29. Основы и методы защиты информации.

Компьютерная безопасность. Защита информации в компьютерной сети. Планирование защиты сети. Модели защиты. Компьютерные вирусы.

Раздел 4. Компьютерные сети.

30. Локальные компьютерные сети.

В настоящее время стремительно развивается новое направление информационных технологий сетевые технологии. Суть сетевых технологий в том, что они позволяют пользователям различных компьютеров передавать друг другу информацию с помощью раз­нообразных средств коммуникации.

Компьютерная сеть — система взаимосвязанных с помощью разнообразных средств коммуникаций компьютеров и терминалов, обеспечивающая поль­зователей средствами обмена информацией и кол­лективного использования ресурсов сети аппарат­ных, программных и информационных.

Объединение компьютеров в сеть позволяет

• совместно использовать дорогостоящее оборудование (диски большой емкости, принтеры и т.п. ),

• совместно использовать общие программные средства,

• совместно использовать огромные массивы информационных ресурсов

Основным назначением компьютерной сети является обеспече­ние простого, удобного и надежного доступа пользователя к рас­пределенным общесетевым ресурсам и организация их коллектив­ного использования при надежной защите от несанкционированного доступа.

Классификация сетей.

Компьютерные сети можно классифицировать по различным признакам. Одним из наиболее распространенных является терри­ториальный. В зависимости от степени территориальной распределенности компьютерные сети делят на три основные класса: ло­кальные, региональные и глобальные сети.

Локальная сеть объединяет абонентов, расположенных в пре­делах относительно небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офи­сов. Локальные сети могут иметь различную структуру, но чаще всего компьютеры в локальной сети связаны между собой еди­ным высокоскоростным каналом передачи связи. В качестве канала передачи связи используются: витая пара, коаксиальный ка­бель, оптический кабель. Протяженность такой сети ограничива­ется несколькими километрами.

Региональная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Региональная сеть, как правило, объединяет пользователей внутри города, экономического региона, небольшого государства. В качестве каналов связи » этом случае чаще всего используются телефонные линии. Обыч­но расстояние между абонентами региональных сетей составляет десятки - сотни километров.

Глобальная сеть объединяет пользователей по всему миру. Взаимодействие абонентов такой сети может осуществляться на базе телефонных линий, радиосвязи, систем спутниковой связи. Гло­бальные сети позволяет объединить узлы связи и отдельные ком­пьютеры, находящиеся друг от друга на расстоянии тысяч и десят­ков тысяч километров.

Объединение глобальных, региональных и локальных вычисли­тельных сетей позволяет создавать многосетевые иерархически структуры, которые обеспечивают мощные, экономически целесо­образные средства обработки огромных информационных масси­вов и доступ к практически неограниченным информационным ре­сурсам.

Локальные сети могут входить в состав региональных сетей как отдельные компоненты. Региональные сети, в свою очередь, могут объединяться в составе глобальных сетей.

Составные части локальной компьютерной сети.

Локальная компьютерная сеть - это система, составленная из отдельных блоков, которые можно добавлять и выстраивать в нужной конфигурации.

Основными составными частями локальной компьютерной сети являются:

• кабель передачи данных;

• сетевая интерфейсная плата;

• сервер сети (файл-сервер);

• рабочая станция.

Каждое устройство в сети подключается к кабелю передачи дан­ных. Локальные сети могут работать с различными кабелями свя­зи от дешевых кабелей типа витая пара до дорогих многожильных коаксиальных или оптоволоконных.

Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый прос­той вариант витой пары - телефонный кабель. Недостатками те­лефонных кабелей является плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации - 0,25-1 Мбит/с.

Коаксиальный кабель по сравнению с витой парой обладает большей механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10-50 Мбит/с.

Оптоволоконный кабель практически не подвержен воздействию внешних электромагнитных полей и обладает самой высокой скоростью передачи информации, однако он является наиболее до­рогим из всех рассмотренных.

Взаимодействие отдельных компьютеров достигается использованием специального аппаратного средства, называемого сетевой интерфейсной платой ( сетевым адаптером).

