Типи мережевих пристроїв та їх функції

Зміст

1. Що таке мережеві пристрої?
2. Значення мережевих пристроїв
3. Функції мережевих пристроїв
4. Типи мережевих пристроїв
   1. Повторювач
   2. Концентратор
   3. Міст
      1. Типи мостів
   4. Комутатор
   5. Маршрутизатори
      1. Статичний маршрутизатор
      2. Динамічний маршрутизатор
   6. Шлюз
      1. Приклад шлюзу
   7. Броутер
   8. Мережева інтерфейсна карта
5. Віртуальні мережеві пристрої
6. Додаткові мережеві компоненти
   1. Модеми
      1. Типи модемів
   2. Мережеві кабелі
   3. Міжмережевий екран (Фаєрвол)
      1. Фільтрація пакетів
      2. Перевірка стану
      3. Міжмережевий екран наступного покоління (Next-Generation Firewall, NGFW)
   4. Бездротові точки доступу (WAP)
      1. Автономні точки доступу
      2. Точки доступу з централізованим контролером
      3. Хмарні точки доступу
      4. USB-точки доступу
   5. Системи виявлення та запобігання вторгнень (IDPS)
      1. Уніфіковане управління загрозами (Unified Threat Management, UTM)
   6. Пристрої віртуальних приватних мереж (VPN)
7. Компоненти мережевої архітектури
   1. Середовище передачі даних
   2. Протоколи
   3. Топологія
8. Поширені проблеми в управлінні мережевими пристроями
   1. Проблеми фізичного підключення
   2. Несправні апаратні пристрої
   3. Проблеми DNS
   4. Проблеми з температурою та вентиляцією
   5. Надмірне використання потужності
   6. Коливання електроживлення
   7. Перенавантаження акумулятора
9. Найкращі практики безпеки мережевих пристроїв
   1. Надання пріоритету підтримці від кількох вендорів
   2. Пріоритизація критичних оповіщень
   3. Проактивний моніторинг та усунення несправностей
   4. Покращення видимості
   5. Автоматизація основних завдань
   6. З’ясування апаратних залежностей та процесів
   7. Усунення проблем з кабельним підключенням
   8. Усунення несправностей портів
   9. Перевірка перевантаження трафіку
   10. Регулярне оновлення мікропрограм та програмного забезпечення
   11. Зміцнення захисту всіх мережевих пристроїв
   12. Впровадження надійного управління користувачами та контролю доступу
   13. Використання сегментації мережі та віртуальних локальних мереж
   14. Моніторинг аномальної активності
   15. Періодичне оцінювання стану безпеки
10. Як Netwrix може допомогти
11. Висновок

Сучасна ІТ-інфраструктура складається з різних взаємопов’язаних мережевих компонентів, які забезпечують комунікацію та спільне використання ресурсів в організації. Незалежно від того, чи потрібно захистити конфіденційні дані, полегшити спільну роботу або просто забезпечити безперебійний доступ, мережа пристроїв має важливе значення для успішної роботи бізнесу.

Нижче розглядаються визначення, типи, функції та важливість мережевих пристроїв для підтримки ефективності, безпеки та надійності бізнесу.

Що таке мережеві пристрої?

Мережеві пристрої – це апаратне або програмне забезпечення, необхідне для зв’язку між комп’ютером та інтернет-мережею. Найпоширенішими мережевими пристроями є:

• Маршрутизатори
• Комутатори
• Концентратори
• Модеми
• Міжмережеві екрани (фаєрволи)
• Точки доступу

Мережеві пристрої керують потоком трафіку та спрямовують пакети даних, гарантують безпеку та з’єднання між сегментами мережі або Інтернетом. Кожен пристрій виконує певну функцію, яка забезпечує безперебійний потік інформації та зв’язок в ІТ-екосистемі організації.

Значення мережевих пристроїв

Мережеві пристрої виконують дві ключові функції:

1. Перша – встановлення мережевого з’єднання, як це робить маршрутизатор або модем.
2. Друга – підтримка, захист і покращення цього з’єднання, що характерно для таких пристроїв, як концентратор, повторювач, комутатор або шлюз.

Мережеві пристрої мають вирішальне значення для побудови та керування мережею. Мета комп’ютерної мережі – забезпечити спільний доступ до ресурсів, таких як файли, принтери та підключення до Інтернету, між користувачами та пристроями організації. Вони забезпечують точну маршрутизацію та безпеку даних, підтримуючи ефективну та надійну роботу мережевих сервісів і додатків. Без мережевих пристроїв ІТ-інфраструктура не мала б можливості керувати трафіком даних, що призводило б до неефективності, втрати даних і вразливостей безпеки. Мережеві пристрої також забезпечують масштабованість для бізнесу, дозволяючи мережам адаптуватися до мінливих потреб бізнесу, що важливо для підтримки оптимальної продуктивності та захисту від кіберзагроз.

