Компьютерные сети

.txt), состоит в назначении всем абонентам IP-телефонии, подключенным к Интернету или частной IP-сети, идентификаторов еще одного типа — телефонных номеров стандарта Е.164. Однако на конечных узлах и даже сетях, в которых вызов терминируется, эти телефонные номера не используются — они нужны только для идентификации вызываемого абонента стороной-инициатором, применяющей обычный телефон, и маршрутизации вызова в пределах традиционной телефонной сети. Затем телефонные номера преобразуются в имена Интернета с помощью хорошо известной и отлично зарекомендовавшей себя службы — системы доменных имен (DNS).

Используемый при этом подход подобен тому, который применяется для решения обратной задачи — нахождению имени узла по его IP-адресу. С этой целью предлагается создать новую зону е164.агра, куда будут входить территории, соответствующие цифрам телефонного номера, например, зоны верхнего уровня 1, 7, 33, 44 для номеров, принадлежащих абонентам Североамериканского региона, России, Франции и Великобритании соответственно. Домен верхнего уровня агра традиционно отводится для решения обратной задачи — нахождение имени по адресу с помощью зоны in-addr.arpa.

Для преобразования телефонного номера в DNS-имя используется специальный тип записи — Naming Athority Pointer (NAPTR). Изначально данная запись предназначалась для перечисления сервисов, которые поддерживает организация, администрирующая данный домен (RFC 2915). Примером такой записи может служить строка sip:Petrov@firma. ru, сообщающая о том, что с абонентом можно связаться, направив ему вызов по протоколу SIP на имя
Petrov@firma.ru

. Очевидно, что такие записи будут находиться только в зонах самого нижнего уровня, где располагается база номеров, которую провайдер получил для обслуживания конечных абонентов. Зоны же верхнего уровня будут содержать только обычные ссылки на серверы имен зон более низкого уровня. Итак, если имени Petrov@firma. ru соответствует телефонный номер +7 095 758 35 22, то связанная с этим абонентом запись, возможно, содержится в зоне 8.5.7.5.9.0.7.е164.агра (обратный порядок записи цифр телефонного номера согласуется с принятым в DNS правилом расположения старшей части имени справа, а не слева, как в телефонии). Запись может находиться и в зоне 3.8.5.7.5.9.0.7.е164. агра, если все номера диапазона +7 095 758 Зххх переданы еще более мелкому провайдеру (в предыдущем примере предполагалось, что все номера +7 095 758 хххх принадлежали одному провайдеру). Деление телефонного номера на зоны производится по цифрам в полном соответствии с административной ответственностью каждой конкретной организации за отображение телефонных номеров на DNS-имена (точнее, на URL-адреса, которые в дополнение к DNS-имени имеют префикс, указывающий на протокол доступа к ресурсу). Чем больше уровней подчиненности провайдеров IP-телефонии, тем больше составных компонентов в имени зоны.

Протокол передачи файлов
До появления службы WWW сетевая файловая служба на основе протокола FTP (File Transfer Protocol — протокол передачи файлов), описанная в спецификации RFC 959, долгое время была самой популярной службой доступа к удаленным данным в Интернете и корпоративных 1Р-сетях. FTP-серверы и FTP-клиенты имеются практически в каждой ОС, кроме того, для доступа ко все еще популярным FTP-архивам используются FTP-клиенты, встроенные в браузеры.

Протокол FTP позволяет целиком переместить файл с удаленного компьютера на локальный, и наоборот. FTP также поддерживает несколько команд просмотра удаленного каталога и перемещения по каталогам удаленной файловой системы. Поэтому FTP особенно удобно использовать для доступа к тем файлам, данные которых нет смысла просматривать удаленно, а гораздо эффективней целиком переместить на клиентский компьютер (например, файлы исполняемых модулей приложений).

В протокол FTP встроены примитивные средства авторизации удаленных пользователей на основе передачи по сети пароля в открытом виде. Кроме того, поддерживается анонимный доступ, не требующий указания имени пользователя и пароля; такой способ доступа часто рассматривается как более безопасный, так как он не подвергает пароли пользователей угрозе перехвата.
Основные модули службы FTP
FTP-клиент состоит из трех основных функциональных модулей.

□ User Interface (аналог агента пользователя) — пользовательский интерфейс, принимающий от пользователя команды и отображающий состояние FTP-сеанса на экране. Пользовательский интерфейс зависит от программной реализации FTP-клиента. Наряду с традиционными клиентами, работающими в символьном режиме, имеются и графические оболочки, не требующие от пользователя знания символьных команд. Символьные клиенты обычно поддерживают следующий основной набор команд:

О open имя_хоста — открытие сеанса с удаленным сервером;
О bye — завершение сеанса с удаленным хостом и завершение работы утилиты ftp; О close — завершение сеанса с удаленным хостом, утилита ftp продолжает работать;
j *'
О Is (dir) — печать содержимого текущего удаленного каталога;
О get имя файла — копирование удаленного файла на локальный хост;
О put имя_файла — копирование удаленного файла на удаленный сервер.

