Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

WAN - World Area Network (Територіальні комп'ютерні мережі, Глобальні мережі -ГМ).

Вони служать для того, що надавати свої сервіси або послуги великій кількості кінцевих абонентів, які розкидані по великій території. Побудова глобальних мереж вимагає великих затрат через велику довжину каналів зв'язку, великі затрати на експлуатацію, обслуговування, на допоміжне обладнання.

Типовими абонентами ГМ є локальні мережі і окремі комп'ютери.

Великі комп'ютери типу мейнфрейм звичайно забезпечують доступ до корпоративних даних, а ПК забезпечують доступ до корпоративних даних, так і до публічних даних Інтернет. ГМ звичайно створюються великими телекомунікаційними компаніями для надання платних послуг абонентам, - такі мережі називають громадськими.

Оператор мережі - це та компанія, яка підтримує нормальну роботу мережі.

Постачальник послуг (сервіс-провайдер) - це та компанія, яка надає платні послуги абонентам мережі.

Власник, оператор та постачальник послуг може бути одною компанією або різними. Абонентів ГМ можна представити так:

1. Структура глобальної мережі

PBX - офісна автоматична телефонна станція,

UNI - інтерфейс „користувач-мережа”,

NNI - інтерфейс „мережа-мережа”,

S - комутатор,

К - комп'ютер,

R - маршрутизатор,

MUX - мультиплексом.

Таким чином кінцеві вузли ГМ більш різноманітні, ніж в ЛМ.

Всі пристрої виробляють дані для передачі глобальній мережі і тому є для неї пристроями DTE (Data Terminal Equipment). ЛМ, яка приєднана до ГМ маршрутизатором або віддаленим мостом, відділена цим пристроєм. Тому для ГМ вона представлена єдиним пристроєм DTE - портом маршрутизотора або моста.

Оскільки кінцеві вузли ГМ повинні передавати дані по каналу певного стандарту, то кожен пристрій DTE необхідно обладнати пристроєм типу DCE (Data Circuit terminating Equipment), який забезпечує необхідний протокол фізичного рівня даного каналу. В залежності від типу каналу для зв'язку з каналами ГМ використовується DCE трьох основних типів:

1) модем - для роботи з віддаленими та комутованими аналоговими каналами;

2) пристрої DSU/CSU - для роботи з цифровими виділеними каналами;

3) термінальні адаптери (ТА) - для роботи з цифровими каналами мережі типу ISDN.

Пристрої DTE та DCE узагальнено називають обладнанням, як розміщується на території абонента ГМ або CPE (Customer Premises Equipment).

В ГМ звичайно строго описане і стандартизовано інтерфейс „користувач-мережа”. Це необхідно для того, щоб користувачі могли без проблем підключатись до мережі за допомогою комунікаційного обладнання довільного виробника, який виконує стандарт UNI для конкретної технології (наприклад, для технології Х.25). Протоколи взаємодії комутаторів в середині ГМ NNI стандартизуються не завжди. Вважається, що організація, яка створює ГМ, повинна мати свободу дій, щоб самостійно вирішувати як повинні взаємодіяти внутрішні вузли мережі між собою. Проте якщо стандарт NNI приймається, то у відповідності з ним організується взаємодія всіх комутаторів мережі, а не тільки тих, що на кордонах мережі.

2. Інформайційно обчислювальна мережа

Представляє собою систему комп'ютерів об'єднаних каналами передачі данимих. Основне призначення ІОМ - це забезпечення різноманітних інформаційно-обчислювальних послуг (сервісів) шляхом організації зручного і надійного доступу до ресурсів, які розподілені в цій мережі. В теперішній час більша частина сервісів знаходиться в сфері інформаційного обслуговування.

Інформаційна мережа побудована на базі комп'ютерної мережі забезпечує виконання таких задач:

1) зберігання даних;

2) обробка даних;

3) організація доступу користувачів до даних;

4) передача даних і результатів обробки даних користувача.

Ефективність розв'зку цих задач забезпечується:

1) розподіленими в мережі апаратними, програмними та інформаційними ресурсами;

2) дистанційним доступом користувачів до довільних видів цих ресурсів;

3) можливою наявністю централізованої бази даних одночасно з розподіленими базами даних;

4) високою надійністю функціонування, що забезпечується резервуванням елементів;

5) можливістю оперативного перерозподілу навантаження в пікові періоди;

6) спеціалізацією окремих вузлів мережі на розв'язання задач певного класу;

7) розв'язком складних задач спільними зусиллями декількох вузлів мережі;

8) оперативним дистанційним інформаційним обслуговуванням клієнтів.

