Конфигурация сетевой инфраструктуры с использованием ОС Windows

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Чукотского автономного округа

«Чукотский многопрофильный колледж»

(ГАПОУ ЧАО «ЧМК»)

отделение техники

Курсовая работа

Конфигурация сетевой инфраструктуры с использованием ОС Windows

Камлельгиргина Наталья Константиновна

Выполнила студентка 4 курса, группы 744-04

Руководитель: Тагильцев. М.Ю.

Анадырь

2020



Содержание

Введение

Глава 1. Семейство ОС Windows 2016

1.1 Windows 2016 Server

1.2 Windows 2016 Advanced Server

1.3 Windows 2016 Datacenter Server

1.4 ОС Windows Server 2003

Глава 2. Организация сети на основе ОС Windows 2016

2.1 Служба каталогов Windows 2016

2.2 Служба DHCP

2.3 Служба DNS

Заключение

Список использованной литературы

Приложения



Введение

файл сервер пользователь сеть

В данной курсовой рассматривается конфигурация сетевой инфраструктуры ОС Windows.

Сетевая инфраструктура для большинства современных организаций является базисом для выполнения бизнес-процессов. Поэтому очень важно уметь восстанавливать (разворачивать) сетевую инфраструктуру в короткие сроки и с минимальными затратами.

Рассмотрим два основных механизма развертывания, которые применяются для ОС Microsoft:

метод использования файл-сервера;

метод обмена между пользователями;

На практике очень редко прибегают к автоматической установке серверной ОС. Для небольших организаций наиболее важной задачей может являться развертывание ОС для рабочих станций с необходимым прикладным ПО.

Целью курсовой работы является выявление сетевых возможностей ОС Windows.

Для решения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. выбор операционной системы;

2. выбор способа управления сетью;

3. управление сетевыми ресурсами и пользователями сети;

4. рассмотрение вопросов безопасности сети;

5. построение корпоративной сети на примере конкретной организации.

В системе Windows существует большое количество объектов, каждый из которых имеет имя, графическое обозначение (пиктограмма, иконка, значок) и свойства.

Имя и графическое обозначение позволяют отличать данный объект от других.

Свойства определяют характеристики объекта, его возможности и поведение.

Пользователь может влиять на состояние объекта, изменяя его свойства.

Существуют логические и физические объекты Windows.

Логические объекты Windows - объекты, которые не соответствуют ни одной из аппаратных частей КС.

Основные логические объекты:

документ (объект, содержащий любую информацию: текст, рисунок, звуки и т.д.);

программа или приложение (объект, который служит для обработки документов);

папка (объект, содержащий группы документов или приложений, может содержать другие папки или быть пустой);

ярлык (объект, связанный с выполняемым приложением).

Крупные логические объекты, которые могут содержать папки, приложения, документы, ярлыки:

рабочий стол (место, где размещаются все объекты);

корзина (место для ненужных объектов; при необходимости их можно извлечь оттуда; после очистки Корзины помещенные туда объекты становятся недоступными);

портфель (объект, который служит для переноса документов на другой компьютер).

Физические объекты Windows связанны с реальными устройствами КС (дисководами, принтером, факсом, клавиатурой, монитором, CD-ROM и другими).

Мой компьютер - объект, который объединяет все физические объекты в один и содержит специфический логический компонент Панель управления (оформлена как папка) - место хранения настроек компьютера.

ОС Windows состоит из компонентов, работающих в режиме ядра, и компонентов, работающих в режиме пользователя. Несмотря на миграцию системы в сторону монолитного ядра она сохранила некоторую структуру.

ОС семейства Windows являются программными продуктами корпорации Microsoft и представляют собой комплекс программ, предназначенный для эффективного использования всех средств компьютера в процессе решения задач пользователя и организации взаимодействия пользователя и компьютера. ОС обеспечивают совместное функционирование всех устройств компьютера и представляют пользователю доступ к его ресурсам. ОС корпорации Microsoft, как и ОС других производителей, можно классифицировать по ряду признаков:

* основному назначению;

* числу одновременно работающих пользователей;

* числу задач, одновременно выполняемых под управлением ОС;

* способу использования аппаратных и программных средств;

* типу пользовательского интерфейса;

* системным требованиям к аппаратному обеспечению;

* используемой файловой системой;

* языковой версией;

По числу одновременно работающих пользователей различают одно- и многопользовательские ОС. Основное отличие их друг от друга состоит в наличии средств защиты от несанкционированного доступа. В многопользовательских ОС имеются средства защиты каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Каждый пользователь может входить (загружать) многопользовательскую ОС под своим паролем, ему выделяется свой сегмент основной памяти компьютера. Примером многопользовательских ОС являются версии первой и второй групп семейства Windows.

По числу одновременно выполняемых задач ОС делятся наодно-и многозадачные. ОС семейства Windows относятся к многозадачным с вытесняющей многозадачностью. Пользователь, работающий с ОС семейства Windows, может одновременно выполнять несколько задач в разных окнах, при этом окна на экране закрепляются за разными задачами. ОС семейства Windows работает в защищенном режиме (protected mode), т.е. при использовании микропроцессора в многозадачном режиме работающие программы не мешают друг другу.

По способу использования аппаратных и программных средств ОС можно разделить на сетевые и локальные ОС. К сетевым ОС можно отнести основные версии второй и третьей групп семейства Windows, к локальным -- первую группу.

Из перечисленных выше версий ОС Windows наиболее востребованными в настоящее время для установки на персональные компьютеры являются версии ОС Windows 7.

Дадим краткую характеристику этой версии ОС Windows и опишем возможности, которые она предоставлет пользователю.