Функції мережевих пристроїв

Мережеві пристрої виконують такі загальні функції:

• Сприяють передачі даних і зв’язку між пристроями
• Забезпечують ефективне та безпечне підключення до мережі
• Підвищують продуктивність мережі та оптимізують потік трафіку
• Гарантують мережеву безпеку шляхом контролю доступу та запобігання загрозам
• Спрощують управління та конфігурацію мережі
• Розширюють зону покриття мережі та долають обмеження сигналу

Типи мережевих пристроїв

Розуміння різних типів мережевих пристроїв є важливим для оптимізації та захисту мережевої інфраструктури організації. Нижче наведено перелік прикладів мережевих пристроїв, які становлять основу ефективного управління мережею та забезпечення комунікації:

• Повторювач
• Концентратор
• Міст
• Комутатор
• Маршрутизатор
• Шлюз
• Броутер
• Мережева інтерфейсна карта

Далі розглядається кожен з цих типів і підтипів мережевих пристроїв.

Повторювач

Цифровий сигнал може поширюватися по кабелю лише до тих пір, поки не погіршиться. Це поступове ослаблення називається швидкістю загасання. Повторювач, що працює на фізичному рівні моделі OSI (рівень 1), – це пристрій, який підживлює сигнал, щоб він продовжував поширюватися далі. Спеціалізовані повторювачі сьогодні рідко використовуються, оскільки їхню роботу виконують концентратори, комутатори та маршрутизатори. Однак іноді повторювачі використовуються для збільшення радіуса дії віддалених бездротових точок доступу.

Концентратор

Мережевий концентратор – це важливий багатопортовий пристрій, який об’єднує кілька Ethernet-пристроїв в один сегмент широкомовної мережі, що робить їх схильними до перевантаження трафіку. Існує три типи концентраторів:

• Пасивний концентратор
• Активний концентратор
• Інтелектуальний концентратор

Розглянемо кожен з них:

• Пасивний концентратор: Для підключення пристроїв без підсилення не потрібне джерело живлення.
• Активний концентратор: Цей хаб підсилює вхідні сигнали перед трансляцією і потребує зовнішнього живлення. Таким чином, він працює як повторювач.
• Інтелектуальний концентратор: Містить функції керування мережею, моніторингу та діагностики.

Раніше широко розповсюджені, зараз концентратори рідко використовуються, оскільки їх замінили комутатори. Як і повторювачі, концентратори працюють на фізичному рівні моделі OSI (рівень 1).

Міст

У той час як концентратор з’єднує кілька пристроїв, мережевий міст з’єднує два або більше сегментів мережі та фільтрує трафік між ними. Його роль полягає в ізоляції трафіку локального сегмента і зменшенні перевантажень для підвищення продуктивності мережі. Локальний міст з’єднує два або більше сегментів мережі в межах певного фізичного місця або локальної мережі (LAN). На відміну від нього, віддалений міст з’єднує сегменти мережі, які географічно розділені, часто через WAN-зв’язок.

Типи мостів

Існує два типи мостів:

1. Прозорі мости
2. Мости з маршрутизацією від джерела

• Прозорі мости створюють і підтримують таблицю MAC-адрес, вивчаючи вихідні адреси вхідних кадрів і приймаючи рішення про переадресацію, звіряючи MAC-адресу призначення з цією таблицею.
• Мости з маршрутизацією від джерела використовували інший підхід і зазвичай використовувалися у мережах типу token ring, які вже практично вийшли з ужитку. Мости працюють на канальному рівні моделі OSI (рівень 2).

Комутатор

Сьогодні існує багато різновидів комутаторів, зокрема:

• Некерований комутатор
• Керований комутатор
• Розумний комутатор
• Комутатор рівня 2
• Комутатор рівня 3
• PoE-комутатор
• Гігабітний комутатор
• Комутатор для монтажу в стійку
• Настільний комутатор
• Модульний комутатор

Типи комутаторів	Функції комутаторів
Некеровані комутатори	Це пристрої типу «plug-and-play» із фіксованою конфігурацією, яку не можна змінювати чи оптимізувати. Вони мають обмежену функціональність і не підтримують віддалений доступ або моніторинг. Такі комутатори призначені для невеликих мереж або домашнього використання.
Керовані комутатори	Повністю налаштовувані пристрої, які можна керувати або моніторити через вебінтерфейс, інтерфейс командного рядка (CLI) або сесію SNMP.
Розумні комутатори	Проміжний варіант між некерованими й повністю керованими комутаторами. Забезпечують базові функції керування через вебінтерфейс.
Комутатор рівня 2	Працює на канальному рівні моделі OSI (рівень 2) і використовує MAC-адреси для переспрямування даних у межах локальної мережі (LAN). Підключає локальні пристрої в межах одного мережевого сегмента та керує трафіком за допомогою MAC-адрес. Підвищує ефективність мережі, зменшуючи колізії та розділяючи трафік на окремі домени колізій.
Комутатор рівня 3	Поєднує функціональність комутатора рівня 2 і маршрутизатора. Часто використовується в середовищах з кількома віртуальними мережами (VLAN). Перемикання пакетів здійснюється за MAC-адресами, як у звичайному комутаторі, але також є можливість маршрутизації за IP-адресами, що дозволяє передавати трафік між різними VLAN та підмережами.
PoE-комутатор	Передає дані та електроживлення через один Ethernet-кабель, усуваючи потребу в окремих джерелах живлення. Завдяки відсутності живильних кабелів для PoE-пристроїв спрощується встановлення та зменшується кількість кабелів. Прикладами PoE-пристроїв є камери, VoIP-телефони та бездротові точки доступу.
Гігабітний комутатор	Високошвидкісний комутатор, що підтримує швидкість передачі даних 1 гігабіт за секунду (Gbps) або більше.
Комутатор для монтажу в стійку	Мережевий комутатор, спеціально розроблений для встановлення в стандартну серверну стійку шириною 48,26 сантиметра.
Настільний комутатор	Зазвичай використовується в невеликих офісах або домашніх умовах, розміщується на столі чи іншій горизонтальній поверхні.
Модульний комутатор	Гнучкий мережевий комутатор, що дозволяє додавати різні модулі або розширювальні картки для подальшого налаштування та масштабування.

