Файл: Сетевые операционные системы (процесс обучения сетевым технологиям, реализуемым в операционной системе Windows 8.1.).pdf

Она предназначена для добавления драйверов.

ImageX – приложение, которое можно использовать для захвата и применения образов. Не требует сервера развертывания Windows, чтобы захватывать или применять образы, и может работать только с общей сетевой папкой, либо с сетевого диска.

WDSUTIL – команда, используется для управления сервером WDS без графического интерфейса пользователя.

С помощью ImageX есть возможность создания вручную образа WIM, не требующие исходной операционной системы.

1.3 Сетевые операционные системы

Сетевая операционная система – операционная система, предназначенная для работы с компьютерной сетью для организации доступа к различным ресурсам компьютеров в сети, что позволяет давать доступ к данным для пользователей, групп, политик безопасности, приложений и других сетевых функций.

Главными задачами являются разделение ресурсов сети (например, дисковые пространства) и администрирование сети. С помощью сетевых функций системный администратор определяет разделяемые ресурсы, ставит пароль, настраивать права доступа для одного пользователя или группы.

Сетевая ОС делится на две группы:

1. Сетевые операционные системы для серверов.

2. Сетевые операционные системы для пользователей.

Существуют специальные сетевые ОС, которым приданы функции обычных систем (Windows NT) и обычные ОС (Windows 7), которым приданы сетевые функции. На сегодняшний день практически все современные операционные системы имеют встроенные сетевые функции.

Сетевые протоколы

Протокол – это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления некоторой связи.

Сетевой протокол – правила и технические процедуры, позволяющие компьютерам, объединенным в сеть, осуществлять соединение и обмен данными.

Бывают два вида протоколов:

1. Не маршрутизируемые.

2. Маршрутизируемые.

Не маршрутизируемые протоколы – обеспечивают связь между не-

сколькими персональными компьютерами внутри локальной сети (рисунок 9).

Рисунок 9 – Не маршрутизируемые протоколы

Маршрутизируемые протоколы – обеспечивают связь между персональными компьютерами внутри локальной сети и между локальными сетями (рисунок 10).

Рисунок 10 – Маршрутизируемые протоколы

Модель OSI

Сетевая модель OSI – абстрактная модель для сетевых коммуникаций и разработки сетевых протоколов.

Назначение модели OSI состоит в обобщенном представлении средств сетевого взаимодействия. Для наглядности процесс работы сети разделен на семь уровней. В верхней части модели располагается приложение, которому нужен доступ к сети, в нижней части модели – сетевая среда передачи данных. По мере того, как данные продвигаются от уровня к уровню вниз, действующие на этих уровнях протоколы постепенно подготавливают эти данные для передачи по сети. Каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия.

1. Физический уровень.

2. Канальный уровень.

3. Сетевой уровень.

4. Транспортный уровень.

5. Сеансовый уровень.

6. Уровень представления.

7. Прикладной уровень.

Взаимодействие уровней модели OSI

Задача каждого уровня – предоставление услуг смежному уровню, «маскируя» детали реализации этих услуг. Каждый уровень на компьютереотправителе работает так, будто он напрямую связан с таким же уровнем на получателе – это виртуальная связь.

В действительности связь осуществляется между смежными уровнями одного компьютера – программное обеспечение, работающее на каждом уровне, реализует сетевые функции в соответствии с набором протоколов этого уровня (рисунок 11).

Рисунок 11 – Взаимодействие уровней моделей OSI

Функции протоколов моделей OSI

Физический уровень (Physical Layer). Имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи (различные типы кабелей, беспроводные каналы). На этом уровне определяется тип сигнала для передачи данных по сетевой среде (электрический сигнал, световой импульс и т.д.) и его характеристики (уровень, частота).

Канальный уровень (Data-Link Layer). Формирование кадра (пакета) для передачи по сети. Протокол канального уровня добавляет к данным полученным от сетевого уровня заголовок и трейлер, превращая их в кадр. В заголовке содержатся адреса системы-отправителя и системы получателя пакета. Это так называемые аппаратные адреса или MAC-адреса, присвоенные сетевым адаптерам на заводе изготовителе (MAC – Media Access Control – управление доступом к среде).

Реализация механизма контроля доступа к среде (методы доступа CSMA/CD, CSMA/CA, Token Passing). Функции протокола канального уровня реализуются сетевыми адаптерами и их драйверами.

Сетевой уровень (Network Layer). Протоколы сетевого уровня обеспечивают «сквозную» передачу пакета от передающего до принимающего компьютера (end-to-end). При этом передатчик и приемник могут находиться в одной локальной сети или в разных локальных сетях, соединенных между собой специальными устройствами – маршрутизаторами.

Транспортный уровень (Transport Layer). Протоколы транспортного уровня обеспечивают надёжность передачи информации. Существует два типа протоколов транспортного уровня:

Протоколы, ориентированные на соединение (connection-oriented) Такие протоколы перед передачей данных обмениваются сообщениями, чтобы установить связь друг с другом. После установки связи выполняется передача, а затем протоколы обмениваются сообщениями о доставке пакета. Протоколы не ориентированные на соединение (connectionless) передают информацию целевой системе, не проверяя, готова ли она к приему и существует ли она вообще.

Сеансовый уровень (Session Layer). Обеспечивает процесс взаимодействия сторон, фиксирует, какая из сторон сейчас является активной, и предоставляет средства синхронизации сеанса. Эти средства позволяют в ходе длинных передач сохранять информацию о состоянии этих передач в виде контрольных точек, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней контрольной точке, а не начинать все сначала. Этот уровень редко реализуется в виде отдельных протоколов. Функции этого уровня часто объединяют с функциями прикладного уровня и реализуют в одном протоколе.