как отличительные особенности данной ОС по сравнению с предыдущими версиями ОС семейства Windows:

* улучшенный интерфейс пользователя, улучшенный дизайн, включая более округлые формы и плавные цвета;

* относительно более высокий уровень безопасности, включая возможность шифрования папок и файлов с целью защиты корпоративной информации;

* встроенная поддержка высокопроизводительных многопроцессорных систем;

* возможность быстрого переключения пользователей, позволяющая временно прервать работу одного пользователя и выполнить вход в систему под именем другого пользователя, оставляя при этом приложения, запущенные первым пользователем, включенными;

* восстановление ОС, предназначенное для возвращения системы в определенное предшествующее состояние, а также улучшение других способов восстановления системы. Так, при загрузке последней удачной конфигурации загружается также и прежний набор драйверов, что позволяет в ряде случаев легко восстановить систему при проблемах, возникших в результате установки драйверов, возможность отката драйверов, т.е. возвращение к предыдущим версиям драйверов (компьютерных программ, обеспечивающих функционирование периферийных устройств компьютера) из-за программных сбоев и т.д.;

* более развитые функции управления системой из командной строки;

Цель работы рассмотреть сетевую ОС Windows 2016 Server. Для этого решим следующие задачи:

рассмотрим семейство операционных систем Windows 2000 - Server, Advanced Server, Datacenter Server, а так же ОС Windows Server 2016;

рассмотрим организацию сети на основе Windows 2016 Server.



1. Семейство ОС Windows 2016

1.1 Windows 2016 Server

Windows Server 2016 (кодовое имя Windows Server vNext) -- серверная операционная система от Microsoft. Система является частью семейства Windows NT и разрабатывается одновременно с Windows 10. Первая ранняя предварительная версия (Technical Preview) стала доступна 1 октября 2014 года, одновременно с первой предварительной версией System Center. Выход состоялся 15 октября 2016 года.

Включает основанные на открытых стандартах службы каталогов, Web, приложений, коммуникаций, файлов и печати, отличается высокой надежностью и простотой управления, поддерживает новейшее сетевое оборудование для интеграции с Интернетом. В Windows 2016 Server реализованы:

1. Nano Server

Без сомнения, самое крупное изменение в сервере Windows -- новый вариант установки сервера под названием Nano Server. Это сокращенная версия Windows Server для работы без монитора. Отличительные особенности Nano Server следующие: виртуальный жесткий диск размером на 93% меньше, на 92% меньше критических исправлений и на 80% меньше необходимых перезагрузок. Nano Server -- один из вариантов установки Windows Server без монитора (отсутствует как графический интерфейс, так и командная строка). Nano Server предназначен для работы с Hyper-V, кластером Hyper-V, масштабируемым файловым сервером (SOFS) и «облачными» службами. Дополнительные сведения о Nano Server можно найти в статье «Что необходимо знать о Microsoft Nano Server» (опубликована в Windows IT Pro/RE № 6 за 2015 год).

2. Контейнеры Windows Server и контейнеры Hyper-V

Следующее важное изменение в Windows Server 2016 относится к контейнерам. Контейнеры -- новейшее перспективное направление в ИТ.?Возможно, они вытеснят виртуализацию в качестве базовой технологии. Контейнеры позволяют изолировать приложения от операционной системы, улучшая их развертывание и надежность. Windows Server 2016 будет располагать собственными контейнерами двух типов: Windows Server Containers и Hyper-V Containers (см. экран 1). Контейнеры Windows Server изолированы друг от друга, но выполняются непосредственно в операционной системе Windows Server 2016. Контейнеры Hyper-V отличаются более надежной изоляцией благодаря запуску контейнеров в виртуальной машине Hyper-V.?Однако в текущей ознакомительной версии контейнеры не реализованы.

Экран 1. Контейнеры Windows Server и контейнеры Hyper-V

3. Поддержка Docker

Docker -- открытый механизм для построения контейнеров и управления ими (см. экран 2). Первоначально контейнеры Docker предназначались для Linux, но в следующей версии Windows Server появятся и встроенные функции Docker. Новый открытый проект Docker был ориентирован на Windows Server, и компания Microsoft активно участвовала в нем как член открытого сообщества. Docker можно использовать для управления контейнерами Windows Server и Hyper-V.



Экран 2. Поддержка Docker

4. Последовательные обновления для кластеров Hyper-V и Storage

Одно из важнейших изменений Hyper-V в Windows Server 2016 -- последовательные обновления для кластеров Hyper-V (см. экран 3). Данная функция позволяет добавить новый узел Windows Server 2016 в кластер Hyper-V с узлами, работающими с Windows Server 2012 R2. Кластер продолжит работать на функциональном уровне Windows Server 2012 R2 до тех пор, пока все его узлы не будут переведены на Windows Server 2016. Если кластер состоит из узлов с разными версиями операционной системы, управление необходимо осуществлять из Windows Server 2016 или Windows 10. Новые виртуальные машины в смешанном кластере будут совместимы с функциональными возможностями Windows Server 2012 R2.

Экран 3. Последовательные обновления для кластеров Hyper-V



5. «Горячее» добавление и удаление сетевых адаптеров и виртуальной памяти

Еще одно превосходное новшество Windows Server 2016 Hyper-V -- возможность добавлять и удалять виртуальные сетевые адаптеры и оперативную память при работающей виртуальной машине (см. экран 4). В предыдущих версиях приходилось использовать динамическую память, чтобы изменить минимальные и максимальные настройки оперативной памяти работающей виртуальной машины. В Windows Server 2016 можно изменить количество выделенной оперативной памяти у активной виртуальной машины, даже если в виртуальной машине используется статическая память. Аналогично можно добавлять и удалять сетевые адаптеры при работающей виртуальной машине.

Экран 4. «Горячее» добавление и удаление сетевых адаптеров и виртуальной памяти



6. Вложенная виртуализация

Данная функция введена в основном для новых контейнеров. Вложенная виртуализация в Windows Server 2016 станет превосходным средством для обучения и лабораторных экспериментов (см. экран 5). Благодаря этому новшеству не обязательно запускать роль Hyper-V на физическом сервере. Вложенная виртуализация обеспечивает запуск Hyper-V внутри виртуальной машины Hyper-V.

