Построение и обеспечение возможности администрирования локальной сети Интернет-кафе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Глава 1. Анализ серверных операционных систем на платформе Windows

1.1 Серверные операционные системы Windows

1.1.1 Windows Server 2003

1.1.2 Windows Server 2008

1.1.3 Windows Server 2012

1.2 Серверные операционные системы Linux

1.3 Программное обеспечение для создания плана локальной сети

1.4 Программное обеспечение для управления Интернет-кафе

1.4.1 Программа ClubTimer 2.8.2

1.4.2 Программа Компьютерный Зал 4.14

Глава 2. Изучение тонкостей построения локальной сети и настройки сетевого оборудования

Глава 3. Создание и администрирование локальной сети «Интернет-кафе»

3.1 Проектирование локальной сети с помощью программы CADE

3.2 Установка программного обеспечения и настройка сетевого оборудования

3.2.1 Настройка роутера

Введение

Под локальной сетью понимается сеть, охватывающая ограниченную площадь и, как правило, компьютеры такой сети расположены недалеко от друга. Локальные сети могут составлять основу более крупных городских или глобальных сетей. Однако такое определение зачастую (даже можно сказать, всегда) неверно. Существующие локальные сети могут обеспечивать связь на несколько десятков километров. Более точно признаками локальной сети являются:

высокая скорость передачи и большая пропускная способность;

низкий уровень ошибок передачи (допустимая вероятность ошибок составляет 10^-7 - 10^-8);

эффективный, быстродействующий механизм управления обменом;

ограниченное, точно определенное число компьютеров, подключаемых к сети.

Городская сеть представляет собой общедоступную компьютерную сеть с высокими параметрами производительности, физически располагающуюся на площади, приблизительно соответствующей большому городу. Обладают, как правило, высокой пропускной способностью и переменным числом компьютеров, подключаемых к сети.

Глобальные сети - это сети, охватывающие большие географические пространства (например, сеть Internet). Глобальные сети, как правило, гетерогенны (используют различные топологии, архитектуры и т.д.). Поэтому скорости передачи в таких сетях значительно ниже, чем в локальных или городских. Зачастую используются следующие термины: intranet (внутрисетевой) иextranet (экстрасеть). Под intranet понимается частная локальная сеть компании, использующая протоколы и технологии Internet. Экстрасетью называется объединение корпоративных сетей различных компаний, взаимодействующих друг с другом посредством Internet.

Глобальные сети подразделяются на распределенные и централизованные. У распределенных глобальных сетей (например, Internet) нет центрального пункта управления. Централизованная глобальная сеть имеет центральный сервер или центральный узел.

Актуальность данной бакалаврской работы состоит в том, что при планировании бизнеса Интернет-кафе немалую роль играет качество созданной локальной сети. Еще на стадии проектирования локальная сеть должна быть продумана до мелочей и выбрано наиболее подходящее программное обеспечение.

Целью работы является построение и обеспечение возможности администрирования локальной сети Интернет-кафе.

Предмет исследования: локальная сеть.

Объект исследования: построение и администрирование созданной локальной сети.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Изучить программное обеспечение Интернет-кафе

2. Изучить специфику построения локальных сетей.

3. Спроектировать и построить локальную сеть Интернет-кафе.

4. Установить и настроить необходимое программное обеспечение.

Результатом бакалаврской работы будет готовая локальная сеть Интернет-кафе с полностью установленным и настроенным программным обеспечением для администрирования данной локальной сети.

Глава 1. Анализ серверных операционных систем на платформе Windows

1.1 Серверные операционные системы Windows

1.1.1 Windows Server 2003

Windows Server 2003 - это многофункциональная операционная система, поддерживающая разнообразные серверные роли в централизованном или распределенном режиме в зависимости от конкретных потребностей. Ниже приведены некоторые из этих серверных ролей.

· Файловый сервер и сервер печати.

· Веб-сервер и службы веб-приложений.

· Почтовый сервер.

· Сервер терминалов.

· Сервер удаленного доступа и виртуальной частной сети (VPN).

· Службы каталогов, служба доменных имен (DNS), сервер DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) и WINS-сервер (Windows Internet Naming Service).

· Сервер потоков мультимедиа.

Эта операционная система наиболее быстрая, надежная и безопасная операционная система, когда-либо предоставлявшаяся корпорацией Майкрософт. Обеспечивает надежность с помощью следующего.

· Предоставление ИТ-инфраструктуры, имеющей фундаментальное значение: повышенная надежность, большая доступность и увеличенная масштабируемость.

· Включена платформа приложений со встроенными традиционными функциями сервера приложений и обширными возможностями операционной системы.

· Интегрированная среда информационных работников, обеспечивающая безопасность и доступность деловой информации.

Многочисленные возможности Windows Server 2003 позволяют повысить производительность сотрудников и организации. Ниже приведены некоторые из этих возможностей.

· Службы печати и файловые службы. В основе всех ИТ-организаций лежит возможность эффективного управления файловыми ресурсами и ресурсами печати с сохранением доступности для пользователей и обеспечением безопасности. С расширением сети и увеличением количества пользователей в офисе, филиалах или даже в партнерских компаниях, задача ИТ-администраторов все более усложняется. Операционные системы Windows Server 2003 предоставляют интеллектуальные службы печати и файловые службы с повышенной производительностью и расширенными функциональными возможностями, позволяя снизить совокупную стоимость владения.

· Active Directory. Active Directory это служба каталогов для операционных систем Windows Server 2003. Служба сохраняет сведения об объектах в сети и упрощает поиск этой информации для администраторов и пользователей, предоставляя иерархическую логическую структуру информации о каталогах. Windows Server 2003 содержит множество улучшений службы Active Directory, делая ее более универсальной, надежной и экономичной в использовании. В системе Windows Server 2003 служба Active Directory обеспечивает повышенную производительность и масштабируемость. Она также обеспечивает большую гибкость в проектировании, развертывании и управлении каталогами организации.

