Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Системное и сетевое администрирование. Учебное пособие
.pdf
Возникающие в сетях проблемы можно условно разделить на три
основные группы: неисправности на физическом уровне, перегрузки
в сети и ошибки в работе сетевых протоколов. Неисправности физического уровня обусловлены выходом из строя каких-либо электрических
или электронных сетевых устройств и компонентов. Перегрузки в сети
возникают, если то или иное сетевое устройство
не справляется с обработкой поступающих к нему запросов. Ошибки в работе сетевых протоколов приводят к тому, что сетевые устройства не могут взаимодействовать друг с другом из-за некорректного функционирования сетевых
драйверов или невозможности обработки сетью пакетов какого-нибудь
протокола (или нескольких протоколов одновременно).
Все многообразие средств, применяемых
для анализа и диагности-
ки сетей, можно разделить на несколько крупных классов.
1. Оборудование для диагностики и сертификации кабельных систем.
2. Встроенные средства для мониторинга и анализа сетей.
3. Системы управления сетью.
4. Экспертные системы.
Оборудование для диагностики и сертификации
кабельных систем
Неисправности физического уровня могут возникнуть в сетевом
устройстве, в
среде передачи или в месте их контакта. Они наиболее
просто поддаются обнаружению, так как носят постоянный характер.
Локализовать неисправность можно при помощи оборудования для диагностики и сертификации кабельных систем. Ус ло в но это оборудование можно подразделить на следующие группы устройств: сетевые
анализаторы, кабельные тестеры и сканеры. Сетевые анализаторы
представляют собой
эталонные измерительные приборы для диагностики и сертификации кабелей и кабельных систем. Сетевые анализаторы генерируют синусоидальные сигналы в широком диапазоне
частот, что позволяет измерять на приемной паре амплитудночастотную характеристику и перекрестные наводки, затухание и суммарное затухание.
Основное назначение кабельных сканеров – это измерение элек-
трических и механических параметров кабелей
, а именно длины кабеля, параметра NEXT, затухания, импеданса, схемы разводки пар
проводников и уровня электрических шумов в кабеле. Точно сть изме-
61
рений, произведенных этими устройствами, ниже, чем у сетевых анализаторов, но вполне достаточна для оценки соответствия кабеля стандарту. Для определения местоположения неисправности кабельной системы (обрыва, короткого замыкания, неправильно установленного
разъема и др.) используется метод «отраженного импульса» (Time
Domain Reflectometry, TDR). Суть этого метода состоит в том, что сканер излучает в кабель
короткий электрический импульс и измеряет
время задержки до прихода отраженного сигнала. По полярности отраженного импульса определяется характер повреждения кабеля (короткое замыкание или обрыв). В правильно установленном и подключенном кабеле отраженный импульс почти отсутствует. Кабельные
сканеры используются для диагностики медных кабельных систем, а
кабельные тестеры предназначены для проверки кабелей
на отсутствие
физического разрыва. Они позволяют определить непрерывность кабеля, но в отличие от кабельных сканеров не дают ответа на вопрос о
том, в каком месте произошел сбой.
Встроенные средства для мониторинга и анализа сетей
Встроенные средства для мониторинга и анализа сетей выполняют-
ся в виде программно-аппаратных модулей, устанавливаемых
в коммуникационное оборудование, а также в виде программных модулей,
встроенных в операционные системы. Они выполняют функции диагностики и управления только одним устройством, и в этом их основное отличие от централизованных систем управления сетями. Как правило, встроенные модули управления дополнительно выполняют роль
SNMP-агентов, поставляющих данные о состоянии
устройства для систем управления сетями. Встроенные средства для мониторинга и анализа сетей включают либо SNMP- или RMON-агенты, либо анализаторы протоколов.
Агент SNMP (Simple Network Management Protocol) – это программный компонент, работающий на управляемом устройстве
(например, маршрутизаторе, сервере, принтере), который собирает
и предоставляет информацию о состоянии и производительности этого
устройства по запросу менеджера SNMP. Агенты
SNMP поддерживают
стандарты MIB-I и MIB-II. С помощью SNMP-агента можно отслеживать состояние активных сетевых устройств и управлять ими, а также
контролировать доступ абонентов к сети. Работу SNMP-агента обеспе-
62
чивает модуль Lbsnmpcd, который собирает информацию об устройствах с типом Switch и их портах (время безостановочной работы
оборудования, текущие статусы портов, скорости работы портов,
дуплексы портов, количество входящих и исходящих пакетов с ошибками). SNMP-агенты связаны с группами операторских устройств,
а через порты этих устройств – с учетными записями. С помощью
политик управления
LBsnmpcd обращается к параметрам портов.
По умолчанию настроена политика управления, при которой SNMPагент включает или отключает порты в зависимости от статуса учетной записи.
