Основы администрирования информационных систем

Пособие посвящено основным вопросам, которыми должен владеть системный администратор. Рассматриваются системные инструменты администрирования информационных систем, компьютерных сетей и баз данных компании Microsoft и прикладное программное обеспечение. Изучение теоретических аспектов позволит сформировать теоретическую базу, необходимую для того, чтобы начать работать системным администратором.

———————————————
#книга

Что такое сокет?

• Сокет — это виртуальная конструкция из IP-адреса и номера порта. Её придумали для того, чтобы разработчикам было проще писать код, а программы могли передавать данные даже в пределах одного компьютера.

• Смысл в том, чтобы программист работал не с IP-адресами и портами, разбираясь в тонкостях работы протоколов, а использовал что-то попроще. В итоге получается так:

1) Программист пишет в программе, что он хочет сделать новый сокет;
2) Указывает для него IP-адрес;
3) Программа собирает это в виртуальную конструкцию;
4) После этого программист может отправлять данные просто в сокет и принимать их оттуда, а компьютер берёт на себя все вопросы по передаче данных.

• Сокеты используют для передачи данных по сети и для связи между приложениями.

• Например, чтобы получить данные из мобильного приложения, сервер запускает у себя сокет для связи. Каждое приложение тоже открывает свой сокет, связывается через него с сервером, и так они обмениваются данными.

———————————————
#sockets

Протокол RARP.

• RARP — протокол сетевого уровня модели OSI, выполняет обратное отображение адресов, то есть преобразует физический адрес в IP-адрес. Протокол применяется во время загрузки узла, когда он посылает групповое сообщение-запрос со своим физическим адресом. Сервер принимает это сообщение и просматривает свои таблицы (либо перенаправляет запрос куда-либо ещё) в поисках соответствующего физическому адресу IP-адреса. После обнаружения найденный адрес отсылается обратно на запросивший его узел. Другие станции также могут «слышать» этот диалог и локально сохранить эту информацию в своих ARP-таблицах.

• RARP позволяет разделять IP-адреса между нечасто используемыми хост-узлами. После использования каким-либо узлом IP-адреса он может быть освобождён и выдан другому узлу.

• RARP является дополнением к ARP.

———————————————
#rarp

Что такое ARPANET?

• ARPANET (от англ. Advanced Research Projects Agency Network) — компьютерная сеть, созданная в 1969 году в США Агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям (DARPA) и явившаяся прототипом сети Интернет.

• Она стала первой в мире сетью, перешедшей на маршрутизацию пакетов данных.

• В качестве маршрутизируемого протокола использовался IP, который и по сей день является основным протоколом передачи данных в сети Интернет.

• ARPANET была закрыта в начале 1990 года.

———————————————
#arpanet

Телекоммуникационные сети.

• Телекоммуникационные системы представляют собой технические средства, предназначенные для передачи больших объемов информации через оптоволоконные линии связи.

• Главная особенность современного оборудования для сетей - обеспечение бесперебойного соединения, чтобы информация передавалась постоянно.

• В состав сети входят:

1) Cетевое оборудование, которое включает в себя оконечные устройства (ПК, серверы, аудио- и видеоустройства, сетевые принтеры и др.) и коммуникационное оборудование (проводная, кабельная и (или) беспроводная среда передачи данных, а также такие промежуточные устройства, как сетевые адаптеры, модемы, повторители, мосты, коммутаторы и др.)

2) Cредства поддержки сетевого оборудования. В такой сложной системе, какой является телекоммуникационная сеть, необходимо иметь более широкий арсенал программного обеспечения, а также стандартные наборы (стеки) коммуникационных протоколов, которые определяют правила взаимодействия сетевых устройств.