Маршрутизатори

Основне завдання маршрутизатора – спрямовувати трафік. Маршрутизатори передають пакунки до місця призначення, прокладаючи шлях через взаємопов’язані мережеві пристрої з використанням різних мережевих топологій. Це інтелектуальні пристрої, які зберігають інформацію про підключені до них мережі. Маршрутизатори зазвичай використовують списки контролю доступу (access control lists, ACL) для фільтрації трафіку; деякі з них можуть навіть виконувати функції фаєрволів, що фільтрують пакунки.

Маршрутизатори також розділяють внутрішні мережі на дві або більше підмереж і можуть бути з’єднані з іншими маршрутизаторами, створюючи зони, які працюють незалежно. Маршрутизатори забезпечують обмін даними між мережами, використовуючи таблиці з інформацією про доступні напрямки (пункти призначення) та свої прямі підключення. Маршрутизатор також містить інформацію про маршрутизатори, до яких він підключений, і використовує цю інформацію для пересилання пакунків до будь-якого пункту призначення, про який він не знає. Маршрутизатори працюють на мережевому рівні моделі OSI (рівень 3). Існує два типи маршрутизаторів:

1. Статичний маршрутизатор
2. Динамічний маршрутизатор

Статичний маршрутизатор

Статичний маршрутизатор використовує маршрути, налаштовані вручну, для спрямування мережевого трафіку, щоб забезпечити узгоджені, заздалегідь визначені шляхи передачі пакунків даних без автоматичного пристосування до змін у мережі. Вони ідеально підходять для невеликих мереж.

Динамічний маршрутизатор

Динамічний маршрутизатор автоматично взаємодіє з іншими динамічними маршрутизаторами, щоб змінювати свою таблицю маршрутизації на основі мережевих умов у реальному часі. Він використовує протоколи динамічної маршрутизації, такі як OSPF, RIP або BGP, для обміну інформацією про топологію мережі та стан з’єднань з іншими маршрутизаторами. Ці протоколи дозволяють маршрутизаторам знаходити оптимальні шляхи, адаптуватися до змін у мережі та ефективно перенаправляти трафік. Динамічні маршрутизатори постійно оновлюють свої таблиці маршрутизації, забезпечуючи автоматичний обхід відмов і балансування навантаження. Вони можуть швидко реагувати на збої в мережі або перевантаження, знаходячи альтернативні маршрути. Така гнучкість робить їх ідеальними для великих, складних мереж, де ручне налаштування було б недоцільним.

Шлюз

Поширеним мережевим пристроєм, який використовується для з’єднання мереж, є шлюз. Шлюз з’єднує різні мережі та забезпечує зв’язок між ними. Можна описати шлюз як перекладач, який перетворює дані з одного протоколу або формату в інший. Це допомагає забезпечити сумісність між різними мережевими середовищами. Шлюз необхідний для комунікації, яка повинна проходити через різні мережеві архітектури.

Приклад шлюзу

Типовим прикладом шлюзу є локальна мережа (LAN), яка з’єднується з глобальною мережею (WAN) або інтернетом. Ці пристрої зазвичай працюють на транспортному та сеансовому рівнях моделі OSI (рівні 5 і 6). Шлюзи можуть також гарантувати функції безпеки, такі як фаєрволи, і пропонувати функції оптимізації продуктивності мережі.

Броутер

Броутер – це скорочення від «мостовий маршрутизатор» (bridge router). Він поєднує в собі функції моста і маршрутизатора. Завдяки цьому він працює на канальному (рівень 2) і мережевому (рівень 3) рівнях моделі OSI. Маршрутизатор пересилає пакунки даних на основі MAC-адрес (як міст) і IP-адрес (як маршрутизатор). Сьогодні броутери більше не використовуються, оскільки більшість мереж використовують спеціалізовані маршрутизатори та комутатори.

