Разработка локальной сети здания с использованием технологии Firewall

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

Кафедра вычислительной техники и информационных систем

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Сетевые технологии»

на тему «Разработка локальной сети здания с использованием технологии Firewall»

Студент ИС2-152-ОБ группы Холиков Я.Р.

Руководитель, доцент Аникеев Е.А.

Воронеж 2018



Оглавление

Введение

1. Задачи локальной сети организации и средства их решения

2. Аппаратные средства локальной сети организации и средства их решения

3. Контроль и фильтрация трафика (персональное задание)

4. Логическая конфигурация сети

5. Стоимость аппаратных средств и средств передачи локальной сети

Заключение

Библиографический список

локальный трафик конфигурация сеть



Введение

Целью данной курсовой работы является разработка локальной сети здания с использованием технологии Firewall, которая отвечает поставленным требованиям.

Межсетевой экран (МСЭ) - это устройство обеспечения безопасности сети, которое осуществляет мониторинг входящего и исходящего сетевого трафика и на основании установленного набора правил безопасности принимает решения, пропустить или блокировать конкретный трафик.

Межсетевые экраны используются в качестве первой линии защиты сетей уже более 25 лет. Они ставят барьер между защищенными, контролируемыми внутренними сетями, которым можно доверять, и ненадежными внешними сетями, такими как Интернет.

Курсовая работа состоит из введения, 5 разделов, заключения и библиографического списка. Она содержит 6 рисунков, 7 таблиц. Объём курсовой работы - 20 страниц машинного текста. Библиографический список включает 3 наименования.



1. Задачи локальной сети организации и средства их решения

Целью разработки локальной сети является обеспечение единого информационного пространства организации и обеспечение работы необходимых сетевых сервисов. Это обуславливает необходимость решения следующих задач:

Передача данных между узлами.

Связь между узлами в здании А

Контроль и фильтрация сетевого трафика

Доступ к сети Интернет.

Стоимость аппаратных средств и средств передачи локальной сети

Число узлов и их расположение таковы, что один коммутатор использовать невозможно, поэтому сеть будет содержать несколько сегментов, соединённых коммутаторами.

Для обеспечения беспроводного доступа в здании А используем маршрутизатор стандарта IEEE 802.11 (Wi-Fi), подключённый к проводной локальной сети.

Контроль и фильтрация сетевого трафика обеспечиваются межсетевым экраном (Firewall).

Четвёртой задачей является доступ в Интернет. Для этого будет использован маршрутизатор .

Полной перечень задач локальной сети и средств их решения представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Задачи ЛС и средства их решения

№	Задача	Решение
1	Создание проводной среды передачи данных между узлами	Несколько сегментов, соединённых коммутаторами.
2	Обеспечение связи между зданиями А и Б	Волоконно-оптический кабель
3	Беспроводной доступ к сетевым сервисам	Маршрутизатор стандарта IEEE 802.11 (Wi-Fi)
4	Обеспечение доступа в Интернет	Маршрутизатор (Router),
5	Контроль и фильтрация сетевого трафика	Межсетевой экран (Firewall).

2. Аппаратные средства локальной сети организации и средства их решения

В здании A расположено 50 рабочих станций, сетевой принтер и роутер, обеспечивающий доступ в Интернет. Для подключения этих 10 устройств и соединения сегментов сети здании А с этажами А2,А3,А4 используем коммутатор на 24 портов.

На этаже А1 находятся 10 помещений. В нем расположено 1 рабочая станция и сетевой принтер. Для соединения сегментов сети этажа A2 используем коммутатор на 8 портов На этаже А2 находятся пять помещений. В нем расположено 2 рабочие станций и сетевой принтер. Для подключения этих 3 устройств и соединения сегментов сети этажа А используем коммутатор на 8 портов. На этаже А3 находятся десять помещение. В нем расположено 2 рабочих станций и беспроводной доступ. Для подключения этих устройств и соединения сегментов сети этажа A1 используем коммутатор на 8 портов. На этаже А4 находятся 10 помещений. В комнатах 1 - 3 расположено по 1 рабочей станций так же в комнате 1 находится хранения файлов. Для подключения этих 4 устройств и соединения сегментов сети этажа А1 используем коммутатор на 8 портов.

