Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Системное и сетевое администрирование. Учебное пособие
.pdf
контроль производительности и корректной работы служб;
анализ системы для выявления ошибок и уязвимостей, устране-
ние возникших проблем;
настройка системы безопасности; мониторинг нагрузки на сервер.
В отличие от серверов, которые являются оборудованием, сервисы
представляют собой функции, предоставляемые серверами. Сервисы
могут быть установлены на одном или нескольких серверах. Задачей
системного
и сетевого администрирования выступает создание сервиса, который отвечал бы требованиям пользователей и отличался
надежностью и простотой обслуживания. Причем предоставление сервиса в данном случае подразумевает не только совмещение аппаратного и программного обеспечения, но и обеспечение надежности сервиса,
его масштабирование, а также мониторинг, обслуживание и поддержку.
Основные сервисы организации
включают в себя электронную почту;
сервисы аутентификации, подключения к сети и печати; сервисы для
удаленного доступа; сервисы для хранения программ и резервного копирования; DNS-, DHCP- и файл-сервисы. Кроме того, существуют
специализированные сервисы, предназначенные для конкретных целей
компании и осуществляющие функции, связанные с решением бухгалтерских, производственных и других задач организации. Исходя
из это-
го, к администрированию сервисов относятся следующие мероприятия:
1) определение требований пользователей к конкретному сервису;
2) выявление эксплуатационных требований к сервису;
3) выбор и обоснование архитектуры, протоколов и форматов файлов;
4) разворачивание, мониторинг и обслуживание сервиса.
Вычислительный центр представляет собой комплекс помещений
для размещения компьютерных систем и оборудования, оснащенных
системами охлаждения, регулировки влажности, электропитания
и противопожарными системами, причем все эти системы – часть вычислительного центра [4]. Администрирование вычислительных центров – это комплекс мероприятий по управлению, обслуживанию
и обеспечению функционирования вычислительных систем, включая
сети, серверы, рабочие станции, программное обеспечение и базы данных, а также защиту информации. Исходя из этого, основные задачи
администрирования вычислительных центров включают в себя следующие мероприятия:
1) установку, настройку и поддержку сетевого оборудования;
11
2) управление доступом к ресурсам;
3) обеспечение информационной безопасности;
4) мониторинг и диагностику работоспособности оборудования
и программного обеспечения, выявление и устранение неисправностей;
5) обслуживание программного обеспечения;
6) обеспечение бесперебойной работы вычислительной инфра-
структуры;
7) оказание технической поддержки, консультации по работе с про-
граммным обеспечением и оборудованием для пользователей.
Сетевое администрирование – это
комплекс мер по обеспечению
стабильной и безопасной работы компьютерной сети. При создании
сети основная цель заключается в разработке надежной, хорошо документированной и простой в обслуживании сети, которая отличалась бы
значительной пропускной способностью и возможностью масштабирования. Исходя из этого, к администрированию сетей относятся следующие мероприятия:
1) настройка сетевых
протоколов и служб;
2) разбиение сети на сегменты;
3) управление производительностью сети;
4) обеспечение резервного копирования данных.
12
2. СИСТЕМНОЕ АДМИНИСТРИРОВАНИЕ
2.1. ПОНЯТИЕ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
СИСТЕМНОГО АДМИНИСТРИРОВАНИЯ
Системное администрирование – это комплекс мероприятий,
направленных на обеспечение бесперебойной работы компьютерных
систем, сетей и программного обеспечения в организации, а также
обеспечение информационной безопасности. Исходя из этого, системный администратор следит за тем, чтобы все компьютеры, сети и программы в компании работали правильно и
дачами системного администрирования являются следующие.
1. Настройка и обслуживание оборудования, включающее в себя
установку, настройку и ремонт компьютеров, серверов и сетевого оборудования.
2. Управление программным обеспечением, состоящее из установ-
ки, обновления и настройки программ, операционных систем.
3. Обеспечение информационной безопасности, включающее в себя
настройку брандмауэров, VPN, систем
зервное копирование данных; контроль доступа пользователей.