Мережева інтерфейсна карта

Будь-який пристрій, підключений до мережі, містить мережеву інтерфейсну карту (Network Interface Card, NIC). Ця карта забезпечує спеціальне з’єднання між комп’ютером і мережею та керує передачею і прийманням даних. Назва «карта» походить від її первинної форми – плати розширення, яку вставляли в слот на материнській платі. Більшість мережевих карт сьогодні інтегровані безпосередньо в материнську плату. Вони бувають різних типів, зокрема:

• Дротові (наприклад, Ethernet)
• Бездротові (наприклад, Wi-Fi)
• Оптоволоконні

Мережеві карти зазвичай складаються з декількох ключових компонентів:

• Контролер для обробки даних
• Порт для підключення кабелю або приймача
• Шина інтерфейсу для підключення до комп’ютера
• Унікальна MAC-адреса для ідентифікації в мережі

Віртуальні мережеві пристрої

Хмарні обчислення призвели до появи різноманітних мережевих пристроїв. Використання віртуалізованої інфраструктури (IaaS) охоплює такі типи мережевих пристроїв, як маршрутизатори, комутатори, фаєрволи та інтерфейсні карти. Вони можуть існувати у вигляді власної віртуальної машини, якою керує організація, або бути частиною середовища, що надається хмарним сервісом, який використовується.

Додаткові мережеві компоненти

Нижче наведено додаткові елементи мережевої інфраструктури:

• Модеми
• Мережеві кабелі
• Міжмережеві екрани (Фаєрволи)
• Бездротові точки доступу (Wireless Access Points, WAP)
• Системи виявлення та запобігання вторгненням (Intrusion Detection & Prevention Systems, IDPS)
• Пристрої віртуальної приватної мережі (Virtual Private Network, VPN)

Модеми

Модем (скорочено від модулятор-демодулятор) – це пристрій, який перетворює цифрові сигнали в аналогові сигнали різних частот і передає їх на модем у місці приймання. Ці сигнали від модему можуть передаватися телефонними лініями, кабельними системами або іншими засобами зв’язку. Модем також працює для перетворення вхідних аналогових сигналів назад у цифрові дані. Вони зазвичай використовуються для полегшення доступу до Інтернету клієнтам інтернет-провайдерів (Internet Service Provider, ISP).

Типи модемів

Існує чотири основних типи модемів:

1. DSL-модем: Використовує телефонні кабелі та вважається найповільнішим з’єднанням.
2. Кабельний модем: Передає інформацію через телевізійні лінії швидше, ніж DSL.
3. Бездротовий модем: Підключає пристрої за допомогою мереж Wi-Fi й покладається на сигнали Wi-Fi поблизу.
4. Стільниковий модем: Дозволяє пристрою підключатися до інтернету через стільникову мережу замість Wi-Fi або фіксованого зв’язку.

Мережеві кабелі

Мережевий кабель – це фізичний елемент для з’єднання пристроїв у комп’ютерній мережі. Найпоширеніші типи включають:

• Ethernet-кабелі (наприклад, Cat5e, Cat6)
• Коаксіальні кабелі
• Оптоволоконні кабелі.

Ці кабелі відрізняються за швидкістю, пропускною здатністю та максимальною відстанню передачі сигналу. Ethernet-кабель зазвичай використовується для з’єднання пристроїв, таких як комп’ютери або камери, з мережевим комутатором. Натомість оптоволоконний кабель застосовується для підключення маршрутизаторів до магістральних ліній з метою передавання великих обсягів трафіку. Незалежно від типу, всі кабелі зазвичай складаються з ізольованих провідників, екранування та роз’ємів на кожному кінці для забезпечення підключення пристроїв. Усі мережеві кабелі мають довжину загасання, тобто обмеження на відстань, на яку вони можуть передавати цифровий сигнал без підсилення. Ця відстань залежить від типу кабелю, його якості та частоти передаваного сигналу.

Міжмережевий екран (Фаєрвол)

Міжмережевий екран – це пристрій мережевої безпеки, який встановлює бар’єр між довіреними внутрішніми мережами та недовіреними зовнішніми мережами. Він з’єднує кілька частин, які називаються зонами, наприклад, такі як:

• LAN
• WAN
• DMZ

Використовуючи призначені політики безпеки, вони фільтрують трафік, досліджуючи пакунки даних, які проходять між різними зонами. Інтернет, звичайно, є найбільш ненадійною мережею з усіх. Фаєрволи також можуть бути розміщені у внутрішній мережі, щоб ізолювати внутрішні відділи, в яких зберігаються конфіденційні дані, такі як відділ кадрів або фінансовий відділ. Міжмережеві екрани можуть бути апаратними, програмними або комбінованими.

Міжмережеві екрани можуть застосовувати списки блокування, які дозволяють весь трафік, окрім певних типів. Для більш суворого захисту можна застосувати список дозволів, який блокує весь трафік, окрім визначеного.

Деякі з найпоширеніших типів міжмережевих екранів:

• Фільтрація пакетів
• Перевірка стану
• Міжмережевий екран наступного покоління (NGFW)

Фільтрація пакетів

Діє як контрольна точка мережевого рівня, аналізуючи пакунки даних за IP-адресою, типом пакунка, номером порту або мережевими протоколами.

Перевірка стану

Аналізує дані на мережевому та транспортному рівнях, перевіряючи IP-адресу джерела, IP-адресу призначення, порт джерела та порт призначення.