· Службы управления. С ростом обработки данных на настольных системах, переносных компьютерах и портативных устройствах действительная стоимость поддержки распределенной сети персональных компьютеров значительно возросла. Уменьшение количества операций по повседневному обслуживанию с помощью автоматизации является ключом к снижению издержек. Windows Server 2003 содержит несколько новых и важных автоматизированных средств управления, включая Службы обновления Windows Server (WSUS) и мастера настройки сервера. Управление групповыми политиками упрощается с помощью новойконсоли управления групповыми политиками, позволяя большему числу организаций оптимально использовать службу Active Directory и использовать преимущества мощных возможностей управления этой службы. Кроме того, программы командной строки позволяют администраторам выполнять большинство задач из командной консоли. Консоль управления групповыми политиками доступна в виде отдельного компонента.

· Управление хранением. Windows Server 2003 содержит новые и улучшенные функции управления хранением, упрощая и повышая надежность управления и обслуживания дисков и томов, данных резервного копирования и восстановления, а также подключения к сетям хранения данных.

· Службы терминалов. Компонент службы терминалов операционной системы Microsoft Windows Server 2003 основывается на надежном режиме сервера приложений служб терминалов Windows 2000. Службы терминалов позволяют использовать приложения Windows или даже сам рабочий стол Windows практически на всех вычислительных устройствах -- включая устройства, на которых нельзя запустить Windows.

1.1.2 Windows Server 2008

Операционная система Microsoft Windows Server 2008 Enterprise Edition - полнофункциональная серверная многозадачная и многопользовательская операционная система общего назначения. Единое использование ряда технологий в области сетевой поддержки, хранения, безопасности и управления обеспечивает совместную работу Server 2008 с ОС Windows Vista. Windows Server Virtualization (механизмы виртуализации) и System Center Virtual Machine Manager, используемые в Server 2008 позволяют снизить затраты, повысить эффективность использования аппаратных средств оптимизировать инфраструктуру и

увеличить доступность серверов. Виртуализация в Server 2008 использует 64_разрядную платформу на основе гипервизора, что позволяет увеличить производительность, надежность и масштабируемость. Помимо этого виртуализация использует такие компоненты платформы Server 2008, как отказоустойчивые кластеры, для обеспечения высокой доступности и защиты доступа к сети - Network Access Protection. Internet Information Services 7.0 (IIS7) - Интернет_платформа для приложений и служб. Эта модульная платформа имеет более простой интерфейс управления на основе задач и интегрированные средства управления состоянием веб_служб, обеспечивает строгий контроль над взаимодействием узлов и содержит ряд усовершенствований безопасности. IIS7 и .NET Framework 3.0 формируют комплексную платформу для разработки приложений, которые связывают пользователей друг с другом и с данными, обеспечивая в результате наглядное представление, совместное использование и обработку информации Server 2008 - наиболее защищенный из всех продуктов Windows Server.

Повышенная безопасность операционной системы и новшества системы безопасности, включая систему защиты доступа к сети, контроллер домена только для чтения, обеспечивают максимальный уровень защиты сети, данных и бизнеса. Server 2008 позволяет защитить серверы, сети, данные и учетные записи пользователей от сбоев и вторжений. Технология защиты доступа к сети позволяет изолировать компьютеры, которые не отвечают требованиям действующих политик безопасности, и обеспечивает для сети механизм ограничения доступа, устранения недостатков и непрерывной проверки соответствия. Федеративные службы управления правами поддерживают постоянную защиту конфиденциальных данных, помогают сократить риски, обеспечивают соблюдение регулятивных норм и формируют платформу для комплексной защиты информации. Контроллер домена только для чтения (RODC) позволяет развертывать службы Active Directory с ограниченной репликацией полной базы данных Active Directory для улучшения защиты на случай кражи или взлома сервера. Server 2008 - самая гибкая и надежная операционная система семейства Windows Server.

Благодаря новым технологиям, таким как установка основных компонентов сервера, PowerShell, инструментарий Windows Deployment Services, а также улучшенным сетевым технологиям и технологиям кластеризации, Server 2008 обеспечивает самую универсальную и надежную платформу Windows для всех имеющихся приложений и рабочей нагрузки. Диспетчер серверов ускоряет установку и настройку серверов и упрощает текущее управление серверными ролями из единой консоли. Windows PowerShell - новая оболочка с интерфейсом командной строки, поддерживающая более 130 командных средств (называемых командлетами) и встроенный язык программирования, позволяет администратору автоматизировать выполнение рутинных операций по управлению системами, особенно на нескольких серверах.

Вариант установки Windows Server Core (основные компоненты сервера) - новый вариант установки выбранных ролей, при котором развертываются только нужные компоненты и подсистемы без графического интерфейса пользователя, в результате чего создается сервер с высокой отказоустойчивостью, требующий меньше обслуживания и обновления.

Приложения, исполняющиеся в среде ОС Server 2008, могут быть протестированы с использованием инструментального средства Windows Application Verifier, которое позволяет выявить дефекты структур управления памятью и проблемы совместимости данного приложения с операционной системой. Кроме того, использование данного инструмента позволяет выявить возможные проблемы безопасности, которые могут возникнуть при функционировании приложения, такие как запись информации в неверный раздел реестра или каталог файловой системы. Использование механизма верификации приложений не позволяет полностью исключить возможные проблемы безопасности или совместимости приложений, но предоставляет возможность избежать большинства из них.