Таблица 2 - Рекомендуемые наименования устройств

Тип узла	Полное наименование	Сокращение
Рабочая станция	Workstation	WS
Маршрутизатор	Router	Router
Маршрутизатор Wi-Fi	Router Wi-Fi	Wi-Fi
Принтер	Printer	Prn
Многофункциональное печатающее устройство	Multifunctional print device	MPD
Файл-сервер	File-Sever	FSrv
ИБП	AP	AP



Рисунок 1 - План А1

Рисунок 2 - План А2

Рисунок 3 - План А3

Рисунок 4 - План А4



Рисунок 5 - Общий план

Таблица 3- Узлы локальной сети

Имя устройства	Тип	Размещение	Марка и данные	Назначение
MPDA1r7.1	Сетевой принтер	А1	HP LaserJet Pro MFP M125rnw Интерфейсы: Ethernet (RJ-45), Wi-Fi, USB 2.0, AirPrint	Сетевой принтер
MPDA1r7.2	Сетевой принтер	А1	Kyocera ECOSYS P2035D Интерфейсы: Ethernet Wi-Fi, USB 3.0	Сетевой принтер
FSrvA2r2.1	Файловый сервер	А2	SynologyDS216play 2 HDD 2.5"/3.5" 2 HDD 3.5" SATA 3Gb/s / EXT2, EXT3, FAT32 NTFS, FAT32 RAID 0, RAID 1 Ethernet 1000 Мбит/с	Сервер хранения файлов
WSA1r1.1 - WSA4r5.1	Рабочая станция	A1-A4	Процессор Intel Pentium G4560 Рабочие станции Оперативная память DIMM, DDR4 4096 Мб 2133 МГц Жёсткий диск 500 Гб, 7200 об/мин, SATA III Монитор Монитор ЖК BenQ GL2023A Black 19.5", Подключение к сети Gigabit Ethernet	Рабочие станции

Организация размещается в здании. В здании на первом этаже расположена приёмная и администрация содержащие 2 рабочие станции. Адресное пространство включает в себя 1 подсеть.



Таблица 4 - Сетевые устройства и кабели

Имя	Тип	Размещение	Марка и данные	Назначение
SWA1r7.1	Switch	A1	ZyXEL ES1100-24	Коммутатор этажа А1
SWA2r7.1	Switch	A2	ZyXEL ES1100-DE	Коммутатор этажа А2
SWA37.1	Switch	A3	ZyXEL ES1100-EE	Коммутатор этажа А3
SWA4r7.1	Switch	A4	ZyXEL ES1000-SE	Коммутатор этажа А4
Wi-FI	Беспроводной доступ	A-1	Роутер Xiaomi Mi WiFi Router 3 WAN-порт (вход инета):LAN Подключение:LAN 2 порта, 100 Мбит/сек Wi-Fi:802.11g, 802.11n, 802.11aс Частотный диапазон:2.4 ГГц, 5 ГГц, Dual-band Антены и сигнал:4 антен(ы), несьемны	Беспроводной доступ
роутер	WIFI	A3	Model Name: D-Link Router Model Number: DIR-615 Device Name: D-Link Systems DIR-615	Беспроводного интернет

Всего во всех помещениях имеется 30 рабочих станций, 8 коммутатора, 1 файл-сервер, 2 сетевых принтера, 1 маршрутизатор доступа к сети Интернет, 1 маршрутизатор беспроводного доступа..

3. Контроль и фильтрация трафика (персональное задание)

Firewall переводится с английского как «огненная стена». Суть этой «стены» - защита компьютера, локальной сети или отдельных узлов от внешних атак, вредоносного программного обеспечения, фильтрация входящих и исходящих пакетов данных, обеспечение дополнительной безопасности при работе в сети.

Базовая, совершенно необходимая защита подключения корпоративной сети к сети Интернет;

уменьшение рисков атак и компрометации ресурсов вашей сети;

соответствие требованиям законодательства, в том числе ФЗ-152.

Виды Firewall

Сетевые фильтры подразделяются на разные типы, в зависимости от своих характеристик и выполняемых функций. Это могут быть:

Коммутаторы;

Фильтры сетевого уровня с анализом IP-адреса отправителя и получателя;

Шлюзы для контроля состояния канала сеансового уровня;

Шлюз прикладного уровня (прокси-сервер);

Брандмауэр с динамической фильтрацией входящих и исходящих пакетов.

