Информатика. Учебное пособие

32

К К К

Рис. 4.4. Ячеистая топология Кроме базовых топологий существуют их комбинации -

комбинированные топологии. Чаще всего используются две комбинированные топологии: звезда-шина и звезда-кольцо. Звезда-шина - это несколько сетей с топологией звезда объединяются с помощью магистральной линейной шины

(к концентратору подключены компьютеры, а сами концентраторы соединены шиной). Выход из строя одного компьютера не сказывается на работе всей сети,

а сбой в работе концентратора влечет за собой отсоединение от сети только подключенных к нему компьютеров и концентраторов. Звезда-кольцо имеет отличие только в том, что концентраторы в звезде-шине соединяются магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце концентраторы подсоединены к главному концентратору, внутри которого физически реализовано кольцо.

4.3. Сетевые кабели. Беспроводная среда

Подавляющая часть компьютерных сетей использует для соединения кабели. Это среда передачи сигналов между компьютерами.

В большинстве сетей применяются три основные группы кабелей:

33

коаксиальный кабель;

витая пара (от англ. twisted pair), неэкранированная (от англ. unshielded) и

экранированная (от англ. shielded);

оптоволоконный кабель.

Коаксиальный кабель до недавнего времени был самым

распространенным. Недорогой, легкий, гибкий, удобный, безопасный и простой в установке.

Существует два типа коаксиальных кабелей: тонкий (спецификация

10Base2) и толстый (спецификация 10Base5).

Тонкий - гибкий, диаметр 0,64 см (0,25"). Прост в применении и подходит практически для любого типа сети. Подключается непосредственно к плате сетевого адаптера. Передает сигнал на 185 м практически без затухания.

Волновое сопротивление - 50 Ом.

Толстый - жесткий, диаметр 1,27 см (0,5"). Его иногда называют

стандартный Ethernet (первый кабель в популярной сетевой архитектуре).

Жила толще, затухание меньше. Передает сигнал без затухания на 500 м.

Используется в качестве магистрали, соединяющей несколько небольших сетей. Волновое сопротивление - 75 Ом.

Для подключения к толстому коаксиальному кабелю применяется специальное устройство - трансивер (от англ. transceiver - приемопередатчик).

Он снабжен коннектором, который называется вампир или пронзающий ответвитель. К сетевой плате трансивер подключается с помощью кабеля с разъемом. Для подключения тонкого коаксиального кабеля используются BNC-

коннекторы. Применяются BNC-T-коннекторы для соединения сетевого кабеля с сетевой платой компьютера, BNC-баррел-коннекторы для сращивания двух отрезков кабеля, BNC-терминаторы для поглощения сигналов на обоих концах кабеля в сетях с топологией шина.

Витая пара - это два перевитых изолированных медных провода.

Несколько витых пар проводов часто помещают в одну защитную оболочку.

Переплетение проводов позволяет избавиться от электрических помех,

34

наводимых соседними проводами и другими внешними источниками,

например, двигателями, трансформаторами, мощными реле.

Неэкранированная витая пара (UTP) широко используется в ЛВС,

максимальная длина 100 м. UTP определена особым стандартом, в котором указаны нормативные характеристики кабелей для различных применений, что гарантирует единообразие продукции.

Экранированная витая пара (STP) помещена в медную оплетку. Кроме того, пары проводов обмотаны фольгой. Поэтому STP меньше подвержены влиянию электрических помех и может передавать сигналы с более высокой скоростью и на большие расстояния.

Преимущество витой пары - дешевизна, простота при подключении.

Недостатки - нельзя использовать при передаче данных на большие расстояния

свысокой скоростью.

Воптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов. Это надежный способ передачи, так как электрические сигналы при этом не передаются. Следовательно, оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить данные.

Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях, так как сигнал в них практически не затухает и не искажается. Оптоволокно передает сигналы только в одном направлении. поэтому кабель состоит из двух волокон с отдельными коннекторами: одно - для передачи, другое - для приема.

Скорость передачи данных в настоящее время составляет от 100 Мбит/с.

Между тем, получает все большее распространение скорость 1 Гбит/с,

теоретически - до 200 Гбит/с. Расстояние - многие километры. Кабель не подвержен электрическим помехам Существенным недостатком этой технологии является дороговизна и сложность в установке и подключении.

