LanTopoLog 2 version 2.44Лицензия: Условно-бесплатнаяФункция распознавания топологии сети работает без ограничений и в незарегистрированной версии, то есть LanTopoLog предоставляет бесплатный инструмент для создания схемы сети Автор: Юрий Волокитин Системные требования: Windows Vista/2008/7/8/2012/10/2016/2019 Возможности LanTopoLog— автоматическое построение физической топологии локальной сетина основе данных, собранных с коммутаторов по протоколу SNMP — отображение схемы сети в двух-панельном браузерe — показывает все устройства на всех портах коммутаторов, их имена и адреса IP — настраиваемое контекстное меню для иконок компьютеров и коммутаторов — отображение номеров VLAN, портов LACP — мониторинг состояния Spanning Tree и оповещение об изменениях в топологии STP — отображение даты и времени последнего ответа на ping каждого компьютера — добавление в схему любых данных, привязанных к mac адресу в в импортируемом файле — публикация схемы сети на web сервере — поиск в базе данных LanTopoLog в том числе и через web браузер — автоматическое добавление компьютеров в схему сети по мере их подключения к сети с записью в журнале об обнаружения нового mac адреса и с оповещением администраторов с помощью e-mail — инвентаризация компьютеров в сети предприятия средствами WMI — экспорт списка коммутаторов и таблицы соединений коммутаторов в csv файл — экспорт списка компьютеров в csv файл — отображение скорости соединения на всех портах коммутаторов — мониторинг сетевого трафика, что позволяет узнать источник трафика с точностью до порта коммутатора — мониторинг ошибочных и потерянных пакетов (ifInErrors/ifOutErrors, ifInDiscards/ifOutDiscards) — простой интерфейс — программа не производит никаких записей в системные области (реестр, системные папки) и является портативной — программа безопасна и не имеет функций передачи данных через интернет Вопросы и пожелания по LanTopoLog шлите [email protected] Copyright © 2007-2020 by Yuriy Volokitin. All Rights Reserved. |
Сети для самых маленьких. Часть нулевая. Планирование / Habr
Это первая статья из серии «Сети для самых маленьких». Мы с товарищем thegluck долго думали с чего начать: маршрутизация, VLAN’ы, настройка оборудования.Предполагается, что вы, как минимум читали о эталонной модели OSI (то же на англ.), о стеке протоколов TCP/IP (англ.), знаете о типах существующих VLAN’ов (эту статью я настоятельно рекомендую к прочтению), о наиболее популярном сейчас port-based VLAN и о IP адресах (более подробно). Мы понимаем, что для новичков «OSI» и «TCP/IP» — это страшные слова. Но не переживайте, не для того, чтобы запугать вас, мы их используем. Это то, с чем вам придётся встречаться каждый день, поэтому в течение этого цикла мы постараемся раскрыть их смысл и отношение к реальности.
Начнём с постановки задачи. Есть некая фирма, занимающаяся, допустим, производством лифтов, идущих только вверх, и потому называется ООО «Лифт ми ап». Расположены они в старом здании на Арбате, и сгнившие провода, воткнутые в пожжёные и прожжёные коммутаторы времён 10Base-T не ожидают подключения новых серверов по гигабитным карточкам. Итак у них катастрофическая потребность в сетевой инфраструктуре и денег куры не клюют, что даёт вам возможность безграничного выбора. Это чудесный сон любого инженера. А вы вчера выдержали собеседование и в сложной борьбе по праву получили должность сетевого администратора. И теперь вы в ней первый и единственный в своём роде. Поздравляем! Что дальше?
Следует несколько конкретизировать ситуацию.
- В данный момент у компании есть два офиса: 200 квадратов на Арбате под рабочие места и серверную. Там представлены несколько провайдеров. Другой на Рублёвке.
- Есть четыре группы пользователей: бухгалтерия (Б), финансово-экономический отдел (ФЭО), производственно-технический отдел (ПТО), другие пользователи (Д). А так же есть сервера (С), которые вынесены в отдельную группу. Все группы разграничены и не имеют прямого доступа друг к другу.
- Пользователи групп С, Б и ФЭО будут только в офисе на Арбате, ПТО и Д будут в обоих офисах.
Прикинув количество пользователей, необходимые интерфейсы, каналы связи, вы готовите схему сети и IP-план.
При проектировании сети следует стараться придерживаться иерархической модели сети, которая имеет много достоинств по сравнению с “плоской сетью”:
- упрощается понимание организации сети
- модель подразумевает модульность, что означает простоту наращивания мощностей именно там, где необходимо
- легче найти и изолировать проблему
- повышенная отказоустойчивость засчет дублирования устройств и/или соединений
- распределение функций по обеспечению работоспособности сети по различным устройствам.
В таких масштабах, как наш, роль каждого устройства размывается, однако логически разделить сеть можно.
На представленной схеме ядром (Core) будет маршрутизатор 2811, коммутатор 2960 отнесём к уровню распространения (Distribution), поскольку на нём агрегируются все VLAN в общий транк. Коммутаторы 2950 будут устройствами доступа (Access). К ним будут подключаться конечные пользователи, офисная техника, сервера.
Именовать устройства будем следующим образом: сокращённое название города (msk) — географическое расположение (улица, здание) (arbat) — роль устройства в сети + порядковый номер.
Соответственно их ролям и месту расположения выбираем hostname:
Маршрутизатор 2811: msk-arbat-gw1 (gw=GateWay=шлюз)
Коммутаторы 2950: msk-arbat-aswN, msk-rubl-asw1 (asw=Access switch)
Документация сети
Вся сеть должна быть строго документирована: от принципиальной схемы, до имени интерфейса.
Прежде, чем приступить к настройке, я бы хотел привести список необходимых документов и действий:
• Схемы сети L1, L2, L3 в соответствии с уровнями модели OSI (Физический, канальный, сетевой)
• План IP-адресации = IP-план.
• Список VLAN
• Подписи (description) интерфейсов
• Список устройств (для каждого следует указать: модель железки, установленная версия IOS, объем RAM\NVRAM, список интерфейсов)
• Единый регламент, определяющий все вышеприведённые параметры и другие.
Жирным выделено то, за чем мы будем следить в рамках программы-симулятора. Разумеется, все изменения сети нужно вносить в документацию и конфигурацию, чтобы они были в актуальном состоянии.
Говоря о метках/наклейках на кабели, мы имеем ввиду это:
На этой фотографии отлично видно, что промаркирован каждый кабель, значение каждого автомата на щитке в стойке, а также каждое устройство.
Подготовим нужные нам документы:
Список VLAN
| № VLAN | Примечание | |
|---|---|---|
| 1 | default | Не используется |
| 2 | Management | Для управления устройствами |
| 3 | Servers | Для серверной фермы |
| 4-100 | Зарезервировано | |
| 101 | PTO | Для пользователей ПТО |
| 102 | FEO | Для пользователей ФЭО |
| 103 | Accounting | Для пользователей Бухгалтерии |
| 104 | Other | Для других пользователей |
Каждая группа будет выделена в отдельный влан. Таким образом мы ограничим широковещательные домены. Также введём специальный VLAN для управления устройствами.
Номера VLAN c 4 по 100 зарезервированы для будущих нужд.
IP-план
| IP-адрес |
Примечание |
VLAN |
|---|---|---|
| 172.16.0.0/16 |
||
| 172.16.0.0/24 |
Серверная ферма |
3 |
| 172.16.0.1 | Шлюз | |
| 172.16.0.2 | Web | |
| 172.16.0.3 | File | |
| 172.16.0.4 | ||
| 172.16.0.5 — 172.16.0.254 | Зарезервировано | |
| 172.16.1.0/24 |
Управление |
2 |
| 172.16.1.1 | Шлюз | |
| 172.16.1.2 | msk-arbat-dswl | |
| 172.16.1.3 | msk-arbat-aswl | |
| 172.16.1.4 | msk-arbat-asw2 | |
| 172.16.1.5 | msk-arbat-asw3 | |
| 172.16.1.6 | msk-rubl-aswl | |
| 172.16.1.6 — 172.16.1.254 | Зарезервировано | |
| 172.16.2.0/24 |
Сеть Point-to-Point |
|
| 172.16.2.1 | Шлюз | |
| 172.16.2.2 — 172.16.2.254 | Зарезервировано | |
| 172.16.3.0/24 |
ПТО |
101 |
| 172.16.3.1 | Шлюз | |
| 172.16.3.2 — 172.16.3.254 | Пул для пользователей | |
| 172.16.4.0/24 |
ФЭО |
102 |
| 172.16.4.1 | Шлюз | |
| 172.16.4.2 — 172.16.4.254 | Пул для пользователей | |
| 172.16.5.0/24 |
Бухгалтерия |
103 |
| 172.16.5.1 | Шлюз | |
| 172.16.5.2 — 172.16.5.254 | Пул для пользователей | |
| 172.16.6.0/24 |
Другие пользователи |
104 |
| 172.16.6.1 | Шлюз | |
| 172.16.6.2 — 172.16.6.254 | Пул для пользователей |
Выделение подсетей в общем-то произвольное, соответствующее только числу узлов в этой локальной сети с учётом возможного роста. В данном примере все подсети имеют стандартную маску /24 (/24=255.255.255.0) — зачастую такие и используются в локальных сетях, но далеко не всегда. Советуем почитать о классах сетей. В дальнейшем мы обратимся и к бесклассовой адресации (cisco). Мы понимаем, что ссылки на технические статьи в википедии — это моветон, однако они дают хорошее определение, а мы попробуем в свою очередь перенести это на картину реального мира.
