Безопасность вычислительных сетей

Общие сведения

Коммуникационная сеть – это комплекс объектов, осуществляющих производство, хранение, переработку и потребление некоторого продукта, а так же линии связи, по которым осуществляется передача этого продукта. В зависимости от природы продукта коммуникационные сети бывают разные: если продукт – вещество, то сети материальные, если продукт – энергия, то сети энергетические, если продукт – информация, то сеть информационная.

А если в информационную сеть добавить некие вычислительные устройства (в узлы), то эта сеть будет вычислительной.

Рисунок 1

Вычислительные сети классифицируются по следующим признакам:

1. Территориальный признак: бывают сети: глобальные – охватывают несколько регионов, распространены по всему миру. Следующий вид – локальные сети – расстояние между узлами измеряются сотнями метров. Корпоративная сеть – принадлежит одному предприятию, может включать несколько локальных сетей. Internet не попадает в эту классификацию

2. По способу управления: бывают сети типа клиент-сервер, это сети в которых один или несколько ЭВМ выделяются для оказания определенных функций. Серверы бывают разные (почтовые, файловые, сетевой принтер). Эта архитектура как правило характерна для больших систем. Одноразовая сеть – это сеть, где компьютеры могут обращаться друг к другу, сервера как такового нет. Сетоцентрическая концепция (тонкий клиент) – сходна с клиент-сервером. Здесь есть 1-2 максимум вычислительных устройств, которые выполняют кучу вычислений, а к ним подключаются клиенты без софта и вычислительных ресурсов, но выступает передатчиком между сервером и юзером (ввод-вывод результатов).

3. По типу топологии сети:

А) Общая шина

Рисунок 2

В таких сетях есть общий кабель, к которому подключаются ЭВМ. Делается на коаксиальных кабелях. Они хороши тем, что удобны для монтажа. Ограничения: длинна сегмента (175 м), количества устройств (~30), скорость (10 Мб/сек), доступность информации всем компьютерам в сети и прочее.

Б) Звезда

Рисунок 3

Все ЭВМ подключены к одному, центральному ЭВМ. В качестве центрального блока чаще всего выступают хабы и свитчи (хабы уходят в прошлое). Хаб в 1 момент времени поддерживает 1 канал связи, а свитчи – множество каналов.

В) Кольцо

Рисунок 4

Общий кольцевой замкнутый кабель – применяется чаще всего в магистральных сетях. Если в общей шине, и в звезде используют МДКНОК (устройство сначала использует линию, и если там тишина, то передается информация, а если линия занята, то передача не осуществляется). В кольцевой топологии используется маркерный метод доступа. По сети передается маркер. Если станция получила маркер и ей нужно что-то передать, то она передает информацию, если нет – передает маркер другой станции. Следовательно, примерно одинаковая загрузка сети, при этом постоянная.

Так же присутствуют другие топологии, но эти – основные.

4. Сети делятся на однородные и гетерогенные (неоднородные). Однородные сети – в них работают одинаковые компьютеры, в неоднородных сетях – разные. Если в сети работают компьютеры с одинаковым стеком сетевых протоколов, то это однородные сети, а если компьютеры с разным стеком сетевых протоколов, то это неоднородные сети.

Три способа доступа к среде передачи данных:

Дуплексная линия связи – линия связи, по которой данные могут передаваться одновременно в обоих направлениях.

Полудуплексная линия связи – по ней данные могут передавать в обоих направлениях, но в разные промежутки времени.

Симпликсная линия связи – передача данных ведется только в 1 сторону.

Протокол – это набор семантических и синтаксических правил, описывающих процесс взаимодействия между устройствами сети при передаче информации.

Модель OSI – семиуровневая модель взаимодействия открытых систем – разделяет весь процесс передачи информации на 7 частей:

7. Прикладной – самый верхний уровень – на этом уровне работают протоколы, работающие непосредственно с приложением.

6. Представительский уровень – уровень представления данных – на этом уровне производится пред-кодировка – подготовка данных к сетевой передаче.

5. Сеансовый уровень – установление сеанса связи с получателем.

4. Транспортный уровень – подготовка закодированных данных к передаче, организация виртуального канала связи. TCP – гарантированный канал связи с подтверждением. UDP – отправка пакета без подтверждения доставки.

3. Сетевой уровень – задачи маршрутизации и адресации (логические адреса). Основной протокол – протокол IP. Основная задача – присвоение адреса отдельным пакетам. Также допустима дополнительная дефрагментация в промежуточных узлах маршрута.

2. Логический уровень – основная задача – физическая адресация. MAC-адрес – адрес конкретного порта

1. Физический – взаимодействие данных компьютера и физических носителей.

Рисунок 5

13.09.2013