4. Поддержка пользователей, связанная с решением проблем дос-
тупа к ресурсам, настройкой почты, консультированием по работе
с оборудованием и используемым программным обеспечением.
5. Документирование, к которому относится ведение журналов,
схем сети, инструкций.
В зависимости от масштаба организации системный администратор
может выполнять разные
отвечать за все аспекты работы ИТ-инфраструктуры – от настройки
компьютеров до обеспечения безопасности. В крупной организации
может существовать целый отдел системных администраторов, каждый
из которых отвечает за определенную область, например за серверы,
задачи. Так, в небольшой компании он может
безопасно. Ключевыми за-
обнаружения вторжений; ре-
13
сети или безопасность. Таким образом, системное администрирование
включает в себя широкий спектр деятельности, направленной на обеспечение надежной и безопасной работы ИТ-инфраструктуры организации [5].
2.2. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА LINUX
Среди семейства Unix-подобных операционных систем особое место
занимает Linux – операционная система, включающая в себя кроме ядра
определенный набор утилит и программ проекта GNU (GNU's Not Unix).
Главная особенность
операционных систем семейства Linux, которая проявилась с самой первой версии, – распространение их как свободное программное обеспечение с лицензией GPL, т. е. для любого
пользователя есть возможность доработки исходного кода операционной системы. Однако существует условие: модифицированный код
должен быть так же доступен всем и распространяться по лицензии
GPL. Соответственно это дает
возможность применять код без возникновения проблем из-за авторских прав. Благодаря гибкости Linux используется на множестве разных устройств – мобильных устройствах,
персональных компьютерах и высокопроизводительных серверах.
Особенность Linux заключается в модульной структуре: система
организована в виде модулей, которые принято назвать загружаемыми
модулями. Загружаемые модули имеют две важные характеристики:
динамическое подключение (модуль можно
загрузить, когда ядро уже
в памяти, а также отключить от ядра и удалить в любое время) и стековую конструкцию (иерархическая структура организации модулей, когда отдельные модули играют роль библиотек). Загрузить отдельный
модуль можно с помощью команд modprobe, insmod, а удалить – командами modprobe (с опцией remove), rmmod. На рис. 2.1 показаны типичные компоненты
ядра Linux [3, 6].
К основным компонентам ядра можно отнести следующие компо-
ненты.
1. Сигналы, которые используются для обращения к процессу
(например, для уведомления процесса об ошибках).
2. Системные вызовы, с помощью которых процесс запрашивает
определенную службу ядра. Их существуют сотни, и для удобства их
часто группируют в категории: файловая система, процессы, межпроцессное взаимодействие и др.
14
Рис. 2.1. Структура ядра Linux
3. Процессы и планировщик. В этой компоненте ядра происходит
создание, управление и планировка процессов.
4. Виртуальная память, представляющая собой модуль для выделе-
ния виртуальной памяти процессам и управления этой памятью.
5. Файловая система – модуль с глобальным иерархическим про-
странством имен для файлов, каталогов и других объектов, связанных
с файлами и функциями
6. Сетевые протоколы, где происходит поддержка пользовательско-
го интерфейса сокетов для набора протоколов TCP/IP.
7. Драйверы символьных устройств для управления устройствами,
которые требуют от ядра отправки или получения данных посимвольно.
8. Драйверы блочных устройств для управления устройствами, ко-
торые читают и записывают данные блоками.
9. Драйверы сетевых устройств
интерфейсов и коммуникационными портами, через которые происходит подключение к сетевым устройствам.
файловой системы.
для управления картами сетевых
15
10. Ловушки и отказы для обработки генерируемых процессором
рибу
у
прерываний.
11. Физическая память для управления пулом страниц и выделения
страниц виртуальной памяти.
12. Обработчик прерываний от периферийных устройств.
2.3. ДИСТРИБУТИВЫ LINUX
Все дистрибутивы основаны на едином семействе ядер, однако
набор служебных программ, дополняющих ядро, может существенно
варьироваться. Дистрибутивы различаются по своему назначению,
наличию
служб поддержки и степени популярности. В настоящее время существуют сотни независимых дистрибутивов Linux, но наиболее
распространенными в производственных средах являются дистрибутивы из семейств Debian, Red Hat и Ubuntu.