Міжмережевий екран наступного покоління (Next-Generation Firewall, NGFW)

Цей вдосконалений пристрій мережевого захисту виходить за рамки можливостей традиційного міжмережевого екрана і може похвалитися безліччю функцій безпеки, інтегрованих в продукт. Деякі приклади включають глибоку перевірку пакунків, системи запобігання вторгненням (IPS), обізнаність і контроль додатків, а також розширене виявлення загроз. NGFW також можуть використовувати штучний інтелект для боротьби зі складними загрозами, вивчаючи вміст пакунків і визначаючи програми та потенційні загрози в трафіку.

Бездротові точки доступу (WAP)

Бездротова точка доступу (WAP) – це мережевий пристрій з вбудованою антеною, передавачем і адаптером. WAP використовують мережевий режим бездротової інфраструктури для забезпечення точки з’єднання між бездротовими локальними мережами (WLAN) та дротовою мережею Ethernet LAN. WLAN, по суті, служить точкою з’єднання між WLAN і стаціонарною дротовою мережею.

Ідентифікатор набору послуг (SSID) необхідний для підключення до бездротової мережі. SID використовується для ідентифікації всіх систем, що належать до однієї мережі, і клієнтські станції повинні бути сконфігуровані з SSID, щоб пройти автентифікацію на точці доступу. Точка доступу може транслювати SSID, дозволяючи всім бездротовим клієнтам у цій зоні бачити SSID точки доступу. Однак з міркувань безпеки точки доступу можна налаштувати так, щоб не передавати SSID, тобто адміністратор повинен надати клієнтським системам SSID замість того, щоб дозволити їм виявити його автоматично. Бездротові пристрої постачаються зі стандартними SSID, налаштуваннями безпеки, каналами, паролями та іменами користувачів. З міркувань безпеки настійно рекомендується змінити ці налаштування за замовчуванням якомога швидше, оскільки на багатьох інтернет-сайтах вказані налаштування за замовчуванням, які використовують виробники.

Залежно від розміру мережі, для забезпечення повного покриття може знадобитися одна або кілька точок доступу. Додаткові точки доступу дозволяють отримати доступ до більшої кількості бездротових клієнтів і розширити радіус дії бездротової мережі. Кожна точка доступу обмежена діапазоном передачі – відстанню, на якій клієнт може перебувати від точки доступу, отримуючи при цьому прийнятний рівень сигналу і швидкість передачі даних. Відстань залежить від стандарту бездротового зв’язку, перешкод і умов навколишнього середовища між клієнтом і точкою доступу. Точки доступу вищого класу мають потужні антени, що дозволяє їм збільшувати відстань, на яку може поширюватися бездротовий сигнал.

Існує багато типів точок доступу (WAP), зокрема:

• Автономні точки доступу
• Точки доступу з централізованим контролером
• Хмарні точки доступу
• USB-точки доступу

Автономні точки доступу

Ці незалежні пристрої забезпечують бездротове з’єднання для клієнтів. Ці пристрої підходять для малих підприємств або домашніх мереж, які потребують обмеженої кількості точок доступу.

Точки доступу з централізованим контролером

Ці точки доступу управляються центральним контролером бездротової мережі, що спрощує адміністрування декількох точок доступу. Вони ідеально підходять для більш розгалужених мереж, де централізоване управління має вирішальне значення для ефективної роботи й масштабованості.

Хмарні точки доступу

Вони управляються через хмарну платформу і пропонують можливості віддаленого керування та моніторингу. Вони ідеально підходять для розподілених мереж і компаній з кількома сайтами, де централізоване хмарне керування забезпечує ефективний нагляд і контроль у різних місцях.

USB-точки доступу

USB-точки доступу – це невеликі портативні пристрої, які підключаються до порту USB для створення бездротової точки доступу. Вони корисні для тимчасових налаштувань, подорожей або розширення невеликої домашньої мережі.

Системи виявлення та запобігання вторгнень (IDPS)

Система виявлення та запобігання вторгнень (IDPS) – це інструмент мережевої безпеки, який відстежує, виявляє та запобігає зловмисним діям і загрозам безпеці в комп’ютерних мережах.

Її основні функції полягають у моніторингу мережевого трафіку на предмет підозрілої активності, виявленні потенційних загроз і вжитті заходів для запобігання або пом’якшення наслідків можливих атак. Критично важливими компонентами IDPS є система виявлення вторгнень (IDS), яка відстежує підозрілу активність і сповіщає про неї, а також система запобігання вторгненням (IPS), яка активно блокує або запобігає виявленим загрозам.

Уніфіковане управління загрозами (Unified Threat Management, UTM)

Пристрій UTM об’єднує кілька функцій безпеки в одному апаратному або програмному рішенні. IDPS зазвичай входить до складу пристроїв уніфікованого управління загрозами (UTM), таких як NGFW.

Пристрої віртуальних приватних мереж (VPN)

Традиційна віртуальна приватна мережа (VPN) – це метод безпечного з’єднання, який використовується віддаленими користувачами для підключення до корпоративної мережі. VPN-з’єднання складається з двох основних компонентів:

• VPN-сервер (фаєрвол або спеціальний VPN-пристрій).
• Клієнтська програма VPN, встановлена на пристрої, що можна під’єднати.

