Všetko o základných základoch sietí

Väčšina ľudí sa chce stať IT technikom, ale všetko, čo vedia o hardvéri. Niektorí sa začínajú učiť servery Linux a niektoré servery Windows, ale všetci uviaznu v jednom bode, ktorý nepovažujú za taký dôležitý. A to je to, o čom by som dnes blogoval. Je to všetko o zúčtovaní základov sieťovania. Stručne povedané, mám na mysli TCP / IP a ďalšie podobné protokoly.

Najdôležitejšie sieťové protokoly - TCP / IP

Základy domácej siete Teraz, ako sa dostanem k základom, dovoľte mi položiť jednoduchú otázku. Už ste si niekedy predstavili, ako spolu počítače komunikujú pri odosielaní správ cez LAN, WAN alebo MAN? Keď sa stanete správcom siete, je veľmi dôležité porozumieť tomu, ako počítače interagujú. Sieťové protokoly sú dôležité nielen pre systémového administrátora, ale aj pre vývojárov, ktorí vytvárajú aplikácie súvisiace so servermi pomocou programovania založeného na JAVA alebo Socket, ako napríklad Python alebo bash.

Počítačové siete sa uskutočňujú prostredníctvom inej sady protokolov IP. Najbežnejšie používanými protokolmi sú TCP a IP. TCP znamená Transmission Control Protocol a IP znamená Internet Protocol. Každý protokol má špecificky vrstvenú architektúru spolu s vlastnou sadou funkcií. Pozrime sa najprv na protokol IP: -

Protokol IP

IP alebo internetový protokol definuje princípy sieťových komunikačných protokolov. Tento protokol IP pomáha prenášať viac údajov cez hranice siete. Hlavnou funkciou protokolu IP je poskytovať smerovacie funkcie na vytvorenie prepojenia medzi sieťami, aby sa umožnil internet. Primárnou úlohou protokolu IP je doručovanie paketov od jedného hostiteľa k druhému iba v závislosti od IP adries prítomných v hlavičkách paketov.

Všetky vrstvy tohto protokolu IP musia vykonať svoj vlastný súbor pokynov. TCP a IP sa tu zvyčajne skladajú zo 4 rôznych vrstiev, tj aplikačnej vrstvy, transportnej vrstvy, vrstvy dátového spojenia a sieťovej vrstvy. Sieťový model OSI (Open Systems Interconnection) však zvyčajne poukazuje na 7 rôznych vrstiev.

Pozrime sa na všetky z nich nasledovne: -

  1. Základné základy sieťovej vrstvy

Aplikačná vrstva je najvyššou vrstvou sady protokolov TCP a IP v sieti. Táto špecifická vrstva prenáša dáta spolu s počítačmi z jedného konca na druhý pomocou aplikácií a procesov, ktoré používajú protokoly transportnej vrstvy. Všetky tieto aplikácie a procesy nesú konkrétne pokyny na vykonanie úlohy a potom komunikujú s druhou vrstvou, ktorou je transportná vrstva. Nasleduje niekoľko populárnych protokolov aplikačnej vrstvy:

  • Protokol prenosu HTTP alebo Hypertext sa väčšinou používa v moderných webových prehľadávačoch. Je skutočným základom World Wide Web (www). HTTP je protokol typu požiadavka a odpoveď, ktorý vykonáva akcie v mene klienta a požaduje od neho odpoveď servera. Žiadosť môže obsahovať obrázky, text, zvuk a video na oplátku. HTTP sa síce vo veľkej miere používa, ale je vysoko neistý a je hlavným dôvodom jeho nahradenia protokolom HTTPS, ktorý je zabezpečený prenosovým protokolom Hypertext. HTTPS bol vyvinutý na overenie certifikátu webovej stránky a na ochranu súkromia prenášaných údajov.
  • Protokol FTP alebo File transfer na prenos dát cez rôzne siete. FTP používa model architektúry klienta a servera na riadenie a prenos údajov medzi počítačmi. Server je v predvolenom nastavení nakonfigurovaný na automatické a anonymné pripojenie, ale na overenie sa dá použiť heslo typu obyčajného textu. Na šifrovanie prenášaných údajov však možno dokonca použiť SSL (Secure Sockets Layer), TLS (Transport Layer Security) a SSH (Secure Shell). SSH je najbežnejšie používaný a používa vysoko autentifikáciu pomocou verejného kľúča. SSL je tiež celkom bezpečný, ale dá sa však dešifrovať pomocou aplikácií, ako je SSL strip, uskutočnené prostredníctvom útoku Man in the Middle. Najobľúbenejší nástroj pre SSH pre Windows je Putty, ktorý je klientom SSH a Telnet spolu s otvoreným zdrojom (http://www.putty.org/).
  • Na prenos e-mailov sa používa protokol SMTP alebo protokol jednoduchej pošty. SMTP je textový protokol, ktorý pracuje na spojení TCP a IP. Spojenie SMTP pozostáva z troch vecí: MAIL na určenie spiatočnej adresy, RCTP na pripojenie k príjemcovi a DATA, ktoré sú predmetom správy. Tieto DATA tiež pozostávajú z hlavičky správy, aby správne fungovala.
  • Protokol SNMP alebo Simple Network Management Protocol je protokol založený na IP. SNMP konzistentne zbiera informácie o IP adresách z rôznych počítačov. Existuje niekoľko verzií protokolov SNMP, ako sú SNMPv1, SNMPv2 a SNMPv3. Zariadenia ako smerovače, prepínače, modemy a server podporujú protokol SNMP.

