Обслуживание серверов компьютерных сетей

Сервер – это некая система (устройство), выполняющий функции для других (клиентов). Без клиентов смысла существования сервера нет, поэтому любые задачи всегда выполняются в связке клиент-сервер [1]. В качестве главной задачи, возлагаемой на сервера, является выполнение таких функций, которые выгоднее выполнять оптом (сразу в большом объеме), чем отдельно каждым клиентом. И несмотря на то, что понятие сервера получило распространение с развитием IT технологий, его суть была реализована задолго до этого во многих отраслях народного хозяйства. В некоторых случаях сервер является не только более эффективным способом решения задачи, но и единственно возможным, например, почтовый сервер связывает между собой все электронные ящики и позволяет письмам достигать адресата, сервер для сайта позволяет открывать страницы из любой точки Интернета и так далее [2]. На сегодняшний день появилось большое количество серверов разного применения, для комфортабельной работы нужны изучить типы серверов компьютерных сетей и дать четкое определение каждого сервера в отдельности [3]. 7 Основными и наиболее распространёнными моделями сетевых серверов являются: — Web – сервер, — Сервер электронной почты, — FTP – сервер, — Identity Server. Web - сервер - это сервер, принимающий HTTP-запросы от клиентов, обычно веб-браузеров, и выдающий им HTTP-ответы, как правило, вместе с HTML-страницей, изображением, файлом, медиа-потоком или другими данными [4]. Веб-сервером называют как программное обеспечение, выполняющее функции веб-сервера, так и непосредственно компьютер, на котором это программное обеспечение работает [4]. Клиент, которым обычно является веб-браузер, передаёт веб-серверу запросы на получение ресурсов, обозначенных URL-адресами. Ресурсы — это HTML-страницы, изображения, файлы, медиа-потоки или другие данные, которые необходимы клиенту. В ответ веб-сервер передаёт клиенту запрошенные данные. Этот обмен происходит по протоколу HTTP. Общий пример Web – сервера изображен на рисунке 1.1. Рисунок 1.1 – Общий пример Web – сервера* *Источник: [4] 8 Сервер электронной почты – это компьютерная программа, которая передаёт сообщения от одного компьютера к другому. Обычно почтовый сервер работает в фоновом режиме, а пользователи имеют дело с другой программой — клиентом электронной почты [5]. Почтовый сервер отправителя взаимодействует с почтовым сервером получателя (напрямую или через промежуточный сервер — релей). На почтовом сервере получателя сообщение попадает в почтовый ящик посредством агента доставки сообщений MDA. MDA может быть частью POP/IMAP сервера, частью SMTP сервера, или отдельным ПО [5]. Для финальной доставки полученных сообщений используется не SMTP, а другой протокол — часто POP3 или IMAP — который также поддерживается большинством почтовых серверов. Хотя в простейшей реализации MTA достаточно положить полученные сообщения в личный каталог пользователя в файловой системе центрального сервера. Почтовый сервер изображен на рисунке 1.2. Рисунок 1.2 - Почтовый сервер* *Источник: [5] 9 FTP – сервер – это сервер, работающий по File Transfer Protocol (протоколу передачи файлов) или, сокращенно, FTP. Этот протокол был разработан еще в 1971, задолго до появления HTTP. Он предусматривал обмен сообщениями с определённым заголовком между сервером и клиентом. С того времени он изменился практически до неузнаваемости – было введено множество новых команд, для передачи информации стало выделяться отдельное соединение [6]. Сервер FTP имеет свои особенности: — необходимость аутентификации, — возможность осуществлять различные операции с файловой системой, — использует отдельный канал для каждого соединения, — возможно указание типов передаваемых файлов посредством MIME заголовков, — поддерживает два режима передачи данных: текстовый и двоичный (бинарный), — сессионный режим работы. Пример сервера FTP изображен на рисунке 3. Рисунок 1.3 – Пример сервера FTP* *Источник: [6] 10 Identity Server – это открытый стандарт децентрализованной системы аутентификации, предоставляющей пользователю возможность создать единую учётную запись для аутентификации на множестве не связанных друг с другом интернет-ресурсов, используя услуги третьих лиц. Базовой функцией Identity Serverа является предоставление портативного, клиент-ориентированного, цифрового идентификатора для свободного и децентрализованного использования [7]. Стандарт описывает процесс коммуникации интернет-ресурсов (Relying Parties), требующих аутентификации, и провайдеров OpenID (OpenID