□ User-PI — интерпретатор команд пользователя. Этот модуль взаимодействует с модулем Server-PI FTP-сервера.
□ User-DTP — модуль, осуществляющий передачу данных файла по командам, получаемым от модуля User-PI по протоколу клиент-сервер. Этот модуль взаимодействует с локальной файловой системой клиента.
FTP-сервер включает два модуля.
□ Server-PI — модуль, который принимает и интерпретирует команды, передаваемые по сети модулем User-PI.

□ Server-DTP — модуль, управляющий передачей данных файла по командам от модуля Server-PI. Взаимодействует с локальной файловой системой сервера.
Управляющий сеанс и сеанс передачи данных

FTP-клиент и FTP-сервер поддерживают параллельно два сеанса — управляющий сеанс и сеанс передачи данных. Управляющий сеанс открывается при установлении первоначального FTP-соединения клиента с сервером, причем в течение одного управляющего сеанса может последовательно выполняться несколько сеансов передачи данных, в рамках которых передаются или принимаются несколько файлов.
Общая схема взаимодействия клиента и сервера выглядит следующим образом.

1. FTP-сервер всегда открывает управляющий ТСР-порт 21 для прослушивания, ожидая прихода запроса на установление управляющего FTP-соединения от удаленного клиента.

2. После установления управляющего соединения FTP-клиент отправляет на сервер команды, которые уточняют параметры соединения: имя и пароль клиента, роль участников соединения (активная или пассивная), порт передачи данных, тип передачи, тип передаваемых данных (двоичные данные или код ASCII), директивы на выполнение действий (читать файл, писать файл, удалить файл и т. п.).

3. После согласования параметров пассивный участник соединения переходит в режим ожидания открытия соединения на порт передачи данных. Активный участник инициирует это соединение и начинает передачу данных.
4. После окончания передачи данных соединение по портам данных закрывается, а управляющее соединение остается открытым. Пользователь может по управляющему соединению активизировать новый сеанс передачи данных.

Порты передачи данных выбирает FTP-клиент (по умолчанию клиент может использовать для передачи данных порт управляющего сеанса), а сервер должен задействовать порт, номер которого на единицу меньше номера порта клиента.
Команды взаимодействия FTP-клиента с FTP-сервером

В протоколе FTP предусмотрены специальные команды для взаимодействия FTP-клиента с FTP-сервером (не следует их путать с командами пользовательского интерфейса клиента, ориентированные на применение человеком). Эти команды делятся на три группы.
□ Команды управления доступом к системе доставляют серверу имя и пароль клиента, изменяют текущий каталог на сервере, повторно инициализируют, а также завершают управляющий сеанс.

□ Команды управления потоком данных устанавливают параметры передачи данных. Служба FTP может применяться для передачи разных типов данных (код ASCII или двоичные данные), работать как со структурированными данными (файл, запись, страница), так и с неструктурированными.

□ Команды службы FTP управляют передачей файлов, операциями над удаленными файлами и каталогами. Например, команды RETRhSTOR запрашивают передачу файла соответственно от сервера на клиентский хост, и наоборот. Параметрами каждой из этих команд является имя файла. Может быть задано также смещение от начала файла — это позволяет начать передачу файла с определенного места при непредвиденном разрыве соединения. Команды DELE, MKD, RMD, LIST соответственно удаляют файл, создают каталог, удаляют каталог и передают список файлов текущего каталога. Каждая команда протокола FTP передается в виде одной строки кода ASCII.

Сетевое управление в IP-сетях
Функции систем управления
Любая сложная вычислительная сеть требует дополнительных специальных средств управления помимо имеющихся в стандартных сетевых операционных системах. Это связано с большим количеством разнообразного коммуникационного оборудования, работа которого критически важна для выполнения сетью своих основных функций.

Распределенный характер крупной сети делает невозможным поддержание ее работы без централизованной системы управления сетью (Network Management System, NMS), призванной в автоматическом режиме контролировать сетевой трафик и управлять коммуникационным оборудованием сети.
Системы управления сетью работают, как правило, в автоматизированном режиме, выполняя наиболее простые действия автоматически и оставляя сложные решения для принятия человеку на основе подготовленной системой информации.

Системы управления сетью представляют собой сложные программно-аппаратные комплексы, поэтому существует граница целесообразности их применения. В небольшой сети можно применять отдельные программы управления наиболее сложными устройствами, например коммутатором, поддерживающим технику VLAN. Обычно каждое устройство, которое требует достаточно сложного конфигурирования, производитель сопровождает автономной программой конфигурирования и управления. Однако при росте сети может возникнуть проблема объединения разрозненных программ управления устройствами в единую систему управления, и для решения этой проблемы придется, возможно, отказаться от этих программ и заменить их интегрированной системой управления сетью.

