локально. Но внешне вся сеть выглядит единой, бeз информации о внутренней структуре.

Сетевой адрес  может разбиваться на несколько  подсетей. Например, в состав сета 172.16.0.0 могут входить подсети 172.16.1.0, 172.16.2.0, 172.16.3.0 и 172.16.4.0. (Нули адресной части хоста определяют целую сеть.)

Логическая схема сети дает представления о движении информационных потоков, используемом оборудовании и  методе подключения этого оборудования в проектируемой локально сети.

На рисунке 5 представлена логическая схема проектируемой  сети. Сервер дает доступ локальной  сети к глобальной сети Internet, маршрутизатор объединяет коммутатор 1 (Switch1) на 1-ом этаже с коммутатором 2 (Switch) на 2-ом этаже здания, а так же дает доступ рабочим станция (РС) к серверу.

DHCP-сервер в разрабатываемом проекте предлагается настроить в режиме работы динамического распределения IP-адресов. Используемый диапазон адресов выбираем от 192.168.1.0 до 192.168.1.255.

При выходе узлов локальный  сети в Internet их внешний IP-адрес будет соответствовать IP-адресу шлюза, выданный им провайдером услуг Internet. В качестве шлюза будет использоваться сервер.

Рисунок 5 - логическая схема  сети

 

4. Выбор активного сетевого оборудования

4.1 Обзор подходящего  активного сетевого оборудования 

1) Сетевая плата, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface controller) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время, особенно в персональных компьютерах, сетевые платы довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом.

Представим  обзор наиболее часто используемых сетевых адаптеров.

Таблица 1 – Сетевая карта Intel-I350T2BLK

Производитель	INTEL
Модель	I350T2BLK
PCI Express	4x
Индикаторы	Link/ACT
Чип	Intel NH135CAM4
Гигабитные порты	2 порта RJ-45 10/100/1000 Мбит/с
Интерфейс	PCI Express
Соответствие стандартам	802.1ae (MACsec)
Цена	4819.31 р

 

Таблица 2 – Сетевая карта TP-Link TG-3468

Производитель	TP-Link
Модель	TG-3468
Индикаторы	ACT, 10, 100, 1000
Гигабитные порты	1 порт RJ-45 10/100/1000 Мбит/с
Интерфейс	32-бит PCIe 1.0a
Соответствие стандартам	IEEE 802.3, 802.3u, 802.3ab, 802.3x, 802.1q, 802.1p  CSMA/CD, TCP/IP
Цена	338 р

2) Маршрутизатор - специализированный сетевой компьютер, имеющий минимум два сетевых        интерфейса и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором.

Маршрутизаторы делятся  на программные и аппаратные. Маршрутизатор работает на более высоком «сетевом» уровне 3 сетевой модели OSI, нежели коммутатор (или сетевой мост) и концентратор (хаб), которые работают на 2 уровне и 1 уровне модели OSI соответственно.

Представим  обзор наиболее часто используемых маршрутизаторов.

Таблица 3 – Маршрутизатор ASUS RT-N12 С1

Производитель	Asus
Модель	RT-N12 C1
Тип оборудования	Маршрутизатор
Кнопки	Reset
Индикаторы	LAN, Power, Status, WLAN
Порты Fast Ethernet	4 порта 10/100 Мбит/сек RJ-45
Порты WAN	1 порт RJ-45
Соответствие стандартам	802.1x (User Authentication), 802.3 (Ethernet), 802.3u (Fast Ethernet)
Настройка/Управление:	Управление на основе Web-интерфейса с помощью браузера Internet Explorer v6 или выше; или Firefox 2.0 или  выше
Встроенная точка доступа	802.11 b/g/n
Цена	1650 р.

 

Таблица 4 – Маршрутизатор TP-Link TL-R460

Производитель	TP-Link
Модель	TL-R460
Тип оборудования	Маршрутизатор
Кнопки	Reset
Индикаторы	LAN, Power, Status, WLAN
Порты Fast Ethernet	4 порта 10/100 Мбит/сек
Порты	1 порт RJ-45, 1 порт USB
Соответствие стандартам	Auto MDI/MDIX, IEEE 802.1p (Priority tags)
Настройка/Управление:	Управление на основе Web-интерфейса с помощью браузера Internet Explorer v6 или выше; или Firefox 2.0 или  выше
Встроенная точка доступа	802.11 b/g/n
Цена	690 р.

3) Сетевой коммутатор (жарг. свитч от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровняслужат маршрутизаторы.