Беспроводная среда. Словосочетание беспроводная среда не означает полное отсутствие проводов в сети. Обычно беспроводные компоненты

35

взаимодействуют с сетью, в которой в качестве среды передачи используется кабель. Такие сети называют гибридными.

Беспроводная среда обеспечивает временное подключение к существующей кабельной сети, гарантирует определенный уровень мобильности и снижает ограничения на протяженность сети. Применяется в служебных помещениях, где у сотрудников нет постоянного рабочего места, в

изолированных помещениях и зданиях, в строениях, где прокладка кабелей запрещена.

Существуют следующие типы беспроводных сетей: ЛВС, расширенные ЛВС и мобильные сети (переносные компьютеры). Основные различия между ними - параметры передачи. : ЛВС и расширенные ЛВС используют передатчики и приемники той организации, в которой функционирует сеть. Для переносных компьютеров средой передачи служат общедоступные сети

(например, телефонная или Интернет).

Работа беспроводных ЛВС основана на четырех способах передачи данных: инфракрасном излучении, лазере. радиопередаче в узком диапазоне

(одночастотной передаче), радиопередаче в рассеянном спектре.

Глава 5. Защита информации

5.1.Основы защиты информации и сведений, составляющих государственную тайну и методы ее защиты

Ввычислительных сетях сосредотачивается информация,

исключительное право на пользование которой принадлежит определенным лицам или группам лиц, действующим в порядке личной инициативы или в соответствии с должностными обязанностями. Такая информация должна быть защищена от всех видов постороннего вмешательства: чтения лицами, не имеющими права доступа к информации и преднамеренного изменения информации. К тому же в вычислительных сетях должны приниматься меры по защите вычислительных ресурсов сети от их несанкционированного

36

использования, т.е. должен быть исключен доступ к сети лиц, не имеющих на

это права.

Корганизационным мерам защиты относятся:

-ограничение доступа в помещение, в котором происходит подготовка и обработка информации;

-допуск к обработке и передаче конфиденциальной информации только проверенных должностных лиц;

-хранение магнитных носителей и регистрационных журналов в закрытых для доступа посторонних лиц сейфах;

-исключение просмотра посторонними лицами содержания обрабатываемых материалов через дисплей, принтер и др.;

-использование криптографических кодов при передаче по каналам связи ценной информации;

-уничтожение красящих лент, бумаги и иных материалов, содержащих фрагменты ценной информации.

Организационно-технические меры включают:

электроснабжение оборудования, обрабатывающего ценную информацию от независимого источника питания или через специальные сетевые фильтры;

установку на дверях помещений кодовых замков;

использование для отображения информации при вводе-выводе жидкокристаллических или плазменных дисплеев, а для получения твердых копий - струйных принтеров и термопринтеров, поскольку дисплей на основе ВЧ-трубки дает такое высокочастотное электромагнитное излучение, что изображение с его экрана можно принимать на расстоянии нескольких сотен километров;

уничтожение информации, хранящейся в ПЗУ и на НЖМД, при списании или отправке ПЭВМ в ремонт;

установку клавиатуры и принтеров на мягкие прокладки в целях снижения возможности снятия информации акустическим способом;

37

 ограничение электромагнитного излучения путем экранирования помещений, где происходит обработка информации, листами из металла или из специальной пластмассы.

Технические средства защиты - это системы охраны территорий и помещений с помощью экранирования машинных залов и организации контрольно-пропускных систем.

5.2. Определение и классификация компьютерных вирусов

Компьютерным вирусом называется программа, способная самостоятельно создавать свои копии и внедряться в другие программы, в

системные области дисковой памяти компьютера, распространяться по каналам связи. Целью создания и применения программ-вирусов является нарушение работы программ, нормальной работы пользователей, порчи файловых систем и компонентов компьютера.

Компьютерным вирусам характерны определенные стадии существования:

-пассивная стадия, в которой вирус никаких действий не предпринимает;

-стадия размножения, когда вирус старается создать как можно больше своих копий;

-активная стадия, в которой вирус переходит к выполнению деструктивных действий в локальной компьютерной системе или компьютерной сети.

Внастоящее время существуют тысячи различных вирусов,

классификация которых приведена на рис. 5.1.

39

программ вирус на некоторое время получает управление и в этот момент производит запланированные деструктивные действия и внедрение в другие файлы программ.