Экран 5. Вложенная виртуализация

7. PowerShell Direct

PowerShell -- отличное средство автоматизации управления, но его сложно применить удаленно к виртуальным машинам. Необходимо позаботиться о политиках безопасности, настройках брандмауэров и многочисленных настройках сети. С помощью PowerShell Direct можно выполнять команды PowerShell в гостевой операционной системе виртуальной машины, не проходя через сетевые уровни (см. экран 6). Как и VMConnect (поддержка удаленной консоли, обеспечиваемая диспетчером Hyper-V), этот компонент не требует настройки и подключается непосредственно к гостевой виртуальной машине. Нужны лишь учетные данные для проверки подлинности в гостевой операционной системе виртуальной машины. Подробную информацию о PowerShell Direct можно найти в блоге виртуализации (blogs.technet.com/b/virtualization/archive/2015/05/14/powershell-direct-running-powershell-inside-a-virtual-machine-from-the-hyper-v-host.aspx).

Экран 6. PowerShell Direct

8. Безопасная загрузка Linux

Еще одно новшество в Windows Server 2016 Hyper-V -- возможность безопасно загружать виртуальные машины с гостевыми операционными системами Linux (см. экран 7). Безопасная загрузка соответствует спецификации встроенного программного обеспечения UEFI, реализованной в виртуальных машинах нового поколения Generation 2, которая защищает код режима аппаратного ядра виртуальной машины от атак программ класса rootkit и других вредоносных программ, активируемых при загрузке. В прошлом виртуальные машины Generation 2 поддерживали безопасную загрузку Windows 8/8.1 и Windows Server 2012, но не виртуальных машин Linux.

Экран 7. Безопасная загрузка Linux

1.2 Windows 2016 Advanced Server

Эта ОС, по сути, представляет собой новую версию Windows NT Server 4.0 Enterprise Edition. Windows 2016 Advanced Server -- идеальная система для работы с требовательными к ресурсам научными приложениями и приложениями электронной коммерции, где очень важны масштабируемость и высокая производительность. Аппаратные требования для Windows 2000 Advanced Server не отличаются от требований для Windows 2000 Server, однако эта более мощная ОС включает дополнительные возможности:

балансировку сетевой нагрузки;

поддерживает ОЗУ объемом до 8 Гб на системах с Intel Page Address Extension (РАЕ);

поддерживает до 8 процессоров.

1.3 Windows 2000 Datacenter Server

Это серверная ОС, еще больше расширяющая возможности Windows 2000 Advanced Server. Поддерживает до 32 процессоров и больший объем ОЗУ, чем любая другая ОС Windows 2000:

до 32 Гб для компьютеров с процессорами Alpha;

до 64 Гб для компьютеров с процессорами Intel.

Вопрос об установке Windows 2000 Datacenter Server следует рассматривать только в том случае, если вам требуется поддерживать системы оперативной обработки транзакций (online transaction processing, OLTP), крупные хранилища данных или предоставлять услуги Интернета.

1.4 ОС Windows Server 2003

Семейство продуктов Windows Server 2003 берет все самое лучшее от технологии ОС Windows 2000 Server, упрощая при этом развертывание, управление и использование. В результате пользователь получает инфраструктуру высокой производительности, помогающую превратить сеть в стратегические активы организации.

Технология Windows Server 2003 содержит все функции, ожидаемые пользователями от серверной ОС Windows, используемой для выполнения ответственных задач, такие как безопасность, надежность, доступность и масштабируемость. Кроме того, корпорация Microsoft усовершенствовала и расширила серверную ОС Windows для того, чтобы организация могла оценить преимущества технологии Microsoft .NET, разработанной для связи людей, систем, устройств и обмена данными.

Windows Server 2003 является многозадачной операционной системой, способной централизовано или распределено управлять различными наборами ролей, в зависимости от потребностей пользователей. Некоторые из ролей сервера:

файловый сервер и сервер печати;

веб-сервер и веб-сервер приложений;

почтовый сервер;

сервер терминалов;

сервер удаленного доступа/сервер виртуальной частной сети (VPN);

служба каталогов, система доменных имен (DNS), сервер протокола динамической настройки узлов (DHCP) и служба Windows Internet Naming Service (WINS);

сервер потокового мультимедиа-вещания.

2. Организация сети на основе ОС Windows 2016

2.1 Служба каталогов Windows 2016

Безусловно, наиболее значимое изменение, по сравнению с Windows NT 4, это включение в Windows 2000 важной новой службы - Active Directory. Active Directory - это «родная» служба каталогов для Windows 2000. В NT 4 домен был очень похож на удаленный остров, с которым мы могли соединиться только используя механизм доверительных отношений. Active Directory - полнофункциональная служба каталогов.

Каталог может хранить различную информацию, относящуюся к пользователям, группам, компьютерам, принтерам, общим ресурсам и так далее - все это называется объектами.

Каталог хранит также информацию о самом объекте, или его свойства - атрибутамы. Например, атрибутами, хранимыми в каталоге о пользователе, может быть имя его руководителя, номер телефона, адрес, имя для входа в систему, пароль, группы, в которые он входит и многое другое.

Active Directory использует Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) - простой протокол доступа к каталогам, как главный протокол доступа. LDAP действует поверх TCP/IP и определяет способы обращения и доступа к объектам между клиентом и сервером Active Directory. В LDAP каждый объект имеет свое особенное Distinguished Name (отличительное имя), и это имя отличает его от других объектов Active Directory, а также подсказывает нам, где данный объект расположен. Два главных составных части отличительного имени - это CN (common name) - общее имя и DC (domain component) - доменная составляющая. Общее имя определяет объект или контейнер, в котором этот объект находится, в то время как доменный компонент определяет домен, в котором объект находится. Например, отличительное имя может быть следующим:

CN=Peter Ivanoff, CN=Users, DC=firma, DC=ru

В этом примере у нас есть пользователь Peter Ivanoff, который находится внутри контейнера, называемого Users, в домене firma, который является поддоменом .ru. Отличительное имя объекта должно быть уникальным внутри леса Active Directory.

В то время как отличительное имя дает нам полную информацию о расположении объекта, relative distinguished name (относительное отличительное имя) определяет объект внутри его родительского контейнера. Например, если я осуществляю поиск внутри контейнера Users, относительное отличительное имя объекта, который я ищу, может быть Peter Ivanoff.

