Настройка сети в операционной системе Windows 7. Часть 2 – Сетевые клиенты, службы и протоколы

Посетителей: 43948 | Просмотров: 59127 (сегодня 2) Шрифт:

Введение

В предыдущей части статьи вы узнали об основном компоненте средства конфигурирования сетевых свойств операционных систем Windows – компоненте «Центр управления сетями и общим доступом». Были рассмотрены такие основные понятия, как сетевое расположение и сетевые карты. Коротко было описано окно сетевых подключений, которое позволяет конфигурировать сетевые подключения на локальном компьютере. Из этой статьи вы узнаете о сетевых клиентах, службах и протоколах – компонентах системы, которые привязаны к сетевым подключениям, позволяющие осуществлять коммуникации вашим хостам. Вы сможете для себя почеркнуть общую информацию, которая поможет вам в дальнейшем изучении сетевых технологий компании Microsoft.

Сетевые клиенты

По определению, сетевой клиент – это компьютер или программное обеспечение, у которого есть доступ к услугам сервера, а также получающее или обменивающееся с ним информацией. В операционных системах Windows сетевые клиенты представляют собой компоненты программного обеспечения, которые позволяют локальному компьютеру подключаться к сетям отдельных операционных систем. Наряду со всеми подключениями по локальным сетям в системах Windows, сетевым клиентом по умолчанию является компонент «Клиенты для сетей Microsoft». Данный компонент позволяет подключаться к общим ресурсам на других компьютерах, оснащенных операционной системой Windows. По умолчанию, данный сетевой клиент не нуждается в дальнейшей настройке. Однако, если вы захотите изменить настройки клиента для сетей Microsoft, установленные по умолчанию, выполните следующие действия:

1. Откройте диалоговое окно свойств подключения к сети;
2. На вкладке «Общие», в списке «Отмеченные компоненты используются этим подключением» выберите службу «Клиент для сетей Microsoft» и нажмите на кнопку «Свойства» (в случае подключения по виртуальной частной сети (VPN) вам нужно перейти на вкладку «Сеть»);
3. В диалоговом окне «Свойства: Клиент для сетей Windows» вы можете изменить поставщика службы имен и сетевой адрес для службы удаленного вызова процедур (Remote Procedure Call (RPC)). RPC – это класс технологий, позволяющий компьютерным программам вызывать функции или процедуры в другом адресном пространстве. Идея вызова удалённых процедур состоит в расширении хорошо известного и понятного механизма передачи управления и данных внутри программы, выполняющейся на одной машине, на передачу управления и данных через сеть. Средства удалённого вызова процедур предназначены для облегчения организации распределённых вычислений и создания распределенных клиент-серверных информационных систем. Наибольшая эффективность использования RPC достигается в тех приложениях, в которых существует интерактивная связь между удалёнными компонентами с небольшим временем ответов и относительно малым количеством передаваемых данных.

Из раскрывающегося списка «Поставщик службы имен» доступны поставщики «Локатор Windows», который является поставщиком служб имен по умолчанию, а также «Служба каталогов ячеек DCE», которую нужно использовать только в том случае, если в сети используется программное обеспечение компании The Open Group, например клиент или сервер DCE (Distributed Computing Environment). В этом случае, вам нужно будет в поле «Сетевой адрес» ввести сетевой адрес поставщика служб имен.

Рис. 1. Свойства сетевого клиента «Клиент для сетей Microsoft»

Сетевые службы

Также как и сетевые клиенты, сетевые службы являются компонентами операционной системы. Сетевые службы операционных систем Windows – это специальные процессы, которые создают прослушивающий сокет и привязывают его к определенному порту, обеспечивающие дополнительную функциональность для сетевых подключений. Системные службы запускаются операционной системой автоматически в процессе загрузки компьютера или по мере необходимости при выполнении стандартных операций. Понятное имя службы отображается в оснастке «Службы», а настоящее имя службы используется в программах с интерфейсом командной строки. По умолчанию в операционных системах Microsoft ко всем локальным подключениям привязаны две сетевые службы:

• Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft. Данная служба позволяет другим компьютерам, расположенным в одной сети с вами, обращаться к ресурсам данного компьютера по сети. О назначении общего сетевого доступа к своим папкам и файлам вы узнаете из материала одной из следующих статей;
• Планировщик пакетов QoS. Эта служба содержит набор стандартов и механизмов, предназначенных для обеспечения производительности для важных приложений. Обычно механизм QoS используется для настройки приоритетов и управления скоростью отправки исходящего сетевого трафика. Начиная с операционных систем Windows Vista и Windows Server 2008, службы QoS настраиваются при помощи групповых политик. О настройке планировщика пакетов QoS на основе политики вы также узнаете из материала следующих статей.

