Учебное пособие - Пенза: ПГУАС, 2012. - 344 с.
ISBN 978-5-9282-0804-2 Данное пособие состоит из трех частей, каждая из которых содержит краткие основные теоретические сведения и методику выполнения лабораторных практикумов по отдельным разделам изучаемой дисциплины. Может быть использовано студентами других специальностей при изучении аналогичных дисциплин. Пособие предполагает использование технологии виртуальных машин, позволяющей существенно повысить эффективность учебного процесса, и посвящено изучению возможностей технологии виртуальных машин, а также методов создания и администрирования компьютерных сетей, установки и администрирования сетевых приложений.
Учебное пособие подготовлено на кафедре «Информационные системы и компьютерное моделирование» и предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 230100 «Информатика и вычислительная техника» и «Информационные системы», всех форм обучения. Предисловие
Введение
Изучение возможностей технологии виртуальных машин
Основы технологии виртуальных машин
Общая характеристика технологии виртуальных машин
Краткий обзор возможностей систем виртуализации
СВМ компании Vmware
Microsoft Virtual PC
Parallels Workstation и Parallels Desktop for Mac
VirtualBox
Что выбрать в качестве системы виртуализации?
Основные области применения виртуальных машин
Применение ВМ в реальных компьютерных сетях
Применение ПО виртуальной инфраструктуры
Проектирование компьютерных систем и ПО
Виртуальные машины в учебном процессе
Вопросы для контроля
Лабораторная работа. Изучение среды СВМ VMWare Workstation
Инсталляция VMWare Workstation и контейнеров для ВМ
Установка VMware
Создание контейнеров для ВМ
Знакомство с системой BIOS
Для чего нужна BIOS?
Роль BIOS при загрузке ПК
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методики инсталляции операционных систем в среде СВМ VMware Workstation
Характеристика дистрибутивов с ОС Linux
Требования к компьютеру
Дистрибутивы ОС Linux
Инсталляция ОС Linux в СВМ VMWare Workstation
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение среды СВМ VirtualBox
Инсталляция VirtualBox и создание контейнеров для ВМ
Инсталляция VirtualBox
Создание контейнера ВМ в среде VirtualBoxдля ОС Windows 7 с возможностью дальнейшей установки ОС Linux
Установка ОС Windows 7 в контейнер ВМ
Настройка ОС Windows 7 в контейнере ВМ
Создание общих папок
Установка драйверов
Установка ОС Linux на ВМ с ОС Windows 7
Инсталляция ОС Linux
Настройка ОС Linux в контейнере ВМ
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Изучение методов создания и администрирования компьютерных сетей на виртуальных машинах
Типовая структура сетей и алгоритм их функционирования
Компьютерные сети с точки зрения обслуживания
Сетевые протоколы
Периферия компьютерных сетей
Службы с установлением и без установления соединения
Ядро компьютерных сетей
Коммутация каналов и коммутация пакетов
Стек протоколов Интернета
Прикладной уровень
Транспортный уровень
Сетевой уровень
Канальный уровень
Физический уровень
Вопросы для контроля
Лабораторная работа. Изучение подсистемы управления сетями в СВМ VMWare Workstation на примере простой сети
Общая характеристика конфигурации локальных сетей
Адресация компьютеров в IP версии 4
Сетевая маска
Групповые адреса
Зарезервированные адреса
Ограниченный адрес отправителя
Подсистема VMWare Workstation, управляющая сетями
Общая характеристика подсистемы
Настройка виртуальных сетей в Virtual Network Editor
Подключение виртуальных машин к подсетям
Создание локальной сети на основе ОС Windows в среде виртуальных машин
Диагностика созданной модели сети
Контроль настройки протокола IP компьютера.
