Типы сетевых устройств и их функции

Содержание
  1. Что такое сетевые устройства?
  2. Значение сетевых устройств
  3. Функции сетевых устройств
  4. Типы сетевых устройств
    1. Повторитель
    2. Концентратор
    3. Мост
      1. Типы мостов
    4. Коммутатор
    5. Маршрутизаторы
      1. Статический маршрутизатор
      2. Динамический маршрутизатор
    6. Шлюз
      1. Пример шлюза
    7. Броутер
    8. Сетевая интерфейсная карта
  5. Виртуальные сетевые устройства
  6. Дополнительные сетевые компоненты
    1. Модемы
      1. Типы модемов
    2. Сетевые кабели
    3. Межсетевой экран (Файервол)
      1. Фильтрация пакетов
      2. Проверка состояния
      3. Межсетевой экран следующего поколения (Next-Generation Firewall, NGFW)
    4. Беспроводные точки доступа (WAP)
      1. Автономные точки доступа
      2. Точки доступа с централизованным контроллером
      3. Облачные точки доступа
      4. USB-точки доступа
    5. Системы обнаружения и предотвращения вторжений (IDPS)
      1. Унифицированное управление угрозами (Unified Threat Management, UTM)
    6. Устройства виртуальных частных сетей (VPN)
  7. Компоненты сетевой архитектуры
    1. Среда передачи данных
    2. Протоколы
    3. Топология
  8. Распространенные проблемы в управлении сетевыми устройствами
    1. Проблемы физического подключения
    2. Неисправные аппаратные устройства
    3. Проблемы DNS
    4. Проблемы с температурой и вентиляцией
    5. Чрезмерное использование мощности
    6. Колебания электропитания
    7. Перегрузка аккумулятора
  9. Лучшие практики безопасности сетевых устройств
    1. Предоставление приоритета поддержке от нескольких вендоров
    2. Приоритизация критических оповещений
    3. Проактивный мониторинг и устранение неисправностей
    4. Улучшение видимости
    5. Автоматизация основных задач
    6. Выяснение аппаратных зависимостей и процессов
    7. Устранение проблем с кабельным подключением
    8. Устранение неисправностей портов
    9. Проверка перегрузки трафика
    10. Регулярное обновление микропрограмм и программного обеспечения
    11. Укрепление защиты всех сетевых устройств
    12. Внедрение надежного управления пользователями и контроля доступа
    13. Использование сегментации и виртуальных локальных сетей
    14. Мониторинг аномальной активности
    15. Периодическая оценка состояния безопасности
  10. Как Netwrix может помочь
  11. Вывод

Современная ІТ-инфраструктура состоит из различных взаимосвязанных сетевых компонентов, которые обеспечивают коммуникацию и совместное использование ресурсов в организации. Независимо от того, нужно ли защитить конфиденциальные данные, облегчить совместную работу или просто обеспечить бесперебойный доступ, сеть устройств имеет важное значение для успешной работы бизнеса.

Ниже рассматриваются определения, типы, функции и важность сетевых устройств для поддержания эффективности, безопасности и надежности бизнеса.

Что такое сетевые устройства?

Сетевые устройства – это аппаратное или программное обеспечение, необходимое для связи между компьютером и интернет-сетью. Самыми распространенными сетевыми устройствами являются:

  • Маршрутизаторы
  • Коммутаторы
  • Концентраторы
  • Модемы
  • Межсетевые экраны (фаерволы)
  • Точки доступа

Сетевые устройства управляют потоком трафика и направляют пакеты данных, гарантируют безопасность и соединения между сегментами сети или Интернетом. Каждое устройство выполняет определенную функцию, которая обеспечивает бесперебойный поток информации и связь в ІТ-экосистеме организации.

Значение сетевых устройств

Сетевые устройства выполняют две ключевые функции:

  1. Первая – установление сетевого соединения, как это делает маршрутизатор или модем.
  2. Вторая – поддержание, защита и улучшение этого соединения, что характерно для таких устройств, как концентратор, повторитель, коммутатор или шлюз.

Сетевые устройства имеют решающее значение для построения и управления сетью. Цель компьютерной сети – обеспечить совместный доступ к ресурсам, таким как файлы, принтеры и подключение к Интернету, между пользователями и устройствами организации. Они обеспечивают точную маршрутизацию и безопасность данных, поддерживая эффективную и надежную работу сетевых сервисов и приложений. Без сетевых устройств ІТ-инфраструктура не имела бы возможности управлять трафиком данных, что приводило бы к неэффективности, потере данных и уязвимостям безопасности. Сетевые устройства также обеспечивают масштабируемость для бизнеса, позволяя сетям адаптироваться к меняющимся потребностям бизнеса, что важно для поддержания оптимальной производительности и защиты от киберугроз.