Под сетью Point-to-Point подразумеваем подключение одного маршрутизатора к другому в режиме точка-точка. Обычно берутся адреса с маской 30 (возвращаясь к теме бесклассовых сетей), то есть содержащие два адреса узла. Позже станет понятно, о чём идёт речь.
План подключения оборудования по портам
Разумеется, сейчас есть коммутаторы с кучей портов 1Gb Ethernet, есть коммутаторы с 10G, на продвинутых операторских железках, стоящих немалые тысячи долларов есть 40Gb, в разработке находится 100Gb (а по слухам уже даже есть такие платы, вышедшие в промышленное производство). Соответственно, вы можете выбирать в реальном мире коммутаторы и маршрутизаторы согласно вашим потребностям, не забывая про бюджет. В частности гигабитный свич сейчас можно купить незадорого (20-30 тысяч) и это с запасом на будущее (если вы не провайдер, конечно). Маршрутизатор с гигабитными портами стоит уже ощутимо дороже, чем со 100Mbps портами, однако оно того стоит, потому что FE-модели (100Mbps FastEthernet), устарели и их пропускная способность очень невысока.
Но в программах эмуляторах/симуляторах, которые мы будем использовать, к сожалению, есть только простенькие модели оборудования, поэтому при моделировании сети будем отталкиваться от того, что имеем: маршрутизатор cisco2811, коммутаторы cisco2960 и 2950.
| Имя устройства |
Порт |
Название |
VLAN |
|
|---|---|---|---|---|
| Access |
Trunk |
|||
| msk-arbat-gw1 | FE0/1 | UpLink | ||
| FE0/0 | msk-arbat-dsw1 | 2,3,101,102,103,104 | ||
| msk-arbat-dsw1 | FE0/24 | msk-arbat-gw1 | 2,3,101,102,103,104 | |
| GE1/1 | msk-arbat-asw1 | 2,3 | ||
| GE1/2 | msk-arbat-asw3 | 2,101,102,103,104 | ||
| FE0/1 | msk-rubl-asw1 | 2,101,104 | ||
| msk-arbat-asw1 | GE1/1 | msk-arbat-dsw1 | 2,3 | |
| GE1/2 | msk-arbat-asw2 | 2,3 | ||
| FE0/1 | Web-server | 3 | ||
| FE0/2 | File-server | 3 | ||
| msk-arbat-asw2 | GE1/1 | msk-arbat-asw1 | 2,3 | |
| FE0/1 | Mail-Server | 3 | ||
| msk-arbat-asw3 | GE1/1 | msk-arbat-dsw1 | 2,101,102,103,104 | |
| FE0/1-FE0/5 | PTO | 101 | ||
| FE0/6-FE0/10 | FEO | 102 | ||
| FE0/11-FE0/15 | Accounting | 103 | ||
| FE0/16-FE0/24 | Other | 104 | ||
| msk-rubl-asw1 | FE0/24 | msk-arbat-dsw1 | 2,101,104 | |
| FE0/1-FE0/15 | PTO | 101 | ||
| FE0/20 | administrator | 104 | ||
Почему именно так распределены VLAN’ы, мы объясним в следующих частях.
Excel-документ со списком VLAN, IP, портов
Схемы сети
На основании этих данных можно составить все три схемы сети на этом этапе. Для этого можно воспользоваться Microsoft Visio, каким-либо бесплатным приложением, но с привязкой к своему формату, или редакторами графики (можно и от руки, но это будет сложно держать в актуальном состоянии :)).
Не пропаганды опен сорса для, а разнообразия средств ради, воспользуемся Dia. Я считаю его одним из лучших приложений для работы со схемами под Linux. Есть версия для Виндоус, но, к сожалению, совместимости в визио никакой.
L1
То есть на схеме L1 мы отражаем физические устройства сети с номерами портов: что куда подключено.
L2
На схеме L2 мы указываем наши VLAN’ы
L3
В нашем примере схема третьего уровня получилась довольно бесполезная и не очень наглядная, из-за наличия только одного маршрутизирующего устройства. Но со временем она обрастёт подробностями.
Dia-файлы со схемами сети: L1, L2, L3
Как видите, информация в документах избыточна. Например, номера VLAN повторяются и на схеме и в плане по портам. Тут как бы кто на что горазд. Как вам удобнее, так и делайте. Такая избыточность затрудняет обновление в случае изменения конфигурации, потому что нужно исправиться сразу в нескольких местах, но с другой стороны, облегчает понимание.
К этой первой статье мы не раз ещё вернёмся в будущем, равно как и вам придётся всегда возвращаться к тому, что вы изначально напланировали.
Собственно задание для тех, кто пока только начинает учиться и готов приложить для этого усилия: много читать про вланы, ip-адресацию, найти программы Packet Tracer и GNS3.
Что касается фундаментальных теоретических знаний, то советуем начать читать Cisco press: раз, два, три (русский язык). Это то, что вам совершенно точно понадобится знать.
В следующей части всё будет уже по-взрослому, с видео, мы будем учиться подключаться к оборудованию, разбираться с интерфейсом и расскажем, что делать нерадивому админу, забывшему пароль.
P.S. Спасибо соавтору статьи — пользователю thegluck.
P.P.S Тем, кто имеет, что спросить, но не имеет возможности свой вопрос здесь задать, милости просим в ЖЖ
Строим сеть своими руками и подключаем ее к Интернет, часть первая
Мы начинаем публикацию цикла статей на тему развертывания небольшой (в пределах дома или небольшого офиса) локальной сети и подключения ее к Интернет.
Полагаю, актуальность этого материала на сегодня довольно высока, так как только за последние пару месяцев несколько моих знакомых, неплохо знающие компьютеры в целом, задавали мне вопросы на сетевые темы, которые я считал очевидными. Видимо таковыми они являются далеко не для всех 😉
По ходу статьи будут использованы термины из сетевой области, большинство их них объясняется в мини-ЧаВо о сетях, составленного Дмитрием Редько.
К сожалению, этот материал давно не обновляется. Хотя он и не потерял актуальности, но в нем довольно много пробелов, поэтому, если найдутся добровольцы эти пробелы заполнить, пишите на емейл, указанный в конце этой статьи.
При первом использовании сетевого термина, с него будет идти гиперссылка на объяснение оного в ЧаВо. Если некоторые термины не будут объяснены по ходу статьи или в ЧаВо, не стесняйтесь упомянуть этот факт в конференции, где эта статья будет обсуждаться.
Итак. В первой части будет рассмотрен самый простой случай. Имеем 2 или более компьютеров со встроенной в материнскую плату или установленной отдельно сетевой картой, коммутатор (switch) или даже без него, а так же канал в Интернет, предоставленный ближайшим провайдером.
Зафиксируем, что на всех компьютерах установлена операционная система Microsoft Windows XP Professional с Service Pack версии 1. Не буду утверждать, что это наиболее массовая ОС, установленная сейчас на компьютерах, но рассматривать все существующие семейства той же Microsoft довольно долго (но, если найдется много страждущих, проанализируем и другие). Версия языка ОС – English. На русской версии все будет работать аналогичным образом, читателям надо будет лишь найти соответствия русских аналогов названий в представленных ниже скришнотах.
Если у нас всего лишь два компьютера и в наличии нет коммутатора, то для создания сети между двумя компьютерами требуется наличие сетевой карты в каждом из них и кросс-овер кабель для объединения компьютеров друг с другом.
Почему кросс-овер и чем плох обычный кабель? В стандартах Ethernet на 10 и 100Мбит (10Base-T и 100Base-TX) для витой пары используется 4 провода (две свитых меж собой пары проводов). Обычно в кабеле, типа витая пара, 8 проводов, но из них используются только 4 (все восемь применяются в Gigabit Ethernet).