Providers). Существует несколько OpenID-провайдеров, которые предоставляют хостинг OpenID URL. Аутентификацию OpenID используют в том числе Google, Yahoo!, AOL, LiveJournal, MySpace, IBM, Steam и Orange. Расширение стандарта (the OpenID Attribute Exchange) облегчает передачу пользовательских данных, таких как имя или пол, от OpenID-провайдера до Интернет-ресурса [8]. Identity Server изображен на рисунке 1.4. Рисунок 1.4 - Identity Server* *Источник: [8] 11 1.2 Обзор видов неисправностей, отказов работы серверов и методы их поиска и устранения Основной проблемой всех серверов на данный момент являются технические и программные неисправности, для быстрого устранения данных проблем необходимо изучить виды неисправностей, а также причины отказов работы серверов [9]. Основными видами неисправностей являются: — отключение сервера, — проблемы с загрузкой файлов сервера, — проблемы загрузки самого сервера, — снижение скорости обработки данных, — снижение быстродействия сервера, — ошибки внутри самой операционной системы, — ошибки в конфигурации сетевого сервера, — ежеминутная перезагрузка сетевого сервера. Отключение сервера является одной из самых распространённых проблем в сфере предоставления услуг через Internet с помощью серверов [10]. Сперва нужно понять является ли отключение кратковременным и стабильным либо хаотичным и на долгое время. В случае с кратковременным отключением нужно проверить качество соединения между блоком питания, кабелем от сети электропитания, а также саму сеть электропотребления. В случае проблемы непосредственно с сетью электропитания необходимо установить источник бесперебойного питания [11]. 12 Источник бесперебойного питания (ИБП) изображен на рисунке 1.5. Рисунок 1.5 – Источник бесперебойного питания для сервера* *Источник: [11] Также одной из немаловажных проблем с которой сталкиваются специалисты, которые занимаются техническим обслуживанием серверов является проблема с загрузкой файлов сервера. Данная проблема является следствием установки внутрь сервера некачественных носителей информации, либо же жестких дисков (HDD) [12]. Ошибка загрузки может произойти по множеству причин. Когда происходит ошибка загрузки, может появится сообщение об ошибке на панели загрузок в нижней части браузера. Более длинные сообщение могу появиться на странице загрузок. Ниже на таблице 1 приведены основные ошибки сетевого сервера. Таблица 1 – Основные ошибки загрузки файлов сервера* Сообщение с ошибкой Описание и дополнительная информация Обнаружен вирус (Virus Detected) Антивирусный софт обнаружил вирус. Вероятно файл содержит вирус , в результате файл, который пытались загрузить, не был скачан(отстранен) . Заблокирован (Blocked) Файл был заблокирован настройками безопасности. В результате файл был отстранен от скачивания Windows Attachment Manager`ом. 13 Продолжение таблицы 1 – Основные ошибки загрузки файлов сервера Сканирование на вирусы провалилось (Virus Scan Failed) Антивирус не смог проверить файл. В результате файл был отклонен windows attachment manager`ом. Недостаточно прав (Insufficient Permissions) Нет возможности сохранить файл т.к. нет необходимых прав. Поменяйте директорию загрузки. У вас нет необходимых прав, либо какое-то другое приложение (обычно антивирус) запретил доступ к загрузке Google Chrome. Ошибка сети (Network Error) Неизвестная сетевая ошибка. Проблема с сетью во время загрузки. Попробуйте позже загрузить файл. Ошибка загрузки (Download Error) Произошла ошибка во время загрузки. Попробуйте позже. Не существует файла (No File) Сервер не может найти файл. Файл, который пытаетесь загрузить не существует на сервере. Проблема с сервером (Server Problem) Неизвестная ошибка сервера. *Источник: Составлено автором Загрузка сервера не всегда может осуществляться правильно, так как в любой технике, не исключая и сетевые сервера может произойти сбой либо же ошибка. Существует вероятность, что после переноса дисков со сбойного сервера на резервный перестанет работать сеть на сервере. Это обычно происходит в случае использования операционных систем семейства Linux, например, Debian или Ubuntu [12]. Дело в том, что при первоначальной установке операционной системы, MAC-адреса сетевых карт записываются в специальный файл, расположенный по адресу: /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules. При старте операционной системы этот файл сопоставляет имена интерфейсов MAC-адресам. При замене сервера на резервный, MAC-адреса сетевых интерфейсов уже не совпадают, что и приводит к неработоспособности сети на сервере [13]. 