Когда пользователь входит в домен, расположенный в Active Directory, у него может быть два типа имени. Первое из них - традиционное NetBIOS -имя. В Windows 2000 на него ссылаются как на downlevel logon name (имя регистрации в ранних версиях Windows). Этот тип имени существует для совместимости с ранними версиями Windows, процесс входа в которые был основан на использовании имен NetBIOS (такие OS как NT 4, Windows 9x и так далее). Когда вы используете downlevel logon name (на вкладке свойств - «имя входа пользователя пред-Windows 2000») для входа, пользователь должен ввести имя пользователя, пароль и выбрать соответствующий домен, в который он собирается входить. Второе имя - и это новинка в Windows 2000 - это возможность входа в систему с использованием того, что называется User Principal Name (основное имя пользователя) или UPN. Основное имя пользователя имеет следующий формат - user@domain.com (на вкладке свойств пользователя это называется - User logon name (имя входа пользователя)). Если это соглашение действует, то пользователю не нужно определять домен, в который он хочет войти. Фактически, когда для входа в Windows 2000используется UPN, доменная часть окна имени для входа в систему закрашена серым. Пример этих двух типов имен показан на вкладке свойств учетной записи пользователя Active Directory:



Рис. 1. Active Directory

Логическая структура Active Directory зависит от нужд вашей организации. Логические элементы Active Directory это леса, деревья, домены и OU.

Домен в Windows 2000 очень напоминает домен в Windows NT. Для различных намерений и целей, домен является логической группой пользователей и компьютеров (объектов), которые связаны как единица для администрирования и репликации. Прежде всего домен - это административная единица. Следовательно, администратор этого домена может его администрировать и для этого не нужен никто другой. Кроме того, все контроллеры одного домена должны осуществлять репликацию друг с другом.

В Windows 2000 домены именуются в соответствии с соглашением об именовании DNS, а не именовании NetBIOS. Примером имени домена в Active Directory может быть 2000trainers.com. В Windows NT имели ограничения по величине, до которой они могли увеличиваться и этот размер ограничивался допустимым размером базы данных SAM (40 Мб или около того). Поэтому приходилось создавать множества доменов в компании, в которой действовали тысячи пользователей и компьютеров. Теперь же множество доменов не являются необходимостью в подобном сценарии под Windows 2000, так как Active Directory может вместить в себя многие миллионы объектов. Учетные записи пользователей в Windows 2000 существуют так же как и в Windows NT. Active Directory также позволяет иметь множество доменов, формируя структуры, которые называются деревьями и лесами.

В Windows 2000, несколько доменов может все же потребоваться, особенно в больших организациях, которые продолжают требовать надежного контроля над их средой, их индивидуальностью (как в случае различных организационных единиц для ведения бизнеса) и особого административного контроля. В Active Directory набор доменов может создаваться в порядке, напоминающем структуру дерева. В этом случае «дочерний» домен наследует свое имя от «родительского» домена:

Рис. 2. Домены

Каждый домен в дереве является отдельной и явно выраженной административной единицей, так же как и границей для целей репликации. То есть, если вы создали учетную запись пользователя в домене filial1.firma.ru, то эта учетная запись, существующая на контроллере домена, будет реплицирована на все контроллеры домена filial2.firma.ru.

Каждый новый «дочерний» домен имеет transitive (транзитивные) двунаправленные доверительные отношения с «родительским» доменом. Это достигается автоматически в Active Directory и позволяет пользователям из одного домена дерева иметь доступ к ресурсам в другом. Даже не имея прямых доверительных отношений, пользователи в filial1 могут получать доступ к ресурсам (для чего у них должны быть соответствующие разрешения) в filial2 и наоборот, к тому же доверительные отношения транзитивны (filial1 доверяет своему «родительскому» домену firma , который в свою очередь «доверяет» filial2 - таким образом filial1 доверяет filial2 и наоборот).

Дерево, в общих чертах, можно определить как набор доменов, которые связаны отношениями «дочерний»/«родительский» и поддерживают связанное пространство имен.

2.2 Служба DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol (протокол динамической конфигурации хоста) является базовой сетевой службой, предлагаемой Windows 2016 для динамического распределения IP-адресов и связанной с ними информации клиентам, использующим TCP/IP. Хотя функции, выполняемые DHCP в Windows 2016 во многом похожи на те, что были в Windows NT, некоторое количество несущественных отличий.

DHCP -- развитие протокола ВООТР (RFC 951 и 1084), позволявшего динамически назначать IP-адреса (в дополнение к удаленной загрузке бездисковых станций). При этом DHCP предоставляет все данные для настройки стека протоколов TCP/IP и дополнительные данные для функционирования определенных серверов.

Область DHCP. Область (scope) DHCP -- административная группа, идентифицирующая полные последовательные диапазоны возможных IP-адресов для всех клиентов DHCP в физической подсети. Области определяют логическую подсеть, для которой должны предоставляться услуги DHCP, и позволяют серверу задавать параметры конфигурации, выдаваемые всем клиентам DHCP в подсети. Область должна быть определена прежде, чем клиенты DHCP смогут использовать сервер DHCP для динамической конфигурации TCP/IP.

Пул адресов. Если определена область DHCP и заданы диапазоны исключения, то оставшаяся часть адресов называется пулом доступных адресов (address pool) (в пределах области). Эти адреса могут быть динамически назначены клиентам DHCP в сети.

Диапазоны исключения. Диапазон исключения (exclusion range) -- ограниченная последовательность IP-адресов в пределах области, которые должны быть исключены из предоставления службой DHCP.

Резервирование. Резервирование (reservation) позволяет назначить клиенту постоянный адрес и гарантировать, что указанное устройство в подсети может всегда использовать один и тот же IP-адрес.

Суперобласти. Это понятие, используемое в Диспетчере DHCP, которое задает множество областей, сгруппированных в отдельный административный объект -- суперобласть (superscope). Суперобласти полезны для решения различных задач службы DHCP.

Арендные договоры. Арендный договор (lease) -- отрезок времени, определяющий период, во время которого клиентский компьютер может использовать назначенный IP-адрес. При выдаче арендного договора он становится активным. В момент половины срока действия арендного договора клиент должен возобновить назначение адреса, обратившись к серверу повторно. Продолжительность арендного договора влияет на частоту обновления арендных договоров (интенсивность обращений к серверу).