Все дистрибутивы включают в себя относительно простую процедуру инсталляции; среду, реализующую концепцию рабочего стола;
форму управления пакетированием. Кроме того, большинство дистрибутивов позволяет выполнять загрузку
с DVD-диска, что удобно для
отладки и ознакомления с новым продуктом. Наиболее популярные
дистрибутивы общего назначения перечислены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Характеристика дистрибутивов Linux
Дист
CentOS centos.org
Debian debian.org
Fedora fedoraproject.org
Gentoo gentoo.org
Linux Mint linuxmint.com
тив Сайт Комментарии
Бесплатный аналог Red Hat Enterprise
Linux
Популярный некоммерческий дис-
тив
триб
Вариант Red Hat Linux, предназна-
ченный для использования отдельными пользователями
Оптимизированный дистрибутив,
предназначенный для самостоятельной компиляции
Компактный дистрибутив, основанный на Ubuntu
16
Окончание табл. 2.1
у
t
Дистриб
Mandriva mandriva.com
PCLinuxOS pclinuxos.com
Red Flag redflag-linux.com
тив Сайт Комментарии
Один из наиболее дружественных по
отношению к пользователю дистрибутивов
Ответвление от Mandriva, ориентированное на KDE
Ведущий дистрибутив в Китае, подобный Red Ha
2.4. АРХИТЕКТУРА LINUX
Архитектура Linux состоит из аппаратного слоя, ядра, системной
библиотеки, системы и утилит (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Архитектура операционной системы Linux
В верхней части находится пространство пользователя (user space),
где выполняются пользовательские приложения (user applications).
Ниже этого слоя размещено пространство ядра (kernel space). Существует также отдельный сборник подпрограмм GNU C Library (glibc).
17
Эта библиотека – интерфейс вызовов операционной системы, соединяемый с ядром и задающий алгоритм перехода между ним и приложениями пользователей. Приложения и ядро относятся к особым адресным
пространствам, защищенным от влияния извне. Каждый процесс в пользовательских приложениях занимает определенное виртуальное адресное пространство. Для ядра выделено единое адресное пространство.
Структура
ядра содержит три основных уровня. На первом уровне
(top level) находится интерфейс вызовов, поступающих из системы,
который реализует основные функции (запись файлов). Ниже интерфейса System Call Interface находится код ядра (объект с независимой
архитектурой). Он является единым для разных архитектур, поддерживаемых системой. Под ним расположен архитектурно-привязанный
код, создающий Board Support Package. Это специфичный код для
про-
цессора и платформы данной архитектуры [7].
Ядро операционной системы выполняет следующие задачи:
1) контроль работы процессов (определение того, какие процессы
используют центральный процессор (CPU), как долго и в какое время);
2) управление памятью (memory) заключается в контроле того,
сколько памяти используется для хранения, в каком месте и как долго);
3) интерпретирование между
аппаратным обеспечением и процес-
сами с помощью драйверов устройств (device drivers);
4) обслуживание системных вызовов (system calls) от осуществляе-
мых процессов.
Код, выполняемый операционной системой, работает на процессорах в одном из двух режимов: режиме ядра (kernel mode) или режиме
пользователя (user mode). Код, выполняющийся в режиме ядра, отличается неограниченным доступом к аппаратному обеспечению. При этом
режим пользователя
ограничивает доступ к памяти SCI и CPU. Подобное разделение применяют для памяти в обоих режимах. Эти два компонента создают основу для проведения отдельных сложных операций,
таких как разделение привилегий для безопасности и создание виртуальных машин.
2.5. УСТАНОВКА И БАЗОВАЯ НАСТРОЙКА LINUX
Основной функцией операционной системы является функция
управления ресурсами компьютера, включая
управление оперативной
и дисковой памятью, периферийными устройствами и процессором.