1.1.3 Windows Server 2012

Версия Windows Server 2012 предстает собой очередное поколение операционной системы Windows Server. При первоначальной загрузке она выглядит как любая другая версия Windows тот же экран консоли с панелью задач внизу. В варианте Windows Server 2012 система после загрузки выводит не чистый экран, а консоль диспетчера серверов (Server Manager) . Из этой консоли профессионал может добавлять серверные роли, настраивать параметры сервера и запускать средства управления т.е. делать все, что необходимо администратору Wndows. Как уже было сказано, Windows Server 2012 имеет Меtrо-интерфейс из Windows 8, и поэтому привычная кнопка Пуск в нижнем левом углу отсутствует. Вместо нее с правой стороны экрана выезжает "привлекательная" панель с рядом кнопок быстрого запуска (в том числе для поиска и для настройки параметров системы). За этой внешней оболочкой скрываются новые сервер, центр данных, облачные технологии и возможности, встроенные в Windows Server 2012. Различные роли в Windows Server 2012 обычно делятся на три следующие категории.

· Службы файлов и печати. В качестве сервера файлов и печати Windows Server 2012 предоставляет базовые службы, необходимые пользователям для хранения данных и вывода информации из сети. В Windows Server 2012 внесено несколько улучшений для повышения безопасности файлов и отказоустойчивости файлового сервера.

· Службы доменов. В средах предприятий, использующих сетевые возможности Windows, для централизации входной аутентификации обычно используется Active Directory. Служба Active Directory продолжает оставаться ключевым компонентом в Windows Server 2012, получив несколько расширений в базовой концепции внутреннего леса организации расширенные федеративные леса, которые позволяют каталогам Active Directory взаимодействовать друг с друом. Active Directory, федеративные леса, облегченные каталоги и т.п.

· Службы приложений. Windows Server 2012 предоставляет основу для установки таких бизнес·приложений, как Microsoft Echange, Microsoft SharePoint, SQL Server и т.д. Эти приложения изначально задуманы так, чтобы они были совместимы с Windows Server 2012 и использованы все преимущества новых технологий, встроенных в операционную систему. Некоторые приложения поставляются сразу с Windows Server 2012: Remote Desktop Services (Служба удаленного рабочего стола) для доступа к вычислительным процессам тонких клиентов; вспомогательные серверные службы вроде DNS и DHCP; и хостинг виртуального сервера.

Каждый последующий выпуск Windows Server содержит ряд новых серверных ролей для служб приложений, и в последних выпусках Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2 и Windows Server 2012 содержатся соответствующие обновления Active Directory. В отличие от перехода с Windows NT на Active Directory десять лет назад, когда потребовалась серьезная реструктуризация доменных функций, нововведения в Active Directory 2008 и Active Directory 2012 являются скорее эволюционными, чем революционными. А в 2008 R2 добавлено несколько возможностей, которые многие организации не реализовали до сих пор, и, конечно, дело с Windows Server 2012 будет обстоять примерно так же. Но все значительные усовершенствования в 2008 и A 2012 стоит рассмотреть вдруг в каких­то организациях нужны как раз эти возможности (обычно связанные с безопасностью, с политиками и управляемостью).

Вот эти новые возможности, введенные в Active Directory 2012.

· Корзина Active Directory позволяет администраторам легко отменять удаление объектов в Active Directory. Раньше в случае непреднамеренного удаления из Active Directory такого объекта, как пользователь, группа, контейнер организационной единицы и т.д., этот объект бесследно исчезал, и администратору приходилось создавать его с нуля, учитывая все соображения по его безопасности и уникальности. Теперь корзина позволяет администратору просто запустить восстановление и вернуть объекты в строй.

· Клонирование глобального каталога. В более ранних версиях Active Directory создать сервер глобального каталога (GC) можно было единственным способом: создать новый сервер и реплицировать на нем по сети данные из других GC. Для малых и средних организаций это не было проблемой, т.к. глобальный каталог обычно не содержит очень у много данных, поэтому вся репликация занимала несколько минут, максимум час. Даже в больших корпорациях сервер GC можно было репли­цировать по линии WAN за несколько часов, но и это еще терпимо. Однако по мере роста облачных сред, содержащих сотни тысяч и даже миллионы пользователей, время репликации в нескольких центрах данных выходит за все допустимые пределы. Клонирование в Windows Server 2012 позволяет организациям создать копию GC, послать ее на другой сайт и восстановить там весь сервер или только информацию, а затем реплицировать по глобальной сети лишь последние изменения (дельты).

· Управляемы учетные записи служб. Приложения в сети часто используют учетные записи служб, создаваемые для безопасного запуска базы данных, проведения поиска данных и индексации и выполнения фоновых задач. Однако в случае изменения организацией пароля какой-то из этих учетных записей, на всех серверах, где имеются приложения, использующие эту учетную запись, необходимо указать новый пароль. При работе в режиме Ative Dirctory, возможно такое выполнение идентификации и управления учетными записями служб, что изменение пароля для любой из них автоматически запускает процесс изменений на сервера приложений в организации.

· Контроль механизма аутентификации. Еще одной новой функциональной возможностью в Active Directory является улучшенная аутентификация по заявкам. Благодаря контролю механизма аутентификации, содержащаяся в маркере информация может извлекаться при попытках пользователя получить доступ к поддерживающему заявки приложению, и использоваться для авторизации на основе используемого пользователем метода регистрации. Это расширение будет использоваться будущими приложениями для усовершенствования аутентификации по заявкам в среде предприятия.

· Автономное присоединение к домену. Администраторам, которые создают образы систем, осложняет жизнь то, что система должна быть обязательно физически подключена к сети, прежде чем ее можно будет присоединить к домену. Автономное присоединение к домену позволяет выполнить предварительное присоединение системы к домену с помощью файла с записанными внутри него уникальными учетными данными системы. При необходимости присоединить к домену Active Directory клиентскую систему Windows или систему Windows Server вместо физического подключения этой системы к сети и присоединения ее к домену, администраторы могут использовать этот экспортированный файл.

1.2 Серверные операционные системы Linux

Системы Linux -- даже те, которые не используют SELinux-расширения -- теоретически позволяют распределять привилегии учетной записи суперпользователя по возможностям в соответствии со стандартом POSIX. Кроме того, спецификации характеристик можно назначить исполняемым программам, а затем программы при выполнении будут запрашивать заданные характеристики. По сути, это -- форма выполнения setuid-команд с нижним уровнем риска.