———————————————
#тс

Виды телекоммуникационных сетей

• Телекоммуникационные сети могут быть рассмотрены как сервисы, предоставляемые провайдерами различного уровня. По этому принципу можно выделить следующие виды телекоммуникационных технологий:

1) Телефонная связь, современная телефонная связь позволяет легко переключаться с аналогового стандарта на цифровой, подключать к интернет городские телефоны и соединять в одну сеть аналоговые и мобильные устройства;

2) Радиосвязь, которая сегодня превратилась в сотовую связь, телефон, перемещаясь в пределах сети, оказывается в зоне действия различных передающих устройств;

3) Спутниковая связь, которая используется провайдерами для создания систем мобильной связи и для государственных систем связи;

4) Интернет – наиболее распространенный вид телекоммуникационных технологий, при которых подключение к сети может осуществляться как проводным, так и беспроводным способом.

———————————————
#тс

Что такое VoIP телефон?

• VoIP-телефоны подключаются к системе IP-телефонии через локальную сеть (LAN) или Интернет. VoIP преобразует стандартный телефонный сигнал в цифровой поток, который может передаваться через Интернет. И наоборот, входящий цифровой поток из Интернет преобразуется в аналоговый телефонный сигнал.

• VoIP-телефон может быть как простым программным телефоном (софтфоном), так и аппаратным устройством.

• Некоторые общие возможности IP-телефонов: идентификация вызывающего абонента; парковка, перевод и удержание вызова; доступ к телефонной книге организации; поддержка нескольких учетных записей SIP.

• Большинство IP-телефонов используют протокол SIP (Session Initiation Protocol), независимо от того, являются ли они аппаратными или программными.

———————————————
#voip

Протокол SIP.

• Протокол SIP – это технология, позволяющая абонентам телефонной сети разговаривать друг с другом, обмениваться мультимедийной информацией, осуществлять видео-звонки, отправлять сообщения. Передача информации производится при помощи IP. СИП работает совместно с другими прикладными протоколами (SDP, RTP, TLS).

• По принципу действия СИП похож на стандарт HTTP, используемый для передачи сообщений по электронной почте и интернет-приложений.

• Использование технологии SIP позволяет избежать ограничений, связанных с применением файрволов.

• Принципы протокола SIP укладываются одну общую модель «клиент-сервер», которая основана на постоянном чередовании запросов и ответов. СИП – это универсальный стандарт для передачи информации в интернете. Он используется, например, в Skype. Стандарт может применяться в любых сетях со скоростью передачи информации не ниже 64 килобит в секунду.

• SIP – протокол прикладного уровня.

———————————————
#sip

Компьютерные сети и телекоммуникации: задания и тесты.

Пособие содержит описание учебно-исследовательских работ по дисциплине “Сети ЭВМ и телекоммуникации”, выполняемых в рамках лабораторных и практических занятий. По каждой работе приводятся краткие теоретические сведения, описываются этапы и порядок выполнения работы, перечислены требования к оформлению отчета и представлен краткийперечень контрольных вопросов.
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся по дисциплине “Сети ЭВМ и телекоммуникации” бакалаврских программ по направлениям подготовки “Информатика и вычислительная техника” и “Программная инженерия”, и может быть полезным при изучении других дисциплин, связанных с сетевыми и телекоммуникационными технологиями в рамках бакалаврских и магистерских программ других направлений подготовки.

———————————————
#книга

Протокол SDP.

• SDP (англ. Session Description Protocol) — сетевой протокол прикладного уровня, предназначенный для описания сессии передачи потоковых данных, включая телефонию (VoIP), интернет-радио, приложения мультимедиа.

• Сообщение SDP, передаваемое от одного узла другому, может указывать:

1) Адреса места назначения, которые могут быть для медиа-потоков мультикастинг-адресами
2) Номера UDP портов для отправителя и получателя
3) Медиаформаты (например кодеки, описываемые профилем), которые могут применяться во время сессии
4) Время старта и остановки. Используется в случае широковещательных сессий, например, телевизионных или радиопрограмм. Можно внести время начала, завершения и времена повторов сессии

• Несмотря на то, что SDP предоставляет возможность описания мультимедиа-данных, в нём не хватает механизмов согласования параметров сессии, которые намерены использовать партнеры.

———————————————
#sdp

Протокол RTP.

• Протокол RTP (англ. Real-time Transport Protocol) работает на прикладном уровне и используется при передаче трафика реального времени.