Сетевые фильтры подразделяются на разные типы, в зависимости от своих характеристик и выполняемых функций. Это могут быть:

Фильтры сетевого уровня с анализом IP-адреса отправителя и получателя; Шлюзы для контроля состояния канала сеансового уровня;

Шлюз прикладного уровня (прокси-сервер);Брандмауэр с динамической фильтрацией входящих и исходящих пакетов.

Вывод Использование Firewall, несомненно, приносит существенную пользу, но в то же время ощутимо увеличивает время отклика сети и снижает ее пропускную способность, так как на фильтрацию всех пакетов требуется определенное время. Необходимо сказать, что сетевой фильтр не защитит компьютер от загружаемого непосредственно пользователем вредоносного программного контента (вирусов), а также от утечки персональных данных. Для этих целей рекомендуется использовать антивирусы и соблюдать условия конфиденциальности в сети.

Межсетевой экран может быть выполнен аппаратно или программно. Конкретная реализация зависит от масштаба сети, объема трафика и необходимых задач. Наиболее распространенным типом Брандмауэров является программный. В этом случае он реализован в виде программы, запущенной на конечном ПК, либо пограничном сетевом устройстве, например маршрутизаторе. В случае аппаратного исполнения Firewall представляет собой отдельный сетевой элемент, обладающий обычно большими производительными способностями, но выполняющий аналогичные задачи. Firewall позволяет настраивать фильтры, отвечающие за пропуск трафика по следующим критериям:

IP-адрес. Как известно, любое конечное устройство, работающее по протоколу IP должно иметь уникальный адрес. Задав какой-то адрес либо определенный диапазон можно запретить получать из них пакеты, либо наоборот разрешить доступ только с данных IP адресов.

2. Доменное имя. Как известно, сайту в сети Интернет, точнее его IP-адресу может быть поставлено в соответствие буквенно-цифровое имя, которое гораздо проще запомнить чем набор цифр. Таким образом, фильтр может быть настроен на пропуск трафика только к/от одного из ресурсов, либо запретить доступ к нему.

Порт. Речь идет о программных портах, т.е. точках доступа приложений к услугам сети. Так, например, ftp использует порт 21, а приложения для просмотра web-страниц порт 80. Это позволяет запретить доступ с нежелательных сервисов и приложений сети, либо наоборот разрешить доступ только к ним.

Протокол. Firewall может быть настроен на пропуск данных только какого-либо одного протокола, либо запретить доступ с его использованием. Обычно тип протокола может говорить о выполняемых задачах, используемого им приложения и о наборе параметров защиты. Таким образом, доступ может быть настроен только для работы какого-либо одного специфического приложения и предотвратить потенциально опасный доступ с использованием всех остальных протоколов.

Выше перечислены только основные параметры, по которым может быть произведена настройка. Также могут применяться другие параметры для фильтров, специфичные для данной конкретной сети, в зависимости от выполняемых в ней задач. Таким образом, Firewall предоставляет комплексны набор задач по предотвращению несанкционированного доступа, повреждения или хищения данных, либо иного негативного воздействия, которое может повлиять на работоспособность сети. Обычно межсетевой экран используется в совокупности с другими средствами защиты, например, антивирусное ПО.

Таблица 5 - Награды Фейрволла

Продукт	Тест	Дата	Награда
Outpost Suite (Max)	Тест firewallна защиту на вн/атак	2013,Июль	Золото
Outpost Suite (Standard)	Тест firewallна защиту на вн/атак	2013,Июль	Серебро
Outpost Suite (Max)(St)	Тест персональных IDS/IPSна защ/атак	2012,Июнь	Тест провален
Outpost Suite (Max) 7.5	Тест firewallна защиту на вн/атак	2011,Сентябрь	Золото

Сравнение фейрволов!

Firewall

1.ComodoFirewall - мощный бесплатный фаервол, который обеспечивает беспрецедентный уровень защиты от сетевых угроз, блокирует вредоносное ПО и защищает Ваш компьютер от хакерских атак. Комодо сканирует все процессы и соединения во время интернет сёрфинга, мгновенно извещая пользователя о подозрительных операциях, которые он видит. Благодаря простому и понятному интерфейсу, Комодо может пользоваться даже новичок, который никогда до этого не работал с такими программами.