Під час з’єднання створюється зашифрований канал через Інтернет, який шифрує всі дані, що проходять між пристроєм VPN-клієнтом і корпоративною мережею. Існують також підписки на сторонні VPN-сервіси, які можуть допомогти користувачам захистити конфіденційну інформацію, обійти геообмеження та захистити свою особистість.

Компоненти мережевої архітектури

Нижче наведено додаткові компоненти мережевої архітектури:

• Середовище передачі даних
• Протоколи
• Топологія

Середовище передачі даних

Середовище передачі даних – це фізичні шляхи, які слугують системою комунікацій у мережі, якою передаються дані. Прикладами є кабелі Ethernet, оптоволокно та бездротові сигнали. Вибір середовища передачі даних впливає на швидкість, відстань і надійність передачі даних.

Протоколи

Протоколи – це набори правил і угод, які регулюють обмін даними між мережевими пристроями. Встановлення певного стандарту забезпечує сумісність між різними продуктами різних виробників. У сімействі протоколів на основі IP поширені такі протоколи для мережевих пристроїв і керування ними:

• TCP
• UDP
• (S)HTTP
• SSL/TLS
• DHCP (Dynamic Host Resolution Protocol)

Протоколи маршрутизації для глобальних мереж (WAN) включають BGP, трансляцію мережевих адрес (NAT), трансляцію портових адрес (PAT), а також їхнє комбіноване використання. Додатково застосовуються методи комутації, такі як швидка передача (fast forward) або зберігання та передача (store and forward).

Топологія

Топологія описує схему та структуру мережі, визначаючи, як саме з’єднані між собою різні вузли та пристрої. Поширеними є такі типи топологій: зірка (star), шина (bus), кільце (ring) та сітка (mesh). У топології зірки всі мережеві компоненти підключені до центрального вузла. Класичний приклад – група настільних комп’ютерів, підключених до централізованого комутатора. Це – найпопулярніша топологія на сьогодні. Кожна топологія має свої переваги та недоліки, які можуть впливати на продуктивність мережі, її масштабованість та стійкість до відмов.

Поширені проблеми в управлінні мережевими пристроями

У сучасній мережі дуже багато складників, що постійно змінюються, і багато чого може піти не так. Зважаючи на складність взаємопов’язаних пристроїв і різноманітність протоколів, управління мережею стає багатоаспектним завданням. ІТ-спеціалісти повинні орієнтуватися в середовищі, де апаратні збої, збої програмного забезпечення, проблеми з пропускною здатністю та проблеми, пов’язані з користувачами, можуть виникнути будь-якої миті.

• Проблеми фізичного підключення
• Несправні апаратні пристрої
• Проблеми DNS
• Проблеми з температурою та вентиляцією
• Надмірне використання потужності
• Коливання електроживлення
• Перенавантаження акумулятора

Проблеми фізичного підключення

Проблеми з підключенням виникають, коли трафік не може передаватися між двома точками. Ця проблема може виникнути через пошкоджені кабелі, несправні роз’єми або несправне обладнання, що призводить до перебоїв у роботі мережі, переривчастого з’єднання, повільної передачі даних і збільшення часу простою. Хоча проблеми зі з’єднанням можуть суттєво порушити роботу, вони часто є одними з найпростіших для усунення.

Несправні апаратні пристрої

Коли мережеві пристрої виходять з ладу або працюють неоптимально, це може призвести до зниження швидкості передачі даних, збільшення затримок, втрати пакунків і навіть повного простою мережі. Втрата одного централізованого мережевого компонента може суттєво порушити бізнес-операції та знизити продуктивність, саме тому інтегрована стійкість до збоїв сьогодні є критично важливою.

Проблеми DNS

DNS розшифровується як система доменних імен (Domain Name System). Це ієрархічна та розподілена система імен для комп’ютерів, служб та інших ресурсів, підключених до Інтернету або приватної мережі. Проблеми з DNS можуть суттєво вплинути на функціональність мережі, порушуючи процеси перетворення доменних імен. Без доступного DNS-сервера не можна використовувати Інтернет, перевіряти електронну пошту або навіть увійти до домену Windows.

Проблеми з температурою та вентиляцією

Сервери та мережеві пристрої містять процесори, які виділяють багато тепла. Перегрів може пошкодити мережевий пристрій, скоротити термін його служби або спричинити несподіване вимкнення. Тому приміщення, в яких розміщується мережеве обладнання, повинні мати належне охолодження та вентиляцію. Необхідно контролювати температуру в центрі обробки даних або шафі, де зберігається обладнання, щоб запобігти підвищенню температури.

Надмірне використання потужності

Надмірне використання мережі подібне до перевантаженої автомагістралі в годину пік. Коли мережевий трафік перевищує розраховану пропускну здатність, це призводить до цифрового затору. Цей затор проявляється у сповільненні часу відгуку, збільшенні затримок і втраті пакунків. Користувачі можуть зіткнутися з буферизацією під час стрімінгу відео, обривами VoIP-дзвінків та повільною роботою вебдодатків.