• RTP переносит в своём заголовке данные, необходимые для восстановления аудиоданных или видеоизображения в приёмном узле, а также данные о типе кодирования информации (JPEG, MPEG и т. п.). В заголовке данного протокола, в частности, передаются временная метка и номер пакета. Эти параметры позволяют при минимальных задержках определить порядок и момент декодирования каждого пакета.

• В основе RTP лежат фундаментальные принципы формирования фреймов на уровне приложения и их обработки на уровне протокола. RTP описывает типы медиа данных и «полезной нагрузки» пакетов, механизм синхронизации медиапотоков, объясняет что делать с потерянными и перепутанными пакетами, как отслеживать состояние передаваемых медиаданных.

———————————————
#rtp

Применение межсетевого экрана D-Link DFL-860E для безопасности компьютерных сетей.

Рассмотрены программно-аппаратные средства обеспечения безопасности компьютерных сетей на примере межсетевых экранов и интернет-маршрутизаторов D-Link, а также обзор базовых протоколов и функций, обеспечивающих работоспособность и безопасность сетей. Приведено описание основных элементов управления межсетевых экранов D-Link серии NetDefend. Для студентов, обучающихся по специальностям, связанным с сетевыми технологиями.

———————————————
#книга

Нехватка IP адресов.

• В 80х годах заложили основу IPv4, позволяющую создавать ~4.3 млрд. адресов. С каждым годом появлялось все больше и больше пользователей и с 25 ноября 2019г. в России и в Европе официально закончились IP адреса.

• Для решения этой проблемы было придумано несколько способов:

1) Усиление контроля за IP адресами.

Пусть существует некоторый сайт и его хост решил прекратить поддержание данного сайта. Сайт заброшен, а IP продолжает числиться как занятый. То бишь необходимо провести "инвентаризацию" IP адресов и изъять неиспользуемые/заброшенные.

2) Массовое использование системы IPv6

Протокол IPv6 разработан как преемник протокола IPv4. Основные преимущества IPv6 над IPv4 заключаются в увеличенном адресном пространстве.

3) Использование технологии трансляции сетевых адресов - NAT (про нее в следующем посте)

———————————————
#ip

Технология NAT.

• NAT - это механизм в сетях TCP/IP, позволяющий изменять IP адрес в заголовке пакета, проходящего через устройство маршрутизации трафика. Принимая пакет от локального компьютера, маршрутизатор смотрит на IP-адрес назначения. Если это локальный адрес, то пакет пересылается другому локальному компьютеру. Если нет, то пакет надо переслать наружу в интернет.

• Основная функция NAT - сохранение публичных адресов, однако доп. функцией является конфиденциальность сети, путем скрытия внутренних IPv4 адресов от внешней.

• Типы NAT:

1) Статический NAT применяют для отображения незарегистрированного IP-адреса на зарегистрированный IP-адрес на основании один к одному.

2) Динамический NAT отображает незарегистрированный IP-адрес на зарегистрированный адрес из группы зарегистрированных IP-адресов.

3) Перегруженный NAT - форма динамического NAT, который отображает несколько незарегистрированных адресов в единственный зарегистрированный IP-адрес, используя различные порты.

———————————————
#nat

Что такое DHCP-сервер?

• DHCP - это клиент-серверный протокол динамической конфигурации хоста, с помощью которого в ИТ-инфраструктуре сетевые параметры каждого нового устройства прописываются автоматически. Использование DHCP существенно упрощает работу системных администраторов в случаях расширения сети.

• DHCP-сервер представляет собой фоновый процесс, использующий в качестве транспорта UDP-порт 67 и ожидающий запросы от клиентов, которые хотят подключиться к сети. Применение DHCP-сервера дает возможность прописывать на каждом клиенте:

1) IP-адрес
2) маску сети или подсети - адресацию сети или узла в пределах IP-адреса
3) шлюз - компонент, который создает соединение между двумя системами
4) адрес DNS-сервера, который отвечает на запросы о разрешении имен в Интернете
5) время (NTP)

• DHCP-сервер получает сообщение от клиента, после чего выбирает свободный IP-адрес из числа доступных и отправляет его в ответном сообщении «DHCPOFFER».

———————————————
#dhcp