18
Управление всеми этими функциями операционной системы осуществляется с помощью параметров ядра операционной системы
и специальных средств (утилит), входящих в ее состав. Параметры ядра задаются администратором системы при инсталляции системы. После установки администратор системы задает атрибуты пользователей
в системе и осуществляет оперативное управление ею. В процессе авторизации пользователей
администратор может задать ряд параметров
их работы: права доступа, максимальный объем дискового пространства, пароль пользователя и др. Средства учета ресурсов операционной
системы позволяют администратору накапливать для дальнейшего
анализа информацию об использовании отдельными пользователями
таких ресурсов, как число блоков, считанных/записанных с диска сервера; число блоков, записанных за день;
продолжительность работы
приложения и др. Утилиты работы с консолью сервера позволяют администратору системы контролировать функционирование рабочих
станций, останавливать или запускать принтер, управлять очередями
заданий к принтерам и посылать сообщения пользователям. Операционные системы имеют похожие, но все же отличающиеся средства оперативного управления, которые описываются в технической документации по
конкретной системе [3, 8].
Инсталляция (установка) операционной системы включает в себя
подготовку площадки и оборудования, инсталляцию файл-сервера, инсталляцию программного обеспечения рабочих станций, планирование
структур каталогов (директорий), планирование пользователей и групп
пользователей, планирование защиты, планирование процедур регистрации и настройку параметров. При некорректной первоначальной
инсталляции системы и неправильно заданных параметрах дальнейшая
эксплуатация может быть неэффективной, а в некоторых случаях – невозможной. Процессу инсталляции должен предшествовать ряд подготовительных действий. Прежде всего, администратор системы должен
проверить условия эксплуатации и выполнение требований по электропитанию оборудования. В «Руководстве по эксплуатации операционной
системы» или в документации с аналогичным названием определены
конкретные требования по следующим вопросам
: температура/влажность; максимальная высота, глубина, ширина оборудования; требования электропитания – частота тока, потребляемая мощность, рассеиваемая мощность и др.
Далее все аппаратные средства следует подключить к специализи-
рованным линиям питания, выделенным только для работы компью-
19
терного оборудования. Все розетки должны быть трехпроводными заземленными, соединенными непосредственно с землей, оборудование
должно быть правильно подключено к сигнальным и силовым линиям.
Далее администратору системы необходимо создать рабочие копии
дистрибутива (поставляемой производителем копии продукта). Оригинальный дистрибутив должен храниться в сейфе. При инсталляции администратор должен использовать рабочие копии и
записать в рабочую
таблицу (worksheet) информацию по устанавливаемому серверу. Таблица содержит следующую информацию: имя, марку, модель файлсервера; размер памяти; несетевые платы – тип и настройка; сетевые
платы – соответствующие драйверы, адрес сети, номер сети, адрес памяти, прерывание; плата процессора – модель, скорость работы; дисковые подсистемы – тип контроллера, драйверы, емкость, модель,
произ-
водитель, число каналов ввода-вывода.
После всех предварительных мероприятий осуществляется непосредственно процесс инсталляции с помощью утилит, предлагаемых
производителем. Процесс инсталляции операционной системы состоит
в следующем: системные файлы помещаются на диск в специальную
область. Загружаются дисковые, сетевые драйверы и драйверы периферийных устройств. Задаются параметры их работы. Это может вы
-
полняться либо администратором системы (например, отдельной командой Load), либо автоматически самой системой. После этого
администратор системы загружает ядро с помощью вызова команды,
предлагаемой производителем, и задает основные параметры работы
ядра. К этим параметрам относятся имя сервера, имя администратора
и его пароль, список сетевых протоколов и их настройки (например,
TCP/IP), параметр блокирования
консоли сервера; опция шифрования
паролей в системе, номера очередей печати, команды трассировки действий ядра (например, Track On) и др. Полный список таких параметров приводится в документации по конкретной операционной системе.
Затем администратору системы следует установить систему на рабочих
станциях аналогично установке сервера. Далее администратор должен
сконфигурировать (иногда и установить) сетевые
платы и загрузить
драйвер сетевого адаптера с указанием параметров адреса памяти
и прерывания, по которым он работает, и специальную оболочку, определяющую, является обращение прикладной программы обращением
к локальной операционной системе или к сетевой.
После инсталляции администратор системы должен спланировать
дополнительные директории – например, прикладные директории для
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]