Сетевые протоколы

Основной составляющей коммуникаций сетевых подключений являются протоколы. Протоколами называются стандарты, на основе которых выполняются программы, которые осуществляют сетевые коммуникации. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе. Разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи. Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу и, несмотря на то, что каждый протокол предназначен для приема конкретных входных данных и генерирования определенного результата, все протоколы в системе можно заменять другими протоколами.

Для сетевых протоколов используется модель Open System Interconnection (OSI). Данная модель состоит из семи уровней:

• Физический уровень. На данном уровне определяются физические характеристики линий связи;
• Канальный уровень. На этом уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети
• Сетевой уровень. Этот уровень отвечает за адресацию и доставку сообщений;
• Транспортный уровень. Этот уровень обеспечивает контроль очередности прохождения компонентов сообщения;
• Сеансовый уровень. Данный уровень предназначен для координации связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях;
• Представительский уровень. Этот уровень служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи;
• Прикладной уровень. Текущий уровень обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.

Протоколы TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует их. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Данные протоколы основаны на модели OSI и функционируют на более низком уровне, чем прикладные протоколы. Концепция уровней модели TCP/IP (многослойной сетевой модели) позволяет заменять отдельные протоколы на одном уровне другими протоколами, совместимыми на соседних уровнях протоколами. На следующей иллюстрации отображен стек (совокупность протоколов) протоколов TCP/IP:

Рис. 2. Уровни модели стека TCP/IP

Рассмотрим подробно каждый из четырех уровней модели TCP/IP:

Уровень сетевого интерфейса (уровень 2). Данный уровень содержит протоколы, которые обеспечивают передачу данных между узлами связи, физически напрямую соединенными друг с другом. Другими словами, осуществляют коммуникацию для сетевых адаптеров и физических (MAC) адресов, которые назначены для этого адаптера, концентраторов, коммутаторов и пр. Существующие стандарты определяют, каким образом должна осуществляться передача данных семейства TCP/IP с использованием этих протоколов. К этому уровню относятся протоколы Ethernet, маркерное кольцо Token Ring, SLIP, PPP и прочее.

Уровень Интернета (уровень 3). Этот уровень обеспечивает доставку информации от сетевого узла отправителя к сетевому узлу получателя без установления виртуального соединения с помощью датаграмм и не является надежным. Основным протоколом данного уровня является IP (Internet Protocol). Вся информация, поступающая к нему от других протоколов, оформляется в виде IP-пакетов данных (IP datagrams). На этом уровне был реализован стек TCP/IP. На уровне 3 в стеке TCP/IP используются две версии протокола Интернета:

• IPv4. В современной сети Интернет используется IP четвёртой версии, также известный как маршрутизируемый сетевой протокол IPv4. В протоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в соответствие IP-адрес длиной 32 байта (т.е. 4 октета по 4 байта). При этом компьютеры в подсетях объединяются общими начальными битами адреса. В связи с тем, что количество адресов ограничено, вскоре может быть дефицит IPv4 адресов.
• IPv6. Шестая версия протокола — IPv6 позволяет адресовать значительно большее количество узлов, чем IPv4. Протокол Интернета версии 6 отличается повышенной разрядностью адреса и использует 128-разрядные адреса, и может определить значительно больше адресов.

Также на данном уровне оперирует физическое устройство – маршрутизатор, который блокирует физическое широковещание сообщений сети, вычитывает программный адрес, а затем перенаправляет этот адрес по соответствующему пути.

Транспортный уровень (уровень 4). Транспортный уровень модели TCP/IP предназначен для отправки и получения данных. В набор данного уровня входят два протокола – TCP и UDP. Рассмотрим подробно каждый из них:

• TCP. Реализует потоковую модель передачи информации с прикладного уровня, а также ее обработку побайтно. Получившиеся байты группируются TCP в пронумерованные сегменты последовательности для доставки на сетевой хост. Протокол TCP обеспечивает проверку контрольных сумм, передачу подтверждения в случае правильного приема сообщения, повторную передачу пакета данных в случае неполучения подтверждения в течение определенного промежутка времени, правильную последовательность получения информации, полный контроль скорости передачи данных.
• UDP. Данный протокол наоборот, является способом связи ненадежным, ориентированным на передачу сообщений (датаграмм). Данный протокол позволяет быстро транспортировать датаграммы, поскольку в нем не предусмотрены такие компоненты надежности, как гарантии доставки и подтверждение последовательности передачи. В связи с этим, данные для приложений доставляются гораздо быстрее.