Уровень представления. На этом уровне выполняется функция трансляции синтаксиса между различными системами (например, различная кодировка символов в разных системах – ASCII и EBCDIC).

Прикладной уровень. Это набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к ресурсам, таким как файлы, принтеры, гипертекстовые документы, а также организуют свою совместную работу, например, по протоколу электронной почты. Единица данных, которой оперирует прикладной уровень, обычно называется сообщением.

Примеры протоколов сетевых операционных систем

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – это протокол передачи гипертекста. Протокол HTTP используется при пересылке веб-страниц между несколькими персональными компьютерами, подключенными к одной сети.

FTP (File Transfer Protocol) – это протокол передачи файлов с файлового сервера. FTP дает возможность пользователю обмениваться текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с сервера на свой компьютер или наоборот.

POP3 (Post Office Protocol) – это стандартный протокол почтового соединения. Серверы POP обрабатывают входящую почту, а протокол POP предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол, который задает набор правил для передачи почты. Сервер SMTP возвращает либо подтверждение о приеме, либо сообщение об ошибке, либо запрашивает дополнительную информацию.

Telnet – это протокол удаленного доступа. Telnet дает возможность пользователю работать на любом компьютере находящимся с ним в одной сети, как на своем собственном, то есть запускать программы, изменять файлы, создавать, удалять, редактировать, выключать компьютер, изменять настройки. На практике возможности ограничиваются тем уровнем доступа, который задан администратором удаленной машины.

TCP/IP - это протокол передачи данных, который используется в различных сетях Интернета.

TCP протокол делиться на четыре уровня:

1. Прикладной.

2. Транспортный.

3. Сетевой.

4. Канальный.

На прикладном уровне работает большинство сетевых приложений. Эти программы имеют свои уникальные протоколы обмена, например HTTP – имеет порт 80, 81 или 8080, FTP – порт 20, SSH – порт 22.

На транспортном уровне решаются проблемы доставки информации, которые могут не дойти. (UDP,TCP).

На сетевом уровне происходит передача информации одной сети или подсети в другую. К этому уровню относят ICMP, IGMP.

На канальном уровне описывается передача информации через физический уровень, с кодированием. Относят Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet.

ICMP – это сетевой протокол, предназначенный для передачи различных сообщений об ошибках. Они возникают при передаче какой-либо информации. ICMP протокол входит в список протоколов TCP/IP.

IP-адресация

IP-адрес (Internet Protocol Address) – уникальный адрес локальный сети или интернета. У каждого компьютера имеется свой IP-адрес, он бывает двух видов.

Виды адресов:

1. Статические.

2. Динамические.

Статические адреса назначаются провайдером автоматически, то есть они являются постоянными и неизменными. Так же задаётся имя и пароль пользователя при выходе в интернет. При перезагрузке оборудования интернета, адрес сети останется неизменным.

Динамические адреса каждый раз меняются, то есть назначаются при выходе интернет случайным образом. После перезагрузки оборудования интернета, он будет каждый раз разный.

Классы IP-адресов

IP-адреса делятся на 5 классов. К классам А, В и С относятся коммерческие адреса, присваиваемые узлам. Класс D зарезервирован для многоадресных рассылок, а класс E – для экспериментов. Классы адресов представлены на рисунке 12.

Рисунок 12 – Классы IP-адресов

1.4 Серверная операционная система

Серверная операционная система – это специальное программное обеспечение, которое используется в качестве платформы для запуска многопользовательских компьютерных программ, приложений, сетевых программ, а также для решения важных вычислительных задач для бизнеса.

Этот тип операционной системы часто поставляется в комплекте с наиболее распространенными типами приложений, развернутыми в модели клиент-сервер – этот термин используется для обозначения обмена информацией между компьютерами.

Часто используемые приложения в клиент-серверной модели управляют операциями по совместному использованию файлов и принтеров в сети, хостингу и обслуживанию веб-страниц через Интернет, использованию служб удаленного доступа, отправке и получению электронной почты. Серверная операционная система является платформой, которая обеспечивает выполнение каждой из этих операций.

Факторы при выборе серверной ОС:

1. Большие затраты.

2. Требования к системе.

3. Производительность системы.

4. Защита и безопасность.

5. Наглядно-доступные средства администрирования.

6. Опции для установки разного ПО.

Наличие и функциональность административных инструментов, предназначенных для управления серверной операционной систем имеет важное значение, так как операционная система, создаваемые для серверов, как правило, не настолько удобны в настройке и эксплуатации по сравнению операционной системой для локальных компьютеров.

Крайне важное значение имеет стабильность работы оборудования, функционирующего под управлением серверной операционной системы. Так же очень важны возможности установки и работы под выбранной для сервера ОС, необходимых для решения задач организации программ сторонних производителей. Например, обработка электронной почты организации. Не меньшее значение при эксплуатации серверной операционной системой имеет безопасность, которую обеспечивает ОС.

Одним из способов снижения риска атак является создание так называемых выделенных серверов, которые являются платформами, предназначенными для работы только с одними типами запросов от клиентских компьютеров. Например, почтовый сервер будет обрабатывать только запросы, связанные с отправкой и получением электронной почты компании. Этот сервер не будет участвовать в работе многочисленных запросов, которые могут быть созданы с помощью компьютеров, имеющих общие принтеры – для этого выделяется сервер, обеспечивающий работу служб печати. Иногда специалисты по информационным технологиям даже создают один сервер для обработки входящей почты, а другой для обработки исходящей почты.

Самые популярные серверные ОС