Коливання електроживлення

Мережа кожної компанії працює завдяки електроживленню. Перепади напруги можуть призвести до нестійкого з’єднання, втрати пакунків і збільшення затримок. Постійні перепади напруги також можуть скоротити термін служби мережевого обладнання, що призведе до збільшення експлуатаційних витрат через частіші заміни. Використання джерел безперебійного живлення (UPS, uninterruptible power supplies), мережевих фільтрів та належне обслуговування системи є важливим для мінімізації цих ризиків.

Перенавантаження акумулятора

Швидко розряджений акумулятор призводить до зниження продуктивності пристроїв і, з часом, може зменшити швидкість відгуку на мережеву взаємодію та час з’єднання з мережею. Цей частий цикл відключення і повторного підключення збільшує навантаження на сигнал і використання даних, потенційно сприяючи перевантаженню мережі.

Найкращі практики безпеки мережевих пристроїв

Розуміння різних типів мережевих пристроїв, доступних сьогодні, є першим кроком у побудові надійної мережі. Однак, не менш важливо гарантувати безпеку мережі, її ефективну роботу та відсутність вразливостей з часом. Нижче наведено кілька найкращих практик, які допоможуть уникнути проблем зі з’єднанням та безпекою:

• Надання пріоритету підтримці від кількох вендорів
• Пріоритизація критичних оповіщень
• Проактивний моніторинг та усунення несправностей
• Покращення видимості
• Автоматизація основних завдань
• З’ясування апаратних залежностей та процесів
• Усунення проблем з кабельним підключенням
• Усунення несправностей портів
• Перевірка перевантаження трафіку
• Регулярне оновлення мікропрограм та програмного забезпечення
• Зміцнення захисту всіх мережевих пристроїв
• Впровадження надійного управління користувачами та контролю доступу
• Використання сегментації мережі та віртуальних локальних мереж
• Моніторинг аномальної активності
• Періодичне оцінювання стану безпеки

Надання пріоритету підтримці від кількох вендорів

Диверсифікація відносин з постачальниками є стратегічним підходом для організацій, які шукають оптимальні ІТ-рішення. Уникаючи прив’язки до одного вендора, компанії можуть обирати найкращі у своєму класі продукти та послуги, що відповідають їхнім потребам та змінам. Ця стратегія дає організаціям більше важелів для ведення переговорів про конкурентні ціни та більш вигідні угоди про підтримку, а також для адаптації до мінливого технологічного ландшафту. Вона також дозволяє компаніям отримувати вигоду від інновацій від різних постачальників, забезпечуючи гнучкість та ефективність їхніх ІТ-операцій.

Пріоритизація критичних оповіщень

Мережеві пристрої генерують численні попередження, сповіщення та файли логів. Команди ІТ-підтримки потребують методу фільтрації цього потоку та ідентифікації важливих подій. Пріоритизація критичних оповіщень необхідна для того, щоб забезпечити швидке та ефективне вирішення найбільш важливих проблем, скорочуючи час на їх виявлення та усунення.

Проактивний моніторинг та усунення несправностей

Проактивний підхід означає уникнення потенційних мережевих проблем, а не реагування на них після їх виникнення. Передбачаючи потенційні проблеми заздалегідь, можна уникнути руйнівних простоїв, обмежень у продуктивності та інцидентів з безпекою. Такий підхід допомагає оптимізувати мережеві ресурси, покращити взаємодію з користувачами, підтримувати відповідність нормативним вимогам та підвищити стійкість мережі.

Покращення видимості

Під покровом сучасної ІТ-мережі багато чого відбувається, потрібен видимий доступ до всього цього, щоб ефективно керувати нею. Чим більше видимості, тим легше виявляти та усувати проблеми. Також неможливо захистити те, що не видно. Видимість всіх областей мережі дозволяє виявляти підозрілі дії та потенційні загрози на ранніх стадіях, скорочуючи середній час реагування на потенційні загрози, також відомий як MTTR. Видимість допомагає планувати пропускну здатність і розподіляти мережеві ресурси для задоволення поточних і майбутніх потреб.

Автоматизація основних завдань

Автоматизація гарантує, що стандартні процедури та повторювані процеси щоразу виконуються у встановленому, послідовному порядку. Автоматизація ручних рутинних завдань зменшує кількість людських помилок і заощаджує час ІТ-персоналу, який можна спрямувати на виконання більш важливих завдань. Автоматизація також може забезпечити значну економію коштів у довгостроковій перспективі.

З’ясування апаратних залежностей та процесів

Оскільки мережа залежить від багатьох різних компонентів, вона може нагадувати ряд доміно: якщо один пристрій виходить з ладу, інші можуть швидко вийти з ладу теж. Результатом можуть бути каскадні проблеми з продуктивністю та збої в роботі всієї мережі. Розуміння залежностей мережевих додатків і робочих навантажень дозволяє командам підтримки проактивно виявляти й розв’язувати незначні проблеми до того, як вони переростуть у більш серйозні.