В соответствии с рекомендациями ITU-T Х.700 и стандарта ISO 7498-4 система управления сетью должна решать следующие группы задач;

□ Управление конфигурацией сети и именованием заключаются в конфигурировании параметров как элементов сети (Network Element, NE), так и сети в целом. Для элементов сети, таких как маршрутизаторы, мультиплексоры и т. п., путем конфигурирования определяются сетевые адреса, идентификаторы (имена), географическое положение и пр. Для сети в целом управление конфигурацией обычно начинается с построения карты сети, то есть с отображения реальных связей между элементами сети и связей между элементами сети, иллюстрирующих образование новых физических или логи-ческих каналов, изменение таблиц коммутации и маршрутизации.

□ Обработка ошибок включает выявление, определение и устранение последствий сбоев и отказов в работе сети.

□ Анализ производительности и надежности связан с оценкой на основе накопленной статистической информации таких параметров, как время реакции системы, пропускная способность реального или виртуального канала связи между двумя конечными абонентами сети, интенсивность трафика в отдельных сегментах и каналах сети, вероятность искажения данных при их передаче через сеть, а также коэффициент готовности сети или ее определенной транспортной службы. Результаты анализа производительности и надежности позволяют контролировать соглашение об уровне обслуживания (SLA), заключаемое между пользователем сети и ее администраторами (или компанией, продающей услуги). Без средств анализа производительности и надежности поставщик услуг публичной сети или отдел информационных технологий предприятия не сможет ни проконтролировать, ни тем более обеспечить нужный уровень обслуживания для конечных пользователей сети.

□ Управление безопасностью подразумевает контроль доступа к ресурсам сети (данным и оборудованию) и сохранение целостности данных при их хранении и передаче через сеть. Базовыми элементами управления безопасностью являются процедуры аутентификации пользователей, назначение и проверка прав доступа к ресурсам сети, распределение и поддержка ключей шифрования, управления полномочиями и т. п. Часто функции этой группы не включаются в системы управления сетями, а либо реализуются в виде специальных продуктов обеспечения безопасности, например сетевых экранов или централизованных систем авторизации

1
, либо входят в состав операционных систем и системных приложений.
□ Учет работы сети включает регистрацию времени использования различных ресурсов сети (устройств, каналов и транспортных служб) и ведение биллинговых операций (плата за ресурсы). Ввиду специфического характера оплаты услуг у различных поставщиков и различными формами соглашения об уровне обслуживания, эта группа функций реализуется только в нестандартных системах, разрабатываемых для конкретного заказчика.

В стандартах, определяющих перечисленные функции систем управления, не делается различий между управляемыми объектами — каналами, сегментами локальных сетей, коммутаторами и маршрутизаторами, модемами и мультиплексорами, аппаратным и программным обеспечением компьютеров, однако на практике деление систем управления по типам управляемых объектов широко распространено.

Ставшими классическими системы управления сетями, такие как SunNet Manager, HP OpenView или Cabletron Spectrum, управляют только коммуникационными объектами корпоративных сетей, такими как маршрутизаторы и коммутаторы.
В тех случаях, когда управляемыми объектами являются компьютеры, а также их системное и прикладное программное обеспечение, то для системы управления часто используют особое название система управления системой (System Management System, SMS).

О средствах обеспечения сетевой безопасности читайте в главе 24.

SMS обычно автоматически собирает информацию об установленных в сети компьютерах и создает записи в специальной БД об аппаратных и программных ресурсах. SMS может централизованно устанавливать и администрировать приложения, которые запускаются с файловых серверов, а также удаленно измерять наиболее важные параметры компьютера, операционной системы, СУБД (например, коэффициент использования процессора или физической памяти, интенсивность страничных прерываний и др.). SMS может давать администратору возможность брать на себя удаленное управление компьютером в режиме эмуляции графического интерфейса популярных операционных систем.

Заметим, что в последние годы существует отчетливая тенденция интеграции систем управления сетями и систем управления системами.
Архитектуры систем управления сетями
Основным элементом любой системы управления сетью является схема взаимодействия «менеджер — агент — управляемый объект» (рис. 23.11). На основе этой схемы могут быть построены системы практически любой сложности с большим количеством агентов, менеджеров и ресурсов разного типа.

