- •Тема 1. Понятие операционной системы (ос) Лекция №1. История развития операционных систем Операционные системы в архитектуре вычислительных систем
- •Эволюция операционных систем
- •Лекция №2. Назначение, функции и структура операционных систем
- •Структурная организация ос
- •Классификация операционных систем
- •Тема 2. Управление задачами в ос Лекция №3. Понятие вычислительного процесса и ресурса
- •Диаграмма состояний процесса
- •Блок управления процессом и контекст процесса
- •Лекция №4. Операции над процессами Одноразовые операции
- •Многоразовые операции
- •Переключение контекста
- •Процессы и потоки
- •Лекция №5. Планирование процессов и диспетчеризация задач Понятие и стратегии планирования
- •Вытесняющая и не вытесняющая диспетчеризация
- •Дисциплины диспетчеризации
- •Качество диспетчеризации и гарантии обслуживания
- •Лекция №6. Взаимодействие процессов
- •Организация обмена информацией между процессами
- •Лекция №7. Синхронизация процессов и потоков Необходимость взаимной синхронизации
- •Средства синхронизации процессов и потоков
- •Лекция №8. Проблема тупиков и борьба с ними
- •Тема 3. Управление памятью в ос Лекция №9. Физическая память и виртуальное адресное пространство
- •Модели распределения памяти
- •Лекция №10. Свопинг и виртуальная память
- •Сегментная организация виртуальной памяти
- •Страничная организация виртуальной памяти
- •Оптимизация функционирования страничной виртуальной памяти
- •Сегментно-страничная организация виртуальной памяти
- •Разделяемая память
- •Лекция №11. Уровни иерархии памяти и кэш-память
- •Схемы кэширования и согласования данных
- •Лекция №12. Распределение оперативной памяти в современных ос
- •Тема 4. Организация ввода/вывода в ос Лекция №13. Управление вводом/выводом в ос
- •Устройства ввода-вывода
- •Подсистема ввода-вывода
- •Согласование скоростей обмена и кэширования данных
- •Разделение устройств и данных между процессами
- •Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода
- •Многослойная (иерархическая) модель подсистемы ввода-вывода
- •Назначение и функции драйверов
- •Лекция №14. Файловые системы операционных систем
- •Архитектура файловой системы
- •Организация файлов и доступ к ним
- •Логическая организация файла
- •Каталоговые системы
- •Физическая организация файловой системы
- •Физическая организация и адресация файла
- •Файловая система fat
- •Файловая система ntfs
- •Основные отличия fat и ntfs
- •Тема 5. Распределенные операционные системы Лекция №15. Модели сетевых служб и распределенных приложений
- •Способ разделения приложений на части
- •Лекция №16. Механизмы передачи сообщений в распределенных ос
- •Механизм сокетов
- •Вызов удаленных процедур
- •Тема 6. Безопасность в ос Лекция №17. Основные понятия безопасности
- •Классификация угроз
- •Системный подход к обеспечению безопасности
- •Политика безопасности
- •Лекция №18. Базовые технологии безопасности
- •Односторонние функции шифрования
- •Аутентификация, авторизация, аудит
- •Технология защищенного канала
- •Технологии аутентификации
Политика безопасности
Важность и сложность проблемы обеспечения безопасности требует выработки политики информационной безопасности, которая подразумевает ответы на следующие вопросы:
Какую информацию защищать?
Какой ущерб понесет предприятие при потере или при раскрытии тех или иных данных?
Кто или что является возможным источником угрозы, какого рода атаки на безопасность системы могут быть предприняты?
Какие средства использовать для защиты каждого вида информации?
Специалисты, ответственные за безопасность системы, формируя политику безопасности, должны учитывать несколько базовых принципов. Одним из таких принципов является предоставление каждому сотруднику предприятия того минимально уровня привилегий на доступ к данным, который необходим ему для выполнения его должностных обязанностей. Учитывая, что большая часть нарушений в области безопасности предприятий исходит именно от собственных сотрудников, важно ввести четкие ограничения для всех пользователей сети, не наделяя их излишними возможностями.
Следующий принцип - использование комплексного подхода к обеспечению безопасности. Чтобы затруднить злоумышленнику доступ к данным, необходимо предусмотреть самые разные средства безопасности, начиная с организационно-административных запретов и кончая встроенными средствами сетевой аппаратуры. Административный запрет на работу в воскресные дни ставит потенциального нарушителя под визуальный контроль администратора и других пользователей, физические средства защиты (закрытые помещения, блокировочные ключи) ограничивают непосредственный контакт пользователя только приписанным ему компьютером, встроенные средства сетевой ОС (система аутентификации и авторизации) предотвращают вход в сеть нелегальных пользователей, а для . легального пользователя ограничивают возможности только разрешенными для него операциями (подсистема аудита фиксирует его действия). Такая система защиты с многократным резервированием средств безопасности увеличивает вероятность сохранности данных.