Подключаемые модули аутентификации (Pluggable Authentication Modules -- РАМ) образуют технологию аутентификации, а не технологию управления доступом. Другими словами, технология РАМ призвана искать ответ не на вопрос: Имеет ли право пользователь X выполнить операцию Y?, а на вопрос: Как узнать, что это действительно пользователь X? Технология РАМ -- это важное звено в цепи управления доступом в большинстве систем. Раньше пароли пользователей проверялись с помощью содержимого файла /etc/ shadow (или его сетевого эквивалента) в момент регистрации, чтобы можно было установить соответствующий UID-идентификатор для командной оболочки пользователя или оконной системы. В этом случае программы, выполняемые пользователем, вынуждены были принимать указанный UID на веру. В современном мире сетей, криптографии и устройств биометрической идентификации нужна более гибкая и открытая система. Поэтому и появилась технология РАМ. Технология РАМ -- это набор разделяемых библиотек, которые позволяют интегрировать различные низкоуровневые методы аутентификации. Администраторы указывают те методы аутентификации, которые (с их точки зрения) должна использовать система в соответствующих контекстах. Программы, которые собираются аутентифицировать пользователя, просто вызывают систему РАМ, а не реализуют собственные формы аутентификации. Система РАМ, в свою очередь, вызывает специальную библиотеку аутентификации, заданную системным администратором.

Несмотря на наличие описанных выше превосходных возможностей операционных систем, в большинстве узлов для задач системного администрирования по-прежнему используется учетная запись суперпользователя. Многие жалобы на традиционную систему имеют реальную почву, но и альтернативным вариантам присущи серьезные проблемы. Поэтому особое значение приобретают такие дополнительные программные инструменты, как sudo (подробнее чуть ниже), которые в некоторой степени позволяют преодолеть разрыв между критериями простоты использования и безопасности. Часто для принятия решений в особых обстоятельствах используются возможности POSIX или средства управления доступом на основе ролей (например, когда необходимо разрешить переустановку принтера или демона каждому, кто работает в конкретном отделе), в то время как при решении каждодневных задач ваша административная команда продолжает полагаться на утилиту sudo и учетную запись суперпользователя. В некоторых случаях (например, если это оговорено в контракте) для узлов необходимо использовать такие мощные и “ударопрочные” системы, как SELinux. Поскольку доступ с правами суперпользователя является обязательным условием системного администрирования и центральной точкой для безопасности систем, очень важно правильно пользоваться правами и обязанностями учетной записи root.

Менеджер устройств udev опирается на набор правил, определяющих возможности управления устройствами и присваивания им имен. Стандартные правила хранятся в каталоге /lib/udev/rules.d, а локальные -- в каталоге /etc/udev/rules.d. Вам не нужно редактировать или удалять стандартные правила -- их можно игнорировать или переопределить путем создания нового файла стандартных правил с прежним именем в пользовательском каталоге правил. Главным файлом конфигурации для менеджера udev является файл /etc/udev /udev.conf. Файлы udev.conf в наших примерах дистрибутивов содержат только комментарии, за исключением одной строки, которая позволяет выполнять регистрацию ошибок. Жаль, но из-за политических разногласий между дистрибьюторами и разработчиками совместная деятельность дистрибьюторов на ниве создания правил оставляет желать лучшего. Многие имена файлов в каталоге стандартных правил не меняются при переходе от дистрибутива к дистрибутиву, в то время как содержимое этих файлов претерпевает существенные изменения. Файлы правил именуются в соответствии с шаблоном nn-описание.rules, где nn -- обычно двузначное число. Файлы обрабатываются в лексическом порядке, поэтому меньшие числа обрабатываются первыми. Файлы из двух каталогов правил объединяются до того, как демон менеджера udev, udevd, проанализирует их. Суффикс .rules обязателен -- без него файлы игнорируются. Правила задаются в таком формате.

условие, [условие, ...] назначение [,назначение ...]

Здесь элемент условие определяет ситуации, в которых должно применяться данное правило. Каждое выражение условия состоит из ключа, знака операции и значения. Например, в качестве потенциального компонента правила может использоваться условие ATTR{size}="1974271", отбирающее все устройства, атрибут size которых в точности равен значению 1974271.

В течение последних трех десятилетий широкое распространение получила четвертая версия протокола TCP/IP, известная также под именем IPv4. Она использует четырехбайтовые IP-адреса. Современная версия, IPv6, расширила адресное пространство до 16 байт, а также учла опыт использования версии IPv4. В нее не были включены возможности протокола IPv4, которые оказались не очень нужными. Это позволило ускорить работу протокола и облегчило его реализацию. Кроме того, версия IPv6 объединила системы безопасности и аутентификации в рамках одного базового протокола. Все современные операционные системы и многие сетевые устройства уже поддерживают протокол IPv6. Однако в реальности степень активного использования протокола IPv6 остается практически нулевой.3 Опыт показывает, что администраторам лучше было бы отложить использование протокола IPv6 на как можно более долгий срок. В конце концов все будут вынуждены перейти на протокол IPv6, но на это потребуется еще несколько лет. В то же время этот переход не настолько далек, чтобы не учитывать его при покупке новых сетевых устройств. Приобретая новое оборудование, настаивайте на том, чтобы оно поддерживало протокол IPv6. Разработка протокола IPv6 была в большой степени мотивирована беспокойством о том, что адресное пространство протокола IPv4 практически исчерпано. Это действительно так: прогнозы показывают, что современная система выделения адресов в протоколе IPv4 примерно в 2011 году испытает коллапс. (См. сайт ipv4.potaroo.net, который обновляется ежедневно.) И все же адаптация протокола IPv6 в Интернете в ближайшее время не предвидится.