Опции DHCP -- дополнительные параметры настройки клиентов, которые сервер DHCP может назначать при обслуживании арендных договоров клиентов DHCP. Например, IP-адреса маршрутизатора или шлюза по умолчанию, серверов WINS или серверов DNS обычно предоставляются для каждой области или глобально для всех областей, управляемых сервером DHCP. Кроме стандартных опций, сервер DHCP Microsoft позволяет определять и добавлять пользовательские опции.

Служба DHCP в Windows 2016 состоит из трех основных компонентов.

Серверы DHCP. В состав сервера DHCP входит оснастка DHCP -- удобный в работе графический инструмент, который позволяет администратору настраивать конфигурации для клиентов DHCP. Сервер DHCP также содержит базу данных для назначения IP-адресов и других параметров настройки. Сервер DHCP поддерживает более 30 опций DHCP согласно RFC 2132. Параметры конфигурации TCP/IP, которые могут быть назначены сервером DHCP, включают: IP-адрес для каждого сетевого адаптера на клиентском компьютере, маску подсети, шлюзы по умолчанию, дополнительные параметры конфигурации, например, IP-адрес сервера DNS или WINS. Один или более компьютеров в сети должны работать под управлением Windows 2000 Server с протоколом TCP/IP и установленным сервером DHCP. Если служба сервера DHCP установлена на компьютере, то сразу после задания и активизации областей автоматически создается база данных DHCP.

Клиенты DHCP. Клиентами сервера DHCP из состава Windows 2000 могут быть компьютеры, работающие на любой платформе. Компьютеры под управлением ОС производства Microsoft могут действовать как клиенты DHCP: Windows NT Server/Workstation (все версии), Windows 98/95, Windows for Workgroups 3.11 (с установленным 32-разрядным протоколом TCP/IP), Microsoft Network Client 3.0 for MS-DOS (с установленным драйвером реального режима), LAN Manager версии 2.2с.

Работа протоколов ВООТР и DHCP основана на механизмах широковещания. Маршрутизаторы обычно по умолчанию не ретранслируют широковещательные посылки, поэтому передача таких посылок выполняется агентом ретрансляции. Агент ретрансляции DHCP -- это маршрутизатор, либо хост, который слушает широковещательные сообщения DHCP/BOOTP и переадресовывает их на заданный сервер (серверы) DHCP. Использование агентов ретрансляции избавляет от необходимости устанавливать сервер DHCP в каждом физическом сегменте сети. Агент не только обслуживает прямые локальные запросы клиента DHCP и перенаправляет их на удаленные серверы DHCP, но также возвращает ответы удаленных серверов DHCP клиентам DHCP.

Администратор может отменить параметры динамической настройки, настроив их вручную. Любая информация, вручную введенная на клиенте, отменяет параметры динамической настройки.

Служба сервера DHCP устанавливается автоматически на сервер Windows 2000, но не является сконфигурированной (и даже может быть отключена) без дополнительной настройки. Она может быть удалена и добавлена в случае необходимости, посредством использования вкладки Add/Remove Windows Components программы Add/Remove Programs в Control Panel (в разделе Networking Services). После установки, сервер DHCP настраивается при помощи оснастки DHCP ММС, которая находится в Administrative Tools. Если сервер Windows 2000 является частью рабочей группы или домена, основанного на Windows 2000, то сервер DHCP будет запущен по умолчанию, но необходимо будет вручную настроить области используемых IP-адресов для распределения их службой DHCP. Если DHCP установлена на систему, являющуюся частью домена Windows 2000, то служба DHCP не сможет быть запущена до тех пор, пока сервер DHCP не будет авторизован в Active Directory. Авторизация сервера DHCP в Active Directory может быть осуществлена только членом группы Enterprise Admins. Эта особенность используется как контрольный механизм, позволяющий избежать такой проблемы, как установка незарегистрированных серверов DHCP (пользователями с административными привилегиями), могущих создать проблемы с настройкой TCP/IP сетей (так как клиент получает IP-адрес от первого же сервера DHCP, который отвечает на его запрос).

В Active Directory домене (Windows 2000), только авторизованные Windows 2000 сервера DHCP могут выполнять распределение IP-адресов. В Windows NT 4.0 сервер DHCP может (и будет) распределять адреса и не попадет под действие авторизации. Однако если другой администратор попытается установить Windows 2000 сервер DHCP и запустить службу без предварительной авторизации, то сервер осуществит запрос AD и не запустит службу, если не найдет подтверждения ее авторизации в сети. Неавторизованный сервер DHCP появляется в консоли DHCP с указывающей вниз красной стрелкой (которая может обозначать также, что служба не запущена или область адресов не настроена), как показано на рисунке 3.

Рис. 3. Консоль DHCP

Для авторизации DHCP сервер, нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на значке сервера и выбрать опцию Authorize (авторизовать) из появившегося меню. Для управления авторизованным DHCP сервером (включая добавление или удаление авторизованных серверов), щелкните правой кнопкой мыши на иконке DHCP и выберите Manage Authorized Servers (управление авторизованными серверами), как показано на рисунке 4:

Рис. 4. Управление авторизованными серверами



Заметьте, что сервер DHCP не будет выполнять никаких функций, до тех пор, пока вы не сконфигурируете область адресов - набор настроек, которые будут распределяться группе клиентов. Как и большинство других вещей в Windows 2000, процесс создания области осуществляется с применением соответствующего мастера. Для создания области адресов, щелкните правой кнопкой мыши на значке сервера DHCP и выберите опцию New Score (новая область). Мастер проведет вас через длинный процесс, включающий в себя настройку допустимого диапазона IP-адресов, маски подсети и таких опций, как адрес шлюза по умолчанию (маршрутизатора), используемых серверов DNS и так далее. После того, как область будет настроена, она будет продолжать нуждаться в активизации (правый щелчок мыши и выбор Activate (активизировать)). Каждая область включает в себя: набор адресов, активные выделенные адреса, резервирование и свойства области, как показано на рисунке 5 (свойства области выделены):

Рис. 5. Консоль DHCP

После того, как сервер авторизован и область настроена, стрелка на иконке сервера меняется на зеленую и теперь указывает вверх.