В разъемах типа MDI, установленных на сетевых картах, контакты 1 и 2 отвечают за передачу, 3, 6 — за прием. Если совместить контакты двух сетевых карт прямым кабелем (один к одному), то ничего не будет работать, что очевидно из рисунка:
MDI порт сетевой карты1,
| MDI порт сетевой карты2
|
На обеих сетевых картах, в случае прямого провода, совмещаются пары 3,6, отвечающие за прием (обе будут ждать передачи, слушать линию) и пары 1,2, отвечающие за передачу (обе будут пытаться передавать, но их никто не услышит). Эту проблему исправляет кросс-овер кабель, он перекрещивает пары проводов 1,2 и 3,4, т.е. меняет их местами. Таким образом, сигнал из 1,2 пары пойдет в 3,6 пару второй сетевой карты, а из 3,6 — в 1,2.
Два коммутатора между собой объединяются по тому же принципу (на коммутаторах стоят разъемы MDI-X, для их соединения необходим тот же самый кроссовер кабель).
А теперь возвращаемся к нашей сети из двух компьютеров. Если пропустить теорию, то для соединения вышеназванных машин нам нужно или купить готовый кроссовер кабель, или обжать его самостоятельно, воспользовавшись обжимным инструментом.
После получения кабеля, соединяем с помощью него сетевые карты компьютеров и вуаля — все должно заработать (на физическом уровне). Для проверки работоспособности сети на физическом уровне (уровне сигналов) имеет смысл посмотреть на индикаторы (чаще всего зеленого цвета), которые расположены на сетевой карте вблизи RJ-45 разъема. Как минимум один из них должен отвечать за индикацию наличия линка (физического соединения). Если загорелись индикаторы на обеих сетевых картах, то физический линк есть, кабель обжат верно. Горящий индикатор лишь на одной из двух карт не говорит о том, что на физическом уровне все в порядке. Мерцание этих (или соседних) индикаторов сигнализирует о передаче данных между компьютерами. Если индикаторы на обеих картах не горят, то с большой вероятностью неверно обжат или он поврежден кабель. Так же возможно, что одна из сетевых карт вышла из строя.
Конечно, описанное в предыдущем абзаце не означает, что операционная система видит сетевую карту. Горение индикаторов говорит лишь о наличии физического линка между компьютерами, не более того. Чтобы Windows увидела сетевую карту, нужен драйвер этой карты (обычно, операционка сама находит нужный и ставит его автоматически). Цитата из форума: «Как раз вчера диагностировал случай с подключенной сетевухой, не до конца вставленной в PCI-разъем. В результате “физически” сеть работала, но ОС ее не видела.».
Рассмотрим вторую ситуацию. Имеется коммутатор и два или более компьютера. Если два компьютера еще можно соединить без коммутатора, то если их три (или больше), то их объединение без свича является проблемой. Хотя проблема и разрешима — для объединения трех компьютеров нужно в один из них вставить две сетевые карты, перевести этот компьютер в режим маршрутизатора (роутера) и соединить его с двумя оставшимися машинами. Но описание этого процесса уже выходит за рамки этой статьи. Остановимся на том, что для объединения в одну локальную сеть трех и более компьютеров нужен коммутатор (тем не менее, есть и другие варианты: можно объединять компьютеры с посощью FireWire интерфейса или USB DataLink кабеля; а так же с помощью беспроводных (WiFi) карт, переведенных в Ad Hoc режим функционирования… но об этом в следующих сериях).
К коммутатору компьютеры подсоединяются прямым кабелем. Какой вариант заделки (568A или 568B) будет выбран — абсолютно не важно. Главное помнить, что с обеих сторон кабеля она (заделка) совпадала.
После обжима кабеля (или покупки оного в магазине), и подсоединения всех имеющихся компьютеров к коммутатору, следует проверить наличие физического линка. Проверка протекает аналогично вышеописанному способу для двух компьютеров. На коммутаторе рядом с портами так же должны присутствовать индикаторы, сигнализирующие о наличии физического соединения. Вполне может оказаться, что индикаторы находятся не рядом (сверху, сбоку, снизу) с портом, а вынесены на отдельную панель. В таком случае они будут пронумерованы в соответствии с номерами портов.
Добравшись до этого абзаца, мы уже имеем физически объединенные в локальную сеть 2 или более компьютеров. Переходим к настройке операционной системы.
Для начала, проверим правильность установок IP-адресации у сетевой карты. По-умолчанию, ОС Windows (2K/XP) сама назначает нужные IP адреса картам, но лучше в этом убедится самим.
Идем в настройки сетевой карты. Это можно сделать двумя путями, через панель управления (Start —> Control Panel —> Network Connection)
Или, если сетевое окружение (Network Places) вынесено на рабочий стол, то достаточно кликнуть по нему правой кнопкой и выбрать Properties (Свойства).
В появившемся окне выбираем нужный сетевой адаптер (обычно он там один). Новое окно сообщает нам довольно много информации. Во-первых, статус соединения (в данном случае — Connected, т.е. физическое подключение есть) и его скорость (100 Мбит). А так же количество посланных и принятых пакетов. Если кол-во принимаемых пакетов равно нулю, а в сети находится более одного компьютера (включенными), то это, возможно, указывает на неисправность нашей сетевой карты или порта коммутатора (если компьютер подключен к нему). Так же возможна неисправность самого кабеля.
Выбрав закладку Support, можно узнать текущий IP адрес и маску подсети, назначенные сетевой карте. По умолчанию, ОС Windows дают адаптерам IP адреса их диапазона 169.254.0.0 — 169.254.255.254 с маской подсети 255.255.0.0. Обсуждение масок, классов подсетей и так далее выходит за рамки этой статьи. Главное запомнить, что маска подсети у всех компьютеров из одной сети должна совпадать, а IP адреса — различаться. Но опять таки, цифры IP адреса, которые совпадают по позициям с ненулевыми цифрами маски подсети, у всех компьютерах должны быть одинаковыми, т.е. в данном примере у всех хостов из локальной сети в IP адресе будут совпадать две первые позиции цифр — 169.254.
IP-настройки сетевой карты могут задаваться и вручную (Свойства сетевого адаптера —> Properties —> Internet Protocol (TCP/IP) —> Properties). Но в большинстве случаев имеет смысл выставить настройки в значение по умолчанию (автоматическое определение IP адреса и DNS) и операционная система настроит сетевые адаптеры сама.
Кроме сетевых адресов, всем компьютерам нужно задать одинаковое имя рабочей группы. Это настраивается в настройках системы (System Properties). Туда можно попасть через панель управления (System —> Computer Name). Разумеется, можно задавать и разные имена рабочим группам. Это удобно, если у вас много компьютеров в сети и нужно как то логически разделить работающие машины между собой. Следствием этого станет появление нескольких рабочих групп в сетевом окружении (вместо одной).
или, если значок My Computer был выведен на рабочий стол, то правым кликом мыши на этом значке и выборе (Properties —> Computer Name).
В появившемся окне (появляющимся после нажатия кнопки Change) можно изменить имя компьютера (каждой машине — свое уникальное имя). И тут же надо ввести название рабочей группы. У всех компьютеров в локальной сети название рабочей группы должно совпадать.
После этого ОС попросит перезагрузиться, что и нужно будет сделать.
На любом из компьютеров можно «расшаривать» (т.е. выкладывать в общий доступ) директории. Это делается следующим образом:
В проводнике жмем правой кнопкой на директорию, выбираем Свойства (Properties).
Выкладывание директорий в общий доступ осуществляется в закладке Sharing. В первый раз нам предложат согласиться, что мы понимаем то, что делаем.
Во все последующие — достаточно лишь поставить галку в поле Share this foldier (к директории будет открыт доступ по сети только в режиме чтения). Если нужно разрешить изменение данных по сети, то придется поставить галку в поле Allow Network User to Change my Files.
После подтверждения (нажатия OK), значок директории сменится на тот, что показан на скриншоте.
С других компьютеров получить доступ к расшаренным директориям можно, зайдя в сетевое окружение (My Network Places), находящееся в меню Пуск или на рабочем столе, выбрав View Workgroup Computers,
а затем щелкнуть на нужном имени компьютера.
Выложенные в общий доступ директории будут представлены в появившемся окне.
После выбора любой из них можно работать с ними так же, как будто они расположены на локальном компьютере (но, если разрешение на изменение файлов при шаринге директории не было активировано, то изменять файлы не получится, только смотреть и копировать).