3. Основні показники якості інформаційної мережі

1. Повнота функцій, які виконуються.

Мережа повинна забезпечувати виконання всіх передбачених для неї функцій.

2. Продуктивність. Це середня кількість запитів користувачів мережі, які виконуються за одиницю часу.

3. Перепускна здатність. Визначається кількістю даних, що передаються через мережу за одиницю часу.

4. Надійність мережі. Оцінюється середнім часом напрацювання на відказ.

5. Достовірність інформації. Це показник своєчасності інформації, яка надходить.

6. Безпека інформації. Це здатність мережі забезпечувати захист інформації від несанкціонованого доступу.

7. Прозорість мережі. Розуміється прихованість особливостей внутрішньої архітектури мережі для користувача.

8. Масштабованість. Це можливість розширення мережі без помітного зниження її продуктивності.

9. Універсальність мережі. Це можливість підлючення до мережі різноманітного технічного обладнання та програмного забезпечення від різних виробників.

4. Глобальні інформаційні мережі

Призначення Internet - це об'єднання окремих локальних, регіональних та глобальних мереж в единий інформаційний простір. Це глобальна міжконтинентальна мережа, вона не має єдиного централізованого керування і не є власністю когось. Шляхи розвитку Internet визначає товариство ISOC (Internet Society). Його мета: сприяти глобальному інформаційному обміну через Internet. Воно призначає раду старійшин, яка відповідає за технічне керівництво.

Існує рада з архітектури Internet, вона затверджує стандарти і розподіляє ресурси (IAB - Internet Architecture Board).

Internet працює дякуючи наявності стандартних способів взаємодії комп'ютерів та прикладних програм одна з одною. Основу Internet складають швидкісні телекомунікаційні магістралі мережі. До магістралі мережі через точки мережного доступу (NAP) під'єднуються автономні системи, а вже кожна з них має власне адміністративне керування та свої внутрішні протоколи маршрутизації. Основні комірки - це локальні мережі, але існують і локальні комп'ютери під'єднані до Internet - хост (HOST). Якщо деяка локальна мережа під'єднується до Internet, то кожна її робоча станція також має вихід в Internet, але через host-комп'ютер цієї локальної мережі. Кожний підключений комп'ютер має свою адресу, за якою його може знайти абонент з довільної точки світу.

Швидкості передачі такі:

- модем: 19-56 Кбіт/с;

- по виділеним лініям: 64 Кбіт/с - 2Мбіт/с;

- оптичні канали: < 2Мбіт/с.

5. Сервіси Internet

Серед всіх глобальних мереж найбільш відома Internet. В останній час швидко зростає кількість локальних і територіальних мереж що підключаються до співдружності мереж Internet. Темпи зростання носять експоненціальний характер. Популярність Internet визначається наявністю простого у використанні програмного забезпечення, відпрацьованої технології між мережевого обміну і великої кількості інформаційного матеріалу який можна знайти у Internet. Близько 80% ресурсів М знаходяться у США, саме цей сектор Internet задає основні тенденції його розвитку. Все це дозволяє говорити не просто організацію ТСР/IP мереж та підключення їх до Internet, але і про організацію централізованого обслуговування клієнтів в рамках інформаційних технологій Internet. Ці інформаційні технології називаються сервісами Internet.

1. Найбільша частина трафіка Internet приходиться на сервіс FTP (File Transfer Protocol). Цей протокол призначений для переміщення файлів з одного комп'ютера на інший. Таку популярність цього сервісу можна пояснити тим, що все більшу популярність отримує практика в-тестування програмних продуктів з використанням мережі Internet. Сучасні дистрибутиви - це файли об'ємом до десятків Mb, і тільки трафік FTP може передати таку кількість інформації за прийнятний час.

2. Сервіс WWW (World Wide Web). Об'єм трафіка наближається до трафіка FTP. Відбувається це головним чином за рахунок використання графіків, а також за рахунок переходу на режим обміну інформації в рамках тривалої сесії.

3. Електронна пошта E-mail. Зараз по пошті можна передавати як текстову, так і двійкову інформацію, якими є програми, графічні образи, відео матеріали та звукозапис.