Система TCP/IP располагает средствами поддержки целого ряда физических сетей и транспортных систем, включая технологии Ethernet, Token Ring, MPLS (Multiprotocol Label Switching), беспроводную технологию Ethernet, а также системы с последовательными соединениями. Управление аппаратными устройствами осуществляется на канальном уровне архитектуры TCP/IP, а протоколам более высоких уровней неизвестно, как именно используются аппаратные средства. Данные передаются по сети в виде пакетов, которые имеют максимальный размер, определяемый ограничениями канального уровня. Каждый пакет состоит из заголовка и полезного содержимого. Заголовок содержит сведения о том, откуда прибыл пакет и куда он направляется. В него могут также включаться контрольные суммы, информация, характерная для конкретного протокола, и другие инструкции, касающиеся обработки пакета. Полезное содержимое -- это данные, подлежащие пересылке. Название базового блока передачи данных зависит от уровня протокола. На канальном уровне это кадр, или фрейм, в протоколе IP -- пакет, а в протоколе TCP -- сегмент. Мы будем придерживаться универсального термина “пакет”. Готовящийся к отправке пакет передается вниз по стеку протоколов, и каждый протокол добавляет в него собственный заголовок. Сформированный пакет одного протокола становится полезным содержимым пакета, генерируемого следующим протоколом. Эта операция называется инкапсуляцией. На принимающей стороне инкапсулированные пакеты восстанавливаются в обратном порядке при прохождении вверх по стеку. Например, датаграмма (пакет UDP), передаваемая по сети Ethernet, упакована в трех различных “конвертах”. В среде Ethernet она “вкладывается” в простой физический фрейм, заголовок которого содержит сведения об аппаратных адресах отправителя и ближайшего получателя, длине фрейма и его контрольной сумме (CRC). Полезным содержимым Ethemet-фрейма является IP-пакет. Полезное содержимое IP-пакета -- это UDP-пакет, и, наконец, полезное содержимое UDP-пакета состоит из собственно данных, подлежащих передаче.

1.3 Программное обеспечение для создания плана локальной сети

Для создания карты локальной сети я выбрал программу CADE.

Рис. 1. Начальное окно программы CADE

CADE довольно хорошая CAD-система для создания 2D схем. На официальном сайте авторы пишут, что программа имеет базовую функциональность Visio от Microsoft. С помощью программы можно создавать диаграммы сетей, потоков, схем, карт, UML-диаграмм, блок-схем алгоритмов. Программа имеет множество стандартных элементов: различные линии, дуги, эллипсы, текст, изображения

У каждого объекта имеется большое количество свойств, таких как: цвет линий, цвет фона, положение. Для проектирования электрических схем имеется множество стандартных элементов. Для создания планов и чертежей CADE предлагает различные стандартные строения: дома, магазины, стадионы.

CADE можно использовать и как обычный графический векторный редактор, и как инструмент для публикации чертежей в Интернете. Уникальной особенностью программы является возможность просматривать и редактировать чертежи в браузере. При публикации обеспечивается возможность совместно работать над документами. Опубликованный чертеж можно просматривать без использования CADE, но для редактирования необходим CADE.

Управлять доступными чертежами можно и через web интерфейс, и через windows интерфейс CADE. CADE легко интегрируется как в новое, так и в существующее web или windows приложение.

В целом программа CADE производит хорошее впечатление. Она подходит для решения большого круга задач по созданию чертежей и планов. Недостатки также отмечаются, например не самые удобные методы предлагаются для объединения объектов и их манипуляции.

1.4 Программное обеспечение для управления Интернет-кафе

1.4.1 Программа ClubTimer 2.8.2

ClubTimer Программа предназначена для управления компьютерным клубом и интернет кафе. Она обеспечивает учет времени работы посетителей (клиентов), расчет стоимости сеансов, бронирование времени. Имеет возможность вести базу клиентов с системой накопительных скидок, а так же позволяет организовать работу со встроенными денежными счетами клиентов (личными карточками). Все компьютеры клуба находятся под постоянным контролем и автоматически блокируются по истечению времени сеансов. ClubTimer имеет систему задания прав для операторов клуба, что позволяет ограничить доступ к любым его компонентам. Все результаты работы (статистика работы компьютеров, лог-файлы) шифруются, и могут быть предоставлены только пользователю, имеющему соответствующие права. Сервер и программа администрирования могут находиться на разных компьютерах. Имеется встроенный proxy-сервер для организации подсчета трафика. В операционных системах Win NT/XP сервер работает как сервис, что обеспечивает повышенную надежность.

Основные характеристики программы ClubTimer:

· контроль состояния компьютерного зала;

· учет времени работы посетителей;

· подсчет интернет трафика и блокирование интернет трафика для определенных типов сеансов;

· удаленное управление задачами на клиентских компьютерах;

· захват изображения с клиентских компьютеров;

· удаленная настройка ограничений доступа к компьютерам для клиентов;

· построение графиков работы программ на клиентских компьютерах;

· построение диаграмм распределения машинного времени среди программ, выполняемых на клиентских компьютерах;

· звуковое информирование администратора и посетителей;

· задание различных типов сеансов;

· разделение компьютеров на группы

· расчет стоимости сеансов, с возможностью применения гибкой системы тарифов;

· управление состоянием сеансов (простановка, продление, закрытие, перенос на другой компьютер);

· расчет сдачи или доплаты при досрочном завершении работы или её продлении;

· ведение базы клиентов и применение системы накопительных скидок;

· возможность ведения личных денежных счетов клиентов;

· система разделения прав для операторов клуба;

· ведение подробной статистики, и вывод различных отчетов (за день, смену, месяц);

· построение различных диаграмм по результатам статистики;

· экспорт статистики в MS Excel;

· постоянный контроль присутствия клиентской части программы на всех компьютерах клуба;

· шифрование всех результатов работы программы;

· удаленное управление сервером программы;

· гибкая настройка интерфейса управляющей программы.

построение локальный сеть администрирование

Рис. 2. Окно администратора программы ClubTimer

Рис. 3. Окно клиентской части программы ClubTimer

1.4.2 Программа Компьютерный Зал 4.14

Компьютерный Зал программа предназначена для управления компьютерным клубом, администрирования интернет-кафе.