Обращаю внимание, что вышеописанный метод без проблем будет работать, если на обоих компьютерах (на котором директория была расшарена и который пытается получить к ней доступ по сети) были заведены одинаковые имена пользователей с одинаковыми паролями. Другими словами, если вы, работая под пользователем USER1, выложили в общий доступ директорию, то что бы получить к ней доступ с другого компьютера, на нем так же должен быть создан пользователь USER1 с тем же самым паролем (что и на первом компьютере). Права пользователя USER1 на другом компьютере (том, с которого пытаются получить доступ к расшаренному ресурсу) могут быть минимальными (достаточно дать ему гостевые права).
Если вышеописанное условие не выполняется, могут возникнуть проблемы с доступом к расшаренным директориям (выпадающие окошки с надписями вида отказано в доступе и тд). Этих проблем можно избежать, активировав гостевой аккаунт. Правда в этом случае ЛЮБОЙ пользователь внутри локальной сети сможет увидеть ваши расшаренные директории (а в случае сетевого принтера — печатать на нем) и, если там было разрешено изменение файлов сетевыми пользователями, то любой сможет их изменять, в том числе и удалять.
Активация гостевого аккаунта производится следующим образом:
Пуск —> панель управления —>
такой вид, как на скриншоте, панель управления приобретает после щелканья на кнопке Switch to Classic View (переключиться к классическому виду)
—> администрирование —> computer management —>
В появившемся окне управления компьютером выбираем закладку управления локальными пользоватлями и группами, находим гостевой (Guest) аккаунт и активируем его. По умолчанию в Windows гостевой аккаунт уже заведен в системе, но заблокирован.
Пару слов о добавлении пользователей в систему (подробнее об этом в следующих статьях). В том же менеджере управления локальными пользователями и группами, щелкаем правой кнопкой мыши на свободном месте списка пользователей, выбираем New user (добавить нового пользователя).
В появившемся окне вводим логин (в данном случае введен user2), полное имя и описание, последние два значения не обязательны ко вводу. Далее назначаем пароль (password), в следующем поле — повторяем тот же самый пароль. Снятие галки User must change password at next logon (пользователь должен сменить пароль при следующем входе в систему), дает пользователю входить в систему под заданным паролем и не будет требовать его смены при первом логоне. А галка напротив Password never expiries (пароль никогда не устареет), дает возможность пользоваться заданным паролем бесконечное время.
По умолчанию, вновь созданный пользользователь входит в группу Users (пользователи). Т.е. у пользователя будут довольно ограниченные права. Тем не менее, их будет довольно много и на локальном компьютере можно будет зайти под этим логином и вполне конфортно работать. Можно еще более ограничить права (до минимума) этого пользователя, выведя его из группы Users и введя в группу Guests (гости). Для этого жмем правой кнопкой мыши на пользователя, выбираем Properties (свойства),
Member of —> Add, в появившемся окне жмем на Advanced (дополнительно)
Жмем Find Now (найти). И в появившемся списке выбираем нужную группу (Guest, гости).
Пользователь введен в группу Guest. Осталось вывести его из группы Users: выделяем ее и щелкаем на кнопке Remove (удалить).
Более гибкое управление доступом к расшареным ресурсам можно получить, отключив режим Simple File Sharing (простой доступ к файлам) в настройках Explorer-а. Но это опять выходит за рамки текущей статьи.
Предоставление в общий доступ (расшаривание) принтеров производится аналогичным способом. На компьютере, к которому подключен принтер, выбираем его значок (через пуск —> принтеры), жмем на нем правой кнопкой мыши, выбираем свойства (properties).
Управление общим доступом к принтеру осуществляется в закладке Sharing. Нужно выбрать пункт Shared As и ввести имя принтера, под которым он будет виден в сетевом окружении.
На других компьютерах, подключенных к той же локальной сети, сетевой принтер, скорее всего, сам появится в меню принтеров. Если этого не произошло, запускаем значок Add Printer (добавить принтер),
который вызовет визард по подключению принтеров.
Указываем ему, что мы хотим подключить сетевой принтер.
В следующем меню указываем, что хотим найти принтер в сетевом окружении. Так же можно ввести прямой UNC до принтера, например, \компьютер1принтер1, воспользовавшись пунктом Connect to this Printer.
UNC (Universal Naming Convention) — Универсальный сетевой путь, используется в операционных системах от Microsoft. Представляется в виде \имя_компьютераимя_расшаренного_ресурса, где имя_компьютера = NetBIOS имя машины, а имя_расшаренного_ресурса = имя расшаренной директории, принтера или другого устройства.
Если мы выбрали пункт поиска принтера в сетевом окружении, то после нажатия кнопки Next появится окно просмотра сетевого окружения, где и нужно выбрать расшареный принтер. После этой операции, с локальной машины можно посылать документы на печать на удаленный принтер.
Итак. Мы получили работоспособную локальную сеть. Пора бы дать ей доступ в Интернет. Далее в этой статье будет рассказано, как организовать такой доступ, используя один из компьютеров в качестве маршрутизатора (роутера). Для этого в нем должно стоять две сетевых карты. Например, одна — встроенная в материнскую плату, а вторая — внешняя, вставленная в PCI слот. Или две внешние, это неважно.
Ко второй сетевой карте роутера (первая смотрит в локальную сеть) подключаем провод, идущий от провайдера. Это может быть витая пара (кроссовер или прямой кабель) от ADSL модема, так же витая пара, протянутая монтажниками локальной сети вашего района или еще что-нибудь.
Вполне возможна ситуация, что ADSL модем (или другое подобное устройство) подключается к компьютеру через USB интерфейс, тогда вторая сетевая карта не нужна вовсе. Возможно так же, что компьютер-роутер является ноутбуком, у которого есть одна сетевая карта, подключенная проводом в локальную сеть и WI-FI (беспроводная) сетевая карта, подключенная к беспроводной сети провайдера.
Главное, что в окне Network Connections видны два сетевых интерфейса. В данном случае (см.скришнот) левый интерфейс (Local Area Connection 5) отвечает за доступ в локальную сеть, а правый (Internet) — за доступ в глобальную сеть Интернет. Разумеется, названия интерфейсов будут отличаться в каждом конкретном случае.
До реализации следующих шагов внешний интерфейс (смотрящий в Интернет) должен быть настроен. Т.е. с компьютера-будущего-роутера доступ в Интернет уже должен работать. Эту настройку я опускаю, так как физически невозможно предусмотреть все возможные варианты. В общем случае интерфейс должен автоматически получить нужные настройки от провайдера (посредством DHCP сервера). Можно проверить, получила ли сетевая карта какие-то адреса, аналогично способу, описанному выше в этой статье. Встречаются варианты, когда представитель провайдера выдает Вам список параметров для ручного конфигурирования адаптера (как правило, это IP адрес, список DNS-серверов и адрес шлюза).
Для активации доступа к Интернет для всей локальной сети кликаем правой кнопкой на внешнем (смотрящим в сторону Интернет) интерфейсе.
Выбираем закладку Advanced. И тут ставим галку напротив пункта Allow other Network Users to Connect through this Computer’s Internet Connection. Если нужно, что бы этим Интернет доступом можно было управлять с других компьютеров локальной сети, включаем Allow other Network Users to Control…
Если на машине не используется какой либо дополнительный файрвол (брандмауэр), помимо встроенного в Windows (т.е. программа, которая была дополнительно установлена на машину), то обязательно включаем файрвол (защита нашего роутера от внешнего мира) — Protect my Computer and Network. Если дополнительный файрвол установлен, то встроенную защиту можно не активировать, а лишь настроить внешний брандмауэр. Главное — что бы файрвол на интерфейсе, смотрящим в сторону Интернет обязательно был включен, встроенный или внешний.
После подтверждения (нажатия кнопки OK) в компьютере активируется режим роутера, реализуемого посредством механизма NAT. А над сетевым интерфейсом, где этот механизм активирован, появляется символ ладони (замочек сверху означает включение защиты файрволом этого интерфейса).
Прямым следствием этого режима является изменение адреса на локальном (смотрящем в локальную сеть) интерфейсе маршрутизатора на 192.168.0.1 с маской подсети 255.255.255.0. Кроме этого на компьютере, выступающем в роли маршрутизатора, активируется сервис DHCP (маршрутизатор начинает раздавать нужные параметры IP-адресации на все компьютеры локальной сети), и DNS (преобразования IP адресов в доменные имена и обратно). Маршрутизатор становится шлюзом по умолчанию для всех остальных компьютеров сети.
А вот как это выглядит с точки зрения остальных компьютеров локальной сети. Все они получают нужные настройки IP-адресации от маршрутизатора по DHCP. Для этого, разумеется, в настройках их сетевых карт должны стоять автоматическое получение IP адреса и DNS. Если это не было сделано, то ничего работать не будет. Настройка автоматического получения IP адреса и DNS была описана выше. Возможно, что компьютер получит нужные адреса от маршрутизатора не сразу, чтобы не ждать, можно нажать кнопку Repair, которая принудительно запросит DHCP сервис выдать нужную информацию.