14 Для решения проблемы необходимо удалить указанный файл и перезапустить сетевой сервис, либо перезагрузить сервер. Операционная система, не найдя этого файла, автоматически сгенерирует аналогичный и сопоставит интерфейсы уже с новыми MAC-адресами сетевых карт. Снижение скорости обработки данных является следствием долгого использования жестких дисков, без технического обслуживания и осмотра комплектующих. На сегодняшний день жесткие диски имеют определенные сертификаты качества [14]. Сертификат 80 PLUS – часть принятого в 2007 году стандарта энергосбережения Energy Star 4.0. Присутствие у блока питания одного из уровней сертификации подразумевает его соответствие определенным нормативам энергопотребления. КПД блока питания (отношение его выходной мощности к потребляемой) должен быть не менее 80% (при 20%, 50% и 100% нагрузки относительно номинальной мощности БП. Причем требования к КПД возрастают с повышением уровня сертификата соответственно, чем выше уровень сертификации, тем энергоэффективнее блок питания. Ниже в таблице 2 приведены ровни сертификации [15,16,17]. Таблица 2 – основные уровни сертификации* Вид сертификации Эффективность блока питания при проценте от номинальной нагрузки. Silver 20% = 85% 50% = 89% 100% = 85% Titanium 10% = 90% 20% = 94% 50% = 96% 100% = 91% Standart 20% = 80% 50% = 80% 100% = 80% 15 Продолжение таблицы 2 – основные уровни сертификации Bronze 20% = 81% 50% = 85% 100% = 81% Gold 20% = 88% 50% = 92% 100% = 88% Platinum 20% = 90% 50% = 94% 100% = 91% *Источник: [15,16,17]. Распространенным пунктом для изучения является ошибка внутри самой операционной системы. Самые частые причины медленной или заторможенной работы сети — перегрузка серверов или их недостаточная мощность, неправильная настройка сетевых коммутаторов и маршрутизаторов, перегрузка сетевого трафика (пробка) в сегменте с низкой пропускной способностью, постоянная потеря пакетов. Сложные, многоуровневые приложения могут страдать от недостаточной производительности, когда любой из серверов в иерархии уровней вызывает задержки. Исследование поведения таких многоуровневых приложений и составление полной схемы их работы, где учитывались бы все взаимные влияния, очень сложны. Для этого нужно определить, затрагивает ли проблема одну рабочую станцию, небольшую группу станций (проблема коллизионного домена, включая конкретный порт на сетевом коммутаторе) либо множество станций (проблема широковещательного домена или даже взаимосвязанных сетей). Путем опроса соседних пользователей нужно выяснить, не сталкивались ли они с похожими сбоями сети в целом или отдельных приложений. 16 Также необходимо уточнение, в какое время дня случаются инциденты, не происходит ли это в ответ на выполнение какого-либо запроса, не наблюдались ли другие события и не производились ли поблизости действия, внешне не связанные с наблюдавшимся сбоем. Распространенным пунктом для изучения является ошибка в конфигурации сетевого сервера [18]. При неправильной конфигурации сетевого сервера возможны частые сбои, неправильная работа сервера. — Основными ошибками являются: — дублирующиеся IP – адреса, — исчерпание IP – адресов, — проблемы с DNS, — подключение лишь одного компьютера к сети, — невозможно подключение к локальному файлу или принтеру, — локальная сеть не может подключиться к интернету, — низкая скорость интернета. Дублирующиеся IP - адреса: в этом часто виноваты настройки DHCP основного маршрутизатора, установленного по умолчанию. Возможно, DHCP пытается назначить новому устройству адрес в начале используемой подсети, и другое устройство может уже занимать эти адреса с низким номером со статическими IP-адресами. Если специалист только что добавил новое устройство или сервер в свою сеть, он может иметь собственный DHCP-сервер. Необходимо отключить DHCP-сервер на этом устройстве, чтобы восстановить работоспособность сети [19]. Исчерпание IP - адресов: у некоторых пользователей проводного интернета может не быть локального маршрутизатора, и в этом случае IP-адреса назначаются на ограниченной основе непосредственно от используемого Интернет-провайдера. 