Основные задачи программы: контроль оплаченного времени, сетевого трафика, контроль печати, контроль работы администраторов. Компьютеры, за работу с которыми не заплачено, находятся в заблокированном состоянии. Ведутся подробные отчеты о работе клуба, надежно защищенные от редактирования. Рейтинги популярности используемых клиентами программ (игр). Парольная система доступа к отчетам с различными уровнями доступа (хозяин клуба, администратор). Возможен доступ к отчетам через Интернет.

Благодаря встроенному интеллектуальному анализу отчетов, хозяин клуба может легко выявить нечестного работника. Использование множества вспомогательных средств существенно облегчает труд администраторов. Голосовое оповещение об истечении оплаченного времени, текстовое об оставшемся (отработанном). Учет любых дополнительных услуг (печать на принтере, сканирование, запись дисков, бар,...). Запрет запуска заданных программ позволит избежать порчи компьютера посетителями клуба.

Различные режимы работы программы: игры, Интернет, оплата сразу или по таймеру, ночь, полночи, со скидкой. Отдельно учитывается бесплатная работа за компьютерами, например, когда администратору необходимо настроить клиентский компьютер. Возможность запретить использование Интернета в режиме игр, настраиваемый блокировщик Интернет портов. База данных постоянных клиентов клуба (статистика работы, разделение по группам, назначение группам скидок,...).

Учтено множество мелочей: время на настройку компьютера, округление оплаты, смена тарифов в заданное время суток, автоматические скидки и т.д. Программа постоянно совершенствуется на основе рекомендаций приходящих от хозяев и администраторов игровых/Интернет залов (первая версия программы появилась в 2000 году).

Рис. 4. Окно администратора программы Компьютерный Зал

Глава 2. Изучение тонкостей построения локальной сети и настройки сетевого оборудования

Аппаратное обеспечение является основой ЛВС и определяет вычислительную мощность ЛВС в целом. Все аппаратное обеспечение можно разделить на вычислительные установки, кабельное, канало и сетеобразующее, периферийное и дополнительное оборудование.

Вычислительные установки (далее ВУ) служат для выполнения основных вычислительных задач, т.е. задач по хранению и обработке информации. Вычислительные установки можно разделить на две большие группы: серверы и рабочие станции.

Серверы Сервер (Server) - это вычислительная установка, которая служит преимущественно для совместного использования его информационно-вычислительных ресурсов, к которым относятся, прежде всего, центральный процессор или процессоры (например, если это SMP-система), оперативная и внешняя память (прежде всего, жесткие диски). Основные требования к современному серверу: Масштабируемость (Scalability) - возможность наращивания мощности ВУ (количество и быстродействие процессоров, объем оперативной и внешней памяти) для пропорционального увеличения скорости и плотности (определенное количество запросов в единицу времени) обработки запросов, а также объемов хранимой информации. Отказоустойчивость (Intolerance) - возможность системы полностью восстанавливать свою работоспособность при аппаратных сбоях и высокая доступность (High Level of Availability) - возможность системы продолжать обслуживание запросов при аппаратных сбоях. Обеспечивается дублированием (Duplexing) основных аппаратных компонентов ВУ, чаще всего выходящих из строя (обычно имеющих механические части): источников питания; вентиляторов; жестких дисков, а также избыточностью (Redundancy) хранящейся информации. Управляемость (Manageability) - возможность удаленного управления, сбора сведений о работе подсистем сервера. Обеспечивается специальными программно-аппаратными комплексами, разрабатываемыми и поставляемыми производителями серверов (Com?paq Insite Manager, Digital ServerWorks, IBM NetFinity). Для обеспечения отказоустойчивости и высокой доступности в современных серверах используются следующие технологии и компоненты: Горячая замена компонент (Hot Swapping) - позволяет менять компоненты аппаратного обеспечения, не отключая электропитания от ВУ. Есть решения для жестких дисков, источников питания, вентиляторов и плат расширения. ОЗУ с хранением избыточной информации: память с паритетом (Parity Checking) - обеспечивается обнаружение однократных ошибок в ОЗУ; ECC-память (Enhanced Correction Code - улучшенный код коррекции), обеспечивается исправление однократных ошибок и обнаружение двукратных ошибок в ОЗУ. Массивы независимых резервных дисков (Redundant Array of Independent Disks / RAID). Применяются как в корпоративных серверах, так и серверах масштаба рабочей группы для обеспечения отказоустойчивости внешней памяти. Классификация по способу исполнения: Аппаратный RAID. Существует две реализации: 1) в виде хост-адаптера - вместо SCSI-адаптера шина со SCSI-дисками подключается к RAID-адаптеру; 2) SCSI-to-SCSI - такой RAID является обычным SCSI-устройством с точки зрения SCSI-адаптера, при этом можно организовать более емкую внешнюю память, являющуюся отказоустойчивой. Программный RAID. Реализуется системным ПО на уровне ядра ОС. 15 Классификация по принципу функционирования: RAID0 - разделение; RAID1 - зеркалирование (дублирование) данных; RAID3 - разделение данных с избыточностью (с выделенным диском четности); RAID5 - разделение данных с избыточностью (с равноправными дисками, т.е. информация о четности размыта по дискам). Кластерные технологии (Clustering). Кластер - это объединение двух и более ВУ (точнее, пары «процессор+оперативная память»), называемых узлами кластера, для работы с общей внешней памятью. При выходе из строя одного из узлов кластера, остальные узлы кластера берут на себя нагрузку по обслуживанию клиентских подключений. Для клиентов кластер выглядит как один узел сети. Типичный сервер масштаба предприятия:

· архитектура RISC (Sparc, Alpha, PowerPC, Pentium Pro, Pen?tium II Xeon, Pentium III Xeon).

· поддержка симметричной многопроцессорности (Symmetric MultiProcessing / SMP) - 2 и более процессоров.