Локальную компьютерную сеть можно рассматривать как систему связанных между собой отдельных компьютеров, которые могут подразделяться на серверы и рабочие станции.

Сервер - компьютер, подключенный к сечи и обеспечивающий пользователей сети определенными услугами.

Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных обработку и печать заданий, Сервер—источник ресурсов сети.

Хотя локальная сеть может иметь самые различные серверы однако каждая сеть должна иметь файл-сервер. Файл сервер управляет внешними устройствами общего доступа и обеспечивает выполнение многочисленных запросов от отдельных рабочих станций. Для защиты данных и предотвращения несанкционированного доступа файл сервер поддерживает список привилегий и paзрешений на доступ к ресурсам сети.

Рабочая станция - включенный в компьютерную сеть персональный компьютер, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.

Рабочая станция сети может функционировать как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операцион­ной системой и обеспечивает пользователю персональное рабочее место.

Топология локальной компьютерной сети.

Топология сети - логическая усредненная геомет­рическая схема соединения узлов сети.

Узел - любое устройство, подключенное к локаль­ной компьютерной сети.

Чаще всего в локальных компьютерных сетях используют одну из трех основных топологий кольцевую, моноканальную (шин­ную) и звездообразную. Иногда для упрощения используют тер­мины кольцо, шина, звезда.

Кольцевая топология использует в качестве канала связи замкнутое кольцо. Выход одного узла сети соединяется со входом дру­гого.

Рис 5 1 Сеть кольцевой топологии

Самым распространенным методом доступа информации вестях этой топологии является Token-Ring-метод доступа с передачей маркера, Маркер — это пакет, снабженный специальной последо­вательностью бит. Узел может передавать свои данные, если он получил пустой маркер. Информация по кольцу передается от уз­ла к узлу. Каждый промежуточный узел ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает сообщения, адресованные только ему. Маркер передается по кольцу дальше и освобождается только тогда когда вернется к узлу отправителю.

Пустой маркер передается другому узлу, у которого есть необxoдимая к передаче информация и т.д.

В сетях Token—Ring обеспечивается скорость передачи данных равная 4 Мбит/с.

В кольцевой топологии отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети, однако выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требует специальных мер для сохранения линии передачи информации.

Сеть моноканальной (шинной) топологии использует один канал связи, объединяющий все узлы сети.

Рис.5.2. Сеть шинной топологии

Наиболее распространенным методом доступа информации в этом случае является метод доступа с контролем несущей частоты и обнаружением конфликтов (CSMA/CD). Контроль несущей частоты заключается в том, что узел, желающий передать сообщение "'прослушивает" передающую среду, ожидая ее освобождения если среда свободна, узел начинает передачу. Переданные данные по ступают во все узлы сети, но распознаются и принимаются только тем узлом, для которого они предназначены. Характерным примером сети с этим методом доступа является сеть Ethernet. В сети Ethernet обеспечивается скорость передачи данных, равная 10 Мбит/с.

Звездообразная топология имеет центральный узел, к котором подключаются периферийные узлы.

Вся информация передается через центральный узел, который' ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. В качестве примера метода доступа в сети со звездообразной топологией можно привести Arcnet. Этот метод также использует маркер для передачи данных. Как и в кольцевой топологии, каждый узел регенерирует маркер. Этот метод обеспечивает скорость передачи данных до 2 Мбит/с.

Рис.5.3. Сеть звездообразной типологии

Если возникают проблемы, связанные с обменом информацией между различными локальными сетями, то используются средства межсетевого взаимодействия, называемые мостами, маршрути­заторами и шлюзами.

Мост — устройство, соединяющее две локальные сети, использующие одинаковые методы передачи данных.

Маршрутизатор - устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему.

Шлюз - устройство, позволяющее организовать обмен данными между двумя сетями, использующи­ми различные протоколы взаимодействия.

Мосты, маршрутизаторы и шлюзы конструктивно выполняются в виде плат, которые устанавливаются в компьютерах.