Локальная вычислительная сеть ЗАО Аплана Софтвер

Исследование и анализ многочисленных случаев воздействий на информацию и несанкционированного доступа к ней показывают, что их можно разделить на случайные и преднамеренные.

Для создания средств защиты информации необходимо определить природу угроз, формы и пути их возможного проявления и осуществления в автоматизированной системе. Для решения поставленной задачи все многообразие угроз и путей их воздействия приводится к простейшим видам и формам, которые были бы адекватны их множеству в автоматизированной системе.

Исследование опыта проектирования, изготовления, испытаний и эксплуатации автоматизированных систем говорят о том, что информация в процессе ввода, хранения, обработки и передачи подвергается различным случайным воздействиям. Причинами таких воздействий могут быть:

· отказы и сбои аппаратуры;

· помехи на линии связи от воздействий внешней среды;

· ошибки человека как звена системы;

· системные и системотехнические ошибки разработчиков;

· структурные, алгоритмические и программные ошибки;

· аварийные ситуации;

· другие воздействия.

Преднамеренные угрозы связаны с действиями человека, причинами которых могут быть определенное недовольство своей жизненной ситуацией, сугубо материальный интерес или простое развлечение с самоутверждением своих способностей, как у хакеров, и т.д.

Нет никаких сомнений, что нашей сети произойдут случайные или преднамеренные попытки взлома сети извне или попытки доступа к конфиденциальной информации изнутри. В связи с этим обстоятельством требуется тщательно предусмотреть защитные меры.

Принято различать пять основных средств защиты информации:

· аппаратные

· программные

· криптографические

· организационные

· законодательные

Windows 2000 Advanced Server имеет средства обеспечения безопасности, встроенные в операционную систему. Это множество инструментальных средств для слежения за сетевой деятельностью и использованием сети. ОС позволяет просмотреть сервер и увидеть, какие ресурсы он использует; увидеть пользователей, подключенных к настоящему времени к серверу и увидеть, какие файлы у них открыты; проверить данные в журнале безопасности; записи в журнале событий; и указать, о каких ошибках администратор должен быть предупрежден, если они произойдут.

Windows 2000 обладает развитыми средствами шифрования (криптографии) данных с открытым ключом(ассиметричное шифрование). Это интегрированный набор служб и инструментов администрирования, предназначенных для создания, реализации и управления приложениями, использующими алгоритмы шифрования с открытым ключом.

Шифрование с открытым ключом отличается от традиционного шифрования с секретным ключом тем, что в последнем стороны обменивающиеся зашифрованными данными должны были знать общий секретный ключ (т.е. зашифровывающий и расшифровывающий ключ совпадали), а в шифровании с открытым ключом зашифровывающий и расшифровывающий ключ не совпадают. Шифрование информации является одностороннем процессом: открытые данные шифруются с помощью зашифровывающего ключа, однако с помощью того же ключа нельзя осуществить обратное преобразование и получить открытые данные. Для этого необходим расшифровывающий ключ, который связан с зашифровывающим ключом, но не совпадает с ним. Подобная технология шифрования предполагает, что каждый пользователь имеет в своем распоряжении пару ключей - открытый ключ (public key) и личный (или закрытый private key) ключ. Свободно распространяя открытый ключ, вы даете возможность другим пользователям посылать вам зашифрованные данные, которые могут быть расшифрованы с помощью известного только вам ключа. Наиболее яркими проявлениями преимуществ шифрования с открытым ключом являются такие технологии, как цифровые или электронные подписи, сертификаты подлинности, доменные политики безопасности и т.д.

Также Windows 2000 предоставляет возможность еще больше защитить зашифрованные файлы и папки на томах NTFS благодаря использованию шифрованной файловой системы EFS (Encrypting File System). При работе в среде Windows 2000 можно работать только с теми томами, на которые есть права доступа. При использовании шифрованной файловой системы EFS файлы и папки будут зашифрованы с помощью пары ключей. Любой пользователь, который захочет получить доступ к определенному файлу, должен обладать личным ключом, с помощью которого данные файла будут расшифровываться.

Рис.16 Реализация процедуры шифрования с открытым ключом.

Исходя из всего вышеперечисленного, мы видим, что встроенные программные средства безопасности и аудита Windows 2000 являются наиболее оптимальным решением для обеспечения необходимого уровня безопасности данных внутри сети, как с технической, так и с экономической сторон.

Для обеспечения безопасности сети от попыток проникновения извне в нашем проекте будет использован аппаратный комплекс межсетевого экран (IOS Firewall Feature Set) на базе устройства Cisco 2621 с использованием стандарта DES.

Стандарт шифрования данных DES (Data Encrypting Standard), который ANSI называет Алгоритмом шифрования данных DEA (Data Encrypting Algorithm), а ISO - DEA-1, за 20 лет стал мировым стандартом. За годы своего существования он выдержал натиск различных атак и при известных ограничениях все еще считается криптостойким.