· 128 и более Мб ECC -памяти.

· 36 и более Гб внешней памяти с возможностью горячей замены, объединенных в RAID-массив.

· высокоскоростная системная шина и шина данных (на частоте 100МГц и выше).

· высокоскоростной интерфейс с сетью (технологии FDDI, FastEthernet, ATM) с использованием специализированных адаптеров (резервный порт, дополнительная память, интеллектуальный процессор).

Рабочая станция (Workstation) - это вычислительная установка, которая преимущественно используется как индивидуальное рабочее место пользователя ИВС и служит точкой входа в ИВС. Основные требования к рабочей станции: Удобство работы (Convenience) - обеспечивается, прежде всего, установкой и поддержкой высокоскоростной графической подсистемой ввода/вывода (графическая плата, монитор, мышь). Управляемость (Managability) - обеспечивается ПО, разрабатываемым и поставляемым производителями рабочих станций, а также независимыми производителями (Intel LANDesk ClientManager, Digital ClientWorks).

Типичная рабочая станция:

· архитектура PC (Pentium, Pentium Pro, Pentium II) или архитектура Mac(PowerPC).

· 64 и более Мб оперативной памяти.

· 4 и более Гб внешней памяти.

· высокоскоростная системная шина, шина данных и шина графического порта (PCI, AGP).

· 4 и более Мб памяти на графической плате.

· Высокоскоростной интерфейс с сетью (Ethernet, FastEthernet, ATM). 15”или 17” - монитор.

Помимо общеизвестного стандарта на рабочие станции Personal Computer (PC), впервые предложенного компанией IBM и альтернативного стандарта Macintosh, предложенного компанией Apple, сегодня появились новые спецификации: NetPC и Network Computer. Основной целью выдвижения этих спецификаций явилось желание упростить сопровождение рабочих станций ИВС и реализовать сетецентрический подход в организации ИВС и управлении ресурсами ИВС. Новые спецификации призваны также стандартизовать функции удаленной загрузки, удаленного запуска, установки и настройки компонент программного обеспечения. 1.1.2. Кабельное оборудование Совместное использование ресурсов ИВС подразумевает прежде всего физическую связанность этих ресурсов. Кабельное оборудование (или кабельная система) представляет собой те самые «веревки», которые связывают воедино разрозненные ВУ и другое оборудование ИВС (см. далее). Кабельное оборудование представлено кабелями различных типов, а также специальными розетками и вилками для подключения кабельных сегментов друг к другу и к сетевому оборудованию. 17 Распространенные типы кабелей: Коаксиальный кабель (Coaxial Cable) - представляет собой изолированную медную жилу, помещенную в медную оплетку, покрытую гибкой изоляционной оболочкой. Используется для построения сети по топологии «шина».

Для согласования используются резисторы в виде «терминаторов». В частности, для сетей на базе технологии Ethernet применяются терминаторы с сопротивлением 50 Ом. С коаксиальным кабелем используются специализированные T-коннекторы для стыковки сегментов кабельной системы и подключения к ВУ. Достоинства: наружная оплетка должна быть хорошо заземлена, разрыв любой части сетевого кабеля приводит к выходу из строя всего сегмента сети. Недостатки: простота и дешевизна развертывания (не требуется коммутационное оборудование). Кабель на основе «витых пар» (Twisted Pairs Cable) - представляет собой изолированные медные провода, попарно скрученные и заключенные в гибкую оболочку. Существует неизолированный (UTP) и изолированный (STP) варианты данного типа кабеля. В последнем случае скрученные пары проводов заключаются в медную оплетку, которая заземляется. Характеризуется так называемой категорией, в частности, для сетей на базе технологии Ethernet допускается использование кабеля категории 3 и выше. С кабелем данного типа используются вилки и розетки стандарта RJ-45. Используется для построения сети по топологии «звезда». Чаще всего применяется для подключения ВУ к коммутационному оборудованию, а также для каскадного соединения элементов коммутационного оборудо-вания. Достоинства: повышенная защищенность, не требует заземления кабеля (справедливо для UTP), простота локализации неполадок в сети, легкость наращивания без остановки работы сети. Недостатки: большие расходы кабеля, дополнительные расходы на коммутационное оборудование. Оптоволоконный кабель (Fiber Optical Cable) - представляет собой стеклянную жилу - «световод», заключенную в гибкую оболочку. Используется для построения сети по топологии «точка-точка». Применяется для построения магистралей, т.е. создания каналов 18 связи между удаленными частями сети, а также для подключения серверов. Существуют две разновидности данного кабеля: - многомодовый оптоволоконный кабель - допускается передача нескольких пучков света - «мод» - по одному световоду, при этом обеспечивается дальность связи до 2 км; - одномодовый оптоволоконный кабель - вследствие меньшего диаметра световода возможна передача только одного пучка света, при этом обеспечивается дальность связи до 80 км (теоретически возможная). Достоинства: повышенная защищенность, не требуется заземление кабеля, способность обеспечивать связь на больших расстояниях. Недостатки: сложность прокладки и монтажа, дорогое оконечное оборудование.

Каналом сетеобразующее оборудование (или просто «сетевое оборудование») - это оборудование для сопряжения кабельной системы ИВС с ВУ, а также различных частей кабельной системы. Каналообразующее оборудование обеспечивает функции канального уровня модели OSI для организации сети, а сетеобразующее - функции канального и сетевого уровня модели OSI. Сетевое оборудование можно разделить на две группы: Оконечное оборудование. К оконечному оборудованию относятся сетевые платы и модемы, которые устанавливаются в ВУ и обеспечивают подключение ВУ к сети.