Агенты RMON (Remote Network Monitoring) представляют собой
программные расширения протокола SNMP. Новейшим добавлением к
функциональным возможностям SNMP является спецификация RMON,
которая обеспечивает удаленное взаимодействие с базой MIB. До появления RMON протокол SNMP не мог использоваться удаленно,
он допускал только локальное управление устройствами. Агенты RMON
могут располагаться внутри различных коммуникационных устройств,
а также выполняются в виде отдельных программных модулей, работающих на универсальных узлах сети. Отличительной чертой агентов
RMON является независимость от протокола сетевого уровня (в отличие от агентов SNMP, ориентированных на протоколы TCP/IP), поэтому они удобны для
гетерогенных сред, использующих различные про-
токолы сетевого уровня.
Анализатор протоколов представляет собой либо самостоятельное
специализированное устройство, либо персональный компьютер,
оснащенный специальной сетевой картой и соответствующим программным обеспечением. Анализатор подключается к сети точно так
же, как и обычный узел. Отличие состоит в том, что он может принимать все пакеты данных
, передаваемые по сети, в то время как обычная
станция – только адресованные ей. Программное обеспечение анализатора состоит из ядра, поддерживающего работу сетевого адаптера
и декодирующего получаемые данные, а также дополнительного
программного кода, зависящего от типа топологии исследуемой сети.
Процесс анализа протоколов включает в себя захват и анализ циркулирующих в
сети пакетов. На основе результатов анализа можно осуществлять обоснованное и взвешенное изменение каких-либо компонент сети, оптимизацию ее производительности, поиск и устранение
63
неполадок. Несмотря на многообразие анализаторов протоколов, представленных на рынке, можно выделить следующие общие для них всех
особенности.
1. Наличие интерфейса для вывода результатов анализа интенсив-
ности трафика, получения статистической оценки производительности
сети, декодирования протоколов разного уровня и представления в понятной форме содержимого пакетов.
2. Наличие буфера захвата. Буфер может
располагаться на устанав-
ливаемой сетевой карте, либо для него может быть отведено место
в оперативной памяти одного из компьютеров сети. Если буфер расположен на сетевой карте, то управление им осуществляется аппаратно
и за счет этого скорость ввода повышается.
3. Возможность фильтрации. Фильтры позволяют управлять про-
цессом захвата данных, и
тем самым экономить пространство буфера.
В зависимости от значения определенных полей пакета, заданных
в виде условия фильтрации, пакет либо игнорируется, либо записывается в буфер захвата. Использование фильтров значительно ускоряет
и упрощает анализ, так как исключает просмотр не нужных в настоящий момент пакетов.
4. Возможности поиска. Анализаторы протоколов позволяют авто
-
матизировать просмотр информации, находящейся в буфере, и находить в ней данные по заданным критериям. В то время как фильтры
проверяют входной поток на предмет соответствия условиям фильтрации, функции поиска применяются к уже накопленным в буфере
данным.
Системы управления сетью
Системы управления сетью (Network Management Systems) – это
централизованные программные системы, которые собирают
данные о
состоянии узлов и коммуникационных устройств сети, а также данные
о трафике, циркулирующем в ней. Эти системы не только осуществляют мониторинг и анализ сети, но и выполняют в автоматическом или
полуавтоматическом режиме такие действия по управлению сетью, как
включение и отключение портов устройств, изменение параметров адресных таблиц коммутаторов
и маршрутизаторов и др. Примерами си-
стем управления сетью служат программные решения HPOpenView,
SunNetManager, IBMNetView.
64
Ключевыми функциями систем управления сетью являются следу-
ющие.
1. Управление конфигурацией сети и именованием ее компонентов.
Функция заключается в контроле таких параметров сети, как сетевые
адреса и идентификаторы, местоположение компонентов, параметры
сетевых операционных систем и имена объектов.
2. Обработка ошибок. Функция заключается в выявлении, опреде-
лении и устранении последствий сбоев и
отказов в работе сети.
3. Анализ производительности. На основе накопленной статистиче-
ской информации эта функция помогает прогнозировать время ответа
системы, оценивать величину изменения сетевого трафика, а также
планировать развитие сети.
4. Управление безопасностью. Функция включает в себя мероприя-
тия по аутентификации, проверке привилегий, поддержке ключей
шифрования, управлению полномочиями и паролями,
осуществлению
внешнего доступа и соединения с другими сетями.
5. Учет работы сети. Эта функция отвечает за возможности реги-
страции и управления необходимыми ресурсами и устройствами путем
расчета времени использования и платы за ресурсы.