DES представляет собой блочный шифр, шифрующий данный 64-битовыми блоками. С одного конца алгоритма вводиться 64-битовый блок открытого текста, а с другого конца выходит 64-битный блок шифротекста.

DES является симметричным алгоритмом: для шифрования и дешифрования используется одинаковые алгоритм и ключ (за исключением небольших различий в использовании ключа). Длина ключа равна 56 битам. (Ключ обычно представляется 64-битным числом, но каждый восьмой бит используеться для проверки четности и игнорируется.) Ключ, который может быть любым 56-битовым числом, можно изменить в любой момент времени. Криптостойкость полностью определяется ключом. Фундаментальным строительным блоком DES является комбинация подстановок и перестановок. DES состоит из 16 циклов (рис.17).

162

Рис.17 Циклы преобразования

В общем цикл преобразования представлен на рис.18. Если L_i и R_i - левая и правая половины, полученные в результате i-й итерации, K_i - 48-битный ключ для цикла i, а f - функция, выполняющая все подстановки, перестановки и XOR с ключом, то один цикл преобразования можно представить как (L_i, R_i) = (R_i-1, L_i-1 (XOR) f(R_i-1, K_i)).

DES является шифром Фейстеля и сконструирован так, чтобы выполнялось полезное свойство: для шифрования и дешифрования используеться один и тот же алгоритм. Единственное отличие состоит в том, что ключи должны использоваться а обратном порядке.

То есть если при шифровании использовались ключи K₁, K₂, …,K₁₆, то ключами дешифрования будут K₁₆, K₁₅, …, K₁. Алгоритм использует только стандартную арифметику 64-битовых чисел и логические операции, поэтому легко реализуется на аппаратном уровне.

DES работает с 64-битовыми блоками открытого текста. После первоначальной перестановки блок разбивается на правую и левую половины длиной по 32 бита. Затем выполняются 16 преобразований (функция f), в которых данные объединяются с ключом. После шестнадцатого цикла правая и левая половины объединяються, и алгоритм завершается заключительной перестановкой (обратной по отношению к первоначальной). На каждом цикле (рис. 6) биты ключа сдвигаются, и затем из 56 битов ключа выбираются 48 битов. Правая половина данных увеличивается до 48 битов с помощью перестановки с расширением, объединяется посредством XOR с 48 битами смещенного и перестановленного ключа, проходит через S-блоков, образуя 32 новых бита, и переставляются снова. Эти четыре операции и выполняются функцией f.

Затем результат функции f объединяется с левой половиной с помощью другого XOR. В итоге этих действий появляется новая правая половина, а старая становится новой левой половиной. Эти действия повторяются 16 раз, образуя 16 циклов DES.

Исходя из всего вышеперечисленного, я пришел к выводу, что встроенные аппаратные средства безопасности и шифрования на базе устройства Cisco 2621 с использованием стандарта DES отвечают мировым стандартам в области защиты информации, и соответственно являются прекрасным решением как для обеспечения безопасности ЛВС от попыток проникнуть извне, так и для обмена зашифрованной информацией между сетями.

Тестирование

Завершающим этапом проекта является тестирование ЛВС и ее ввод в эксплуатацию.

Измерительное и тестирующее оборудование СКС на основе витой пары можно подразделить на три основные группы:

· Сетевые анализаторы

· Тестеры СКС

· Обычные электрические тестеры или мультиметры

Для тестирования СКС в рамках дипломной работы нам понадобится тестер СКС для измерения затухания и NEXT электрических трактов передачи.

Затухание канала и базовой линии является суммой затуханий, вносимых всеми их составляющими элементами: горизонтальным кабелем, оконечными и коммутационными шнурами и разъемами. Максимально допустимое затухание А можно выразить следующим образом:

A = ?Aразъема + Aкабеля на 100м. *(Lкабеля + 1,2 * ?Lшнуров) / 100м.

Где

?Aразъема - сумма максимально допустимых затуханий, вносимых всеми разъемами (см.табл.1). В канале может быть до четырех разъемов, в базовой линии всегда два разъема.

Aкабеля на 100м. - максимально допустимое затухание горизонтального кабеля на длине 100 м. (см.табл.2).

Lкабеля - фактическая длина горизонтального кабеля канала или базовой линии.

?Lшнуров - фактическая сумма длин всех шнуров канала или базовой линии.

По окончанию тестирования мы убедились, что затухания и NEXT электрических трактов передачи находятся в пределе нормы.

4. Заключение

В рамках дипломной работы мною был составлен проект локальной вычислительной сети (ЛВС) для ЗАО «Аплана Софтвер». ЛВС соответствует принятым международным стандартам (ANSI/TIA/EIA-568-A и ISO/IEC11801).