При правильной настройке сетевой карты, компьютеры получат адреса из диапазона 192.168.0.2—254 с маской 255.255.255.0. В качестве шлюза по умолчанию (default gw) и DNS сервера будет установлен адрес 192.168.0.1 (адрес маршрутизатора).
Начиная с этого момента, компьютеры локальной сети должны получить доступ в Интернет. Проверить это можно, открыв какой-либо сайт в Internet Explorer или пропинговав какой-либо хост в интернете, например, www.ru. Для этого надо нажать Пуск –> Выполнить и в появившемся окошке набрать
ping www.ru -t
Разумеется, вместо www.ru можно выбрать любой другой работающий и отвечающий на пинги хост в Интернет. Ключ «-t» дает возможность бесконечного пинга (без него будет послано всего четыре пакета, после чего команда завершит работу, и окно с ней закроется).
В случае нормальной работы канала в Интернет, вывод на экран от команды ping должен быть примерно такой, как на скриншоте, т.е. ответы (reply) должны идти. Если хост не отвечает (т.е. канал в Интернет не работает или что-то неверно настроено на маршрутизаторе) то вместо ответов (reply-ев) будут появляться timeout-ы. Кстати говоря, не у всех провайдеров разрешен ICMP протокол, по которому работает команда ping. Другими словами, вполне возможна ситуация, что «пинг не проходит», но доступ в Интернет есть (сайты открываются нормально).
Напоследок немного подробнее остановлюсь на механизме NAT. NAT — Network Address Translation, т.е. технология трансляции (преобразования) сетевых адресов. При помощи этого механизма несколько машин из одной сети могут выходить в другую сеть (в нашем случае — несколько машин из локальной сети могут выходить в глобальную сеть Интернет) используя только один IP адрес (вся сеть маскируется под одним IP адресом). В нашем случае это будет IP адрес внешнего интерфейса (второй сетевой карты) маршрутизатора. IP адреса пакетов из локальной сети, проходя через NAT (в сторону Интернет), перезаписываются адресом внешнего сетевого интерфейса, а возвращаясь обратно, на пакетах восстанавливается правильный (локальный) IP адрес машины, которая и посылала исходный пакет данных. Другими словами, машины из локальной сети работают под своими адресами, ничего не замечая. Но с точки зрения внешнего наблюдателя, находящегося в Интернет, в сети работает лишь одна машина (наш маршрутизатор с активированным механизмом NAT), а еще две, три, сто машин из локальной сети, находящейся за маршрутизатором для наблюдателя не видны совсем.
С одной стороны, механизм NAT очень удобен. Ведь, получив лишь один IP адрес (одно подключение) от провайдера, можно вывести в глобальную сеть хоть сотню машин, буквально сделав несколько кликов мышкой. Плюс локальная сеть автоматически защищается от злоумышленников — она просто не видна для внешнего мира, за исключением самого компьютера-маршрутизатора (многочисленные уязвимости семейства ОС от Microsoft опять выпадают за рамки этой статьи, отмечу лишь, что активировать защиту, т.е. включать файрвол на внешнем интерфейсе маршрутизатора, о чем было сказано выше, нужно обязательно). Но есть и обратная сторона медали. Не все протоколы (и, соответственно, не все приложения) смогут работать через NAT. Например, ICQ откажется пересылать файлы. Netmeeting, скорее всего, не заработает, могут возникнуть проблемы с доступом на некоторые ftp-сервера (работающие в активном режиме) и т.д. Но для подавляющего большинства программ механизм NAT останется полностью прозрачным. Они его просто не заметят, продолжив работать, как ни в чем не бывало.
Но. Что делать, если внутри локальной сети стоит WEB или какой-либо другой сервер, который должен быть виден снаружи? Любой пользователь, обратившись по адресу http://my.cool.network.ru (где my.cool.network.ru — адрес маршрутизатора), попадет на 80й порт (по умолчанию WEB сервера отвечают именно на этому порту) маршрутизатора, который ничего не знает о WEB-сервере (ибо он стоит не на нем, а где-то внутри локальной сети ЗА ним). Поэтому маршрутизатор просто ответит отлупом (на сетевом уровне), показав тем самым, что он действительно ничего не слышал о WEB (или каком-либо ином) сервере.
Что делать? В этом случае надо настроить редирект (перенаправление) некоторых портов с внешнего интерфейса маршрутизатора внутрь локальной сети. Например, настроим перенаправление порта 80 внутрь, на веб сервер (который у нас стоит на компьютере 169.254.10.10):
В том же меню, где активировали NAT, жмем кнопку Settings и выбираем в появившемся окне Web Server (HTTP).
Так как мы выбрали стандартный протокол HTTP, который уже был занесен в список до нас, то выбирать внешний порт (External Port), на который будет принимать соединения маршрутизатор и внутренний порт (Internel Port) на который будет перенаправляться соединение в локальную сеть, не нужно, — там уже выставлены стандартное значение 80. Тип протокола (TCP или UDP) уже так же определен. Осталось лишь задать IP адрес машины в локальной сети, куда будет перенаправлено входящее из Интернет соединение на веб-сервер. Хотя, как меня правильно поправили в форуме, лучше задавать не IP адрес, а имя этой машины. Так как IP-адрес (который выдается автоматически, DHCP сервером), вполне может сменится, а имя машины — нет (его можно поменять лишь вручную).
Теперь с точки зрения внешнего наблюдателя (находящегося в Интернет), на маршрутизаторе (локальная сеть за ним по прежнему не видна) на 80м порту появился веб-сервер. Он (наблюдатель) будет с ним работать как обычно, не предполагая, что на самом то деле веб-сервер находится совсем на другой машине. Удобно? Полагаю, да.
Если потребуется дать доступ извне к какому-нибудь нестандартному сервису (или стандартному, но не занесенному заранее в список), то вместо выбора сервисов из списка в вышеприведенном скриншоте, надо будет нажать кнопку Add и ввести все требуемые значения вручную.
Вместо заключения
В первой части цикла статей была рассмотрена возможность организации доступа локальной сети в Интернет с помощью встроенных возможностей Windows XP от компании Microsoft. Не следует забывать, что полученный в результате настройки компьютер-маршрутизатор должен работать постоянно, ведь если он будет выключен, остальные хосты из локальной сети доступ в Интернет потеряют. Но постоянно работающий компьютер — не всегда удобно (шумит, греется, да и электричество кушает).
Варианты организации доступа локальных сетей в глобальную, не ограничиваются вышеописанным. В следующих статьях будут рассмотрены другие способы, например посредством аппаратных маршрутизаторов. Последние уже фигурировали в обзорах на нашем сайте, но в тех статьях упор делался на тестирование возможностей, без особых объяснений, что эти возможности дают пользователю. Постараемся исправить это досадное упущение.
Навигация
Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели / Habr
Всем привет. На днях возникла идея написать статьи про основы компьютерных сетей, разобрать работу самых важных протоколов и как строятся сети простым языком. Заинтересовавшихся приглашаю под кат.Немного оффтопа: Приблизительно месяц назад сдал экзамен CCNA (на 980/1000 баллов) и осталось много материала за год моей подготовки и обучения. Учился я сначала в академии Cisco около 7 месяцев, а оставшееся время вел конспекты по всем темам, которые были мною изучены. Также консультировал многих ребят в области сетевых технологий и заметил, что многие наступают на одни и те же грабли, в виде пробелов по каким-то ключевым темам. На днях пару ребят попросили меня объяснить, что такое сети и как с ними работать. В связи с этим решил максимально подробно и простым языком описать самые ключевые и важные вещи. Статьи будут полезны новичкам, которые только встали на путь изучения. Но, возможно, и бывалые сисадмины подчеркнут из этого что-то полезное. Так как я буду идти по программе CCNA, это будет очень полезно тем людям, которые готовятся к сдаче. Можете держать статьи в виде шпаргалок и периодически их просматривать. Я во время обучения делал конспекты по книгам и периодически читал их, чтобы освежать знания.
Вообще хочу дать всем начинающим совет. Моей первой серьезной книгой, была книга Олиферов «Компьютерные сети». И мне было очень тяжело читать ее. Не скажу, что все было тяжело. Но моменты, где детально разбиралось, как работает MPLS или Ethernet операторского класса, вводило в ступор. Я читал одну главу по несколько часов и все равно многое оставалось загадкой. Если вы понимаете, что какие то термины никак не хотят лезть в голову, пропустите их и читайте дальше, но ни в коем случае не отбрасывайте книгу полностью. Это не роман или эпос, где важно читать по главам, чтобы понять сюжет. Пройдет время и то, что раньше было непонятным, в итоге станет ясно. Здесь прокачивается «книжный скилл». Каждая следующая книга, читается легче предыдущей книги. К примеру, после прочтения Олиферов «Компьютерные сети», читать Таненбаума «Компьютерные сети» легче в несколько раз и наоборот. Потому что новых понятий встречается меньше. Поэтому мой совет: не бойтесь читать книги. Ваши усилия в будущем принесут плоды. Заканчиваю разглагольствование и приступаю к написанию статьи.