Области в Windows 2000 Advanced Server:

- Области могут быть собраны или объединены для создания суперобластей. Они позволяют распределять диапазоны IP-адресов, которые не примыкают друг к другу, но расположены на одной подсети.

- Для изменения маски подсети, связанной с областью, необходимо будет удалить область и создать ее заново.

- Время аренды адреса по умолчанию для области - 8 дней, что отличается от значения в Windows NT, где оно составляло 72 часа. Это значение может быть изменено в зависимости от потребностей сети.

- Каждый диапазон IP-адресов может быть представлен только в одной из областей. Если серверы DHCP не будут скоординированы и два сервера будут иметь одинаковые диапазоны адресов в своих областях, тогда один и тот же адрес может быть назначен разным клиентам в одной сети. Также надо быть уверенным, что исключены все статически назначенные IP-адреса из областей.

- Для создания отказоустойчивых областей необходимо настроить 2 (или более) сервера DHCP и разделить диапазоны адресов из каждой области между ними. При такой конфигурации, если один из серверов выйдет из строя, другой будет продолжать распределять допустимые адреса между клиентами.

- Настройки DHCP могут быть осуществлены на 4 различных уровнях: на уровне Server (сервера) (установки влияют на все области), Score (область) (установки влияют только на область), Client (клиент) (установки для зарезервированного клиента) Class (класс) (для компьютеров, которые входят в различные, заранее определенные, классы).

Протокол упрощает работу сетевого администратора, который должен вручную конфигурировать только один сервер DHCP. Когда новый компьютер подключается к сети, обслуживаемой сервером DHCP, on запрашивает уникальный IP-адрес, а сервер DHCP назначает его из пула доступных адресов, Этот процесс состоит из четырех шагов:

1. Клиент DHCP запрашивает IP-адрес (DHCP Discover, обнаружение),

2. DHCP-сервер предлагает адрес (DHCP Offer, предложение),

3. Клиент принимает предложение и запрашивает адрес (DHCP Request, запрос) и адрес официально назначается сервером (DHCP Acknowledgement, подтверждение).

Чтобы адрес не "простаивал", сервер DHCP предоставляет его на определенный администратором срок, это называется арендным договором (lease). По истечении половины срока арендного договора клиент DHCP запрашивает его возобновление, и сервер DHCP продлевает арендный договор. Это означает, что когда машина прекращает использовать назначенный IP-адрес (например, в результате перемещения в другой сетевой сегмент), арендный договор истекает, и адрес возвращается в пул для повторного использования.

Протокол DHCP в Microsoft Windows 2000 Server был дополнен новыми функциями, что упростило развертывание, интеграцию и настройку сети.

Интеграция с DNS. Серверы DNS обеспечивают разрешение имен для сетевых ресурсов и тесно связаны со службой DHCP. В Windows 2000 серверы DHCP и клиенты DHCP могут регистрироваться в DNS.

Улучшенное управление и мониторинг. Новая возможность обеспечивает уведомление об уровне использования пула IP-адресов. Оповещение производится при помощи соответствующего значка либо при помощи передачи сообщения.

Распределение групповых адресов. Добавлена возможность назначения групповых адресов. Типичные приложения для групповой работы -- конференции или радиотрансляция требуют специальной настройки групповых адресов.

Защита от появления неправомочных серверов DHCP. Наличие нескольких серверов DHCP в одном сегменте сети может привести к конфликту. Новые механизмы позволяют обнаружить конфликт такого рода и деактивизировать работу сервера, обеспечив правильную работу DHCP.

Защита от подмены серверов. Регистрация уполномоченных (авторизированных) серверов DHCP выполняется при помощи Active Directory. Если сервер не обнаружен в каталоге, то он не будет функционировать и отвечать на запросы пользователей.

Кластерные службы, работающие на Windows 2000 Advanced Server и Datacenter поддерживают DHCP-сервер в качестве ресурса кластера, что позволяет повысить доступность DHCP-сервера.

Автоматическая настройка клиентов. Клиенты с поддержкой DHCP. начинающие работу в сети, могут конфигурироваться самостоятельно с использованием временной конфигурации IP (если сервер DHCP недоступен). Клиенты продолжают попытки связаться с сервером DHCP для получения арендного договора в фоновом режиме каждые 5 мин. Автоматическое назначение всегда прозрачно для пользователей. Адреса для такого рода клиентов выбираются из диапазона частных сетевых адресов TCP/IP и не используются в Интернете.

Новые специализированные опции и поддержка пользовательских классов. Сервер DHCP в Windows 2000 может назначать специализированные опции, сокращая время на получение одобрения новой стандартной опции в IETF. Механизм пользовательских классов позволяет применять DHCP в заказных приложениях для сетей масштаба предприятия. Оборудование большинства поставщиков сетевого аппаратного обеспечения также может использовать различные номера опций для различных функций.

2.3 Служба DNS

Domain Name System (система доменных имен) - это стандарт службы имен для Интернета, который используется Windows 2000 для помощи клиентам в разрешении имен узлов в их IP-адреса и для поиска служб в сети.

DNS - это распределенная система серверов имен. В этой системе группы серверов имен отвечают за записи, относящиеся к узлам, в доменах и поддоменах. Эти группы называются зонами. Зона является полномочной или ответственной для записей, относящихся к данному домену или группе доменов. Например, Microsoft может иметь несколько серверов, полномочных для домена microsoft.com и все связанные поддомены должны быть частью этого домена. Как следствие, если эти сервера не могут предоставить вам ответ на запрос IP-адреса для имени bluscreen.microsoft.com, то это означает, что его просто не существует.