Прикладной уровень (уровень 7). Данный, последний, уровень модели TCP/IP осуществляет упаковку и передачу данных через порты транспортного уровня. К этому уровню можно отнести протоколы TFTP (Trivial File Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), Telnet, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), HTTP, DNS, POP3 (Post Office Protocol 3) и другие, которые поддерживаются соответствующими системными утилитами.

Заключение

В этой статье вы узнали о сетевых клиентах, сетевых службах и о протоколах. Была описана модель взаимодействия открытых систем (OSI) и рассмотрены четыре уровня модели протокола TCP/IP. В соответствии с моделью OSI, сетевой уровень именуется как уровень 2, уровень Интернета – уровень 3, транспортный уровень – уровень 4 и прикладной уровень называется уровнем 7. В следующих статьях вы подробно познакомитесь с сетевыми клиентами, а также с протоколами Интернета версии 4 и 6.

Сетевые службы

Дата добавления: 2014-05-01 ; просмотров: 9658 ; Нарушение авторских прав

Взаимодействие компьютеров между собой, а также с другим активным сетевым оборудованием, в TCP/IP-сетях организовано на основе использования сетевых служб, которые обеспечиваются специальными процессами сетевой операционной системы.

Специальные процессы операционной системы создают «слушающий» сокет и «привязывают» его к определенному порту (пассивное открытие соединения), обеспечивая тем самым возможность другим компьютерам обратиться к данной службе. Клиентская программа или процесс создаёт запрос на открытие сокета с указанием IP-адреса и порта сервера, в результате чего устанавливается соединение, позволяющее взаимодействовать двум компьютерам с использованием соответствующего сетевого протокола прикладного уровня.

Сокет – socket – название программного интерфейса для обеспечения обмена данными между процессами. Процессы при таком обмене могут исполняться как на одной ЭВМ, так и на различных ЭВМ, связанных между собой сетью. Сокет – абстрактный объект, представляющий конечную точку соединения. Сокет однозначно определяется парой значений: IP-адресом и номером порта.

Как правило, сетевые службы привязаны к определенному номеру порта. Номер порта для «привязки» службы выбирается в зависимости от его функционального назначения. За присвоение номеров портов определённым сетевым службам отвечает Администрация адресного пространства Интернет – Internet Assigned Numbers Authority (IANA).

Номера портов находятся в диапазоне 0 – 65535 и разделены на 3 категории:

– 0–1023 – общеизвестные порты;

– 1024–49151 – зарегистрированные порты;

– 49152–65535 – динамически используемые порты или порты, используемые внутри закрытых сетей.

Среди всего множества сетевых служб следует выделить следующие.

1. Службы, обеспечивающие работу в сети TCP/IP. К ним относятся службы DHCP, DNS и WINS.

Служба DHCP по запросу DHCP-клиента выдает ему такие параметры, как уникальный IP-адрес и маска подсети. Кроме них, клиент может получать от DHCP-сервера ряд дополнительных параметров, важных для взаимодействия с другими сетями и удобной работы в сети: адрес основного шлюза, адреса DNS- и WINS-серверов, название домена, в который входит этот компьютер, и некоторые другие.

Служба DNS выполняет преобразование (разрешение) имен узлов в соответствующие им IP-адреса. Служба DNS была реализована в Интернете в 1981 г., а с 2000 г. (с выходом ОС семейства Windows 2000) она стала основной службой преобразования имен в сетях Microsoft

Служба WINS регистрирует в сети NetBIOS-имена компьютеров и их IP-адреса, а затем по запросу WINS-клиентов преобразуют эти имена в IP-адреса. Название WINS (Windows Internet Name Service) правильно переводится как «служба межсетевых имен Windows»; эта служба была разработана, чтобы обеспечить поддержку работы NetBIOS- приложений в маршрутизируемых сетях на базе протокола TCP/IP. Сейчас она по-прежнему используется, чтобы в сети корректно работали такие устаревшие ОС, как Windows 9х или Windows NT.