Итак, начнем с основных сетевых терминов.
Что такое сеть? Это совокупность устройств и систем, которые подключены друг к другу (логически или физически) и общающихся между собой. Сюда можно отнести сервера, компьютеры, телефоны, маршрутизаторы и так далее. Размер этой сети может достигать размера Интернета, а может состоять всего из двух устройств, соединенных между собой кабелем. Чтобы не было каши, разделим компоненты сети на группы:
1) Оконечные узлы: Устройства, которые передают и/или принимают какие-либо данные. Это могут быть компьютеры, телефоны, сервера, какие-то терминалы или тонкие клиенты, телевизоры.
2) Промежуточные устройства: Это устройства, которые соединяют оконечные узлы между собой. Сюда можно отнести коммутаторы, концентраторы, модемы, маршрутизаторы, точки доступа Wi-Fi.
3) Сетевые среды: Это те среды, в которых происходит непосредственная передача данных. Сюда относятся кабели, сетевые карточки, различного рода коннекторы, воздушная среда передачи. Если это медный кабель, то передача данных осуществляется при помощи электрических сигналов. У оптоволоконных кабелей, при помощи световых импульсов. Ну и у беспроводных устройств, при помощи радиоволн.
Посмотрим все это на картинке:
На данный момент надо просто понимать отличие. Детальные отличия будут разобраны позже.
Теперь, на мой взгляд, главный вопрос: Для чего мы используем сети? Ответов на этот вопрос много, но я освещу самые популярные, которые используются в повседневной жизни:
1) Приложения: При помощи приложений отправляем разные данные между устройствами, открываем доступ к общим ресурсам. Это могут быть как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом.
2) Сетевые ресурсы: Это сетевые принтеры, которыми, к примеру, пользуются в офисе или сетевые камеры, которые просматривает охрана, находясь в удаленной местности.
3) Хранилище: Используя сервер или рабочую станцию, подключенную к сети, создается хранилище доступное для других. Многие люди выкладывают туда свои файлы, видео, картинки и открывают общий доступ к ним для других пользователей. Пример, который на ходу приходит в голову, — это google диск, яндекс диск и тому подобные сервисы.
4) Резервное копирование: Часто, в крупных компаниях, используют центральный сервер, куда все компьютеры копируют важные файлы для резервной копии. Это нужно для последующего восстановления данных, если оригинал удалился или повредился. Методов копирования огромное количество: с предварительным сжатием, кодированием и так далее.
5) VoIP: Телефония, работающая по протоколу IP. Применяется она сейчас повсеместно, так как проще, дешевле традиционной телефонии и с каждым годом вытесняет ее.
Из всего списка, чаще всего многие работали именно с приложениями. Поэтому разберем их более подробно. Я старательно буду выбирать только те приложения, которые как-то связаны с сетью. Поэтому приложения типа калькулятора или блокнота, во внимание не беру.
1) Загрузчики. Это файловые менеджеры, работающие по протоколу FTP, TFTP. Банальный пример — это скачивание фильма, музыки, картинок с файлообменников или иных источников. К этой категории еще можно отнести резервное копирование, которое автоматически делает сервер каждую ночь. То есть это встроенные или сторонние программы и утилиты, которые выполняют копирование и скачивание. Данный вид приложений не требует прямого человеческого вмешательства. Достаточно указать место, куда сохранить и скачивание само начнется и закончится.
Скорость скачивания зависит от пропускной способности. Для данного типа приложений это не совсем критично. Если, например, файл будет скачиваться не минуту, а 10, то тут только вопрос времени, и на целостности файла это никак не скажется. Сложности могут возникнуть только когда нам надо за пару часов сделать резервную копию системы, а из-за плохого канала и, соответственно, низкой пропускной способности, это занимает несколько дней. Ниже приведены описания самых популярных протоколов данной группы:
FTP- это стандартный протокол передачи данных с установлением соединения. Работает по протоколу TCP (этот протокол в дальнейшем будет подробно рассмотрен). Стандартный номер порта 21. Чаще всего используется для загрузки сайта на веб-хостинг и выгрузки его. Самым популярным приложением, работающим по этому протоколу — это Filezilla. Вот так выглядит само приложение:
TFTP- это упрощенная версия протокола FTP, которая работает без установления соединения, по протоколу UDP. Применяется для загрузки образа бездисковыми рабочими станциями. Особенно широко используется устройствами Cisco для той же загрузки образа и резервных копий.
Интерактивные приложения. Приложения, позволяющие осуществить интерактивный обмен. Например, модель «человек-человек». Когда два человека, при помощи интерактивных приложений, общаются между собой или ведут общую работу. Сюда относится: ICQ, электронная почта, форум, на котором несколько экспертов помогают людям в решении вопросов. Или модель «человек-машина». Когда человек общается непосредственно с компьютером. Это может быть удаленная настройка базы, конфигурация сетевого устройства. Здесь, в отличие от загрузчиков, важно постоянное вмешательство человека. То есть, как минимум, один человек выступает инициатором. Пропускная способность уже более чувствительна к задержкам, чем приложения-загрузчики. Например, при удаленной конфигурации сетевого устройства, будет тяжело его настраивать, если отклик от команды будет в 30 секунд.
Приложения в реальном времени. Приложения, позволяющие передавать информацию в реальном времени. Как раз к этой группе относится IP-телефония, системы потокового вещания, видеоконференции. Самые чувствительные к задержкам и пропускной способности приложения. Представьте, что вы разговариваете по телефону и то, что вы говорите, собеседник услышит через 2 секунды и наоборот, вы от собеседника с таким же интервалом. Такое общение еще и приведет к тому, что голоса будут пропадать и разговор будет трудноразличимым, а в видеоконференция превратится в кашу. В среднем, задержка не должна превышать 300 мс. К данной категории можно отнести Skype, Lync, Viber (когда совершаем звонок).
Теперь поговорим о такой важной вещи, как топология. Она делится на 2 большие категории: физическая и логическая. Очень важно понимать их разницу. Итак, физическая топология — это как наша сеть выглядит. Где находятся узлы, какие сетевые промежуточные устройства используются и где они стоят, какие сетевые кабели используются, как они протянуты и в какой порт воткнуты. Логическая топология — это каким путем будут идти пакеты в нашей физической топологии. То есть физическая — это как мы расположили устройства, а логическая — это через какие устройства будут проходить пакеты.
Теперь посмотрим и разберем виды топологии:
1) Топология с общей шиной (англ. Bus Topology)
Одна из первых физических топологий. Суть состояла в том, что к одному длинному кабелю подсоединяли все устройства и организовывали локальную сеть. На концах кабеля требовались терминаторы. Как правило — это было сопротивление на 50 Ом, которое использовалось для того, чтобы сигнал не отражался в кабеле. Преимущество ее было только в простоте установки. С точки зрения работоспособности была крайне не устойчивой. Если где-то в кабеле происходил разрыв, то вся сеть оставалась парализованной, до замены кабеля.
2) Кольцевая топология (англ. Ring Topology)
В данной топологии каждое устройство подключается к 2-ум соседним. Создавая, таким образом, кольцо. Здесь логика такова, что с одного конца компьютер только принимает, а с другого только отправляет. То есть, получается передача по кольцу и следующий компьютер играет роль ретранслятора сигнала. За счет этого нужда в терминаторах отпала. Соответственно, если где-то кабель повреждался, кольцо размыкалось и сеть становилась не работоспособной. Для повышения отказоустойчивости, применяют двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля, а не один. Соответственно, при отказе одного кабеля, остается работать резервный.
3) Топология звезда (англ. Star Topology)
Все устройства подключаются к центральному узлу, который уже является ретранслятором. В наше время данная модель используется в локальных сетях, когда к одному коммутатору подключаются несколько устройств, и он является посредником в передаче. Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в предыдущих двух. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают спокойно работать. Однако если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной.
4)Полносвязная топология (англ. Full-Mesh Topology)
Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является, пожалуй, самой отказоустойчивой, так как не зависит от других. Но строить сети на такой модели сложно и дорого. Так как в сети, в которой минимум 1000 компьютеров, придется подключать 1000 кабелей на каждый компьютер.