Функции сетевых устройств

Сетевые устройства выполняют следующие общие функции:

  • Способствуют передаче данных и связи между устройствами
  • Обеспечивают эффективное и безопасное подключение к сети
  • Повышают производительность сети и оптимизируют поток трафика
  • Гарантируют сетевую безопасность путем контроля доступа и предотвращения угроз
  • Упрощают управление и конфигурацию сети
  • Расширяют зону покрытия сети и преодолевают ограничения сигнала

Типы сетевых устройств

Понимание различных типов сетевых устройств важно для оптимизации и защиты сетевой инфраструктуры организации. Ниже приведен перечень примеров сетевых устройств, которые составляют основу эффективного управления сетью и обеспечения коммуникации:

  • Повторитель
  • Концентратор
  • Мост
  • Коммутатор
  • Маршрутизатор
  • Шлюз
  • Броутер
  • Сетевая интерфейсная карта
Network Devices

Далее рассматривается каждый из этих типов и подтипов сетевых устройств.

Повторитель

Цифровой сигнал может распространяться по кабелю лишь до тех пор, пока не ухудшится. Это постепенное ослабление называется скоростью затухания. Повторитель, работающий на физическом уровне модели OSI (уровень 1), – это устройство, которое подпитывает сигнал, чтобы он продолжал распространяться дальше. Специализированные повторители сегодня редко используются, поскольку их работу выполняют концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы. Однако иногда повторители используются для увеличения радиуса действия удаленных беспроводных точек доступа.

Концентратор

Сетевой концентратор – это важное многопортовое устройство, которое объединяет несколько Ethernet-устройств в один сегмент широковещательной сети, что делает их подверженными перегрузке трафика. Существует три типа концентраторов:

  • Пассивный концентратор
  • Активный концентратор
  • Интеллектуальный концентратор

Рассмотрим каждый из них:

  • Пассивный концентратор: Для подключения устройств без усиления не требуется источник питания.
  • Активный концентратор: Этот хаб усиливает входные сигналы перед трансляцией и нуждается во внешнем питании. Таким образом, он работает как повторитель.
  • Интеллектуальный концентратор: Содержит функции управления сетью, мониторинга и диагностики.

Ранее широко распространенные, сейчас концентраторы редко используются, поскольку их заменили коммутаторы. Как и повторители, концентраторы работают на физическом уровне модели OSI (уровень 1).

Мост

В то время как концентратор соединяет несколько устройств, сетевой мост соединяет два или более сегментов сети и фильтрует трафик между ними. Его роль заключается в изоляции трафика локального сегмента и уменьшении перегрузок для повышения производительности сети. Локальный мост соединяет два или более сегментов сети в пределах определенного физического места или локальной сети (LAN). В отличие от него, удаленный мост соединяет сегменты сети, которые географически разделены, часто через WAN-связь.

Типы мостов

Существует два типа мостов:

  1. Прозрачные мосты
  2. Мосты с маршрутизацией от источника
  • Прозрачные мосты создают и поддерживают таблицу MAC-адресов, изучая исходящие адреса входящих кадров и принимая решение о переадресации, сверяя MAC-адрес назначения с этой таблицей.
  • Мосты с маршрутизацией от источника использовали другой подход и обычно использовались в сетях типа token ring, которые уже практически вышли из употребления. Мосты работают на канальном уровне модели OSI (уровень 2).

Коммутатор

Сегодня существует много разновидностей коммутаторов, в частности:

  • Неуправляемый коммутатор
  • Управляемый коммутатор
  • Умный коммутатор
  • Коммутатор уровня 2
  • Коммутатор уровня 3
  • PoE-коммутатор
  • Гигабитный коммутатор
  • Коммутатор для монтажа в стойку
  • Настольный коммутатор
  • Модульный коммутатор
Типы коммутаторовФункции коммутаторов
Неуправляемые коммутаторыЭто устройства типа «plug-and-play» с фиксированной конфигурацией, которую нельзя менять или оптимизировать. Они имеют ограниченную функциональность и не поддерживают удаленный доступ или мониторинг. Такие коммутаторы предназначены для небольших сетей или домашнего использования.
Управляемые коммутаторыПолностью настраиваемые устройства, которыми можно управлять или мониторить через веб-интерфейс, интерфейс командной строки (CLI) или сессию SNMP.
Умные коммутаторыПромежуточный вариант между неуправляемыми и полностью управляемыми коммутаторами. Обеспечивают базовые функции управления через веб-интерфейс.
Коммутатор уровня 2Работает на канальном уровне модели OSI (уровень 2) и использует MAC-адреса для перенаправления данных в пределах локальной сети (LAN). Подключает локальные устройства в пределах одного сетевого сегмента и управляет трафиком с помощью MAC-адресов. Повышает эффективность сети, уменьшая коллизии и разделяя трафик на отдельные домены коллизий.
Коммутатор уровня 3Сочетает функциональность коммутатора уровня 2 и маршрутизатора. Часто используется в средах с несколькими виртуальными сетями (VLAN). Переключение пакетов осуществляется по MAC-адресам, как в обычном коммутаторе, но также есть возможность маршрутизации по IP-адресам, что позволяет передавать трафик между различными VLAN и подсетями.
PoE-коммутаторПередает данные и электропитание через один Ethernet-кабель, устраняя потребность в отдельных источниках питания. Благодаря отсутствию питающих кабелей для PoE-устройств упрощается установка и уменьшается количество кабелей. Примерами PoE-устройств являются камеры, VoIP-телефоны и беспроводные точки доступа.
Гигабитный коммутаторВысокоскоростной коммутатор, поддерживающий скорость передачи данных 1 гигабит в секунду (Gbps) или более.
Коммутатор для монтажа в стойкуСетевой коммутатор, специально разработанный для установки в стандартную серверную стойку шириной 48,26 сантиметра.
Настольный коммутаторОбычно используется в небольших офисах или домашних условиях, размещается на столе или другой горизонтальной поверхности.
Модульный коммутаторГибкий сетевой коммутатор, позволяющий добавлять различные модули или расширительные карты для дальнейшей настройки и масштабирования.

