Все про основні основи роботи в мережі

Більшість людей хочуть стати ІТ-техніком, але все, що вони знають, - це обладнання. Деякі починають вивчати сервери Linux, а деякі сервери Windows, але кожен застрягає в одній точці, яку вони не вважають важливою. І це те, про що я блогів сьогодні. Вся справа в очищенні основ мереж. Коротше кажучи, я маю на увазі TCP / IP та інші подібні протоколи.

Найважливіші мережеві протоколи - TCP / IP

Основи домашніх мереж Тепер, перш ніж перейти до основ, дозвольте вам задати просте запитання. Ви коли-небудь уявляли собі, як комп'ютери розмовляють між собою під час надсилання повідомлень через LAN, WAN або MAN? Розуміння способів взаємодії комп’ютерів дуже важливо, коли ви стаєте мережевим адміністратором. Мережеві протоколи важливі не лише для системного адміністратора, але і для розробників, які створюють додатки, пов'язані з серверами, використовуючи програмування на базі JAVA або Socket, як у Python або bash.

Мережа комп'ютерів здійснюється за допомогою іншого набору IP-пакетів протоколів. Найчастіше використовуються протоколи TCP та IP. TCP означає протокол управління передачею, а IP - протокол Internet. Кожен протокол має специфічно шарувату архітектуру разом із власним набором функціоналів. Давайте спочатку розглянемо протокол IP:

Протокол IP

IP або Інтернет-протокол визначає основи протоколів мережевих комунікацій. Цей протокол IP допомагає перенести кілька дейтаграм через межі мережі. Основна функція протоколу IP - надання функцій маршрутизації для встановлення взаємозв'язку між мережами для включення Інтернету. Основне завдання протоколу IP - доставляти пакети від одного хоста до іншого лише залежно від IP-адрес, наявних у заголовках пакетів.

Усі шари цього протоколу IP мають свій власний набір інструкцій. Тут TCP і IP зазвичай складаються з 4-х різних шарів, тобто рівня додатків, транспортного рівня, шару передачі даних та мережевого рівня. Однак модель мережевої OSI (Open System Interconnection) зазвичай вказує на 7 різних шарів.

Отже, давайте подивимось на всі їх наступним чином:

  1. Основні основи мережевого шару

Рівень програми - це найвищий рівень набору протоколів TCP та IP в Мережі. Цей специфічний рівень передає дані разом з комп'ютерами з одного кінця в інший за допомогою програм і процесів, які використовують протоколи транспортного рівня. Усі ці програми та процеси містять конкретні вказівки для виконання завдання, а потім спілкуються з другим шаром, що є транспортним шаром. Нижче наведено кілька популярних протоколів рівня додатків:

  • Протокол передачі HTTP або гіпертексту, що використовується в сучасних веб-браузерах. Це фактична основа Всесвітньої павутини (www). HTTP - це протокол типу запиту та відповіді, який виконує дії від імені клієнта і вимагає відповіді від сервера для того ж. Запит може взагалі містити зображення, текст, аудіо та відео. HTTP, хоча він в основному використовується, він є дуже небезпечним і є основною причиною, чому його замінили HTTPS, який захищений протоколом передачі гіпертексту. HTTPS був розроблений для автентифікації сертифіката веб-сайту та захисту конфіденційності даних, що передаються.
  • FTP або протокол передачі файлів для передачі даних через різні мережі. FTP використовує модель архітектури клієнтів та серверів для управління та передачі даних між комп'ютерами. За замовчуванням сервер налаштований для автоматичного та анонімного підключення, але він може бути налаштований на використання простого текстового пароля для автентифікації. Однак можна навіть використовувати SSL (Secure Sockets Layer), TLS (Transport Layer Security) та SSH (Secure Shell) для шифрування даних, що передаються. SSH є найбільш часто використовуваним, і він використовує автентифікацію відкритого ключа, яка дуже захищена. SSL також досить безпечний, але він, однак, може бути розшифрований за допомогою таких програм, як SSL-смуга, зроблена через атаку Man in the Middle. Найпопулярнішим інструментом для SSH для Windows є Putty, який є клієнтом SSH та Telnet, а також відкритим кодом (http://www.putty.org/).
  • SMTP або Простий протокол передачі пошти використовується для передачі електронних листів. SMTP - це текстовий протокол, який працює на TCP та IP-з'єднанні. З'єднання SMTP складається з трьох речей: MAIL для визначення повернення, що повертається, RCTP для підключення до одержувача та DATA, яка є тілом повідомлення. Цей DATA також складається із заголовка повідомлення, щоб він працював правильно.
  • SNMP або Простий протокол управління мережею - це протокол на основі IP. SNMP послідовно збирає інформацію про IP-адреси з різних машин. Існувало кілька версій протоколів SNMP, таких як SNMPv1, SNMPv2 та SNMPv3. Такі пристрої, як маршрутизатори, комутатори, модеми та сервер підтримують протокол SNMP.

