Локальные и глобальные сети ЭВМ. Методы защиты информации.

План
Основы компьютерной коммуникации
Аппаратные компоненты сети
Классификации компьютерных сетей
Организация сети Интернет
Сервисы Интернет
Компьютерные преступления
Защита информации в компьютерных сетях
Компьютерные вирусы и антивирусные программы

Основы компьютерной коммуникации
Компьютерная сеть - система распределенных на территории аппаратных, программных и информационных ресурсов, связанных между собой каналами передачи данных.
При этом обеспечивается совместный доступ пользователей к информации и ресурсам.

Сообщения передаются по каналу связи с использованием одного из методов:
симплексный - передача только в одном направлении;
полудуплексный - передача в обоих направлениях поочередно;
дуплексный (или полнодуплексный) - одновременная передача в обоих направлениях.

Модель OSI
(«Open System Interconnection» - взаимодействие открытых систем)
«Открытая система» означает, что любое сетевое устройство готово
взаимодействовать
с другими
по стандартным
правилам (протоколам).
Модель OSI выделяет
7 уровней взаимодействия:

1 – передача битов по кабелю;
2 – передача кадров по каналу связи;
3 - обеспечивает пересылку пакетов между подсетями;
4 - обнаруживает и исправляет ошибки передачи;
5 - поддержка диалога между удаленными процессами;
6 - меняет, при необходимости, представление данных, не меняя их содержания;
7 - обеспечивает сервис для решения прикладных задач.

Любая компьютерная сеть характеризуется топологией, протоколами, интерфейсами, сетевыми техническими и программными средствами (т.е. архитектурой сети).
Сетевые протоколы (правила взаимодействия) определяют формат и процедуры обмена информацией.
Сетевые стандарты включают в себя какой-либо общепринятый протокол или набор протоколов:

Стандарт Token Ring. Разработан IBM в 1984 г. Топология – «кольцо». Используется передача маркера (token) – короткого сообщения, являющегося признаком незанятости сети; пропускная способность сети – 16 Мбит/с.
Стандарт Ethernet. В этих сетях адаптеры непрерывно находятся в состоянии прослушивания сети. Реализован случайный метод доступа к сети. Пропускная способность – 10 Мбит/с.

ATM («асинхронный режим передачи») – передача малыми ячейками (53 байта) с очень высокой скоростью. 1989 г.
100VG-AnyLAN сочетает в себе быстрый и простой доступ к данным (характерный для Ethernet) и возможность контроля за задержкой информации, жесткое управление (типичное для Token Ring). Скорость передачи данных 100 Мбит/с.
Стандарт FDDI - оптоволоконный интерфейс распределенных данных; используется схема передачи маркера.

Топология компьютерной сети отражает структуру связей между ее основными функциональными элементами.
Шина (bus) - все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи.
Звезда (star) - к центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры.
Кольцо (ring) - информация может передаваться только в одном направлении.

Сетевые программные средства осуществляют управление работой компьютерной сети и обеспечивают соответствующий интерфейс с пользователями.
Особую роль играет сетевая операционная система: Windows NT Server, Windows 2003, HP-UX, AIX, Solaris, UNIX, Linux, NetWare.

2. Аппаратные компоненты сети
2.1. Каналы передачи данных компьютерных сетей
аналоговые телефонные каналы общего назначения (выделенная или коммутируемая линии);
цифровые каналы;
радиоканалы и спутниковые каналы связи (беспроводные сети: WLAN или Wi-Fi);

коаксиальный кабель (тонкий и толстый) – до недавнего времени был самым распространенным;
витая пара: неэкранированная и экранированная (+: дешевизна, простота при подключении, -: нельзя использовать при передаче данных на большие расстояния с высокой скоростью);
оптоволоконные каналы (наиболее надежны) – для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях, т.к. сигнал на затухает .

Три технологии передачи данных :
коммутация каналов
коммутация сообщений
коммутация пакетов.

2.2. Сетевое оборудование
Сетевой адаптер (контроллер, карта) — это устройство, расположенное в компьютере, подключаемое к сетевому кабелю, и позволяющее вести прием-передачу данных по сети. Функции:
магистральная – взаимодействие с компьютером;
сетевая – организация обмена данными в сети.

Рис. Сетевое оборудование различных уровней

1) Повторитель (репитер) соединяет последовательно участки кабеля и усиливает сигналы с целью компенсации их естественного затухания в среде передачи данных.

2) Мост - устройство для соединения сегментов сети.

3) Маршрутизатор - работает на границах сегментов сети; главная задача - оптимизация маршрутов продвижения информационных пакетов.
4) Шлюзы – соединяет подсети с различным системным и прикладным программным обеспечением .
5) Концентратор (hub) – повторитель, соединяющий более двух сегментов.

6) Коммутатор (коммутирующий концентратор) распознает адрес пакета и при необходимости пересылает его в другой сегмент. Сам пакет коммутатором не принимается.
7) Мультиплексор - устройство сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи.