Загрузочные вирусы внедряются в загрузочный сектор дискеты или в главную загрузочную запись жесткого диска. Такой вирус изменяет программу начальной загрузки операционной системы, запуская необходимые для нарушения конфиденциальности программы или подменяя, для этой же цели,

системные файлы, в основном это относится к файлам, обеспечивающим доступ пользователя в систему.

Документные вирусы (макровирусы) заражают текстовые файлы редакторов или электронных таблиц, используя макросы, которые сопровождают такие документы. Вирус активизируется, когда документ загружается в соответствующее приложение.

По способу заражения среды обитания.

Резидентные вирусы после завершения инфицированной программы остаются в оперативной памяти и продолжают свои деструктивные действия,

заражая другие исполняемые программы, вплоть до выключения компьютера.

Нерезидентные вирусы запускаются вместе с зараженной программой и удаляются из памяти вместе в ней.

По алгоритмам функционирования.

Паразитирующие вирусы - это вирусы. изменяющие содержимое зараженных файлов. Эти вирусы легко обнаруживаются и удаляются из файла,

так как имеют всегда один и тот же внедряемый программный код.

Троянские кони - вирусы, маскируемые под полезные программы,

которые очень хочется иметь на своем компьютере. Наряду с полезными функциями, соответствующими устанавливаемой программе, вирус может выполнять функции, нарушающие работу системы, или собирать информацию,

обрабатываемую в ней.

Вирусы-невидимки способны прятаться при попытках их обнаружения.

Они перехватывают запрос антивирусной программы и либо временно

40

удаляются из зараженного файла, либо подставляют вместо себя незараженные участки программы.

Мутирующие вирусы периодически изменяют свой программный код, что делает задачу обнаружения вируса очень сложной.

Для своевременного обнаружения и удаления вирусов необходимо знать основные признаки появления вирусов в компьютере. К таким признакам относятся:

отказ в работе компьютера или отдельных компонентов;

отказ в загрузке операционной системы;

замедление работы компьютера;

нарушение работы отдельных программ;

искажение, увеличение размера или исчезновение файлов;

уменьшение доступной программой оперативной памяти.

5.3. Способы защиты от вирусов

Для защиты от проникновения вирусов необходимо проводить мероприятия, исключающие заражение программ и данных компьютерной системы. Основными источниками проникновения вирусов являются коммуникационные сети и съемные носители информации.

Для исключения проникновения вирусов через коммуникационные сети необходимо автоматически контролировать вход всех данных, поступающих по сети, который выполняется сетевым экраном (брандмауэром), принимающим пакеты из сети только от надежных источников, а также рекомендуется проверять всю электронную почту на наличие вирусов, а почту, полученную от неизвестных источников, удалять не читая.

Для исключения проникновения вирусов через съемные носители

необходимо ограничить число пользователей, которые могут записывать на жесткий диск файлы и запускать программы со съемных носителей. Обычно это право дается только администратору системы. В обязательном порядке при

41

подключении съемного носителя следует проверять его специальной антивирусной программой.

5.4. Классификация антивирусных средств

Для обнаружения и удаления компьютерных вирусов разработано много различных программ, которые можно разделить на детекторы, ревизоры,

фильтры, доктора и вакцины. Детекторы ищут компьютерные вирусы в памяти и при обнаружении сообщают об этом пользователю. Ревизоры

выполняют значительно более сложные действия для обнаружения вирусов.

Они запоминают исходное состояние программ, каталогов, системных областей и периодически сравнивают их с текущими значениями. При изменении контролируемых параметров ревизоры сообщают об этом пользователю.

Фильтры выявляют подозрительные процедуры, например, коррекцию исполняемых программ, изменения загрузочных записей диска, атрибутов или размеров файлов и др. При обнаружении подобных процедур фильтры запрашивают пользователя о правомерности их выполнения. Доктора

являются самым распространенным типом антивирусных программ. Эти программы не только обнаруживают, но и удаляют вирусный код из файла -

«лечат» программы. Доктора способны обнаружить и удалить только известные им вирусы, поэтому их необходимо периодически, обычно раз в месяц,

обновлять. Вакцины - это антивирусные программы, которые так модифицируют файл или диск, что он воспринимается программой-вирусом уже зараженным и поэтому вирус не внедряется.

Современные антивирусные решения обладают всеми означенными механизмами и постоянно добавляют новые средства борьбы с вредоносными программами.