Администрирование сетей (стр. 11 из 15)

NAT дает немедленное, но временное решение проблемы дефицита адресов.

NAT не только позволяет сократить число необходимых адресов IPv4, но и образует дополнительную защиту частной сети, поскольку с точки зрения любого узла, находящегося вне сети, связь с ней осуществляется лишь через один, совместно используемый IP-адрес. NAT — это не то же самое, что брандмауэр или прокси-сервер, но это, тем не менее, важный элемент безопасности.

Рис. 17.1 Пример сети, использующей устройство NAT для доступа в интернет.Устройством NAT может служить компьютер, а также надежный кабельный модем или модем DSL.

Устройство NAT «транслирует» пакет, преобразуя в пакете поля источника: частные, внутренние IP-адрес и порт клиента заменяются общими, внешними IP-адресом и портом устройства NAT.

Преобразованный пакет пересылается по внешней сети и в итоге попадает на заданный сервер.

Рис. 17.2. Пример преобразования исходящего пакета.

Получив пакет, сервер полагает, что имеет дело с каким-то одним компьютером, IP-адрес которого допускает глобальную маршрутизацию. Сервер будет направлять ответные пакеты на внешние IP-адрес и порт устройства NAT, указывая в полях источника свои собственные IP-адрес и порт.

NAT принимает эти пакеты от сервера и анализирует их содержимое на основе своей таблицы сопоставления портов. Если в таблице будет найдено сопоставление порта, для которого IP-адрес источника, порт источника, порт назначения и сетевой протокол из входящего пакета совпадают с IP-адресом удаленного узла, удаленным портом и сетевым протоколом, указанным в сопоставлении портов, NAT выполнит обратное преобразование. NAT заменяет внешний IP-адрес и внешний порт в полях назначения пакета на частный IP-адрес и внутренний порт клиента.

Затем NAT отправляет пакет клиенту по внутренней сети. Однако если NAT не находит подходящего сопоставления портов, входящий пакет отвергается и соединение разрывается.

Благодаря устройству NAT клиент получает возможность передавать данные в глобальной среде интернета, используя лишь частный IP-адрес; ни от приложения, ни от клиента не требуется никаких дополнительных усилий. Приложению не приходится обращаться к каким-либо специальным API-интерфейсам, а клиенту не нужно выполнять дополнительную настройку. В данном случае механизм NAT оказывается прозрачным по отношению к клиенту и к серверному приложению — все работает просто и четко.

Недостатком использования NAT является то, что оно препятствует применению коллективных игр, служб общения в режиме реального времени и приложений одноранговой связи. Это объясняется тем, что сетевые протоколы действуют исходя из предположений об архитектуре сети, которые с появлением NAT перестают выполнятся.

2.18. ОС Windows. История, версии, отличия.

История Windows берет свое начало в 1986 году, когда появилась первая версия системы. Она представляла собой набор программ, расширяющих возможности существующих операционных систем для большего удобства в работе. Через несколько лет вышла вторая версия, но особой популярности система Windows не завоевала. Однако в 1990 году вышла новая версия - Windows 3.0, которая стала использоваться на многих персональных компьютерах. Популярность новой версии Windows объяснялась несколькими причинами. Графический интерфейс позволяет работать с объектами вашего компьютера не с помощью команд, а с помощью наглядных и понятных действий над значками, обозначающими эти объекты. Возможность одновременной работы с несколькими программами значительно повысила удобство и эффективность работы. Кроме того, удобство и легкость написания программ для Windows привели к появлению все больше разнообразных программ, работающих под управлением Windows. Наконец, лучше была организована работа с разнообразным компьютерным оборудованием, что также определило популярность системы. Последующие версии Windows были направлены на повышение надежности, а также поддержку средств мультимедиа (версия 3.1) и работу в компьютерных сетях (версия 3.11).

Параллельно с разработкой Windows компания Microsoft в 1988 году начала работу над новой операционной системой, названной Windows NT. Перед новой системой были поставлены задачи существенного повышения надежности и эффективной поддержки сетевой работы. При этом интерфейс системы не должен был отличаться от интерфейса Windows 3.0. Интересно, что самой распространенной версией Windows NT также стала третья версия. В 1992 году появилась версия Windows NT 3.0, а в 1994 году - Windows NT 3.5.