4. Telnet - це режим доступу до інформаційних ресурсів в режимі емуляції віддаленого терміналу. Таких інформаційних ресурсів багато. Один з найбільш простих способів переносу локальних інформаційних систем в технологію Internet, оскільки він не вимагає переробки баз даних та програмного забезпечення, яке використовується при доступі. Його популярність росте за рахунок того, що існуючі сервіси обміну графічною інформацією та пошуку втрачають актуальність і їх функції бере на себе Web. Ще один аспект - це ефективність використання мережі різними сервісами. Вони використовують транспорт TCP/IP з різною ефективністю. FTP використовує транспорт TCP досить ефективно. http - базовий протокол Web робить це не ефективно. До 70% ресурсів іде не на інформаційний обмін, а на службовий трафік.

6. Проблеми які виникають при підключенні деякої локальної мережі до Internet та при використанні сервісів Internet

Організація мережі ТСР/IP:

Перш ніж організувати мережу ТСР/IP треба добре зрозуміти принципи її функціонування. На відміну від інших мереж в ТСР/IP на кожному комп'ютері треба мати багато інформації для її настройки, яка по мережі не передається. Недоліки цього - велика ручна робота по настройці кожного мережевого комп'ютера і інтерфейсу. При цьому попередньо повинна бути продумана топологія мережі, її фізичні та логічні схеми і визначено необхідне обладнання. Обов'язковою умовою для організації ТСР/IP мережі є отримання блока адрес Internet для всієї множини мережених інтерфейсів. Це процедура отримання сітки. Блок адрес виділяється провайдером, через якого локальна мережа підключається до Internet. Після того, як фізичну адресу створено, адміністратор такої мережі повинен власними руками призначити на кожному комп'ютері адреси інтерфейсів. Ще одна причина, з якої треба жорстко призначати адреси комп'ютерів мережі - це необхідність організації інформаційних серверів на серверах мережі.

ТСР/IP не має механізму, який би давав інформацію робочим станціям про місце знаходження сервісу. Кожний host знає про наявність того або іншого сервісу або з файлу своєї оболонки, або з файлів які настроюють прикладне програмне забезпечення. Переваги такого підходу у низькому трафіку ТСР/IP. Для такої мережі немає різниці між комп'ютером у сусідній кімнаті і комп'ютером на іншому континенті. Для монтажу (створення) віддаленої файлової системи нема необхідності у використанні між мережевого протоколу, оскільки стек ТСР/IP сам реалізує цей між мережевий обмін.

Підключення локальної або корпоративної мережі до Internet:

Підключення локальної мережі ТСР/IP до Internet виконується через провайдера. Як правило, це той самий провайдер у якого був отриманий блок адрес для локальної мережі. Треба визначити який номер локальної мережі, яка під'єднується, буде виконувати функції шлюзу, тобто пристрою через який з'єднуються 2 мережі. Все частіше функції шлюзу беруть на себе маршрутизатори. Вони розпізнають багато різних протоколів і направляють пакети інформації з одної мережі в іншу. Задача підключення локальної мережі не є простою, якщо тільки це не мережа розподілена в просторі, не WAN (Wide Area Network). Якщо ж це WAN мережа, тоді проблема підключення до Internet має 2 направлення:

1. Власне підключення різних сегментів мережі до Internet.

2. Організація мережі підприємства засобами Internet.

При підключенні сегментів для кожного з них треба виконати весь комплекс робіт, а саме отримати блок адрес, з конфігурувати комп'ютер кожної з мереж, організувати збір статистики. При організації мережі компанії, розподіленої на значній площі, засобами Internet треба забезпечити надійну маршрутизацію, своєчасний обмін інформацією і захист цієї інформації від несанкціонованого доступу. Окрім того треба організувати інформаційне обслуговування, єдине для всіх частин такої розподіленої структури. Розуміння способів обміну даними через Internet важливе і в тому випадку, коли організують віртуальні локальні мережі на базі протоколів відмінних від TCP/IP, але коли протоколи TCP/IP використовується в якості засобу транспорту вихідних повідомлень з одного сегменту мережі в інший.

Проблема маршрутизації:

До того моменту, коли локальна мережа є простим сегментом мережі Ethernet не виникає проблем з прийомом та передачею повідомлень в рамках цієї мережі, але якщо розбити мережу на декілька сегментів і встановити шлюзи між ними виникає проблема маршрутизації. Мережа Internet - це мережа комутації пакетів і для надійної доставки цих пакетів необхідна маршрутизація. Основа маршрутизації - це таблиця маршрутів розміщення комп'ютерів мережі та правила зміни цієї таблиці у випадку зміни станів самої мережі. Якщо хочемо, щоб деяку локальну мережу було видно з Internet, тобто її інформаційними ресурсами можна було б користуватися як в самій мережі так і за її межами, треба цю мережу прописати в таблиці маршрутів провайдерів до яких мережа підключається. Ця взаємодія носить організаційний характер і може займати багато часу.