  1. Основні основи мережевого шару презентації

Цей рівень перетворює або виконує завдання перекладу таких даних, як кодування символів, як Unicode або UTF8, шифрування / дешифрування та стиснення даних між мережевим пристроєм та програмним додатком. Мало прикладів може бути JSON, XML, HTML, CSS та багато іншого. Цей шар є більш корисним при здійсненні захищених операцій, таких як банківська діяльність та переказ грошей на облік даних, потрібно шифрувати та розшифровувати на ходу. Цей шар також відповідає за перетворення форматів, таких як UTF8, в ASCII та подібні матеріали. Хоча шифрування та дешифрування можуть здійснюватися іншими шарами програми або сесійним шаром, кожен має свій набір недоліків, і саме тому цей шар опікується цим. Більшість додатків сьогодні не розрізняють додаток та рівень презентації, і вони вважаються однаковими при кодуванні та передачі даних по мережі.

Рекомендовані курси

  • Курси JIRA
  • Програма Java EE / J2EE
  • Курс з монтажу та кабельних пристроїв
  • Курс із загальних мереж

  1. Основний рівень шару мережевого сеансу

У мережах сесійний шар відповідає за відкриття, закриття та керування сеансом для програми для кінцевого користувача. Цей сеанс може включати в себе кілька запитів та відповідей, що виникають всередині програмного забезпечення. Якщо відбувається відключення або є якісь втрати пакетів, протокол Ip сеансу сеансу OSI намагається відновити з'єднання, а якщо цього не зробити, то він намагається повністю закрити і відкриває нове з'єднання. Це може бути або повна, або наполовину дуплексна операція. Цей шар також обробляє комбінування пакетів та сортування у належному порядку. Наприклад, коли ви завантажуєте щось з Bit torrent, ви бачите завантаження пакетів, але вони не синхронізовані. Потім цей сесійний шар об'єднує пакети з різних потоків і дозволяє належним чином синхронізувати його.

  1. Основні основи мережевого транспортного шару

Транспортний рівень - це той, який спілкується з прикладним рівнем для передачі даних відповідним хостам. Два найважливіші протоколи, що використовуються майже скрізь на транспортних шарах, - це протоколи TCP та UDP. Однак з'єднання TCP (протокол управління передачею) є більш надійними в порівнянні з з'єднаннями UDP (User Datagram Protocol). Обидва мають свій набір плюсів і мінусів і використовуються відповідно до їхніх вимог.

Протокол управління передачею розподіляє дані, отримані з прикладного рівня, на спеціально розмірені фрагменти даних, а потім передає ці пакети по частинах в мережу. Він спочатку розпізнає отримані пакети, запитує підтвердження для відправлених пакетів, а потім встановлює тайм-аути відповіді для повторної передачі будь-якого пакету, якщо їх підтвердження не отримано до закінчення терміну очікування. Це головна причина, по якій це вважається надійним з'єднанням, оскільки він дбає про те, щоб кожен переданий пакет отримував протилежний хост. Цей протокол в основному використовується під час завантаження та завантаження великих файлів, оскільки втрата пакетів може призвести до пошкодження завантажених або завантажених даних.

З іншого боку, User Datagram Protocol набагато простіший, але ненадійний, ніж протокол управління передачею. В UDP немає підтвердження, зробленого для будь-яких даних, надісланих або отриманих на і від хоста. Таким чином, великі шанси на падіння пакетів та протікання. Це основна причина, чому UDP не використовується там, де потрібна якісна передача даних, і тому вважається ненадійною. Цей тип протоколу використовується в основному на YouTube або Vimeo під час трансляції відео, оскільки кілька крапель пакетів не завадять користувачу.

