Projekt sieci komputerowej

Opis zawartości pracy

Pierwszy rozdział pracy skupia się na zagadnieniach projektowych w ramach warstwy sieci. Skupiono się na możliwościach oferowanych przez jeden z routerów Cisco, oraz system Microsoft Windows Enterprise Server, którego poszczególne komponenty zostały opisane na łamach pracy. Dalsza problematyka poruszana w pracy odnosi się do projektu w ramach warstwy aplikacji. Opisano tu protokoły i usługi sieciowe, protokół TCP/IP, DNS, DHCP, NAT, VPN, zdalny pulpit i szereg kolejnych obszarów związanych z sieciami komputerowymi. Odniesiono się do klas sieci. Skupiono się na zagadnieniach związanych z konfiguracją sieci i poszczególnych usług w ramach serwera.

TCP/IP

Transmission Control Protocol / Internet Protocol – Są to dwa elementarne protokoły stanowiące integralną część każdej sieci komputerowej. Zespół inżynierów, którzy w latach 70-tych XX wieku na zlecenie agencji DARPA stworzyli ten system wymiany informacji otwierając drogę do ogólnoświatowej wymiany danych. Model ten opiera się ściśle na modelu ISO/OSI.

Istotne cechy tych protokołów to:

• standard otwartych protokołów, swobodnie dostępnych i opracowywanych niezależnie od specyfiki sprzętu komputerowego lub systemu operacyjnego. Z racji swojego szerokiego zastosowania, protokoły TCP/IP są idealne dla łączenia różnego sprzętu i oprogramowania, niekoniecznie nawet za pośrednictwem Internetu,

• niezależność od fizycznych właściwości sieci. Pozwala to protokołom TCP/IP na integrację wielu różnych rodzajów sieci. TCP/IP może działać w sieciach Ethernet, token ring, po łączach telefonicznych, sieciach X.25 i dowolnym innym fizycznym medium transmisyjnym,

• wspólny schemat adresacji, pozwalający dowolnemu urządzeniu korzystającemu z protokołów TCP/IP na jednoznaczne zaadresowanie innego urządzenia, nawet w sieci tak rozległej, jak ogólnoświatowy Internet,

• standaryzowane protokoły wyższych poziomów zapewniające zgodność szeroko dostępnych usług użytkowych.

Oba protokoły w połączeniu ze sobą odpowiedzialne są za przesyłanie danych w sieci. IP odpowiada za przesyłanie pakietów z jednego punktu do. Zadaniem TCP jest między innymi uzgadnianie tożsamości (handshake), zarządzanie pakietami, sterowanie przepływem oraz wykrywanie i obsługę błędów.

DNS

Domain Name System jest to system nazw domenowych używany do translacji adresów nazw symbolicznych nadawanych komputerom na odpowiadające im adresy IP. Podstawę działania całego systemu stanowią serwery umieszczone w różnych miejscach na świecie, zawierających listę odwołań do serwerów na niższych poziomach (sieć ma strukturę drzewa), które kierują zapytania w docelowe miejsca. Każda zarejestrowana domena powinna posiadać co najmniej 2 serwery DNS, co znacznie podnosi odporność na ewentualne awarie (jeżeli jeden serwer zostanie odcięty, drugi przejmuje jego rolę).

DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) jest protokołem, który pozwala aby serwer automatycznie przydzielał adres IP komputera z określonego zakresu numerów skonfigurowanego dla danej sieci.

Jeżeli komputer używa stałego adresu IP, oznacza to, że został skonfigurowany do korzystania z określonego adresu IP. Taki rodzaj konfiguracji nazywamy statycznym przypisywaniem adresów IP. Jednym z problemów takiego rozwiązania jest możliwość wykorzystania jednego adresu w dwóch urządzeniach na raz, co spowoduje odłącznie obydwu urządzeń od sieci.

Częstą praktyką jest stosowanie zakresów rezerwacji przestrzeni adresowej da danej grupy urządzeń, co znacznie ułatwia administrację. Naturalnym zjawiskiem jest także używanie statycznej oraz dynamicznej adresacji w jednej sieci. Wymagają tego podstawowe reguły planowania sieci. Serwery zarządzające przestrzenią nazw DNS, serwer usług katalogowych, oraz wiele innych usług wymaga tego, aby były one zainstalowane na maszynach posiadających stały adres IP.

NAT

Proces translacji adresów sieciowych (Network Adres Translation) został opracowany w odpowiedzi szybko kurczącej się puli adresów publicznych IP. Działanie NAT polega na wykorzystaniu routingu adresu IP (lub ograniczonej liczby adresów IP), w taki sposób aby przetłumaczyć dany adres na inny, który zostanie przetransportowany za pomocą bramy do odpowiedniej maszyny.