Маршрутизаторы

Основная задача маршрутизатора – направлять трафик. Маршрутизаторы передают пакеты к месту назначения, прокладывая путь через взаимосвязанные сетевые устройства с использованием различных сетевых топологий. Это интеллектуальные устройства, которые хранят информацию о подключенных к ним сетях. Маршрутизаторы обычно используют списки контроля доступа (access control lists, ACL) для фильтрации трафика; некоторые из них могут даже выполнять функции фаерволов, фильтрующих пакеты.

Маршрутизаторы также разделяют внутренние сети на две или более подсетей и могут быть соединены с другими маршрутизаторами, создавая зоны, которые работают независимо. Маршрутизаторы обеспечивают обмен данными между сетями, используя таблицы с информацией о доступных направлениях (пунктах назначения) и своих прямых подключениях. Маршрутизатор также содержит информацию о маршрутизаторах, к которым он подключен. Он использует эту информацию для пересылки пакетов к любому пункту назначения, о котором он не знает. Маршрутизаторы работают на сетевом уровне модели OSI (уровень 3). Существует два типа маршрутизаторов:

  1. Статический маршрутизатор
  2. Динамический маршрутизатор

Статический маршрутизатор

Статический маршрутизатор использует маршруты, настроенные вручную, для направления сетевого трафика, чтобы обеспечить согласованные, заранее определенные пути передачи пакетов данных без автоматического приспособления к изменениям в сети. Они идеально подходят для небольших сетей.

Динамический маршрутизатор

Динамический маршрутизатор автоматически взаимодействует с другими динамическими маршрутизаторами, чтобы изменять свою таблицу маршрутизации на основе сетевых условий в реальном времени. Он использует протоколы динамической маршрутизации, такие как OSPF, RIP или BGP, для обмена информацией о топологии сети и состоянии соединений с другими маршрутизаторами. Эти протоколы позволяют маршрутизаторам находить оптимальные пути, адаптироваться к изменениям в сети и эффективно перенаправлять трафик. Динамические маршрутизаторы постоянно обновляют свои таблицы маршрутизации, обеспечивая автоматический обход отказов и балансировку нагрузки. Они могут быстро реагировать на сбои в сети или перегрузки, находя альтернативные маршруты. Такая гибкость делает их идеальными для больших, сложных сетей, где ручная настройка была бы нецелесообразной.

Шлюз

Распространенным сетевым устройством, которое используется для соединения сетей, является шлюз. Шлюз соединяет различные сети и обеспечивает связь между ними. Можно описать шлюз как переводчик, который преобразует данные из одного протокола или формата в другой. Это помогает обеспечить совместимость между различными сетевыми средами. Шлюз необходим для коммуникации, которая должна проходить через различные сетевые архитектуры.

Пример шлюза

Типичным примером шлюза является локальная сеть (LAN), которая соединяется с глобальной сетью (WAN) или интернетом. Эти устройства обычно работают на транспортном и сеансовом уровнях модели OSI (уровни 5 и 6). Шлюзы могут также гарантировать функции безопасности, такие как фаерволы, и предлагать функции оптимизации производительности сети.

Броутер

Броутер – это сокращение от «мостовой маршрутизатор» (bridge router). Он сочетает в себе функции моста и маршрутизатора. Благодаря этому он работает на канальном (уровень 2) и сетевом (уровень 3) уровнях модели OSI. Маршрутизатор пересылает пакеты данных на основе MAC-адресов (как мост) и IP-адресов (как маршрутизатор). Сегодня броутеры больше не используются, поскольку большинство сетей используют специализированные маршрутизаторы и коммутаторы.