Настоящим проектом предусматривается обеспечение здания следующими системами:

· внутренняя компьютерная и телефонная сети, объединенные в структурированную кабельную сеть СКС

· маршрутизатор, коммутаторы и концентраторы локальной компьютерной сети,

· серверы, рабочие станции и сетевые принтеры локальной компьютерной сети

· система бесперебойного электропитания

· система контроля микроклимата

· система резервного копирования

Для построения сети передачи данных в проекте применяется топология одноточечного администрирования. Реализована топология типа «звезда» на основе витой пары категории 5е с центром в помещении серверной. Для получения наибольшей гибкости использования всей системы не существует разделения на сеть передачи данных и телефонную. В проекте предоставлены необходимые расчеты и чертежи, спецификация оборудования и материалов, необходимых для построения ЛВС. Кроме того, даны требования по монтажу, рекомендации по безопасности и эксплуатации системы.

5. Организационно-экономическая часть

В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы создания локальной вычислительной сети на базе СКС с использованием витой пары. Для реализации проекта использованы наиболее эффективные приемы и опыт создания СКС специалистами компании «АйТи», а также оборудование и технологии ведущих производителей, таких как Allied Telesyn, Cisco и Avaya. Проектируемая ЛВС рассчитана на бесперебойную работу и обеспечение доступа к ней до 200 пользователей одновременно.

5.1 Технико-экономическое обоснование целесообразности проектирования ЛВС

На современном этапе развития и использования локальных вычислительных сетей (ЛВС) наиболее актуальное значение приобрели такие вопросы, как оценка производительности и качества локальных вычислительных сетей и их компонентов, оптимизация уже существующих или планируемых к созданию локальных вычислительных сетей. Сейчас, когда локальные вычислительные сети стали определяющим компонентом в информационной стратегии большинства организаций, недостаточное внимание к оценке мощности локальной вычислительной сети и ее планированию привело к тому, что сегодня для поддержки современных приложений в архитектуре клиент-сервер многие сети необходимо заново проектировать, а во многих случаях и заменять.

Производительность и пропускная способность локальной вычислительной сети определяется рядом факторов: выбором кабельной системы, серверов и рабочих станций, каналов связи, сетевого оборудования, сетевых операционных систем и операционных систем рабочих станций, серверов и их конфигураций, распределением файлов базы данных по серверам в сети, организацией распределенного вычислительного процесса, защиты, поддержания и восстановления работоспособности в ситуациях сбоев и отказов и т.п.

Реализация данного проекта, произведенная с учетом всех вышеперечисленных факторов, позволит сократить бумажный документооборот внутри компании, повысить производительность труда, сократить время на получение и обработку информации, выполнять точный и полный анализ данных, обеспечивать получение любых форм отчетов по итогам работы. Как следствие, образуются дополнительные временные ресурсы для разработки и реализации новых проектов. Таким образом, решится проблема окупаемости и рентабельности внедрения корпоративной сети.

Задачи разработки ЛВС и пути её решения представлены на рисунке 20 в виде «дерева целей».

Рис.20 Дерево целей создания ЛВС ЗАО «Аплана Софтвер»

5.2 Организационная часть

Для работ, связанных с проектированием и монтажом ЛВС необходим коллектив конструкторов, рабочих и ИТР.

5.2.1 Состав конструкторской группы и должностные оклады

В экономической части рассчитывается полная стоимость локальной вычислительной сети (ЛВС).

5.3.1 Затраты на основные и вспомогательные материалы

Для монтажа ЛВС используются кабель витая пара категории 5е, короб, модульные розетки и оснастку Legrand.

Данные по ценам на эти материалы формируются в основном на договорной основе и обговариваются на подготовительном этапе. В таблице 11 приведен расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при монтажной работе. Источником цен является официальный прайс-лист компании АйТи.

Таблица 11. Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при монтажной работе

5.3.2 Затраты на комплектующие изделия

Затраты на комплектующие для ЛВС представлены в таблице 12. Источником цен является официальный прайс-лист компании АйТи.

Таблица 12. Затраты на комплектующие ЛВС

5.3.3 Расчет заработной платы монтажников, занятых монтажом ЛВС

Расчет заработной платы монтажников, занятых монтажом ЛВС, представлен в таблице 13.

Таблица 13. Расчет заработной платы монтажников

5.3.4Расчет сметы затрат на монтаж ЛВС

Результаты расчетов отдельных статей затрат, включаемых в стоимость монтажа ЛВС, представлены в таблице 14.

Таблица 14. Результаты расчетов отдельных статей затрат

5.3.5 Расчет общей сметы затрат на проектирование и монтаж ЛВС

Общая смета затрат на проектирование и монтаж ЛВС рассчитывается по следующей формуле:

Зобщ. = Зокр. + Сполн.ЛВС

Зокр. = 208766 руб.

Сполн.ЛВС = 436932 руб.

Зобщ. = 208766 + 436932 = 645698 руб.

5.4 Расчет экономической эффективности проектируемой ЛВС