2. Файловая служба обеспечивает хранение больших объемов данных и предоставляет к ним доступ пользователей. Один файловый сервер может поддерживать одновременную работу сотен и даже тысяч пользователей. Чтобы обеспечить сохранность информации, файл-серверы, как правило, оснащены отказоустойчивыми наборами (массивами) жестких дисков и системами резервного копирования на магнитную ленту или другой носитель.

3. Служба печати (принт-сервер) предназначена для обеспечения доступа пользователей к одному или нескольким общим принтерам. Она обеспечивает прием по сети задания на печать и управляет очередями заданий на печать, обычно обслуживая несколько печатающих устройств. Похожие функции выполняют и факс-серверы, обслуживающие клиентские задания на отправку факсов, но они, кроме того, отвечают за получение факсов и их доставку пользователям. Файл-серверы и серверы печати – это одни из наиболее часто встречающихся типов серверов

4. Служба приложений выполняет задачи обслуживания запросов пользователей на выборку или обработку какой-либо информации. Эта служба позволят одновременную работу с большим числом пользователей, причем выполнение клиентских запросов на специализированном многопроцессорном сервере производится намного быстрее, чем на компьютерах пользователей.

5. Служба удаленного доступа и серверы VPN (Virtual Private Network – «виртуальная частная сеть») обеспечивают удаленное подключение к локальной сети по модему или через Интернет. Это дает пользователям возможность работать с ресурсами локальной сети предприятия, офиса или учебного заведения из дома или из любого места, где есть подключение к Интернету, например из Интернет-кафе.

6. Служба терминалов предоставляет возможность работы с другими серверами через специальные программы – терминальные клиенты. С помощью этих программ администраторы, находясь вдалеке от локальной сети, оказываются как будто за консолью сервера и могут полностью управлять им, а пользователи могут удаленно работать с установленными на сервере приложениями.

7. Брандмауэры (межсетевые экраны) используются при подключении к Интернету для защиты внутренней сети от проникновения или атаки злоумышленников на корпоративные серверы. Прокси-серверы (серверы-посредники) выполняют функции контроля доступа пользователей в Интернет и кэширования часто запрашиваемых веб-страниц (что позволяет снизить расходы на пользование Интернетом). Поскольку оба этих сервера предназначены для установки на компьютер, связывающий локальную сеть с Интернетом, их часто объединяют в единую программно-аппаратную систему.

8. Служба электронной почты (почтовые серверы, mail-серверы) обслуживает почтовые ящики пользователей в данной организации, обеспечивая подключения к ним почтовых клиентов, а также обрабатывает все входящие и исходящие сообщения. Ее также можно использовать для ведения адресных книг, общих папок и систем электронного документооборота.

9. Службы Web и FTP предоставляют для внешних (а часто – и для внутренних) пользователей доступ к Web- и FTP-ресурсам, размещенным в данной сети.

Этот список сетевых служб далеко не полон, существуют и другие типы служб. Однако перечисленные выше их разновидности можно найти практически в любой корпоративной сети.

При разработке сетевых служб приходится решать проблемы, которые свойственны любым распределенным приложениям: определение протокола взаимодействия между клиентской и серверной частями, распределение функций между ними, выбор схемы адресации приложений и др.

Одним из главных показателей качества сетевой службы является ее удобство. Для одного и того же ресурса может быть разработано несколько служб, по-разному решающих одну и ту же задачу. Отличия могут заключаться в производительности или в уровне удобства предоставляемых услуг. Качество сетевой службы зависит и от качества пользовательского интерфейса – интуитивной понятности, наглядности, рациональности.

При определении степени удобства разделяемого ресурса часто употребляют термин «прозрачность». Прозрачный доступ – это такой доступ, при котором пользователь не замечает, где расположен нужный ему ресурс – на его компьютере или на удаленном.

Для обеспечения прозрачности важен способ адресации (именования) разделяемых сетевых ресурсов. Имена разделяемых сетевых ресурсов не должны зависеть от их физического расположения на том или ином компьютере. В идеале пользователь не должен ничего менять в своей работе, если администратор сети переместил том или каталог с одного компьютера на другой. Сам администратор и сетевая операционная система имеют информацию о расположении файловых систем, но от пользователя она скрыта. Такая степень прозрачности пока редко встречается в сетях, обычно для получения доступа к ресурсам определенного компьютера сначала приходится устанавливать с ним логическое соединение.