Ключевые особенности Comodo Firewall:

Тотальная защита компьютера от вирусов, троянов, руткитов и тд;

Отслеживает работу программ, имеющих доступ в интернет;

Защита системы с момента включения компьютера;

Автоматически обновляется;

Имеет умную систему подсказок и советов;

2.Avast! Internet Security - комплексное решение для защиты Вашей операционной системы от любых сетевых угроз в режиме реального времени. Эта бесплатная программа заслужила любовь миллионов пользователей по всему миру благодаря отличному набору инструментов для многоуровневой защиты ПК от вирусов, троянов и рекламного ПО. Весь инструментал Аваста служит одной цели: полностью оградить Ваш компьютер от вредоносных программ и приложений, и он превосходно справляется с этой задачей!

Ключевые особенности Avast! Internet Security:

В комплект входит антивирус, персональный фаервол и анти-спам модуль;

Обеспечивает высокий уровень защиты;

Имеет мощный сетевой экран для защиты системы в реальном времени;

Потребляет мало системных ресурсов;

Имеет богатые возможности по настройке и автоматизации;

Постоянно обновляется и расширяет набор функций;

3.AVG Internet Security - быстрый и мощный пакет программ для многоуровневой защиты компьютера от самых разных видов виртуальных угроз. Это отличный набор утилит для блокирования вирусов, троянов и шпионского ПО, который использует специальную облачную технологию, позволяющую существенно экономить системные ресурсы. С помощью модуля Link Protection Вы получите возможность не только полностью защитить свой компьютер, но также и сканировать содержание ссылок на угрозы без непосредственного перехода по ним!

Ключевые особенности AVG Internet Security:

В комплект входят антивирус, фаервол и основные плагины;

Надежный персональный сетевой экран;

Сканер электронной почты, анти-спам;

Модули LinkScanner, Anti-rootkit;

Персональное хранилище данных, защищенное паролем;

4.Outpost Firewall Pro - неплохой кастомизируемый фаервол с про активной защитой, зарекомендовавший себя как выгодное компактное решение для защиты системы от сетевых угроз. Благодаря надежному сетевому экрану, пользователь может не волноваться за сохранность личных данных, забыть об утечках и вирусах разного вида. А удобный компактный интерфейс с русским языком позволяет свободно использовать все функции приложения без чтения справок и гайдов.

Ключевые особенности Outpost Firewall Pro:

Надёжный сетевой экран;

Постоянный мониторинг системы и авто сканирование;

Сканирование входящих и исходящих потоков информации;

Модуль, обеспечивающий безопасность при соединениях по локальной сети;

Функция Smart Firewall Control;

Интуитивно-понятный интерфейс

Сравниваем Firewall Comodo (для дома)иAvast! Internet Security

Comodo стоит 1150 рублей. Антивирусная защита на 3 компьютера, Comodo Antivirus, Родительский контроль, Spyware сканер!

Avast! InternetSecurity-Тут тоже такая цена (1200р) в отличие от Comodoее можно купить на 1 компьютер, если дома у вас 1 компьютер тогда рекомендую Avast! (900р)

Надежная защита, Пассивный режим, Очистка браузера, CyberCapture, Защита от спама! Поэтому я выбираю Avast!Internet!

Если возьмем на 20 компьютера Comodo6400р на 5 комп(на 20 компьютер 26000р)!

Системные требования:

WinXP, WindowsVista, MacOSX, FreeBSD, 22МБоперативной памяти, 7мб дискового пространства!

Avas!InternetSecurity - 20 устройства (27660) по 1383 р на 1 компьютер!

Системные требования: Windows 10, Windows 8.1, Window 8, Windows 7 SP1 или новее.

Процессор IntelPentium 4/AMDAthlon 64 или, 256 МБОЗУ или больше

Во многих случаях неприятностей можно было бы избежать, если бы на компьютере был установлен хороший брандмауэр. Идеальный персональный брандмауэр должен выполнять шесть функций:

Блокировка внешних атак. В идеале брандмауэр должен блокировать все известные типы атак, включая сканирование портов, IP-спуффинг, DoS и DDoS, подбор паролей и пр.

Блокировка утечки информации. Даже если вредоносный код проник в компьютер (не обязательно через сеть, а, например, в виде вируса на купленном пиратском CD), брандмауэр должен предотвратить утечку информации, заблокировав вирусу выход в сеть.

Контроль приложений Неизбежное наличие открытых дверей (то есть открытых портов) является одним из самых скользких мест в блокировке утечки информации, а один из самых надежных способов воспрепятствовать проникновению вирусов через эти двери -- контроль приложений, запрашивающих разрешение на доступ. Кроме банальной проверки по имени файла, весьма желательна проверка аутентичности приложения.