5)Неполносвязная топология (англ. Partial-Mesh Topology)
Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Однако соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Так вот, чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему надо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. В принципе по этой топологии работают маршрутизаторы. Приведу пример из домашней сети. Когда вы из дома выходите в Интернет, у вас нет прямого кабеля до всех узлов, и вы отправляете данные своему провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно отправить.
6) Смешанная топология (англ. Hybrid Topology)
Самая популярная топология, которая объединила все топологии выше в себя. Представляет собой древовидную структуру, которая объединяет все топологии. Одна из самых отказоустойчивых топологий, так как если у двух площадок произойдет обрыв, то парализована будет связь только между ними, а все остальные объединенные площадки будут работать безотказно. На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.
И последнее, что осталось разобрать — это сетевые модели. На этапе зарождения компьютеров, у сетей не было единых стандартов. Каждый вендор использовал свои проприетарные решения, которые не работали с технологиями других вендоров. Конечно, оставлять так было нельзя и нужно было придумывать общее решение. Эту задачу взвалила на себя международная организация по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization). Они изучали многие, применяемые на то время, модели и в результате придумали модель OSI, релиз которой состоялся в 1984 году. Проблема ее была только в том, что ее разрабатывали около 7 лет. Пока специалисты спорили, как ее лучше сделать, другие модели модернизировались и набирали обороты. В настоящее время модель OSI не используют. Она применяется только в качестве обучения сетям. Мое личное мнение, что модель OSI должен знать каждый уважающий себя админ как таблицу умножения. Хоть ее и не применяют в том виде, в каком она есть, принципы работы у всех моделей схожи с ней.
Состоит она из 7 уровней и каждый уровень выполняет определенную ему роль и задачи. Разберем, что делает каждый уровень снизу вверх:
1) Физический уровень (Physical Layer): определяет метод передачи данных, какая среда используется (передача электрических сигналов, световых импульсов или радиоэфир), уровень напряжения, метод кодирования двоичных сигналов.
2) Канальный уровень (Data Link Layer): он берет на себя задачу адресации в пределах локальной сети, обнаруживает ошибки, проверяет целостность данных. Если слышали про MAC-адреса и протокол «Ethernet», то они располагаются на этом уровне.
3) Сетевой уровень (Network Layer): этот уровень берет на себя объединения участков сети и выбор оптимального пути (т.е. маршрутизация). Каждое сетевое устройство должно иметь уникальный сетевой адрес в сети. Думаю, многие слышали про протоколы IPv4 и IPv6. Эти протоколы работают на данном уровне.
4) Транспортный уровень (Transport Layer): Этот уровень берет на себя функцию транспорта. К примеру, когда вы скачиваете файл с Интернета, файл в виде сегментов отправляется на Ваш компьютер. Также здесь вводятся понятия портов, которые нужны для указания назначения к конкретной службе. На этом уровне работают протоколы TCP (с установлением соединения) и UDP (без установления соединения).
5) Сеансовый уровень (Session Layer): Роль этого уровня в установлении, управлении и разрыве соединения между двумя хостами. К примеру, когда открываете страницу на веб-сервере, то Вы не единственный посетитель на нем. И вот для того, чтобы поддерживать сеансы со всеми пользователями, нужен сеансовый уровень.
6) Уровень представления (Presentation Layer): Он структурирует информацию в читабельный вид для прикладного уровня. Например, многие компьютеры используют таблицу кодировки ASCII для вывода текстовой информации или формат jpeg для вывода графического изображения.
7) Прикладной уровень (Application Layer): Наверное, это самый понятный для всех уровень. Как раз на этом уроне работают привычные для нас приложения — e-mail, браузеры по протоколу HTTP, FTP и остальное.
Самое главное помнить, что нельзя перескакивать с уровня на уровень (Например, с прикладного на канальный, или с физического на транспортный). Весь путь должен проходить строго с верхнего на нижний и с нижнего на верхний. Такие процессы получили название инкапсуляция (с верхнего на нижний) и деинкапсуляция (с нижнего на верхний). Также стоит упомянуть, что на каждом уровне передаваемая информация называется по-разному.
На прикладном, представления и сеансовым уровнях, передаваемая информация обозначается как PDU (Protocol Data Units). На русском еще называют блоки данных, хотя в моем круге их называют просто данные).
Информацию транспортного уровня называют сегментами. Хотя понятие сегменты, применимо только для протокола TCP. Для протокола UDP используется понятие — датаграмма. Но, как правило, на это различие закрывают глаза.
На сетевом уровне называют IP пакеты или просто пакеты.
И на канальном уровне — кадры. С одной стороны это все терминология и она не играет важной роли в том, как вы будете называть передаваемые данные, но для экзамена эти понятия лучше знать. Итак, приведу свой любимый пример, который помог мне, в мое время, разобраться с процессом инкапсуляции и деинкапусуляции:
1) Представим ситуацию, что вы сидите у себя дома за компьютером, а в соседней комнате у вас свой локальный веб-сервер. И вот вам понадобилось скачать файл с него. Вы набираете адрес страницы вашего сайта. Сейчас вы используете протокол HTTP, которые работает на прикладном уровне. Данные упаковываются и спускаются на уровень ниже.
2) Полученные данные прибегают на уровень представления. Здесь эти данные структурируются и приводятся в формат, который сможет быть прочитан на сервере. Запаковывается и спускается ниже.
3) На этом уровне создается сессия между компьютером и сервером.
4) Так как это веб сервер и требуется надежное установление соединения и контроль за принятыми данными, используется протокол TCP. Здесь мы указываем порт, на который будем стучаться и порт источника, чтобы сервер знал, куда отправлять ответ. Это нужно для того, чтобы сервер понял, что мы хотим попасть на веб-сервер (стандартно — это 80 порт), а не на почтовый сервер. Упаковываем и спускаем дальше.
5) Здесь мы должны указать, на какой адрес отправлять пакет. Соответственно, указываем адрес назначения (пусть адрес сервера будет 192.168.1.2) и адрес источника (адрес компьютера 192.168.1.1). Заворачиваем и спускаем дальше.
6) IP пакет спускается вниз и тут вступает в работу канальный уровень. Он добавляет физические адреса источника и назначения, о которых подробно будет расписано в последующей статье. Так как у нас компьютер и сервер в локальной среде, то адресом источника будет являться MAC-адрес компьютера, а адресом назначения MAC-адрес сервера (если бы компьютер и сервер находились в разных сетях, то адресация работала по-другому). Если на верхних уровнях каждый раз добавлялся заголовок, то здесь еще добавляется концевик, который указывает на конец кадра и готовность всех собранных данных к отправке.
7) И уже физический уровень конвертирует полученное в биты и при помощи электрических сигналов (если это витая пара), отправляет на сервер.
Процесс деинкапсуляции аналогичен, но с обратной последовательностью:
1) На физическом уровне принимаются электрические сигналы и конвертируются в понятную битовую последовательность для канального уровня.
2) На канальном уровне проверяется MAC-адрес назначения (ему ли это адресовано). Если да, то проверяется кадр на целостность и отсутствие ошибок, если все прекрасно и данные целы, он передает их вышестоящему уровню.
3) На сетевом уровне проверяется IP адрес назначения. И если он верен, данные поднимаются выше. Не стоит сейчас вдаваться в подробности, почему у нас адресация на канальном и сетевом уровне. Это тема требует особого внимания, и я подробно объясню их различие позже. Главное сейчас понять, как данные упаковываются и распаковываются.
4) На транспортном уровне проверяется порт назначения (не адрес). И по номеру порта, выясняется какому приложению или сервису адресованы данные. У нас это веб-сервер и номер порта — 80.
5) На этом уровне происходит установление сеанса между компьютером и сервером.
6) Уровень представления видит, как все должно быть структурировано и приводит информацию в читабельный вид.
7) И на этом уровне приложения или сервисы понимают, что надо выполнить.
Много было написано про модель OSI. Хотя я постарался быть максимально краток и осветить самое важное. На самом деле про эту модель в Интернете и в книгах написано очень много и подробно, но для новичков и готовящихся к CCNA, этого достаточно. Из вопросов на экзамене по данной модели может быть 2 вопроса. Это правильно расположить уровни и на каком уровне работает определенный протокол.
Как было написано выше, модель OSI в наше время не используется. Пока разрабатывалась эта модель, все большую популярность получал стек протоколов TCP/IP. Он был значительно проще и завоевал быструю популярность.