3. Классификации компьютерных сетей
По территориальному признаку:
LAN - локальные сети (Local Area Networks);
MAN - городские сети (Metropolitan Area Networks).
WAN - глобальные сети (Wide Area Networks);

Базовый протокол Интернет:
TCP/IP

Адресация в Интернет
IP-адрес - уникальный номер компьютера в сети Internet:
x.x.x.x - где x (октет) – число от 0 до 255.
Например, 211.76.161.100.
IP-адрес занимает 4 байта.
Всего IP-адресов: 2564
Адрес 127.0.0.1 образует «петлю»

адрес сети
адрес компьютера в сети

Доменная система имен (DNS – Domain Name System) – ставит в соответствие числовому IP-адресу каждого компьютера уникальное доменное имя.
admin.mgau.ru
Домены 1-го уровня бывают двух видов: административные (3 буквы) и географические (2 буквы).
домен 3-го уровня
домен 2-го уровня
домен 1-го уровня

Домены верхнего уровня:

В Интернете любой документ имеет свое уникальное имя URL (Universal Resource Locator, универсальный указатель ресурса):
служба://имя_компьютера/каталог/подкаталог/…./имяфайла.
Например, http://iomas.vsau.ru/people/peopl3.htm

5. Сервисы Интернет
Telnet - удаленный доступ.
www – это гипертекстовая информационно-поисковая система в Интернет.
Гипертекст – структурированный текст, в котором выделяются слова-ссылки (гиперссылки).
Web-страницы – документы, реализованные по технологии www.

Создание web-страниц осуществляется с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hyper Text Markup Language).
Файлы веб-страниц имеют расширение .htm или .html.
Просмотр web-страниц осуществляется с помощью специальных программ – браузеров:
Internet Explorer, Netscape Navigator.

Для доступа к web-страницам используется протокол передачи гипертекста HTTP (Hyper Transfer Protocol).
Например:
http://www.keldysh.ru/info2000/index.htm
Протокол доступа
Доменное имя сервера
Путь к файлу веб-страницы

Поисковые серверы:
http://www.rambler.ru
http://www.yandex.ru
http://www.ya.ru
http://www.google.ru
http://www.aport.ru
http://www.yahoo.ru

Служба FTP (File Transfer Protocol) — передача файлов.
ftp://ftp.microsoft.com/pub/support/util/file.zip
Электронная почта (e-mail) - обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети Internet.
Адрес e-mail имеет формат
имя_пользователя@имя_домена
Например, [e-mail]
Почтовые программы:Outlook Express,The Bat
Почтовые протоколы: SMTP, POP3, IMAP.

Сетевые новости UseNet (группы новостей, конференции).
comp.sys.sun.admin - обсуждение вопросов администрирования компьютерных систем фирмы Sun Microsystems
relcom.commerce.estate – купля-продажа недвижимости
relcom.commerce.food – продукты питания
Электронные доски объявлений (BBS).
Сеть Fidonet – свободное объединение BBS.

Общение on-line
ICQ. Интернет-пейджер. 1996 г.
IRC (Internet Relay Chat) - система, позволяющая вести диалог с другими пользователями Internet; 1988 г.
WWW-chat - используются специальные серверы, предоставляющие для общения удобный веб-интерфейс.

6. Компьютерные преступления
Компьютерные преступления - это предусмотренные уголовным за­конодательством общественно опасные действия, в которых объектом или средством преступного посягательства является машинная информация.
Основные виды компьютерных преступлений:
несанкционированный доступ к данным и их перехват, изменение, копирование;
компьютерное мошенничество;
компьютерный саботаж.

Базовые принципы информационной безопасности:
целостности данных
конфиденциальности информации.
Меры, направленные на предупреждение компьютерных преступлений:
технические,
организационные
правовые.

7. Защита информации в компьютерных сетях
Меры защиты :
средства физической защиты
программные средства
административные меры
Брандмауэр (Firewall) - это программа или компьютер, пропускающий через себя поток поступающей из сети информации с целью обезопасить компьютер или сеть от несанкционированного доступа.
Internet Connection Firewall
ZoneAlarm Pro и Norton Personal Firewall

Шифрование данных используют для обеспечения конфиденциальности данных.
Стандарт DES использует симметричное шифрование.
Алгоритм RSA является ассиметричным алгоритмом.
Электронная подпись (цифровой сертификат) выдается каким-либо центром сертификации и позволяет убедиться, что письмо подлинное и не изменялось в пути.

В России базовые нормы защиты информации содержатся в законах «Об информации, информатизации и защите информации» (1995 г) и «О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных» (2002 г).

8. Компьютерные вирусы и антивирусные программы
Компьютерным вирусом называется специально написанная программа, способная самопроизвольно присоединяться к другим программам, создавать свои копии и внедрять их в файлы, системные области компьютера и в вычислительные сети с целью нарушения работы программ, порчи файлов и каталогов, создания всевозможных помех в работе на компьютере.

Классификации вирусов
по среде обитания: сетевые, файловые, загрузочные, макровирусы;
по способу заражения: резидентные, нерезидентные;
по степени воздействия: неопасные, опасные, очень опасные;
по особенностям алгоритмов: паразитические, репликаторы (черви), невидимки (стелс-вирусы), мутанты, троянские программы.