Dodatkowo, proces tłumaczenia adresów umożliwia firmom zabezpieczenia sieci wewnętrznej. Do obserwatora na zewnątrz sieci, wszystkie pakiety wyglądają tak jakby pochodziły z tego samego adresu IP.

VPN

Virtual Private Network (wirtualna sieć prywatna ) jest siecią, która używa publicznej infrastruktury telekomunikacyjnej (takiej jak Internet), do łącznia się użytkowników lub innych sieci ze zdalnych lokalizacji z wewnętrzną siecią firmową przy wykorzystaniu bezpiecznego dostępu do sieci. Wirtualnej sieci prywatne mogą być realizowane za pomocą dzierżawionych łącz używanych tylko przez daną organizację lub poprzez ogólnodostępne sieci telekomunikacyjnych.

Zdalny pulpit

Remote Desktop Services, znane wcześniej jako usługi terminalowe, jest jednym z elementów systemu Microsoft Windows (zarówno wersji serwera i klienta), które pozwala użytkownikowi na dostęp do aplikacji i danych na zdalnym komputerze w sieci. Wszelkie aplikacje wraz z całym pulpitem komputera uruchamiane są na zdalnej maszynie, ale tego komputery o małej mocy obliczeniowej mogą być wykorzystywane do usług RDP, ponieważ wszelkie operacje obliczane są przez maszynę serwerową. Obsługa pracy terminalowej nie stawia także konkretnych wymagań co do systemu operacyjnego, jedynym warunkiem jest możliwość uruchomienia aplikacji zdolnej obsłużyć protokoły RDP. Podczas pracy na usługach terminalowych faktycznie przesyłany jest tylko obraz interfejsu graficznego użytkownika, co pozwala na uruchamianie usługi za pomocą niezbyt szybkich łączy telekomunikacyjnych. Dzięki szerokim opcjom konfiguracji aplikacji klienta, możemy określać takie parametry jak rozdzielczość ekranu, ilość kolorów, podłączenie dysków lokalnych oraz wszelkich portów komunikacyjnych.

FTP

Biblioteki plików FTP (File Transfer Protocol) to kolejna obok poczty elektronicznej i WWW usługa najczęściej wykorzystywana w sieci Internet. Umożliwia ona transfer plików w sieci. Przesyłanie plików odbywa się według określonego zbioru zasad zwanego protokołem FTP. Jest to protokół typu klient- serwer. Jeden z komputerów biorących udział w transmisji jest serwerem a drugi klientem. Rolę serwera pełni działający non-stop i oczekujący na zlecenia ze strony klientów, serwer.

HTTP

World Wide Web jest obecnie najpopularniejszy system dostępu do informacji zawartych w sieci Internet. Aby móc korzystać z zasobów sieci takich jak tekst, grafika, video należy odczytać informacje zapisywane za pomocą kodu HTML (TyperTekst Mark-Up Language), który transportowany jest z serwera źródłowego do naszej przeglądarki za pomocą protokołu Hypertext Transfer Protocol. Określa on formę zapisu żądań klienta dotyczących danych oraz formę odpowiedzi serwera na te żądania.

SSL

Certyfikaty SSL są narzędziem zapewniającym ochronę witryn internetowych, a także gwarantem zachowania poufności danych przesyłanych drogą elektroniczną. Pełne bezpieczeństwo jest efektem zastosowania szyfrowania komunikacji pomiędzy komputerami. Certyfikaty SSL rejestrowane są na określoną nazwę domeny, zawierają informacje o właścicielu domeny, jego adresie itp. Dane te są zabezpieczone kryptograficznie i nie można ich samodzielnie zmienić.

Historia certyfikatów SSL sięga roku 1994, kiedy to firma Netscape stworzyła protokół Secure Socket Layer, służący do bezpiecznej transmisji zaszyfrowanego strumienia danych. Dzięki swojej skuteczności oraz prostej obsłudze i instalacji bardzo szybko znalazł on zastosowanie zwłaszcza przy zabezpieczaniu transakcji realizowanych w bankowości elektronicznej, podczas aukcji internetowych oraz w systemach płatności online.

POP3

POP3 jest protokołem działającym na zasadach klient/serwer, w którym wiadomości e-mail otrzymywane i przechowywane są przez serwer internetowy do czasu, kiedy użytkownik ich nie pobierze za pomocą programu pocztowego. Jest to najpopularniejszy protokół, wbudowany jest w niemalże wszystkie programy do obsługi poczty. POP3 usuwania wiadomości z serwera zaraz po pobraniu ich przez użytkownika.

SMTP

Celem Simple Mail Transfer Protocol jest niezawodne i skuteczne przeniesienie wiadomości e-mail z serwera do komputera klienckiego. SMTP jest niezależny od poszczególnych podsystemów przesyłowych, opiera się jedynie na protokole IP. Przy użyciu SMTP możemy transportować wiadomości do innego serwera w tej samej lub innej sieci.