17 Возможно, закончились разрешенные IP-адреса от используемого Интернет-провайдера. Решением этой проблемы является покупка либо автономного маршрутизатора, либо точки доступа WiFi со встроенным маршрутизатором. Это создает собственный локальный пул внутренних адресов [20]. Если у владельца уже есть локальный маршрутизатор с DHCP, пул адресов по умолчанию может быть слишком мал для сети владельца. Получив доступ к настройкам DHCP на маршрутизаторе, мы можем настроить размер пула адресов в соответствии с потребностями нашей сети. Проблемы с DNS: ошибки, такие как “Сетевой путь не найден” (The Network Path Cannot Be Found), “IP-адрес не найден” (IP Address Could Not Be Found) или “DNS-имя не существует” (DNS Name Does Not Exist), обычно могут быть связаны с проблемой конфигурации DNS. Утилита командной строки nslookup может использоваться для быстрого отображения настроек DNS рабочей станции. Рабочие станции и другие сетевые устройства можно настроить на использование личных, собственных DNS-серверов, игнорируя сервер, назначенный DHCP. Проверка настроек «Протокол Интернета версии 4 (TCP/IP)» для своего адаптера покажет, если указан неправильный DNS-сервер, поэтому необходимо выбрать пункт «Получить адрес DNS-сервера автоматически». Подключение лишь одного компьютера к сети: если только одна рабочая станция отображает сообщение «Нет интернета» при открытии веб-браузера, мы обычно можем предположить, что остальная сеть работоспособна, и обратим наше внимание на любое аппаратное и программное обеспечение, относящееся к этой системе [21]. Чтобы решить эту проблему с сетью, необходимо начать с устранения очевидных коммуникационных барьеров, таких как плохой кабель, плохой сигнал WiFi, сбой сетевой карты или неправильные драйверы. 18 Необходимо убедиться, что сетевой адаптер рабочей станции настроен с использованием правильных IP-серверов, подсетей и DNS-серверов. Если это не решает проблему, в обязательном порядке нужно проверить любое программное обеспечение брандмауэра на устройстве, чтобы убедиться, что необходимые порты открыты для внешней сети. Общие порты включают 80 и 443 для веб-трафика, плюс 25, 587, 465, 110 и 995 для электронной почты [22]. Также существует такая проблема как невозможность подключения к локальному файлу или принтеру. Проблемы с совместным использованием являются одними из самых сложных проблем в сети из-за количества компонентов, которые необходимо правильно настроить. Чаще всего проблемы совместного использования возникают из-за конфликтов между смешанными средами безопасности. Даже в разных версиях одной и той же операционной системы иногда используются несколько разные модели безопасности, что может затруднить соединение рабочих станций. В данном случае мы можем наиболее эффективно устранить проблемы с совместным использованием, рассмотрев возможности в следующем порядке: — нужно убедиться, что необходимые службы запущены. В системах Windows должны быть запущены сервер, службы TCP/IP NetBIOS Helper, рабочая станция и компьютерный браузер. На компьютерах с Linux, Samba является основным компонентом, необходимым для совместного использования с системами Windows. — обязательна проверка файрвола. Очень часто файрвол на ПК настраивается на блокирование трафика совместного использования файлов и принтеров, особенно если установлен новый антивирусный пакет, который имеет собственный брандмауэр. 19 Проблемы с брандмауэром также могут существовать на аппаратном уровне, поэтому необходимо убедиться, что маршрутизаторы или управляемые коммутаторы передают общий трафик в подсети — нужно проверить, что все рабочие станции находятся в одной подсети. Эта проблема обычно возникает только в сложных сетях, однако даже в простых сетях иногда используется оборудование со статическим IP-адресом и неправильно настроенной подсетью. В результате внешний трафик будет двигаться очень хорошо, а внутренний трафик столкнется с неожиданными препятствиями. — всем сетевым адаптерам Windows потребуется общий доступ к файлам и принтерам для сетей Microsoft, клиент для сетей Microsoft и NetBIOS через TCP/IP. После того, как вышеуказанные проверки пройдены, настало время проверить наиболее вероятного виновника - разрешения. Требуется несколько уровней доступа, каждый со своим собственным интерфейсом в ОС. Необходимо проверить: системы настроены с неверной рабочей группой или доменом, или неправильно настроенная HomeGroup или тип сети установлен в Public или неверные разрешения NTFS. Локальная сеть не может подключиться к интернету: эта ситуация может быть либо прерывистой, либо постоянной. Часто самым трудным аспектом решения любой проблемы с внешней сетью является определение ответственности провайдера [23]. Перезагрузка маршрутизатора и модема - это то что нужно сделать первым делом. Затем утилиту tracert можно использовать для выявления разрывов связи. Это будет явно сбой на конкретном хопе маршрутизатора, который вызывает проблему. При объяснении данной информации провайдеру это сильно ускорить поиск и оперативность организации.