- •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
Технология защищенного канала
Как уже было сказано, задачу защиты данных можно разделить на две подзадачи: защиту данных внутри компьютера и защиту данных в процессе их передачи из одного компьютера в другой. Для обеспечения безопасности данных при их передаче по публичным сетям используются различные технологии защищенного канала.
Технология защищенного капала призвана обеспечивать безопасность передачи данных по открытой транспортной сети, например по Интернету. Защищенный канал подразумевает выполнение трех основных функций:
взаимную аутентификацию абонентов при установлении соединения, которая может быть выполнена, например, путем обмена паролями;
защиту передаваемых по каналу сообщений от несанкционированного доступа, например, путем шифрования;
подтверждение целостности поступающих по каналу сообщений, например, путем передачи одновременно с сообщением его дайджеста.
Совокупность защищенных каналов, созданных предприятием в публичной сети для объединения своих филиалов, часто называют виртуальной частной сетью (Virtual Private Network, VPN).
Существуют разные реализации технологии защищенного канала, которые, в частности, могут работать на разных уровнях модели OSI. Так, функции популярного протокола SSL соответствуют представительному уровню модели OSI. Новая версия сетевого протокола IP предусматривает все функции - взаимную аутентификацию, шифрование и обеспечение целостности, - которые по определению свойственны защищенному каналу, а протокол туннелирования РРТР защищает данные на канальном уровне.
В зависимости от места расположения программного обеспечения защищенного канала различают две схемы его образования:
схему с конечными узлами, взаимодействующими через публичную сеть (рис. 77, а);
схему с оборудованием поставщика услуг публичной сети, расположенным на границе между частной и публичной сетями (рис. 77, б).
В первом случае защищенный канал образуется программными средствами, установленными на двух удаленных компьютерах, принадлежащих двум разным локальным сетям одного предприятия и связанных между собой через публичную сеть. Преимуществом этого подхода является полная защищенность канала вдоль всего пути следования, а также возможность использования любых протоколов создания защищенных каналов, лишь бы на конечных точках канала поддерживался один и тот же протокол. Недостатки заключаются в избыточности и децентрализованности решения. Избыточность состоит в том, что вряд ли стоит создавать защищенный канал на всем пути прохождения данных: уязвимыми для злоумышленников обычно являются сети с коммутацией пакетов, а не каналы телефонной сети или выделенные каналы, через которые локальные сети подключены к территориальной сети. Поэтому защиту каналов доступа к публичной сети можно считать избыточной. Децентрализация заключается в том, что для каждого компьютера, которому требуется предоставить услуги защищенного канала, необходимо отдельно устанавливать, конфигурировать и администрировать программные средства защиты данных. Подключение каждого нового компьютера к защищенному каналу требует выполнения этих трудоемких работ заново.
Рис. 77. Два способа образования защищенного канала
Во втором случае клиенты и серверы не участвуют в создании защищенного канала - он прокладывается только внутри публичной сети с коммутацией пакетов, например внутри Интернета. Канал может быть проложен, например, между сервером удаленного доступа поставщика услуг публичной сети и пограничным маршрутизатором корпоративной сети. Это хорошо масштабируемое решение, управляемое централизованно как администратором корпоративной сети, так и администратором сети поставщика услуг. Для компьютеров корпоративной сети канал прозрачен - программное обеспечение этих конечных узлов остается без изменений. Такой гибкий подход позволяет легко образовывать новые каналы защищенного взаимодействия между компьютерами независимо от их места расположения. Реализация этого подхода сложнее - нужен стандартный протокол образования защищенного канала, требуется установка у всех поставщиков услуг программного обеспечения, поддерживающего такой протокол, необходима поддержка протокола производителями пограничного коммуникационного оборудования. Однако вариант, когда все заботы по поддержанию защищенного канала берет на себя поставщик услуг публичной сети, оставляет сомнения в надежности защиты: во-первых, незащищенными оказываются каналы доступа к публичной сети, во-вторых, потребитель услуг чувствует себя в полной зависимости от надежности поставщика услуг. И, тем не менее, специалисты прогнозируют, что именно вторая схема в ближайшем будущем станет основной в построении защищенных каналов.