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методики создания и настройки сети с удаленной загрузкой ОС Windows
Основные свойства сетей с удаленной загрузкой ОС
Описание процесса удаленной загрузки ОС
Создание модели сети с удаленной загрузки ОС в СВМ
Старт сервисов BXP
Работа в среде Ardence Administrator
Основные функции Ardence Administrator
Конфигурирование Ardence Administrator
Создание загрузочного образа
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов создания и настройки комплекса компьютерных подсетей
Общая характеристика комплекса подсетей
Создание комплекса подсетей с маршрутизатором на основе ОС Linux в среде виртуальных машин
Алгоритм создания сети
Алгоритм создания маршрутизатора на основе ОС Linux
Настройка маршрутизатора на основе ОС Linux
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов создания и настройки комплекса неоднородных компьютерных подсетей
Общие сведения
Создание комплекса неоднородных подсетей
Конфигурация сети
Алгоритм настройки комплекса подсетей
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение компьютерных сетей с динамической маршрутизацией в среде СВМ Sun VirtualBox
Основы реализации динамической маршрутизации
Основные сведения о динамической маршрутизации
Дистанционно-векторный протокол RIP
Виртуальная сеть с динамической маршрутизацией
Создание виртуальной сети в СВМ Sun VirtualBox
Введение в сетевые режимы Sun VirtualBox
Реализация модели сети в среде СВМ VirtualBox
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов создания и настройки модели виртуальной частной сети VPN в среде виртуальных машин
Общая характеристика технологии VPN
Уровни реализации
Структура VPN
Классификация VPN
Особенности OpenVPN.
Описание модели сети VPN и основных ее настроек
Установка и настройка OpenVPN
Установка OpenVPN
Создание OpenVPN-сервера
Настройка VPN-клиентов для ОС OpenSUSE Linux
Настройка VPN-клиентов для ОС Windows XP
Запуск OpenVPN
Основные команды OpenVPN
Настройка межсетевого экрана Firewoll
Команды и спецификации правил в Iptables
Методика настройки межсетевого экрана.
Реализация правил фильтрации пакетов в модели сети
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Изучение методов установки и администрирования сетевых приложений на виртуальных машинах
Сетевые приложения
Протоколы прикладного уровня
Принципы работы протоколов прикладного уровня
Клиентская и серверная стороны приложения
Взаимодействие процессов через сеть
Адресация процессов
Службы, необходимые приложению
Web-хостинг
Унифицированные указатели ресурсов
Вопросы для контроля
Лабораторная работа. Изучение службы DNS
Общая характеристика службы DNS
Иерархия имен доменов
Имена DNS
Типы, конфигурационные файлы и ПО DNS-серверов
Основные типы DNS-серверов
Программное обеспечение BIND
Функции распознавания имен
Выполнение запросов из командной строки
Установка DNS-сервера
Настройка сетевых параметров
Файл /etc/hosts
Файл /etc/host.conf
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Установка и настройка службы DNS
Настройка клиента BIND
Конфигурирование распознавателя
Тестирование распознавателя
Конфигурирование сервера BIND
Конфигурационные файлы сервера BIND
Конфигурирование первичного DNS-сервера
База данных DNS
Записи о ресурсах
Запись SOA
Запись NS
Запись А
Запись PTR
Запись MX
Запись CNAME
Запись SRV
Запись ТХТ
Пример конфигурации собственного домена
Файл /etc/named/firma.ru
Файл /var/named/firma
Файл /var/named/firma. rev
Настройка вторичного DNS-сервера
Кэширующие DNS-серверы
Файл /etc/named.conf
Файл /var/lib/named/
127.0.0.zone
Описание модели службы DNS
Разработка компонент сетевой службы DNS
Алгоритм настройки службы DNS в модели сети
Модель службы DNS для сети с выходом в Интернет
Настройка DNS с помощью утилиты yast.
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов установки и использования Web-сервера
Основы Web-приложений
Принцип работы HTTP протокола
Постоянные и непостоянные соединения
Формат HTTP-сообщения
Установка и настройка web-сервера
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов установки и использования FTP-сервера
Передача файлов по протоколу FTP
FТР-серверы
Сообщения сервера
Передача файлов
Наиболее популярные FТР-серверы. Пакет vsftpd
FТР-клиенты
Установка и настройка FTP-сервера
Основные методы обслуживания запросов клиентов в сетевых приложениях
Настройка FTP-сервера
Установка и настройка FТР-клиента
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Создание модели сети с компонентами электронной почты
Электронная почта. Общие сведения
Протокол SMTP
Команды и коды возврата протокола SMTP
Сравнение SMTP и HTTP
Форматы сообщений электронной почты и MIME
MIME-расширение для кодировки, отличной от ASCII
Принимаемые сообщения
Протоколы доступа к электронной почте
Протокол РОРЗ
Протокол IMAP
Электронная почта с web-интерфейсом
Виртуальная сеть с ПО ЭП
Краткая характеристика ПО ЭП
Модель сети с ЭП
Установка и настройка SMTP-серверов
Программа postfix
Установка и настройка программ доступа к почте
Установка РОРЗ
Установка почтового клиента с графическим интерфейсом
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Заключение
Библиографический список
ISBN 978-5-9282-0804-2 Данное пособие состоит из трех частей, каждая из которых содержит краткие основные теоретические сведения и методику выполнения лабораторных практикумов по отдельным разделам изучаемой дисциплины. Может быть использовано студентами других специальностей при изучении аналогичных дисциплин. Пособие предполагает использование технологии виртуальных машин, позволяющей существенно повысить эффективность учебного процесса, и посвящено изучению возможностей технологии виртуальных машин, а также методов создания и администрирования компьютерных сетей, установки и администрирования сетевых приложений.