Процесс развития операционных систем не стоит на месте, и в 1995 появилась система Windows 95, ставшая новым этапом в истории Windows. По сравнению с Windows 3.1 значительно изменился интерфейс, выросла скорость работы программ. Одной из новых возможностей Windows 95 была возможность автоматической настройки дополнительного оборудования компьютера для работы без конфликтов друг с другом. Другой важной особенностью системы стала возможность работы с Интернетом без использования дополнительных программ.

Интерфейс Windows 95 стал основным для всего семейства Windows, и в 1996 появляется переработанная версия Windows NT 4.0, имеющая такой же интерфейс, как и Windows 95. Продолжением развития Windows 95 стала операционная система, появившаяся в 1998 году. При сохранившемся интерфейсе внутренняя структура была значительно переработана. Много внимания было уделено работе с Интернетом, а также поддержке современных протоколов передачи информации - стандартов, обеспечивающих обмен информацией между различными устройствами. Кроме того, особенностью Windows 98 является возможность работы с несколькими мониторами.

Следующим этапом в развитии Windows стало появление Windows 2000 и Windows Me (Millennium Edition - редакция тысячелетия). Система Windows 2000 разработана на основе Windows NT и унаследовала от нее высокую надежность и защищенность информации от постороннего вмешательства. Операционная система Windows Me стала наследницей Windows 98, но приобрела многие новые возможности. Прежде всего, это улучшенная работа со средствами мультимедиа, возможность записывать не только аудио, но и видеоинформацию, мощные средства восстановления информации после сбоев и многое другое. Постепенно разница между разными системами Windows стирается, и новая операционная система Windows XP предназначена для замены как Windows 2000, так и Windows Me.

2.21. Linux. История, отличия от Windows. Классификация nix систем.

Linux, несомненно, - продукт культуры Unix. Как операционная система (вернее, набор операционных систем с общими свойствами), Unix возник задолго до появления настольных компьютеров. Он был разработан в середине 70-х, когда нормой в корпоративном мире было использование миникомпьютеров и мэйнфреймов. В настоящее время Unix используется в корпоративной среде, а также нередко применяется в системах клиент-сервер сетей intranet.

Исторический недостаток Unix - недоступность системы для программистов, работающих вне промышленных или университетских вычислительных центров. Несмотря на то, что версии Unix для ПК существуют уже давно, они не обладают изяществом и мощью, отличающими операционные системы для миникомпьютеров, мэйнфреймов или современных серверов. Кроме того, ранние коммерческие версии Unix были слишком дороги - зачастую, дороже компьютеров, на которых им предстояло работать.

Именно указанная недоступность способствовала рождению Linux - широкодоступной операционной системы, аналогичной Unix.

Ричард Столман (Richard Stallman) и Фонд бесплатного программного обеспечения FSF (Free Software Foundation) начали работать над этой альтернативной операционной системой в середине 80-х. К концу десятилетия они разработали большинство составляющих ее компонентов за исключением ядра (kernel). Линус Торвальдс (Linus Torvalds) из университета г. Хельсинки в Финляндии разработал оригинальное ядро Linux в 1991 году. В результате объединения Linux получился именно таким, каким мы знаем его сегодня.

Первоначально новая операционная система была для Торвальдса всего лишь увлечением. Ранние версии Linux даже не предполагали наличия конечного пользователя. Зато предоставляемая ими голая функциональность давала программистам Unix радость творчества, позволяя заниматься программированием ядра системы. Ядро, как основа операционной системы, отвечает за бесперебойную работу всех ее частей. Операционной системы без мощного, устойчивого ядра просто не существует.

Со временем команда программистов существенно выросла, появились базовые составляющие полной операционной системы, и вскоре для всех, кто был вовлечен в процесс, стало очевидно, что Linux обретает черты полновесной операционной системы. В марте 1992 г. появилось ядро версии 1.0, и эта дата считается днем рождения первой официальной версии Linux. С этого момента стало возможным выполнять в Linux большую часть программ для Unix - от компиляторов до сетевого программного обеспечения и графической оболочки X Windows.