Поддержка зональной защиты Работа в локальной сети часто подразумевает практически полное доверие к локальному контенту. Это открывает уникальные возможности по использованию новейших (и, как правило, потенциально опасных) технологий. В то же время уровень доверия к Интернет-контенту значительно ниже, а значит, необходим дифференцируемый подход к анализу опасности того или иного содержания.

Протоколирование и предупреждение Брандмауэр должен собирать строго необходимый объем информации. Избыток (равно как и недостаток) сведений недопустим. Возможность настройки файлов регистрации и указания причин для привлечения внимания пользователя приветствуются.

Максимально прозрачная работа Эффективность и применяемость системы часто обратно пропорциональны сложности ее настройки, администрирования и сопровождения. Несмотря на традиционный скепсис в отношении «мастеров» (wizards) по настройке и прочих буржуйских штучек, даже опытные администраторы не пренебрегают ими просто в целях экономии времени.

Брандмауэр (сетевой экран) можно представить в виде стены или фильтра, стоящего на страже локальной сети или компьютера. Впервые брандмауэр появился в Windows XP после внедрения второго служебного пакета обновлений (ServicePack 2). Этот брандмауэр был несовершенным и оставлял открытыми абсолютно все порты компьютера.

Брандмауэр проверяет каждое соединение между внешней сетью, такой как Интернет, и внутренней сетью, после чего или разрешает, или запрещает его. Рассмотрим несколько брандмауэров Windows. ToolsFirewallPlus

4. Логическая конфигурация сети.

Таблица 6 - Подсети организации

Здание	Этаж	Название помещения	Адрес подсети	Количество узлов
А	A1	Рабочие помещения 1	192.168.1.0/24	2
	A2	Приёмная		2
	A3	Коридор	192.168.2.0/24	1
	A4	Кабинет директора		1

Схема логической конфигурации сети приведена на рисунке 6.



Сеть включает в себя две подсети, доступ к Интернет осуществляется при помощи маршрутизатора Router, он же выполняет функции межсетевого экрана.

5. Стоимость аппаратных средств и средств передачи локальной сети

В таблице 7 приведён расчёт стоимости сетевых устройств, узлов и среды передачи.

Таблица 7 - Стоимость аппаратных средств локальной сети

Тип	Имя	Размещение	Назначение	Стоимость, руб
Сетевые устройства	SWA1r7.1	А1	Коммутатор	15000
	SWA1r7.1	А2	Коммутатор	15 000
	SWA1r7.1	A3	Коммутатор	15 000
	SWA1r7.1	A4	Коммутатор	10 000
	WIFI	A3	Маршрутизатор WIFI	40 000
	ROUTER	A3	Маршрутизатор доступа в Интернет	20 000
Всего	115 000
Узлы	MPDA1	А1-A2	Сетевые принтеры	250 000
	WSA1	A1-4	Рабочие станции	50*20 000= 1 000 000
	WSA1	А3	Беспроводной доступ	40?000
	Всего	1 290 000
Среда передачи	Кабель медный	3000
Итого	1 408 000



Заключение

В курсовой работе была разработана локальная сеть здания с использованием технологии Firewall. Были решены задачи:

Передача данных между узлами.

Создана проводная среда передачи данных между узлами в здании A.

Проведено сравнение существующих решений для контроля и фильтрация сетевого трафика, выбрано лучшее.

Обеспечен доступ в Интернет.

Посчитали стоимость узлов и сетевые устройства.

Также разработаны поэтажный планы здания. Описано пространство IP-адресов сети. Для подготовки отчета были использованы MS Word и DIAGRAM DISIGNER (cameralabs.org)



Библиографический список

1. Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы [Текст] : учеб. для вузов / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер - СПб.: Питер, 2010. - 944 с.

2. Оформление студенческих работ [Текст]: стандарт / Д.Н. Афоничев, Д.Ю. Капитонов, Н.Н. Харченко, А.С. Черных ; М-во образования и науки РФ, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2011. - 59с.

3. Соболь, Б.В. Сети и телекоммуникации [Текст] : учеб. пособие / Б.В. Соболь, А.А. Манин, М.С. Герасименко. - Воронеж, 2015. - 191 с.

Размещено на Allbest.ru

...