Сетевая интерфейсная карта

Любое устройство, подключенное к сети, содержит сетевую интерфейсную карту (Network Interface Card, NIC). Эта карта обеспечивает специальное соединение между компьютером и сетью и управляет передачей и приемом данных. Название «карта» происходит от ее первоначальной формы – платы расширения, которую вставляли в слот на материнской плате. Большинство сетевых карт сегодня интегрированы непосредственно в материнскую плату. Они бывают разных типов, в частности:

  • Проводные (например, Ethernet)
  • Беспроводные (например, Wi-Fi)
  • Оптоволоконные

Сетевые карты обычно состоят из нескольких ключевых компонентов:

  • Контроллер для обработки данных
  • Порт для подключения кабеля или приемника
  • Шина интерфейса для подключения к компьютеру
  • Уникальный MAC-адрес для идентификации в сети

Виртуальные сетевые устройства

Облачные вычисления привели к появлению различных сетевых устройств. Использование виртуализированной инфраструктуры (IaaS) охватывает такие типы сетевых устройств, как маршрутизаторы, коммутаторы, фаерволы и интерфейсные карты. Они могут существовать в виде собственной виртуальной машины, управляемой организацией, или быть частью среды, предоставляемой используемым облачным сервисом.

Дополнительные сетевые компоненты

Ниже приведены дополнительные элементы сетевой инфраструктуры:

  • Модемы
  • Сетевые кабели
  • Межсетевые экраны (Файерволы)
  • Беспроводные точки доступа (Wireless Access Points, WAP)
  • Системы обнаружения и предотвращения вторжений (Intrusion Detection & Prevention Systems, IDPS)
  • Устройства виртуальной частной сети (Virtual Private Network, VPN)

Модемы

Модем (сокращенно модулятор-демодулятор) – это устройство, которое преобразует цифровые сигналы в аналоговые сигналы разных частот и передает их в модем в месте приема. Эти сигналы от модема могут передаваться по телефонным линиям, кабельным системам или другим средствам связи. Модем также работает для преобразования входных аналоговых сигналов в цифровые данные. Они обычно используются для облегчения доступа в Интернет клиентам интернет-провайдеров (Internet Service Provider, ISP).

Типы модемов

Существует четыре основных типа модемов:

  1. DSL-модем: Использует телефонные кабели и считается самым медленным соединением.
  2. Кабельный модем: Передает информацию через телевизионные линии быстрее DSL.
  3. Беспроводной модем: Подключает устройства к сети Wi-Fi и полагается на сигналы Wi-Fi поблизости.
  4. Сотовый модем: Позволяет устройству подключаться к интернету через сотовую сеть вместо Wi-Fi или фиксированной связи.

Сетевые кабели

Сетевой кабель – это физический элемент для подключения устройств к компьютерной сети. Наиболее распространенные типы включают:

  • Ethernet-кабели (например, Cat5e, Cat6)
  • Коаксиальные кабели
  • Оптоволоконные кабели.

Эти кабели отличаются по скорости, пропускной способности и максимальному расстоянию передачи сигнала. Ethernet-кабель обычно используется для подключения устройств, таких как компьютеры или камеры, с сетевым коммутатором. Оптоволоконный кабель применяется для подключения маршрутизаторов к магистральным линиям с целью передачи больших объемов трафика. Независимо от типа, все кабели обычно состоят из изолированных проводников, экранирования и разъемов на каждом конце для обеспечения подключения устройств. Все сетевые кабели имеют длину затухания, то есть ограничение на расстояние, на которое они могут передавать цифровой сигнал без усиления. Это расстояние зависит от типа кабеля, его качества и частоты передаваемого сигнала.

Межсетевой экран (Файервол)

Межсетевой экран – это устройство сетевой безопасности, которое устанавливает барьер между вверенными внутренними сетями и недоверенными внешними сетями. Он соединяет несколько частей, которые называются зонами, например, такие как:

  • LAN
  • WAN
  • DMZ

Используя назначенные политики безопасности, они фильтруют трафик, исследуя пакеты данных, проходящие между разными зонами. Интернет, конечно, является самой ненадежной сетью из всех. Файерволы также могут быть размещены во внутренней сети, чтобы изолировать внутренние отделы, в которых хранятся конфиденциальные данные, такие как отдел кадров или финансовый отдел. Межсетевые экраны могут быть аппаратными, программными или комбинированными.

Межсетевые экраны могут использовать списки блокировки, которые позволяют весь трафик, кроме определенных типов. Для более строгой защиты можно применить список разрешений, блокирующий весь трафик, кроме определенного.

Некоторые из наиболее распространенных типов межсетевых экранов:

  • Фильтрация пакетов
  • Проверка состояния
  • Межсетевой экран следующего поколения (NGFW)

Фильтрация пакетов

Действует как контрольная точка сетевого уровня, анализируя пакеты данных по IP-адресу, типу пакета, номеру порта или сетевым протоколам.

Проверка состояния

Анализ данных на сетевом и транспортном уровнях, проверяя IP-адрес источника, IP-адрес назначения, порт источника и порт назначения.