Усунення проблем з кабельним підключенням

Несправні кабелі можуть спричиняти переривання у з’єднанні, повільну передачу даних і повне відключення мережі. Вчасне виявлення та розв’язання цих проблем зменшує ймовірність збоїв у роботі мережі. У більшості випадків заміна кабелів є простим рішенням.

Усунення несправностей портів

Виключити несправність порту легко, просто під’єднавши кабель до іншого порту. Ця швидка дія може негайно виключити або підтвердити проблему, пов’язану з конкретним портом. Якщо проблема пов’язана з портом, наступним кроком буде перевірка конфігурації портів за допомогою інтерфейсу керування комутатором. Неправильне призначення VLAN є типовим прикладом неправильної конфігурації порту. Іноді проблема може бути пов’язана з апаратним забезпеченням, що може означати що потрібна його заміна.

Перевірка перевантаження трафіку

Мережеві адміністратори повинні виявляти потенційні місця, де трафік скупчується і перевищує пропускну здатність. Використання інструментів мережевого моніторингу дозволить їм виявити незвичні сплески або тривале збільшення мережевого трафіку. Стабільно висока завантаженість мережевих з’єднань часто вказує на необхідність збільшення пропускної здатності.

Регулярне оновлення мікропрограм та програмного забезпечення

Усі пристрої потребують регулярних оновлень, щоб очистити їх від помилок і продовжувати працювати належним чином. Мережеві пристрої потребують частих оновлень, оскільки хакери постійно вигадують нові способи проникнення в мережу та викрадення інформації. Перевірка оновлень прошивки та програмного забезпечення є важливою для підтримки робочої інфраструктури на повну потужність.

Зміцнення захисту всіх мережевих пристроїв

Часто стандартні конфігурації мережевих пристроїв є надто дозволяючими, що збільшує ризик проникнення зловмисників у мережу. Слід слідкувати за тим, щоб налаштування кожного пристрою відповідали протоколам і галузевим стандартам. Варто вимкнути усі непотрібні функції, служби та порти й вимагати надійні паролі для автентифікації.

Впровадження надійного управління користувачами та контролю доступу

Необхідно впровадити принцип найменших привілеїв, щоб обмежити права доступу користувачів до мінімуму, необхідного для виконання їхніх посадових обов’язків. Такий підхід обмежує доступ авторизованих користувачів до конфіденційних даних і мереж, знижуючи ризик несанкціонованих дій або витоку даних. Ведення списків доступу та впровадження засобів контролю допомагає переконатися, що ніхто не потрапляє туди, куди не повинен. В ідеалі, постійні привілейовані облікові записи слід замінити доступом «just-in-time», щоб підвищити рівень безпеки.

Використання сегментації мережі та віртуальних локальних мереж

Сегментація мережі створює підмережі в межах ширшої мережі, щоб не допустити небажаних відвідувачів до конфіденційних файлів. Це допомагає зменшити зону ураження кібератаки й дає співробітникам служби безпеки більше часу для реагування та пом’якшення її наслідків. Впровадження віртуальної локальної мережі (VLAN), забезпечує доступ до сегментованої мережі лише певним пристроям для додаткового захисту.

Моніторинг аномальної активності

Хоча аномальна або підозріла активність може свідчити про зловмисну діяльність, часто вона є критичним сигналом про те, що може статися щось зловісне. Саме тут у гру вступає постійний моніторинг мережевої активності. Визначення того, що є «нормальною» поведінкою у мережі, є ключовим. Це досягається шляхом ведення вичерпних журналів усіх користувачів і пристроїв протягом певного часу. Після встановлення базових патернів поведінки з’явиться можливість ефективніше виявляти та протидіяти підозрілим діям, які відхиляються від встановлених шаблонів.

Періодичне оцінювання стану безпеки

Регулярний аудит мережевої інфраструктури може проводитися як власними силами, так і зовнішньою стороною, що спеціалізується на цих функціях. Регулярне оцінювання безпеки є не лише найкращою практикою, але й часто вимагається різними регуляторними або галузевими фреймворками, такими як HIPAA або GDPR.

Як Netwrix може допомогти

Netwrix Auditor забезпечує комплексну видимість мережевих пристроїв. Він автоматизує аудит змін конфігурації, відстежує входи на пристрої з віддаленого доступу та підозрілі IP-адреси, а також сканує загрози безпеці та несправності пристроїв з єдиної платформи. За допомогою Netwrix Auditor з’являється можливість підвищити рівень безперервності бізнесу і з легкістю відстежувати загрози мережевій безпеці.

Висновок

Від маршрутизаторів і комутаторів до міжмережевих екранів і точок доступу – кожен пристрій у мережі відіграє важливу роль. Правильне керування цими пристроями дозволяє оптимізувати продуктивність мережі та швидко усувати несправності. Всебічне розуміння структури мережі полегшить розвиток у міру того, як змінюються бізнес і технологічні потреби організації. ІТ-команди також повинні дотримуватися найкращих практик в управлінні та захисті мережі. Надаючи пріоритет знанням і навичкам у цій сфері, ІТ-спеціалісти можуть гарантувати, що їхні мережі залишатимуться стійкими та швидко реагуватимуть.