Вот так этот стек выглядит:
Как видно, он отличается от OSI и даже сменил название некоторых уровней. По сути, принцип у него тот же, что и у OSI. Но только три верхних уровня OSI: прикладной, представления и сеансовый объединены у TCP/IP в один, под названием прикладной. Сетевой уровень сменил название и называется — Интернет. Транспортный остался таким же и с тем же названием. А два нижних уровня OSI: канальный и физический объединены у TCP/IP в один с названием — уровень сетевого доступа. Стек TCP/IP в некоторых источниках обозначают еще как модель DoD (Department of Defence). Как говорит википедия, была разработана Министерством обороны США. Этот вопрос встретился мне на экзамене и до этого я про нее ничего не слышал. Соответственно вопрос: «Как называется сетевой уровень в модели DoD?», ввел меня в ступор. Поэтому знать это полезно.
Было еще несколько сетевых моделей, которые, какое то время держались. Это был стек протоколов IPX/SPX. Использовался с середины 80-х годов и продержался до конца 90-х, где его вытеснила TCP/IP. Был реализован компанией Novell и являлся модернизированной версией стека протоколов Xerox Network Services компании Xerox. Использовался в локальных сетях долгое время. Впервые IPX/SPX я увидел в игре «Казаки». При выборе сетевой игры, там предлагалось несколько стеков на выбор. И хоть выпуск этой игры был, где то в 2001 году, это говорило о том, что IPX/SPX еще встречался в локальных сетях.
Еще один стек, который стоит упомянуть — это AppleTalk. Как ясно из названия, был придуман компанией Apple. Создан был в том же году, в котором состоялся релиз модели OSI, то есть в 1984 году. Продержался он совсем недолго и Apple решила использовать вместо него TCP/IP.
Также хочу подчеркнуть одну важную вещь. Token Ring и FDDI — не сетевые модели! Token Ring — это протокол канального уровня, а FDDI это стандарт передачи данных, который как раз основывается на протоколе Token Ring. Это не самая важная информация, так как эти понятия сейчас не встретишь. Но главное помнить о том, что это не сетевые модели.
Вот и подошла к концу статья по первой теме. Хоть и поверхностно, но было рассмотрено много понятий. Самые ключевые будут разобраны подробнее в следующих статьях. Надеюсь теперь сети перестанут казаться чем то невозможным и страшным, а читать умные книги будет легче). Если я что-то забыл упомянуть, возникли дополнительные вопросы или у кого есть, что дополнить к этой статье, оставляйте комментарии, либо спрашивайте лично. Спасибо за прочтение. Буду готовить следующую тему.
Проектирование локальной сети
Проектирование локальной сети является важным этапом, на котором определяется структура ЛВС исходя из числа компьютеров (прочего сетевого оборудования), назначения сети, типа данных передаваемых в пределах одного или нескольких уровней сети, с последующим выбором средств физической реализации ЛВС — оборудование, тип кабеля, программное обеспечение.
Простейшей «сетью» является прямое соединение двух компьютеров между собой по средствам сетевых карт и применением перекрестного обжима витой пары.
Данные передаются напрямую с малыми задержками и с высокой скоростью. В зависимости от протяженности кабеля и Ethernet-стандарта, поддерживаемого сетевой картой, как правило, достигается скорость передачи в 1Гбит/с.
Более сложная сеть состоит из трех и более компьютеров объединенных между собой через сетевой коммутатор с прямым обжимом витой пары.
В этой локальной сети обмен данными происходит через коммутатор, который распределяет потоки исходя из внутренней таблицы, в которой указывается номер порта, соответствующий MAC-адресу сетевой карты получателя пакета.
При объединении уровней сети по средствам коммутаторов, хабов и маршрутизаторов используют кабель с перекрестным обжимом.
При стыковке нескольких локальных сетей можно задействовать, как сетевой коммутатор, так и маршрутизатор (router). Выбор подходящего устройства напрямую зависит от типа передаваемой информации и ее назначения.
1. Схема прохождения сигнала при использовании сетевого коммутатора.
Сигнал, передаваемый картой сети Ethernet 1 предназначенный для локальной сети Ethernet 4, поступает на центральный (объединяющий) свитч. Центральный свитч в свою очередь, не обнаружив в таблице MAC-адреса получателя, отправляет сигнал на все порты, то есть на другие свитчи Ethernet 2, Ethernet 3, Ethernet 4. В результате сигнал поступает по месту назначения, но при этом создается дополнительная нагрузка в локальных сетях Ethernet 2 и Ethernet 3.
2. Схема прохождения сигнала при использовании сетевого маршрутизатора.
Сигнал, передаваемый картой сети Ethernet 1 предназначенный для локальной сети Ethernet 4, поступает на устройство маршрутизации пакетов. Маршрутизатор в свою очередь, анализирует пакет и, сопоставив MAC-адрес с узлом за которым он закреплен, отправляет сигнал на свитч Ethernet 4. Сигнал поступает по месту назначения, но при этом нагрузка в локальных сетях Ethernet 2 и Ethernet 3 отсутствует.
Первый метод, как правило, используется в небольших многоуровневых сетях, в которых циркулирует информация общего назначения. Второй метод удобен при построении сложных многоуровневых локальных вычислительных сетей, где информационные потоки сугубо направлены и могут, передаваться по месту назначения не препятствуя другим сетевым процессам. Так одновременно могут взаимодействовать, к примеру, сети Ethernet 1 и Ethernet 3, Ethernet 2 и Ethernet 4. Такая организация сети уменьшает число коллизий, что в свою очередь повышает надежность и устойчивость ЛВС при больших нагрузках.
НОУ ИНТУИТ | Лекция | Полезные сетевые программы и утилиты
Аннотация: В лекции мы рассмотрим сетевые программы для создания схем локальных сетей, администрирования, мониторинга и инвентаризации компьютерных сетей. Точнее — две программы этого класса сетевых программ, предназначенные, главным образом, для системных администраторов, а также для студентов, делающих курсовые проекты и дипломы по компьютерным сетям. Речь идет о программах 10 Страйк: Схема Сети и EDraw Network Diagrammer. Нельзя сказать, что мы изучим эти программы досконально, скорее всего, это будет небольшой обзор программ их возможностей с целью заинтересовать пользователя для их дальнейшего практического изучения.
1. Создание схем локальных сетей в программе 10 Страйк: Схема Сети
10-Страйк: Схема Сети — программа создания схем локальных сетей, позволяющая обнаружить сетевые устройства и поместить их на карту-схему. Сайт разработчиков — http://www.10-strike.com/rus/download.shtml. Программа содержит библиотеку значков сетевых устройств, что позволяет в ней рисовать схемы для курсовика или диплома. Если в сети поддерживается протокол SNMP, то программа нарисует связи между устройствами автоматически. Иначе говоря, в этой программе можно создать схему локальной сети в ручном или автоматическом режиме. Программа сканирует топологию сети и все сетевые устройства отображает графически. Остаётся только отредактировать схему сети – дорисовать недостающие связи, нанести надписи, применить желаемый цвет для рисунков.
Практика работы в программе
При первом запуске автоматически запускается Мастер создания новой карты сети ( рис. 8.1). В процессе работы Мастера создания карты сети выберите нужный вариант поиска компьютеров:
- Сканирование диапазона IP-адресов. Если у вас большая коммутируемая сеть, то рекомендуется использовать этот способ сканирования. Но он довольно продолжителен по времени.
- Импорт из сетевого окружения. Данный способ работает несколько быстрее, причем программа автоматически разобьет найденные компьютеры по их рабочим группам или доменам.
Рис. 8.1. Запуск Мастера создания новой карты сети
Нажимаем на кнопку Далее ( рис. 8.2).
Рис. 8.2. Задаем диапазон сканирования локальной сети
Нажимаем на кнопку Далее ( рис. 8.3).
Рис. 8.3. Задаем параметры сканирования сети
Нажимаем на кнопку Далее ( рис. 8.4).
Рис. 8.4. Отбор ПК для их помещения на карту сети
Нажимаем на кнопку Далее ( рис. 8.5).
Рис. 8.5. Окно сохранения карты сети в файл
Нажимаем на кнопку Готово ( рис. 8.6).
Рис. 8.6. Карта сети построена
Теперь, при желании, вы ее можете отредактировать ( рис. 8.7).
Рис. 8.7. Карта сети отредактирована
Примечание
Интернет заполнен большим количеством опасных программ, активно желающих проникнуть в систему вашего компьютера. Для защиты операционной системы от подобных угроз и был создан сетевой экран (брандмауэр или файрвол). Главным назначением этой программы, которая запрещает или ограничивает им доступ в Интернет, является управление сетевой активностью приложений. Многие программные продукты сразу после установки на ПК самостоятельно, без вашего ведома, начинают посещать Интернет и обновляться. Если будет использоваться брандмауэр, то подобная активность точно будет замечена пользователем и будет им контролироваться.