Межсетевой экран следующего поколения (Next-Generation Firewall, NGFW)

Это усовершенствованное устройство сетевой защиты выходит за рамки возможностей традиционного межсетевого экрана и может похвастаться множеством функций безопасности, интегрированных в продукт. Некоторые примеры включают глубокую проверку пакетов, системы предотвращения вторжений (IPS), осведомленность и контроль приложений, а также расширенное обнаружение угроз. NGFW также могут использовать искусственный интеллект для борьбы со сложными угрозами, изучая содержимое пакетов и определяя программы и потенциальные угрозы в трафике.

Беспроводные точки доступа (WAP)

Беспроводная точка доступа (WAP) – это сетевое устройство со встроенной антенной, передатчиком и адаптером. WAP используют сетевой режим беспроводной инфраструктуры для обеспечения точки соединения между беспроводными локальными сетями (WLAN) и проводной сетью Ethernet LAN. WLAN, в сущности, служит точкой соединения между WLAN и стационарной проводной сетью.

Идентификатор набора услуг (SSID) необходим для подключения к беспроводной сети. SID используется для идентификации всех систем, принадлежащих одной сети, и клиентские станции должны быть сконфигурированы с SSID, чтобы пройти аутентификацию на точке доступа. Точка доступа может транслировать SSID, позволяя всем беспроводным клиентам в этой зоне видеть точки доступа SSID. Однако из соображений безопасности точки доступа можно настроить так, чтобы не передавать SSID, то есть администратор должен предоставить клиентским системам SSID вместо того, чтобы разрешить им обнаружить его автоматически. Беспроводные устройства поставляются со стандартными SSID, настройками безопасности, каналами, паролями и именами пользователей. Из соображений безопасности настоятельно рекомендуется изменить эти настройки по умолчанию как можно быстрее, поскольку на многих интернет-сайтах указаны настройки по умолчанию, используемые изготовителями.

В зависимости от размера сети для обеспечения полного покрытия может потребоваться одна или несколько точек доступа. Дополнительные точки доступа позволяют получить доступ к большему числу беспроводных клиентов и расширить радиус действия беспроводной сети. Каждая точка доступа ограничена диапазоном передачи – расстоянием, на котором клиент может находиться от точки доступа, получая при этом приемлемый уровень сигнала и скорость передачи данных. Расстояние зависит от стандарта беспроводной связи, помех и условий окружающей среды между клиентом и точкой доступа. Точки доступа высшего класса имеют мощные антенны, что позволяет увеличивать расстояние, на которое может распространяться беспроводной сигнал.

Существует множество типов точек доступа (WAP), в частности:

  • Автономные точки доступа
  • Точки доступа с централизованным контроллером
  • Облачные точки доступа
  • USB-точки доступа

Автономные точки доступа

Эти независимые устройства обеспечивают беспроводное подключение для клиентов. Эти устройства подходят для малых предприятий или домашних сетей, требующих ограниченного количества точек доступа.

Точки доступа с централизованным контроллером

Эти точки доступа управляются центральным контроллером беспроводной сети, что упрощает администрирование нескольких точек доступа. Они идеально подходят для более разветвленных сетей, где централизованное управление имеет решающее значение для эффективной работы и масштабируемости.

Облачные точки доступа

Они управляются через облачную платформу и предлагают возможности удаленного управления и мониторинга. Они идеально подходят для распределенных сетей и компаний с несколькими сайтами, где централизованное облачное управление обеспечивает эффективный контроль и контроль в разных местах.

USB-точки доступа

USB-точки доступа – это небольшие портативные устройства, которые подключаются к порту USB для создания беспроводной точки доступа. Они полезны для временных настроек, поездок или расширения небольшой домашней сети.

Системы обнаружения и предотвращения вторжений (IDPS)

Система обнаружения и предотвращения вторжений (IDPS) – это инструмент сетевой безопасности, который отслеживает, обнаруживает и предотвращает вредоносные действия и угрозы безопасности в компьютерных сетях.

Ее основные функции заключаются в мониторинге сетевого трафика на предмет подозрительной активности, выявлении потенциальных угроз и принятии мер по предотвращению или смягчению последствий возможных атак. Критически важными компонентами IDPS является система обнаружения вторжений (IDS), которая отслеживает подозрительную активность и извещает о ней, а также система предотвращения вторжений (IPS), которая активно блокирует или предотвращает выявленные угрозы.

Унифицированное управление угрозами (Unified Threat Management, UTM)

Устройство UTM объединяет несколько функций безопасности в одном аппаратном или программном решении. IDPS обычно входит в состав устройств унифицированного управления угрозами (UTM), таких как NGFW.

