3. Захист від аналізаторів протоколів

3.2. Передумови існування

У даний час технологія побудови комп'ютерних мереж Ethernet стала самим розповсюдженим рішенням. Мережі Ethernet завоювали величезну популярність завдяки гарній пропускній здатності, простоті установки і прийнятної вартості мережного устаткування. Ділянки мереж, для яких швидкості передачі даних 10 Мбіт/с недостатньо, можна досить легко модернізувати, щоб підвищити цю швидкість до 100 Мбит/с (Fast Ethernet) чи навіть до 1 Гбіт/с (Gigabit Ethernet).

Однак технологія Ethernet не позбавлена істотних недоліків. Основний з них — передана інформація не захищена. Комп'ютери, підключені до мережі Ethernet, виявляються в стані перехоплювати інформацію, адресовану своїм сусідам. Основною причиною тому є прийнятий у мережах Ethernet так називаний широкомовний механізм обміну повідомленнями.

У мережі типу Ethernet підключені до неї комп'ютери, як правило, спільно використовують той самий кабель, що служить середовищем для пересилання повідомлень між ними. Якщо в кімнаті одночасно голосно говорять трохи людей, розібрати що-небудь зі сказаного ними буде дуже важко. Коли по мережі починають "спілкуватися" відразу кілька комп'ютерів, виділити з їхній "цифрового гамору" корисну інформацію і зрозуміти, кому саме вона призначена, практично неможливо. На відміну від людини, комп'ютер не може підняти руку і попросити тиші, тому для вирішення даної проблеми вимагаються інші, більш складні дії.

Комп'ютер мережі Ethernet, що бажає передати яке-небудь повідомлення по загальному каналі, повинний упевнитися, що цей канал у даний момент вільний. На початку передачі комп'ютер прослухує частоту сигналу, що несе, визначаючи, чи не відбулося перекручування сигналу в результаті виникнення колізій з іншими комп'ютерами, які ведуть передачу одночасно з ним. При наявності колізії комп'ютер перериває передачу і "замовкає". Після закінчення деякого випадкового періоду часу він намагається повторити передачу.

Якщо комп'ютер, підключений до мережі Ethernet, нічого не передає сам, він, проте, продовжує "слухати" усі повідомлення, передані по мережі іншими комп'ютерами. Помітивши в заголовку порції даних, що надійшла, свою мережну адресу, комп'ютер копіює ці дані у свою локальну пам'ять.

Існують два основних способи об'єднання комп'ютерів у мережу Ethernet. У першому випадку комп'ютери з'єднуються за допомогою коаксіального кабелю. Цей кабель чорною змійкою в'ється від комп'ютера до комп'ютера, з'єднуючись з мережними адаптерами Т-образным розніманням. Така топологія мовою професіоналів називається "мережею Ethernet 10Base2". Однак її ще можна назвати мережею, у якій "усі чують усіх". Любою комп'ютер, підключений до мережі, здатний перехоплювати дані, що посилаються по цій мережі іншим комп'ютером.

В другому випадку кожен комп'ютер з'єднаний кабелем типу звита пара з окремим портом центрального пристрою, що комутує — концентратора чи комутатора. У таких мережах, що називаються "мережами Ethernet 10BaseТ", комп'ютери поділені на групи, іменовані доменами колізій. Домени колізій визначаються портами концентратора чи комутатора, замкнутими на загальну шину. У результаті колізії виникають не між усіма комп'ютерами мережі, а по окремості — між тими з них, що входять у той самий домен колізій, що підвищує пропускну здатність усієї мережі.

Останнім часом у великих мережах стали з'являтися комутатори нового типу, що не використовують широкомовлення і не замикають групи портів між собою. Замість цього всі передані по мережі дані буферізуються в пам'яті і відправляються в міру можливості. Однак подібних мереж поки досить мало — не більш 10% від загального числа мереж типу Ethernet. Таким чином, прийнятий у переважній більшості Ethernet-мереж алгоритм передачі даних жадає від кожного комп'ютера, підключеного до мережі, безупинного "прослуховування" усього без винятку мережного трафіка. Запропоновані алгоритми доступу, при використанні яких комп'ютери відключалися б від мережі на час передачі "чужих" повідомлень, так і залишилися нереалізованими через їхню надмірну складність і малу ефективність.