  1. Основні основи мережевого мережевого рівня

Цей специфічний шар також відомий як Інтернет-шар. Цей рівень відповідає за маршрутизацію даних по мережах, а IP-протокол використовується для розмежування адрес. У цьому шарі використовуються найпопулярніші ICMP та IFMP. Тут використовується протокол повідомлення ICMP або протокол повідомлення Internet Control, який використовується в команді ping, щоб перевірити, чи активний хост або вниз. ICMP є одним з найважливіших протоколів набору протоколів IP. ICMP також використовується для надсилання повідомлень про помилки по мережі щодо того, чи не працює хост, чи не відповідає, чи він доступний лише через функцію пробудження на Лані та подібні речі.

  1. Основні основи мережевого шару зв'язку даних

Цей рівень забезпечує драйвери для різних пристроїв, наявних в Операційній системі, і також відомий як рівень мережевого інтерфейсу. Ці драйвери мають NIC або мережеву інтерфейсну карту, наявну в системі. Мережеві карти разом із належним чином налаштованими драйверами пристроїв відповідають за передачу та передачу даних у мережі. Без мережевої карти інтерфейсу зв’язок неможливий. Ці дані передаються бездротовим шляхом через маршрутизатори та Wi-Fi або через кабелі, такі як поперечний або кабель RJ-45. Протоколи, які використовуються тут для передачі даних, - це ARP (протокол вирішення адреси) та протокол PPP, тобто протокол "точка до точки".

  1. Основні основи мережевого фізичного рівня

Фізичний рівень є найвищим шаром в OSI моделі комп'ютерних мереж. Цей шар зазвичай складається з мережевого обладнання. Завдяки різноманітності мережевих пристроїв, доступних на ринку, це, мабуть, найскладніший мережевий шар в архітектурі OSI. Завдання цього шару полягає в передачі необроблених бітів над фізичним обладнанням через з'єднувальні вузли. Цей шар зазвичай складається з обладнання, такого як бездротове обладнання, тобто Wi-Fi, кабелі, роз'єми, мережеві інтерфейсні карти та багато іншого.

Основні основи мережевих портів, IP-адреси та адреси MAC

Основи бездротових мереж Тепер, коли ви знаєте, як працює основне підключення до Інтернету, давайте розглянемо найважливішу частину того, як пакети знаходять шлях до належних хостів. Подумайте про цю IP-адресу, порти та адресу Mac як фізичну адресу людини за замовчуванням. Наприклад, скажімо, людина, у якої містер Сміт, має адресу як 21, New Wing Tower, High Roller Street. Отже, тут MAC ID - це Нова крила, що називається будівлею або суспільством, яке ніколи не змінюється. Вулиця High Roller Street - це область або вулиця, яка є IP-адресою тут. Оскільки для досягнення пункту призначення існує декілька вулиць, це схоже на IP-адресу, оскільки IP-адреса може змінюватися залежно від DHCP в мережі. І нарешті, порт - номер номеру, який у нашому випадку становить 21. Весь цей сценарій працює так. Скажімо, наприклад, ви збираєтесь отримати кур'єра за вказаною вище адресою, але ви вказали неправильний номер кімнати, тоді кур'єр може дістатися до закритого приміщення, якого навіть там немає. Аналогічно, якщо неправильному номеру порту надано вхідний пакет, пакет може навіть не дійти до адреси, тому що інший порт може бути закритий брандмауером або він вже зайнятий деяким іншим підключенням пакета, що працює.

Розуміння мов мереж не так складно. Це потребує лише людини, яка бажає копати глибше і готова забруднити руки. Це лише основи створення мереж. Ви можете насправді дізнатися детально, прочитавши про передачу пакетів та про те, як відбувається з'єднання, прочитавши методи SYN та ACK, про які я тут не згадував. Розглянемо вивчення книги CCNA, яка фактично охопить усі аспекти роботи в мережі.

Рекомендовані статті

Ось ось деякі, які допоможуть вам отримати більш детальну інформацію про основні основи мереж, основи бездротових мереж, а також основи домашніх мереж, тому просто перейдіть за посиланням, яке наведено нижче.

  1. Найкращий крок правильний спосіб зробити прикладне та системне програмне забезпечення
  2. Питання щодо інтерв'ю з мережевої безпеки - найпопулярніші та найбільш задані
  3. Безкоштовні корисні поради щодо побудови мережі кар’єри (важливо)

Категорія:

Розробка програмного забезпечення