Используя многоуровневую систему защиты, важно обеспечивать баланс надежности защиты всех уровней. Если в сети все сообщения шифруются, но ключи легкодоступны, то эффект от шифрования нулевой. Или если на компьютерах установлена файловая система, поддерживающая избирательный доступ на уровне отдельных файлов, но имеется возможность получить жесткий диск и установить его на другой машине, то все достоинства средств защиты файловой системы сводятся на нет. Если внешний трафик сети, подключенной к Интернету, проходит через мощный брандмауэр, но пользователи имеют возможность связываться с узлами Интернета по коммутируемым линиям, используя локально установленные модемы, то деньги (как правило, немалые), потраченные на брандмауэр, можно считать выброшенными на ветер.
Следующим универсальным принципом является использование средств, которые при отказе переходят в состояние максимальной защиты. Это касается самых различных средств безопасности. Если, например, автоматический пропускной пункт в какое-либо помещение ломается, то он должен фиксироваться в таком положении, чтобы ни один человек не мог пройти на защищаемую территорию. А если в сети имеется устройство, которое анализирует весь входной трафик и отбрасывает кадры с определенным, заранее заданным обратным адресом, то при отказе оно должно полностью блокировать вход в сеть. Неприемлемым следовало бы признать устройство, которое бы при отказе пропускало в сеть весь внешний трафик.
Принцип единого контрольно-пропускного пункта - весь входящий во внутреннюю сеть и выходящий во внешнюю сеть трафик должен проходить через единственный узел сети, например через межсетевой экран (firewall). Только это позволяет в достаточной степени контролировать трафик. В противном случае, когда в сети имеется множество пользовательских станций, имеющих независимый выход во внешнюю сеть, очень трудно скоординировать правила, ограничивающие права пользователей внутренней сети по доступу к серверам внешней сети и обратно - права внешних клиентов по доступу к ресурсам внутренней сети.
Принцип баланса возможного ущерба от реализации угрозы и затрат на ее предотвращение. Ни одна система безопасности не гарантирует защиту данных на уровне 100%, поскольку является результатом компромисса между возможными рисками и возможными затратами. Определяя политику безопасности, администратор должен взвесить величину ущерба, которую может понести предприятие в результате нарушения защиты данных, и соотнести ее с величиной затрат, требуемых на обеспечение безопасности этих данных. Так, в некоторых случаях можно отказаться от дорогостоящего межсетевого экрана в пользу стандартных средств фильтрации обычного маршрутизатора, в других же можно пойти на беспрецедентные затраты. Главное, чтобы принятое решение было обосновано экономически.
При определении политики безопасности для сети, имеющей выход в Интернет, специалисты рекомендуют разделить задачу на две части: выработать политику доступа к сетевым службам Интернета и выработать политику доступа к ресурсам внутренней сети компании.
Политика доступа к сетевым службам Интернета включает следующие пункты:
Определение списка служб Интернета, к которым пользователи внутренней сети должны иметь ограниченный доступ.
Определение ограничений на методы доступа, например на использование протоколов SLIP (Serial Line Internet Protocol) и РРР (Point-to-Point Protocol). Ограничения методов доступа необходимы для того, чтобы пользователи не могли обращаться к «запрещенным» службам Интернета обходными путями. Например, если для ограничения доступа к Интернету в сети устанавливается специальный шлюз, который не дает возможности пользователям работать в системе WWW, они могут устанавливать с Web-серверами РРР-соединения по коммутируемой линии. Во избежание этого надо просто запретить использование протокола РРР.
Принятие решения о том, разрешен ли доступ внешних пользователей из Интернета во внутреннюю сеть. Если да, то кому. Часто доступ разрешают только для некоторых, абсолютно необходимых для работы предприятия служб, например электронной почты.
Политика доступа к ресурсам внутренней сети компании может быть выражена в одном из двух принципов:
запрещать все, что не разрешено в явной форме;
разрешать все, что не запрещено в явной форме.
В соответствии с выбранным принципом определяются правила обработки внешнего трафика межсетевыми экранами или маршрутизаторами. Реализация защиты на основе первого принципа дает более высокую степень безопасности, однако при этом могут возникать большие неудобства у пользователей, а кроме того, такой способ защиты обойдется значительно дороже. При реализации второго принципа сеть окажется менее защищенной, однако пользоваться ею будет удобнее и потребуется меньше затрат.