Серверы имен хранят то, что принято называть записями ресурсов. Записи ресурсов сопоставляют имя узла его IP-адресу или отдельной службы и имени узла. Например, сервер DNS может содержать запись (называемую А записью) для сервера, называемого Cerver2, которому соответствует IP-адрес 147.2.3.45. Если клиент другого сервера DNS запросит связанный IP-адрес, он может быть найден и возвращен (послан) клиенту. Подобным образом, некоторый почтовый сервер может запросить сервер DNS найти почтовый сервер, действующий в домене mailfirma.ru. В данном случае DNS сервер запрашивается на наличие записи о системе обмена почтой (запись МХ), которая предоставляет FGDN (полностью определенное имя домена) почтового сервера, которое, в свою очередь, может быть разрешено в IP-адрес.

Cуществует еще один тип серверов имен, которые не являются полномочными для какой-либо зоны. Эти сервера называются caching-only (только кэширующими) - они просто перенаправляют запросы клиентов другим серверам имен и кэшируют их ответы.

DNS реализована как служба на сервере Windows 2000, а раз так, то она может быть запущена и остановлена, как любая другая служба. Она также может быть добавлена или удалена при помощи программы Add/Remove, вкладка Windows Components. DNS не устанавливается автоматически при установке Windows 2000, поэтому необходимо устанавливать ее вручную. Число серверов DNS, присутствующих в сети зависит от ряда факторов, таких, как потребность в отказоустойчивости, быстродействие и т.д. DNS требуется для установки Active Directory, поскольку домены Active Directory следуют соглашению об именовании DNS. Заметьте, что предыдущий пример рассказывал о DNS разрешении через Internet. Подобным образом DNS может быть использована для разрешения внутренних узлов или для комбинированных ситуаций, имейте это ввиду.

В традиционных конфигурациях DNS имеется как минимум 2 DNS сервера, которые являются полномочными в зоне. Зона - это административная единица DNS, представленная набором серверов DNS, которые ответственны за поддержку информации, относящейся к одному или более домену или поддомену. Один сервер выступает как основной сервер имен и это единственный сервер, который поддерживает перезаписываемую копию файла зоны. Периодически, основной сервер имен реплицирует файл зоны на другой сервер (или сервера), назначенные вторичными серверами имен. Этот сервер (сервера) тоже поддерживает файл зоны, но копию, предназначенную только для чтения. Процесс репликации часто называют передачей зон. Главная причина для того, чтобы иметь 2 или более сервера DNS - это уверенность, что если один из них выйдет из строя, другой может быть доступен для обработки запросов, относящихся к домену, содержащемуся в файле зоны.

Такой тип конфигурации продолжает поддерживаться и в Windows 2000 и на него ссылаются как на «стандартную» конфигурацию DNS. Однако Windows 2000 также поддерживает и другой вид конфигурации, являющийся новинкой в Windows 2000. Эта конфигурация называется «DNS, интегрированная в Active Directory». В данной конфигурации информация о зоне DNS храниться в Active Directory, а не в отдельном наборе файлов. Как следствие, DNS-информация реплицируется автоматически, как часть общей репликации Active Directory, и не требует создания дополнительной топологии репликации. Это не означает, однако, что каждый контроллер домена автоматически становиться сервером DNS. Это означает только, что каждый контроллер домена может стать сервером DNS, если служба DNS будет установлена на компьютер. DNS, интегрированная в Active Directory, также располагает рядом достоинств, таких как, например то, что каждый из серверов DNS может вносить изменения в зону и, в случае отказа одного из серверов, обновления зоны DNS не прекращаются. В стандартной конфигурации DNS обновления невозможны, если прекращает работу основной сервер имен.

Другое большое преимущество Windows 2000 DNS - это то, что она динамическая. Это означает, что узел может регистрировать и отменять регистрацию записей в DNS самостоятельно, включая запись соответствия имени и IP-адреса (А), а также записи служб (это мы обсудим позднее). Преимущество динамической DNS очевидны, так как в предыдущих реализациях DNS все записи требовалось создавать вручную, что отнимало много времени и порождало множество ошибок. Многие сравнивают динамическое обновление DNS с функционированием WINS. Так как эти идеи действительно схожи, помните, что цель WINS - разрешение имен NetBIOS в IP-адрес, в то время как DNS сопоставляет имена узлов их IP-адресам.

DNS используется Windows 2000 не только для разрешения имен узлов в их IP-адреса. Эта служба также помогает системе находить службы в сети, такие как службу аутентификации контроллера домена. Когда пользователь пытается войти в домен, его Windows 2000-система запрашивает DNS о наличии одного или более контроллеров домена на данном физическом сайте. Контроллеры домена автоматически регистрируются в DNS и также регистрируют записи, относящиеся к некоторым, работающим на них, службам. Точно также, клиенты Windows 2000 могут регистрировать себя в DNS самостоятельно, а могут и через сервер DHCP, который дает клиенту его IP-адрес. Оба эти механизма требуют пристального рассмотрения и мы вернемся к ним в нашей серии.

Хотя этот раздел только введение в DNS, хочу привести несколько дополнительных важных заметок о DNS:

- Windows 2000 DNS поддерживает IXFR или инкрементальный (добавочный) трансфер зоны. При этой настройке, если происходят изменения в файле зоны, только эти изменения реплицируются на другие сервера DNS. Если вы помните, в Windows NT DNS поддерживало только АXFR - полный трансфер зоны, при котором изменения в зоне вызывали необходимость репликации всего файла зоны на все дополнительные сервера имен.

- Если используется DNS, интегрированный в Active Directory, то можно активизировать функцию, называемую Secure Dynamic Updates (безопасные динамические обновления). При этом сервер DNS будет позволять обновления или регистрацию записей только с систем, которые имеют правомочные учетные записи в Active Directory. Если эта настройка не активизирована, то любая система может делать изменения в DNS, что представляет, конечно же, угрозу безопасности сети.

Прежде чем устанавливать Active Directory в среду Windows 2000, важно разработать реализацию DNS, которая бы соответствовала как вашей системе разрешения имен, так и требованиям Active Directory. DNS необходим Active Directory как для разрешения имен, так и для определения пространства имен, так как доменные имена в Windows 2000 базируются на соглашении об именовании DNS. Как следствие, любой сервер, на который устанавливается Active Directory, должен иметь в своих настройках протокола TCP/IP указание на сервер DNS, который необходимо установить и настроить предварительно. Если не сделаеть это заранее, то инсталляция Active Directory автоматически создаст структуру DNS, которая, возможно, не будет соответствовать вашим пожеланиям.