Устройства виртуальных частных сетей (VPN)

Традиционная виртуальная частная сеть (VPN) – это метод безопасного подключения, используемый удаленными пользователями для подключения к корпоративной сети. VPN-соединение состоит из двух основных компонентов:

  • VPN-сервер (файервол или специальное VPN-устройство).
  • Клиентская программа VPN, установленная на подключенном устройстве.

При соединении создается зашифрованный канал через Интернет, который шифрует все данные, проходящие между устройством VPN-клиентом и корпоративной сетью. Существуют подписки на сторонние VPN-сервисы, которые могут помочь пользователям защитить конфиденциальную информацию, обойти геоограничения и защитить свою личность.

Компоненты сетевой архитектуры

Ниже приведены дополнительные компоненты сетевой архитектуры:

  • Среда передачи данных
  • Протоколы
  • Топология

Среда передачи данных

Среда передачи данных – это физические пути, служащие системой коммуникаций в сети, которой передаются данные. Примерами являются кабели Ethernet, оптоволокно и беспроводные сигналы. Выбор среды передачи данных влияет на скорость, расстояние и надежность передачи данных.

Протоколы

Протоколы – это наборы правил и соглашений, регулирующих обмен данными между сетевыми устройствами. Установление определенного стандарта обеспечивает совместимость между разными продуктами разных производителей. В семействе протоколов на основе IP распространены следующие протоколы для сетевых устройств и управление ими:

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

Протоколы маршрутизации для глобальных сетей (WAN) включают BGP, трансляцию сетевых адресов (NAT), трансляцию портовых адресов (PAT), а также их комбинированное использование. Дополнительно используются методы коммутации, такие как быстрая передача (fast forward) или хранение и передача (store and forward).

Топология

Топология описывает схему и структуру сети, определяя, как соединены между собой различные узлы и устройства. Распространены следующие типы топологий: звезда (star), шина (bus), кольцо (ring) и сетка (mesh). В топологии звезды все сетевые компоненты подключены к центральному узлу. Классический пример – группа настольных компьютеров, подключенных к централизованному коммутатору. Это – самая популярная топология сегодня. Каждая топология имеет свои преимущества и недостатки, которые могут влиять на производительность сети, ее масштабируемость и отказоустойчивость.

Распространенные проблемы в управлении сетевыми устройствами

В современной сети очень много постоянно меняющихся составляющих и многое может пойти не так. Учитывая сложность взаимосвязанных устройств и разнообразие протоколов, управление сетью становится многоаспектной задачей. IT-специалисты должны ориентироваться в среде, где аппаратные сбои, сбои программного обеспечения, проблемы с пропускной способностью и проблемы, связанные с пользователями, могут возникнуть в любой момент.

  • Проблемы физического подключения
  • Неисправные аппаратные устройства
  • Проблемы DNS
  • Проблемы с температурой и вентиляцией
  • Чрезмерное использование мощности
  • Колебания электропитания
  • Перегрузка аккумулятора
Image-for-network-devices-blog-post

Проблемы физического подключения

Проблемы с подключением возникают, когда трафик не может передаваться между двумя точками. Эта проблема может возникнуть из-за поврежденных кабелей, неисправных разъемов или неисправного оборудования, что приводит к перебоям в работе сети, прерывистому соединению, медленной передаче данных и увеличению времени простоя. Хотя проблемы с соединением могут существенно нарушить работу, они часто являются одними из самых простых для устранения.

Неисправные аппаратные устройства

Когда сетевые устройства выходят из строя или работают неоптимально, это может привести к снижению скорости передачи данных, увеличению задержек, потере пакетов и даже полному простою сети. Потеря одного централизованного сетевого компонента может существенно нарушить бизнес-операции и снизить производительность, поэтому интегрированная устойчивость к сбоям сегодня критически важна.

Проблемы DNS

DNS расшифровывается как система доменных имен (Domain Name System). Это иерархическая и распределенная система имен для компьютеров, служб и других ресурсов, подключенных к Интернету или частной сети. Проблемы с DNS могут оказать существенное влияние на функциональность сети, нарушая процессы преобразования доменных имен. Без доступного DNS-сервера нельзя использовать Интернет, проверять электронную почту или даже войти в домен Windows.

Проблемы с температурой и вентиляцией

Серверы и сетевые устройства содержат процессоры, выделяющие много тепла. Перегрев может повредить сетевое устройство, сократить срок службы или вызвать неожиданное выключение. Поэтому помещения, в которых размещается сетевое оборудование, должны иметь надлежащее охлаждение и вентиляцию. Необходимо контролировать температуру в центре обработки данных или шкафу, где хранится оборудование, чтобы предотвратить повышение температуры.

Чрезмерное использование мощности

Чрезмерное использование сети подобно перегруженной автомагистрали в час пик. Когда сетевой трафик превышает рассчитанную пропускную способность, это приводит к цифровой пробке. Эта пробка проявляется в замедлении времени отклика, увеличении задержек и потере пакетов. Пользователи могут столкнуться с буферизацией во время стриминга видео, обрывами VoIP-звонков и медленной работой веб-приложений.