Экспертные системы
Экспертные системы аккумулируют знания технических специалистов о выявлении причин аномальной работы сетей и возможных спо
собах приведения сети в работоспособное состояние. Работа экспертных систем заключается в анализе большого числа событий для выдачи
пользователю краткого диагноза о причине неисправности сети. Простейшим вариантом экспертной системы является контекстно-зависимая
система помощи. Более сложные экспертные системы представляют собой так называемые базы знаний, обладающие элементами искусственного
интеллекта. Примерами таких систем служат экспертные системы,
встроенные в систему управления Spectrum компании Cabletron и анализатора протоколов Sniffer компании Network General [3].
-
65
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Мирзоян Д. И. Системное администрирование : учеб. пособие /
Д. И. Мирзоян. – Москва : РТУ МИРЭА, 2022. – 41 с.
2. Бобровский В. И. Расширенное администрирование сетевой операционной системы GNU/Linux. Локальное системное администрирование : учеб.
пособие / В. И. Бобровский, А. В. Дагаев, Е. П. Журавель. – Санкт-Петербург :
СПбГУТ им. М. А. Бонч-Бруевича, 2022. – 138 с
3. Лимончелли Т. Системное и сетевое администрирование. Практическое
руководство / Т. Лимончелли, К. Хоган, С. Чейлап. – Санкт-Петербург : Символ-Плюс, 2009. – 944 с.
4. Киренберг А. Г. Системное администрирование и информационная без-
опасность сетей ЭВМ : учеб. пособие / А. Г. Киренберг. – Кемерово : КузГ ТУ,
2022. – 120 с.
5. Немет Э. Unix и Linux: руководство системного администратора /
Э. Немет, Г. Снайдер, Т. Хейн. – Москва : Вильямс, 2012. – 1312 с.
6. Исаева И. А. Системное администрирование: учеб.-метод. пособие /
И. А. Исаева. – Москва : РТУ МИРЭА, 2023. – 69 с.
7. Дэвис Д. Современное системное администрирование / Д. Дэвис. –
Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2024. – 304 с.
8. Курячий Г. В. Операционная система Linux. Курс лекций : учеб. пособие / Г
. В. Курячий, К. А. Маслинский. – Москва : ДМК, 2010. – 348 с.
.
66
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .................................................................................................................................. 3
1. Введение в системное администрирование .................................................................. 4
1.1. Структура и функции системных администраторов в организации .................. 4
1.2. Архитектура компьютерных систем ..................................................................... 6
1.3. Характеристика объектов системного и сетевого администрирования ............. 8
2. Системное администрирование ................................................................................... 13
2.1. Понятие, цель и задачи системного администрирования ................................. 13
2.2. Операционная система Linux .............................................................................. 14
2.3. Дистрибутивы Linux ............................................................................................ 16
2.4. Архитектура Linux ............................................................................................... 17
2.5. Уст ан ов ка и базовая настройка Linux ................................................................. 18
2.6. Этапы загрузки системы ...................................................................................... 21
2.7. Командная оболочка ............................................................................................. 24
2.8. Управление пользователями ................................................................................ 25
2.9. Конфигурационные файлы .................................................................................. 28
2.10. Работа с файловой системой ............................................................................. 31
2.10.1. Особенности файловых систем ............................................................ 31
2.10.2. Типы файлов в Linux ............................................................................. 33
2.10.3. Директории в Linux ............................................................................... 33
2.10.4. Монтирование файловых систем .......................................................... 35
2.10.5. Ключевые команды с файлами и папками в Linux .............................. 36
2.11. Работа с процессами .......................................................................................... 37
2.12. Работа с внешними устройствами .................................................................... 40
2.13. Резервное копирование ...................................................................................... 41
2.14. Управле ни е ИТ-инфраструктурой .................................................................... 46
3. Сетевое администрирование ........................................................................................ 50
3.1. Сетевое программное обеспечение .................................................................... 50
3.2. Операционные системы
3.3. Сетевые сервисы и службы ................................................................................. 58
3.4. Методы диагностики и мониторинга сетей ....................................................... 60
Библиографический список ................................................................................................. 66
в сетях .......................................................................... 52
67
Истратова Евгения Евгеньевна
Томилов Иван Николаевич
Рева Иван Леонидович
СИСТЕМНОЕ И СЕТЕВОЕ АДМИНИСТРИРОВАНИЕ
Учебное пособие
Редактор Е.Е. Татарникова
Выпускающий редактор И.П. Брованова
Художест в е н н ый редактор А.В. Ладыжская
Компьютерная верстка Н.В. Гаврилова
Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции
Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП)
Подписано в печать 29.10.2025. Формат 60 × 84 1/16. Бумага офсетная
Тираж 30 экз. Уч.-изд. л. 3,95. Печ. л. 4,25. Изд. № 140. Заказ № 228
Отпечатано в типографии
Новосибирского государственного технического университета
630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
Цена договорная
68
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]