Первая концепция - это использование DNS для разрешения имен узлов (нахождение соответствующего узлу IP-адреса) или разрешения FQDN (Fully Qualified Domain Name - полностью определенное имя домена) в его IP-адрес. Чтобы напомнить вам, FQDN представляет имя узла в виде доменного имени системы. Например:

www.firma.ru

В этом примере имя узла - левая часть полного имени, а именно www. Имена узла также могут разрешаться при помощи файла HOSTS, который является статическим текстовым файлом и находится в папке %systemroot%\system32\drivers\etc на локальном компьютере. Не стоит путать DNS c WINS, которая ставит в соответствие Netbios имени соответствующий IP-адрес (также имеется текстовый эквивалент данной службы, файл LMHOSTS).

Служба DNS хранит большое число записей ресурсов различного типа, кроме простой записи хоста, т.н. «А» записи. Наиболее используемые типы записей, которые можно встретить в файле зоны, рассмотрены ниже:

SOA - представляет из себя запись ресурса начальной записи зоны, и предоставляет информацию о зоне, включая сведения о том, какой сервер является основным, кто отвечает за административный контакт, как часто файл базы данных проверяется на наличие изменений, серийный номер базы данных, значение времени жизни, и т.д.

A - представляет уникальный адрес узла в сети, сопоставляя его имя IP-адресу.

NS - обозначает доменное имя и связанное с ним FQDN сервера имен, который является полномочным для домена.

MX - обозначает, что данный узел является почтовой службой (сервером почты или сервером пересылки) для определенного домена.

PTR - предоставляет возможность для обратного просмотра (сопоставляет IP-адресу узла его FQDN). Это позволяет находить имя узла, связанное с IP-адресом. Записи PTR находятся в файле reverse lookup zone (зоны обратного просмотра).

SRV - сопоставляет отдельные службы одному или нескольким узлам и наоборот. Например, записи могут обозначать сервер как сервер Глобального Каталога, контроллер домена и т.д.

Вторая главная концепция - эта концепция Зоны. Зона - это область пространства имен DNS, которая функционирует как административная единица. То есть группа серверов ответственна (имеет полномочие) за записи, относящиеся к некоторому домену или поддомену. Главной причиной для того, чтобы иметь несколько зон, является разделение административной ответственности, так же как и задача пересылки зон.

Существует 5 основных типов серверов DNS. Это основные, вторичные, интегрированные в Active Directory, серверы пересылки и кэширующие сервера.

Основной сервер DNS - основным сервером DNS является сервер, который полномочен для зоны. По существу это означает, что в зоне есть только один сервер, на котором можно производить изменения в базе данных зоны.

Вторичный сервер DNS - вторичный сервер DNS содержит копии «только для чтения» информации, хранящейся на основном сервере DNS, и получают обновления в ходе передачи зоны. Один вторичный сервер является минимально необходимым, но и другие могут создаваться с целью выравнивания нагрузки и обеспечению отказоустойчивости.

Интегрированный в Active Directory сервер DNS - возможен только для серверов DNS на базе OS Windows 2000, в данной реализации DNS файл зоны хранится как объект в Active Directory, а не как несколько файлов на жестком диске. В данном сценарии каждый контроллер домена, на котором установлена DNS по существу действует как основной сервер DNS, допускает изменения в зоне и осуществляет синхронизацию файла зоны через репликацию Каталога. Как следствие, если какой-либо сервер DNS выйдет из строя, любой другой сервер, интегрированный в Active Directory может продолжать осуществлять изменения.

Кэширующий только - кэширующий сервер DNS не является полномочным для зоны. Как следствие, он только получает клиентские запросы, осуществляет запросы других серверов DNS, кэширует результаты и посылает ответы клиентам. По умолчанию кэширующий сервер DNS пересылает все запросы, ответы на которые не найдены в его кэше, корневому серверу DNS.

Сервер пересылки DNS - серверы DNS могут быть настроены так, что будут пересылать запросы, которые не могут разрешить к какому-либо определенному серверу. Такие серверы называются forwarder (сервер пересылки). Серверы пересылки могут впоследствии обрабатывать запросы, вместо других серверов DNS. Это позволяет уменьшить время обработки некоторых запросов по поиску узлов (в Интернете, например), т.к. сервер пересылки обрабатывает запросы и кэширует результат, который потом возвращается к компьютеру, сделавшему запрос. Это может улучшить и скорость и производительность.

В реализации DNS в Windows 2000 есть ряд изменений по сравнению с NT 4. Наиболее важные из них это - поддержка записей служб, динамическая DNS, безопасное динамическое обновление, добавочная передача зоны и интегрирование с Active Directory.

Записи для служб - в реализации DNS в Windows 2000 поддерживаются записи для такого важного типа ресурсов, как записи служб (часто упоминаемые как SRV записи). Записи служб позволяют клиентам запрашивать DNS-поиск для систем, на которых запущены определенные службы, такие как Глобальный Каталог (который обозначается как GC-запись).

Динамическая DNS - в традиционных реализациях DNS все записи было необходимо создавать и изменять вручную на DNS сервере, что могло отнимать огромное количество времени. Реализация DNS в Windows 2000 поддерживает RFC 2136 и обычно называется Dynamic DNS или DDNS. В данной реализации клиенты имеют возможность автоматически обновлять свои записи, которые главным образом используются в среде, где клиенты подключаются к серверу DHCP для получения IP-адресов. Windows 2000 является единственной OS фирмы Microsoft (теперь еще и Windows XP), которая поддерживает динамическое обновление. Однако можно настроить сервер DHCP в Windows 2000 так, что он сможет обновлять DNS на стороне клиентов, что позволяет клиентам, работающим под другими (не-Windows 2000) OS, обновлять информацию о себе в DNS. Динамическая DNS также очень удобна для контроллеров домена, которые также могут автоматически регистрировать записи своих сервисов, в противном случае, все это было бы необходимо делать вручную.