Колебания электропитания

Сеть каждой компании работает благодаря электропитанию. Перепады напряжения могут привести к неустойчивому соединению, потере пакетов и увеличению задержек. Постоянные перепады напряжения также могут сократить срок службы сетевого оборудования, что приведет к увеличению эксплуатационных расходов из-за более частых замен. Использование источников бесперебойного питания (UPS, uninterruptible power supplies), сетевых фильтров и надлежащее обслуживание системы важно для минимизации этих рисков.

Перегрузка аккумулятора

Быстро разряженный аккумулятор приводит к снижению производительности устройств и, со временем, может снизить скорость отклика на сетевое взаимодействие и время подключения к сети. Этот частый цикл отключения и повторного подключения увеличивает нагрузку на сигнал и использование данных, потенциально способствуя перегрузке сети.

Лучшие практики безопасности сетевых устройств

Понимание разных типов сетевых устройств, доступных сегодня, является первым шагом в построении надежной сети. Однако, не менее важно обеспечить безопасность сети, ее эффективную работу и отсутствие уязвимостей со временем. Ниже приведены несколько лучших практик, которые помогут избежать проблем с соединением и безопасностью:

  • Предоставление приоритета поддержке от нескольких вендоров
  • Приоритизация критических оповещений
  • Проактивный мониторинг и устранение неисправностей
  • Улучшение видимости
  • Автоматизация основных задач
  • Выяснение аппаратных зависимостей и процессов
  • Устранение проблем с кабельным подключением
  • Устранение неисправностей портов
  • Проверка перегрузки трафика
  • Регулярное обновление микропрограмм и программного обеспечения
  • Укрепление защиты всех сетевых устройств
  • Внедрение надежного управления пользователями и контроля доступа
  • Использование сегментации и виртуальных локальных сетей
  • Мониторинг аномальной активности
  • Периодическая оценка состояния безопасности

Предоставление приоритета поддержке от нескольких вендоров

Диверсификация отношений с поставщиками является стратегическим подходом для организаций, ищущих оптимальные IT-решения. Избегая привязки к одному вендору, компании могут выбирать лучшие в своем классе продукты и услуги, отвечающие их потребностям и изменениям. Эта стратегия дает организациям больше рычагов для ведения переговоров о конкурентных ценах и более выгодных соглашениях о поддержке, а также для адаптации к изменяющемуся технологическому ландшафту. Она также позволяет компаниям извлекать выгоду от инноваций от разных поставщиков, обеспечивая гибкость и эффективность их IT-операций.

Приоритизация критических оповещений

Сетевые устройства генерируют многочисленные предупреждения, оповещения и файлы логов. Команды IT поддержки нуждаются в методе фильтрации этого потока и идентификации важных событий. Приоритизация критических оповещений необходима для того, чтобы обеспечить быстрое и эффективное решение наиболее важных проблем, сокращая время на их выявление и устранение.

Проактивный мониторинг и устранение неисправностей

Проактивный подход означает избегание потенциальных сетевых проблем, а не реагирование на них после их возникновения. Предвидя потенциальные проблемы заранее, можно избежать разрушительных простоев, ограничений в производительности и инцидентов с безопасностью. Такой подход позволяет оптимизировать сетевые ресурсы, улучшить взаимодействие с пользователями, поддерживать соответствие нормативным требованиям и повысить устойчивость сети.

Улучшение видимости

Под покровом современной ІТ-сети многое происходит, требуется видимый доступ ко всему этому, чтобы эффективно управлять ею. Чем больше видимости, тем легче выявлять и устранять проблемы. Также невозможно защитить то, что не видно. Видимость всех областей сети позволяет выявлять подозрительные действия и потенциальные угрозы на ранних стадиях, сокращая среднее время реагирования на потенциальные угрозы, также известное как MTTR. Видимость помогает планировать пропускную способность и распределять сетевые ресурсы для удовлетворения текущих и будущих потребностей.

Автоматизация основных задач

Автоматизация гарантирует, что стандартные процедуры и повторяющиеся процессы выполняются каждый раз в установленном, последовательном порядке. Автоматизация ручных рутинных задач уменьшает количество человеческих ошибок и экономит время ІТ-персонала, который можно направить на выполнение более важных задач. Автоматизация может обеспечить значительную экономию средств в долгосрочной перспективе.

Выяснение аппаратных зависимостей и процессов

Поскольку сеть зависит от многих различных компонентов, она может напоминать ряд домино: если одно устройство выходит из строя, другие могут быстро выйти из строя тоже. Результатом могут быть каскадные проблемы с производительностью и сбои работы всей сети. Понимание зависимостей сетевых приложений и рабочих нагрузок позволяет командам поддержки проактивно выявлять и решать незначительные проблемы до того, как они перерастут в более серьезные.