Учебное пособие подготовлено на кафедре «Информационные системы и компьютерное моделирование» и предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 230100 «Информатика и вычислительная техника» и «Информационные системы», всех форм обучения. Предисловие
Введение
Изучение возможностей технологии виртуальных машин
Основы технологии виртуальных машин
Общая характеристика технологии виртуальных машин
Краткий обзор возможностей систем виртуализации
СВМ компании Vmware
Microsoft Virtual PC
Parallels Workstation и Parallels Desktop for Mac
VirtualBox
Что выбрать в качестве системы виртуализации?
Основные области применения виртуальных машин
Применение ВМ в реальных компьютерных сетях
Применение ПО виртуальной инфраструктуры
Проектирование компьютерных систем и ПО
Виртуальные машины в учебном процессе
Вопросы для контроля
Лабораторная работа. Изучение среды СВМ VMWare Workstation
Инсталляция VMWare Workstation и контейнеров для ВМ
Установка VMware
Создание контейнеров для ВМ
Знакомство с системой BIOS
Для чего нужна BIOS?
Роль BIOS при загрузке ПК
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методики инсталляции операционных систем в среде СВМ VMware Workstation
Характеристика дистрибутивов с ОС Linux
Требования к компьютеру
Дистрибутивы ОС Linux
Инсталляция ОС Linux в СВМ VMWare Workstation
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение среды СВМ VirtualBox
Инсталляция VirtualBox и создание контейнеров для ВМ
Инсталляция VirtualBox
Создание контейнера ВМ в среде VirtualBoxдля ОС Windows 7 с возможностью дальнейшей установки ОС Linux
Установка ОС Windows 7 в контейнер ВМ
Настройка ОС Windows 7 в контейнере ВМ
Создание общих папок
Установка драйверов
Установка ОС Linux на ВМ с ОС Windows 7
Инсталляция ОС Linux
Настройка ОС Linux в контейнере ВМ
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Изучение методов создания и администрирования компьютерных сетей на виртуальных машинах
Типовая структура сетей и алгоритм их функционирования
Компьютерные сети с точки зрения обслуживания
Сетевые протоколы
Периферия компьютерных сетей
Службы с установлением и без установления соединения
Ядро компьютерных сетей
Коммутация каналов и коммутация пакетов
Стек протоколов Интернета
Прикладной уровень
Транспортный уровень
Сетевой уровень
Канальный уровень
Физический уровень
Вопросы для контроля
Лабораторная работа. Изучение подсистемы управления сетями в СВМ VMWare Workstation на примере простой сети
Общая характеристика конфигурации локальных сетей
Адресация компьютеров в IP версии 4
Сетевая маска
Групповые адреса
Зарезервированные адреса
Ограниченный адрес отправителя
Подсистема VMWare Workstation, управляющая сетями
Общая характеристика подсистемы
Настройка виртуальных сетей в Virtual Network Editor
Подключение виртуальных машин к подсетям
Создание локальной сети на основе ОС Windows в среде виртуальных машин
Диагностика созданной модели сети
Контроль настройки протокола IP компьютера.
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методики создания и настройки сети с удаленной загрузкой ОС Windows
Основные свойства сетей с удаленной загрузкой ОС
Описание процесса удаленной загрузки ОС
Создание модели сети с удаленной загрузки ОС в СВМ
Старт сервисов BXP
Работа в среде Ardence Administrator
Основные функции Ardence Administrator
Конфигурирование Ardence Administrator
Создание загрузочного образа
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов создания и настройки комплекса компьютерных подсетей
Общая характеристика комплекса подсетей
Создание комплекса подсетей с маршрутизатором на основе ОС Linux в среде виртуальных машин
Алгоритм создания сети
Алгоритм создания маршрутизатора на основе ОС Linux
Настройка маршрутизатора на основе ОС Linux
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов создания и настройки комплекса неоднородных компьютерных подсетей
Общие сведения
Создание комплекса неоднородных подсетей
Конфигурация сети
Алгоритм настройки комплекса подсетей
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение компьютерных сетей с динамической маршрутизацией в среде СВМ Sun VirtualBox
Основы реализации динамической маршрутизации
Основные сведения о динамической маршрутизации
Дистанционно-векторный протокол RIP
Виртуальная сеть с динамической маршрутизацией
Создание виртуальной сети в СВМ Sun VirtualBox
Введение в сетевые режимы Sun VirtualBox
Реализация модели сети в среде СВМ VirtualBox
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов создания и настройки модели виртуальной частной сети VPN в среде виртуальных машин
Общая характеристика технологии VPN
Уровни реализации
Структура VPN
Классификация VPN
Особенности OpenVPN.