Интерфейс Интерфейс агента менеджер—агент с моделью объекта
Рис. 23.11. Взаимодействие агента, менеджера и управляемого объекта

Чтобы можно было автоматизировать управление объектами сети, создается некоторая модель управляемого объекта, называемая базой данных управляющей информации (Management Information Base, MIB). MIB отражает только те характеристики объекта, которые нужны для его контроля. Например, модель маршрутизатора обычно включает такие характеристики, как количество портов, их тип, таблицу маршрутизации, количество кадров и пакетов протоколов канального, сетевого и транспортного уровней, прошедших через эти порты.

Менеджер и агент работают с одной и той же моделью управляемого объекта, однако в использовании этой модели Агентом и менеджером имеются существенные различия.

Агент наполняет MIB управляемого объекта текущими значениями его характеристик, а менеджер извлекает из MIB данные, на основании которых он узнает, какие характеристики он может запросить у агента и какими параметрами объекта можно управлять. Таким образом, агент является посредником между управляемым объектом и менеджером. Агент поставляет менеджеру только те данные, которые предусматриваются MIB.

Менеджер и агент взаимодействуют по стандартному протоколу. Этот протокол позволяет менеджеру запрашивать значения параметров, хранящихся в MIB, а также передавать агенту информацию, на основе которой тот должен управлять объектом. Обычно менеджер работает на отдельном компьютере, взаимодействуя с несколькими агентами.

Агенты могут встраиваться в управляемое оборудование или работать на отдельном компьютере, связанном с управляемым оборудованием. Для получения требуемых данных об объекте, а также для выдачи на него управляющих воздействий агент должен иметь возможность взаимодействовать с ним. Однако многообразие типов управляемых объектов не позволяет стандартизовать способ взаимодействия агента с объектом. Эта задача решается разработчиками при встраивании агентов в коммуникационное оборудование или в операционную систему. Агент может снабжаться специальными датчиками для получения информации, например датчиками релейных контактов или датчиками температуры. Агенты могут отличаться разным уровнем интеллекта: обладать как самым минимальным интеллектом, необходимым для подсчета проходящих через оборудование кадров и пакетов, так и весьма высоким, достаточным для самостоятельных действий по выполнению последовательности управляющих команд в аварийных ситуациях, построению временных зависимостей, фильтрации аварийных сообщений и т. п.

Рис. 23.12. Распределенная система управления на основе нескольких менеджерови рабочих станцийРазличают внутриполосное управление, когда управляющие сигналы идут по тому же каналу, по которому передаются пользовательские данные, и внеполосное управление, то есть осуществляемое вне канала, по которому передаются пользовательские данные. Внутриполосное управление более экономично, так как не требует создания отдельной инфраструктуры передачи управляющих данных. Однако внеполосное управление на-

дежнее, так как соответствующее оборудование может выполнять свои функции даже тогда, когда те или иные сетевые элементы выходят из строя, и основные каналы передачи данных оказываются недоступными.
Схема «менеджер — агент — управляемый объект» позволяет строить достаточно сложные в структурном отношении распределенные системы управления (рис. 23.12).

Каждый агент, показанный на рисунке, управляет одним или несколькими элементами сети, параметры которых он помещает в соответствующую базу MIB. Менеджеры извлекают данные из баз MIB своих агентов, обрабатывают их и хранят в собственных базах данных. Операторы, работающие за рабочими станциями, могут соединиться с любым из менеджеров и с помощью графического интерфейса просмотреть данные об управляемой сети, а также выдать менеджеру некоторые директивы по управлению сетью или ее элементами.

Наличие нескольких менеджеров позволяет распределить между ними нагрузку по обработке данных управления, обеспечивая масштабируемость системы. Как правило, используются два типа связей между менеджерами, одноранговая (рис. 23.13) и иерархическая (рис. 23.14).
Рис. 23.13. Одноранговые связи между менеджерами (NE — сетевой элемент)
Система сетевого управления
Рис. 23.14. Иеоаохичрские связи между менепжепами (ЫЕ — сетрйпй зпрмрмтЪ

В случае одноранговых связей каждый менеджер управляет своей частью сети на осно ийформации, получаемой от нижележащих агентов. Центральный менеджер отсутствуй Координация работы менеджеров достигается за счет обмена информацией между база» данных менеджеров. Одноранговое построение системы управления сегодня считает неэффективным и устаревшим.

Значительно более гибким является иерархическое построение связей между менеджер ми. Каждый менеджер нижнего уровня выполняет также функции агента для менедже верхнего уровня. Такой агент работает уже с укрупненной моделью MIB своей части сет В такой базе MIB собирается именно та информация, которая нужна менеджеру верхне уровня для управления сетью в целом.

Все материалы, размещенные в боте и канале, получены из открытых источников сети Интернет, либо присланы пользователями  бота. 
Все права на тексты книг принадлежат их авторам и владельцам. Тексты книг предоставлены исключительно для ознакомления. Администрация бота не несет ответственности за материалы, расположенные здесь