Устранение проблем с кабельным подключением

Неисправные кабели могут привести к прерыванию соединения, медленной передаче данных и полному отключению сети. Своевременное выявление и разрешение этих проблем уменьшает вероятность сбоев в работе сети. В большинстве случаев замена кабелей является простым решением.

Устранение неисправностей портов

Выключить неисправность порта легко, просто подключив кабель к другому порту. Это быстрое действие может немедленно исключить или подтвердить проблему, связанную с конкретным портом. Если проблема связана с портом, следующим шагом будет проверка конфигурации портов с помощью интерфейса управления коммутатором. Неверное назначение VLAN является типичным примером неправильной конфигурации порта. Иногда проблема может быть связана с аппаратным обеспечением, что может означать, что требуется его замена.

Проверка перегрузки трафика

Сетевые администраторы должны выявлять потенциальные места, где трафик скапливается и превышает пропускную способность. Использование инструментов сетевого мониторинга позволит им обнаружить необычные всплески или продолжительное увеличение сетевого трафика. Стабильно высокая загруженность сетевых соединений часто указывает на необходимость увеличения пропускной способности.

Регулярное обновление микропрограмм и программного обеспечения

Все устройства нуждаются в регулярных обновлениях, чтобы очистить их от ошибок и продолжать работать должным образом. Сетевые устройства нуждаются в частых обновлениях, поскольку хакеры постоянно придумывают новые способы проникновения в сеть и похищения информации. Проверка обновлений прошивки и программного обеспечения важна для поддержания рабочей инфраструктуры на полную мощность.

Укрепление защиты всех сетевых устройств

Часто стандартные конфигурации сетевых устройств слишком многое разрешают, что увеличивает риск проникновения злоумышленников в сеть. Следует следить за тем, чтобы настройки каждого устройства соответствовали протоколам и отраслевым стандартам. Следует отключить все ненужные функции, службы и порты и требовать надежные пароли для аутентификации.

Внедрение надежного управления пользователями и контроля доступа

Необходимо ввести принцип наименьших привилегий, чтобы ограничить права доступа пользователей к минимуму, необходимому для выполнения их должностных обязанностей. Такой подход ограничивает доступ авторизованных пользователей к конфиденциальным данным и сетям, снижая риск несанкционированных действий или утечки данных. Ведение списков доступа и использование средств контроля помогает убедиться, что никто не попадает туда, куда не должен. В идеале, постоянные привилегированные аккаунты следует заменить доступом «just-in-time», чтобы повысить уровень безопасности.

Использование сегментации и виртуальных локальных сетей

Сегментация сети создает подсети в более широкой сети, чтобы не допустить нежелательных посетителей к конфиденциальным файлам. Это помогает уменьшить зону поражения кибератаки и дает сотрудникам службы безопасности больше времени для реагирования и смягчения ее последствий. Внедрение виртуальной локальной сети (VLAN) обеспечивает доступ к сегментированной сети только определенным устройствам для дополнительной защиты.

Мониторинг аномальной активности

Хотя аномальная или подозрительная активность может свидетельствовать о злонамеренной деятельности, часто она является критическим сигналом о том, что может произойти что-то зловещее. Именно здесь в игру вступает постоянный мониторинг сетевой активности. Определение того, что является «нормальным» поведением в сети, является ключевым. Это достигается путем ведения исчерпывающих журналов всех пользователей и устройств в течение определенного времени. После установки базовых паттернов поведения появится возможность более эффективно выявлять и противодействовать подозрительным действиям, отклоняющимся от установленных шаблонов.

Периодическая оценка состояния безопасности

Регулярный аудит сетевой инфраструктуры может производиться как собственными силами, так и внешней стороной, специализирующейся на этих функциях. Регулярная оценка безопасности является не только лучшей практикой, но и часто требуется различными регуляторными или отраслевыми фреймворками, такими как HIPAA или GDPR.

Как Netwrix может помочь

Netwrix Auditor обеспечивает полную видимость сетевых устройств. Он автоматизирует аудит изменений конфигурации, отслеживает входы на устройства удаленного доступа и подозрительные IP-адреса, а также сканирует угрозы безопасности и неисправности устройств с единой платформы. С помощью Netwrix Auditor появляется возможность повысить уровень непрерывности бизнеса и легко отслеживать угрозы сетевой безопасности.

Вывод

От маршрутизаторов и коммутаторов до межсетевых экранов и точек доступа – каждое устройство в сети играет немаловажную роль. Правильное управление этими устройствами позволяет оптимизировать производительность сети и быстро устранять неполадки. Всестороннее понимание структуры сети облегчит развитие по мере того, как изменяются бизнес и потребности организации. ІТ-команды также должны придерживаться лучших практик в управлении и защите сети. Предоставляя приоритет знаниям и навыкам в этой сфере, ІТ-специалисты могут гарантировать, что их сети будут оставаться устойчивыми и быстро реагировать.

Подписаться на новости