Описание модели сети VPN и основных ее настроек
Установка и настройка OpenVPN
Установка OpenVPN
Создание OpenVPN-сервера
Настройка VPN-клиентов для ОС OpenSUSE Linux
Настройка VPN-клиентов для ОС Windows XP
Запуск OpenVPN
Основные команды OpenVPN
Настройка межсетевого экрана Firewoll
Команды и спецификации правил в Iptables
Методика настройки межсетевого экрана.
Реализация правил фильтрации пакетов в модели сети
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Изучение методов установки и администрирования сетевых приложений на виртуальных машинах
Сетевые приложения
Протоколы прикладного уровня
Принципы работы протоколов прикладного уровня
Клиентская и серверная стороны приложения
Взаимодействие процессов через сеть
Адресация процессов
Службы, необходимые приложению
Web-хостинг
Унифицированные указатели ресурсов
Вопросы для контроля
Лабораторная работа. Изучение службы DNS
Общая характеристика службы DNS
Иерархия имен доменов
Имена DNS
Типы, конфигурационные файлы и ПО DNS-серверов
Основные типы DNS-серверов
Программное обеспечение BIND
Функции распознавания имен
Выполнение запросов из командной строки
Установка DNS-сервера
Настройка сетевых параметров
Файл /etc/hosts
Файл /etc/host.conf
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Установка и настройка службы DNS
Настройка клиента BIND
Конфигурирование распознавателя
Тестирование распознавателя
Конфигурирование сервера BIND
Конфигурационные файлы сервера BIND
Конфигурирование первичного DNS-сервера
База данных DNS
Записи о ресурсах
Запись SOA
Запись NS
Запись А
Запись PTR
Запись MX
Запись CNAME
Запись SRV
Запись ТХТ
Пример конфигурации собственного домена
Файл /etc/named/firma.ru
Файл /var/named/firma
Файл /var/named/firma. rev
Настройка вторичного DNS-сервера
Кэширующие DNS-серверы
Файл /etc/named.conf
Файл /var/lib/named/
127.0.0.zone
Описание модели службы DNS
Разработка компонент сетевой службы DNS
Алгоритм настройки службы DNS в модели сети
Модель службы DNS для сети с выходом в Интернет
Настройка DNS с помощью утилиты yast.
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов установки и использования Web-сервера
Основы Web-приложений
Принцип работы HTTP протокола
Постоянные и непостоянные соединения
Формат HTTP-сообщения
Установка и настройка web-сервера
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Изучение методов установки и использования FTP-сервера
Передача файлов по протоколу FTP
FТР-серверы
Сообщения сервера
Передача файлов
Наиболее популярные FТР-серверы. Пакет vsftpd
FТР-клиенты
Установка и настройка FTP-сервера
Основные методы обслуживания запросов клиентов в сетевых приложениях
Настройка FTP-сервера
Установка и настройка FТР-клиента
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа. Создание модели сети с компонентами электронной почты
Электронная почта. Общие сведения
Протокол SMTP
Команды и коды возврата протокола SMTP
Сравнение SMTP и HTTP
Форматы сообщений электронной почты и MIME
MIME-расширение для кодировки, отличной от ASCII
Принимаемые сообщения
Протоколы доступа к электронной почте
Протокол РОРЗ
Протокол IMAP
Электронная почта с web-интерфейсом
Виртуальная сеть с ПО ЭП
Краткая характеристика ПО ЭП
Модель сети с ЭП
Установка и настройка SMTP-серверов
Программа postfix
Установка и настройка программ доступа к почте
Установка РОРЗ
Установка почтового клиента с графическим интерфейсом
Вопросы для контроля
Порядок выполнения работы
Заключение
Библиографический список