Отримання доменного імені:

Система доменних імен займає одне з центральних місць серед інформаційних сервісів Internet. Більшість інформаційних ресурсів мережі відомі користувачам за їх доменними іменами. В довільній адресі центральне місце займає доменне ім'я комп'ютера на якому ресурс розташований. Якщо маємо справу з малою мережею ТСР/IP, то служба доменних імен Internet не потрібна, вистачає простої відповідності між доменним іменем і адресою Internet , але для організації великих мереж та віртуальних мереж через Internet доменні імена є необхідними і проблема керування ними виконується адміністратором.

Якщо інформаційні ресурси деякої мережі повинні бути доступні із Internet, то вимоги до системи доменних імен стають більш жорстокими. Сервіс доменних імен повинен бути узгодженим з адміністрацією домену з якого для даної організації виділяється під домен.

Від швидкості роботи сервісу доменних імен багато в чому залежить робота всієї мережі в цілому. Досить часто низька швидкість отримання відповідей на запити до сервісу доменних імен може привести до відмов на обслуговування іншими серверами інформаційних ресурсів Internet. Час очікування ресурсу у багатьох прикладних програм обмежений і як результат програми не починають обслуговування через відсутність адрес. Для того, щоб домен знали в мережі, його треба реєструвати. Для цього направляється спеціальна заявка в організацію, яка керує доменом куди входить конкретний домен.

Обмін електронною поштою:

Електронна пошта - дуже важливий засіб комутації користувачів в Internet. Найбільш популярні протоколи для електронної пошти є:

- SLTP (Serial Line Internet Protocol),

- PPP (Point-to-Point Protocol).

Також активно впроваджується режим доступу до ресурсів Internet в режимі Dial-IP, тобто режим доступу по протоколам ТСР/IP через телефонну мережу.

У світі існує десяток поштових служб до яких треба забезпечити доступ у мережі TCP/IP і тому адміністратор повинен знати адреси шлюзів на які треба переслати пошту для цих абонентів.

Проблему вирішує система розсилки електронної пошти на основі програми Send mail.

Організація Intrаnet:

Під Intrаnet розуміється використання інформаційних технологій Intеrnet для створення інформаційних систем в деякій організації.

Ядром такої системи є технологія Web WWW, яка розширюється можливостями підключення через програми, які реалізують спеціальний формат обміну даними між сервером Web і системами керування базами даних, а також мобільними кодами мови Java, які повинні реалізувати концепції розподіленої інформаційної системи. Виходячи з цього, адміністрування мережі TCP/IP розширюється адмініструванням серверів Web і настройкою їх для роботи з різними клієнтами.

Проблема безпеки мережі TCP/IP:

Вроджений недолік TCP/IP - відсутність вбудованих способів захисту інформації від несанкціонованого доступу. Якщо знайти спосіб переглядати пакети, які передаються по мережі, то можна отримати колекцію ідентифікаторів і паролів користувачів TCP/IP мережі.

Аналогічні проблеми виникають і при організації доступу до архівів FTP та серверів Web. Тому треба визначити правила: хто, куди і звідки має право використовувати інформаційні ресурси. Керування безпекою починається з керування таблицею маршрутів, далі - керування системою доменних імен, далі - керування системами фільтрації TCP/IP трафік. Найбільш поширений засіб - Fire Wall (між мережеві фільтри). Використовуючи ці програми можна визначити номер порту, за яким можна приймати пакети з певних адрес і відправляти пакети на визначені адреси.

Шифрація трафік - ще один спосіб захисту в громадських мережах типу телефон.

Міжмережевий обмін в мережах TCP/IP:

Мережа Internet - це мережа мереж, яка об'єднує як локальні мережі, так і глобальні типу NSF NET і інші, тому ключовим моментом при обговоренні принципів при побудові Internet - це сімейство протоколів між мережевого обміну ТСР/ІР.

Під ТСР/ІР розуміють все, що пов'язане з протоколами ТСР і ІР. Це не тільки самі протоколи, але і програми побудовані на їх використанні і використанні прикладних програм.

Головна задача стеку ТСР/ІР - це об'єднання в мережу пакетних під мереж через шлюзи. Кожна з під мереж працює за власними законами, але робиться допущення, що шлюз може приймати пакет з іншої мережі і доставити його за вказаною адресою. Реально пакет з одної мережі передається в іншу під мережу через послідовність шлюзів які забезпечують наскрізну маршрутизацію пакетів в мережі. В якості шлюзу може використовуватись як спеціальні пристрої - маршрутизатори, так і комп'ютери які мають програмне забезпечення, яке виконує функції маршрутизації.