К коммутационному оборудованию относятся концентраторы, мосты и коммутаторы, маршрутизаторы, которые служат для связи частей кабельной системы в единую сетевую инфраструктуру. Оконечное оборудование Рассмотрим далее каждый вид оконечного сетевого оборудования отдельно: Сетевая плата (Network Interface Card) - служит для поключения отдельно стоящей ВУ к ЛВС. Различают сетевые платы по типу реализуемой технологии передачи данных: Ethernet, FastEthernet, 19 Token-Ring и т.д.; по типу поддерживаемого слота расширения: ISA, EISA, MicroChannel, PCI; по типу поддерживаемого кабеля: TP, Coax, Combo (TP&Coax). Модем (Modem) - служит для подключения отдельно стоящей ВУ к ГВС. Различают модемы по типу генерируемого сигнала: аналоговые (Analog), цифровые (ISDN, xDSL); по типу используемой среды передачи: кабельные модемы и радиомодемы; по типу поддерживаемых стандартов: V.90, V.34, V.32, V.22 и т.д.; по варианту исполнения: внутренние (устанавливаются в слот расширения и имеют встроенный последовательный порт) и внешние (подключаются к имеющемуся последовательному порту ВУ). Коммутационное оборудование. Рассмотрим далее каждый вид коммутационного сетевого оборудования отдельно: Концентратор служит для:

· регенерации принимаемых пакетов

· отсеивания искаженных кадров

· согласования сегментов сети с использованием разных типов кабелей

· автоматического разделения зацикливаний в сегменте путем отключения портов

· разделения на домены коллизий узлов сети (для коммутирующих концентраторов).

Концентраторы различаются по типу поддерживаемой технологии передачи данных: Ethernet, FastEthernet, Token-Ring, а также характеризуются количеством имеющихся портов, т.е. гнезд для подключения кабельных сегментов. Концентраторы относятся к каналообразующему оборудованию. Мост/коммутатор служит для:

· обеспечения согласования разных технологий передачи данных (Ethernet/FastEthernet);

· создания переключаемых каналов между узлами/сегментами сети (только для коммутаторов);

· организации виртуальных ЛВС (только для коммутаторов). ВЛВС создаются для защиты портов коммутатора от широковещательных сообщений (порты одной ВЛВС не видят порты другой 20 ВЛВС при отсутствии маршрута между этими ВЛВС, обеспечиваемого маршрутизатором).

Мосты и коммутаторы также относятся к каналообразующему оборудованию. (!) Суммарный объем трафика не может превысить пропускной способности коммутатора. Проблема потери коммутатором пакетов связана с коллизиями на выходном порту коммутатора. Существует несколько правил, решающих проблему потери пакетов: 1) Для сглаживания трафика на входящих портах необходимо использовать буферную память, которая будет сглаживать восходящие пики входящего трафика. В насыщенных сетях рекомендуется использовать коммутаторы с настраиваемой буферной памятью большого объема. 2) Некоторые коммутаторы могут предупреждать потерю пакетов, включая механизм создания искусственных коллизий на портах, создающих львиную долю трафика. Данная технология работает только для сетей Ethernet. 3) При организации сети на базе коммутаторов необходимо следить, чтобы «выходные порты» имели пропускную способность с запасом (100Mb - в магистраль против 10Mb для портов-клиентов; 1Гб - магистраль против 100Mb для портов-клиентов).

Маршрутизатор - обеспечивает физическую связь нескольких ЛВС и маршрутизацию пакетов между ЛВС, а также поддержку различных технологий и топологий организации сети. Маршрутизаторы относятся к сетеобразующему оборудованию. Возможности большинства современных коммутаторов и маршрутизаторов ограничиваются ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ самой сети. Если для связи аппаратного обеспечения ИВС используются модемы и маршрутизаторы, и компоненты ИВС разнесены в пространстве, то комплекс аппаратных средств ИВС будем называть глобальной вычислительной сетью (ГВС), в противном случае - локальной вычислительной сетью.

Периферийное оборудование - это оборудование, расширяющее функциональные возможности ВУ (прежде всего функциями ввода/вывода). Периферийное оборудование подключается прямо к ВУ посредством специализированных интерфейсов, либо посредством каналом сетеобразующего оборудования. Включает мониторы, клавиатуры, мыши, принтеры, сканеры, дисковые массивы и т. п. Монитор - устройство для вывода (отображения) информации в реальном масштабе времени. Принтер - устройства для вывода информации путем создания твердых (бумажных) копий электронных документов. Последнее время наметилась тенденция использовать сетевые принтеры - принтеры, напрямую подключенные к сети, а не через порт ВУ. Клавиатура и мышь - традиционные устройства для ввода информации с использованием графического интерфейса ОС. Сканер - устройство для ввода информации с документов методом анализа и распознавания. Примеры специализированных интерфейсов: PC-Video, Mac-Video, AT-Keyboard, PS/2 Keyboard, RS-232C (через последовательный порт), Centronix (через параллельный порт), PS/2 Mouse, USB, SCSI. Специализированные серверы для совместного использования некоторых категорий периферийного оборудования (прежде всего, принтеров), а также некоторых специфических ресурсов (внешняя память на CD-ROM), разрабатываются ВУ, ориентированные на обслуживание указанных функций. Такие ВУ называются специализированными серверами. В специализированных серверах применяется встроенное ПО (в том числе, встроенные ОС), обеспечивающее реализацию соответствующих функций. Примеры специализированных серверов: Сервер CD-ROM или дисковый массив - ВУ, к которой подключено большое количество накопителей CD-ROM или обычных жестких дисков. Используется как хранилище справочной и другой информации. Совместимы со службами совместного использования ресурсов файловой системы сетей NetWare и Microsoft Network. 22 Cервер печати - ВУ, в которую на микропрограммном уровне встроена поддержка функции сервиса печати, совместимого с Novell Netware, Windows NT/LAN Manager или UNIX LPR/LPD. Такой подход разгружает универсальный сервер рабочей группы или предприятия, а также значительно увеличивает производительность сервиса печати. Факс-сервер - функции отправки и приема факсимильных сообщений встраиваются на микропрограммном уровне в ВУ и обеспечивается доступ к данному сервису с любой рабочей станции сети. Иногда интегрируется с сервером печати.

...