Маршрутизація - це процедура визначення шляху проходження пакету з одної мережі в іншу. Такий механізм доставки стає можливим дякуючи реалізації у всіх вузлах мережі протоколу між мережевого обміну ІР.

Internet - мережа комутації пакетів. На кожному шлюзі вибирається маршрут ґрунтуючись на інформацію про біжучий стан мережі.

Структура стеків протоколів ТСР/ІР:

При розгляді процесів між мережевої взаємодії завжди використовуються стандарти ISO. Ці стандарти об'єднані назвою семи рівневі моделі OSI. В цій моделі обмін інформацією представляється у вигляді стеку. В моделі визначено все - від стандарту фізичних з'єднань мереж до протоколів обміну прикладного програмного забезпечення:

- Application Layer,

- Presentation Layer,

- Session Layer,

- Transport Layer,

- Network Layer,

- Data Layer,

- Physical Layer.

1. Фізичний рівень: Протоколи RS232C, V35, IEEE802.3.

2. Канальний рівень: SLIP, PPP, NDIS.

3. Мережевий рівень: IP (Internet Protocol). Визначається відправник і утримувач.

4. Транспортний рівень:

- TCP ( Transport Control Protocol),

- UDP (User Datagramm Protocol).

Якщо 3й рівень визначає правила відправки інформації, то транспортний рівень відповідає за цілісність тих даних, які доставляються.

5. Рівень сесії:

Цей рівень визначає стандарти взаємодії між собою прикладного програмного забезпечення. Це може бути деякий проміжний стандарт даних або правила обробки інформації.

6. Представницький рівень:

Або рівень обміну даними з прикладними програмами. Відбувається перетворення даних з проміжного формату сесії у формат даних прикладних програм. В Internet це перетворення покладено на прикладні програми.

7. Прикладний рівень:

Цей рівень визначає протоколи обміну даними конкретних прикладних програм . В Internet до цього рівня відносяться протоколи FTP, Telnet, http.

Взагалі стек протоколів ТСР відрізняється від класичного стеку OSI:

- Рівень прикладних програм,

- Транспортний рівень TCP,UDP,

- Рівень Internet ІР, ARP,

- Рівень доступу до мережі.

В цій схемі на рівні доступу до мережі розташовуються всі протоколи доступу до фізичних пристроїв. Вище розташовані протоколи між мережевого обміну. Ще вище основні транспортні протоколи, які окрім того що збирають пакети в повідомлення ще і визначають якій прикладній програмі необхідно відправити дані або від якої прикладної програми необхідно відправити дані або прийняти.

Над транспортним рівнем розташовані протоколи прикладного рівня, які використовуються прикладними програмами для обміну даними. Схема модулів, яка реалізує протоколи сімейства ТСР/ІР в конкретному вузлі мережі має вигляд:

Додаток

Термінологія:

Драйвер - програма, яка безпосередньо взаємодіє з мережевим адаптером. комп'ютер телекомунікаційний internet

Модуль - програма, яка взаємодіє з драйвером і з мережевими прикладними програмами або з іншими модулями.

Схема відображає випадок підключення вузла мережі через локальну мережу інтернет, тому назви блоків відображають цю специфіку.

Мережевий інтерфейс - фізичний пристрій, який підключає комп'ютер до мережі.

Кадр - блок даних, який приймає або відправляє мережевий інтерфейс.

ІР пакет - блок даних, який обмінюють модуль ІР з мережевим інтерфейсом.

UDP - датограма - блок даних, яким обмінюються модуль ІР з UDP.

ТСР сегмент - блок даних, яким обмінюються модуль ІР з модулем ТСР.

Прикладне повідомлення - блок даних, яким обмінюються програми мережевих прикладних систем з протоколами транспортного рівня.

ТСР - базовий транспортний протокол.

UDP - другий транспортний протокол TCP/IP.

ARP - використ. для визначення відповідності ІР адрес та Ethernet адрес.

SLIP- протокол передавання даних по телефонних лініях.

РРР - Point-to-point protocol.

FTP - протокол обміну файлами.

Telnet - протокол емуляції віртуального терміналу.

RPC - протокол керування віддаленими процесами.

TFTP - тривіальний протокол передавання файлів.

DNS - система доменних імен.

RIP - протокол маршрутизації.

NFS - розподілена файлова система.

Размещено на Allbest.ru

...