  1. Základná základná vrstva prezentácie v sieti

Táto vrstva prevádza alebo vykonáva preklad údajov, ako je kódovanie znakov, ako je Unicode alebo UTF8, šifrovanie / dešifrovanie a kompresia údajov medzi sieťovým zariadením a softvérovou aplikáciou. Niekoľko príkladov by sa týkalo JSON, XML, HTML, CSS a mnoho ďalších. Táto vrstva je užitočnejšia pri vykonávaní bezpečných transakcií, ako je bankovníctvo a prevod peňazí na účet za údaje, ktoré je potrebné šifrovať a dešifrovať na cestách. Táto vrstva je tiež zodpovedná za konverziu formátov, ako je UTF8 na ASCII a podobne. Aj keď šifrovanie a dešifrovanie môžu byť uskutočňované inými vrstvami aplikácie alebo vrstvy relácií, každá z nich má svoje vlastné nevýhody, a preto sa o to táto vrstva stará. Väčšina aplikácií dnes nerozlišuje medzi aplikačnou a prezentačnou vrstvou a pri kódovaní a prenose údajov cez sieť sa považujú za rovnaké.

Odporúčané kurzy

  • Kurzy JIRA
  • Program Java EE / J2EE
  • Kurz montáže a kabeláže
  • Kurz všeobecného sietí

  1. Základná základná vrstva relácie sietí

V sieti je vrstva relácií zodpovedná za otvorenie, zatvorenie a správu relácie pre aplikáciu koncového používateľa. Táto relácia môže obsahovať viac požiadaviek a odpovedí vyskytujúcich sa vo vnútri softvéru. Ak dôjde k odpojeniu alebo ak dôjde k stratám paketov, protokol Ip vrstvy OSI relácie sa pokúsi obnoviť pripojenie a ak to neurobí, pokúsi sa úplne ukončiť pripojenie a otvoriť nové pripojenie. Môže to byť buď úplná alebo polovičná duplexná operácia. Táto vrstva sa zaoberá aj kombináciou paketov a triedením v správnom poradí. Napríklad, keď si niečo stiahnete z Bit torrentu, uvidíte, že sa sťahujú pakety, ale nie sú synchronizované. Táto vrstva relácie potom kombinuje pakety z rôznych tokov a umožňuje jej správnu synchronizáciu.

  1. Základný základ dopravnej vrstvy v sieti

Transportná vrstva je vrstva, ktorá komunikuje s aplikačnou vrstvou na prenos údajov do príslušných hostiteľov. Dva najdôležitejšie protokoly používané takmer všade na transportných vrstvách sú protokoly TCP a UDP. Spojenia TCP (Transmission Control Protocol) sú však spoľahlivejšie v porovnaní s pripojeniami UDP (User Datagram Protocol). Obaja majú svoje vlastné výhody a nevýhody a používajú sa podľa svojich požiadaviek.

Protokol kontroly prenosu rozdeľuje údaje prijaté z aplikačnej vrstvy do zvlášť veľkých kúskov údajov a potom tieto pakety čiastočne prenáša do siete. Najprv potvrdí pakety, ktoré dostane, požiada o potvrdenia pre odoslané pakety a potom nastaví časové limity odozvy na opakovaný prenos akéhokoľvek paketu, ak ich potvrdenie nie je prijaté pred vypršaním časového limitu. Toto je hlavný dôvod, prečo sa to považuje za spoľahlivé spojenie, pretože sa stará o to, aby každý prenášaný paket bol prijatý opačným hostiteľom. Tento protokol sa používa hlavne pri sťahovaní a nahrávaní veľkých súborov, pretože strata paketov môže mať za následok poškodenie odovzdaných alebo stiahnutých údajov.

Protokol User Datagram, na druhej strane, je oveľa jednoduchší, ale nespoľahlivý ako Protokol kontroly prenosu. V UDP sa nevykonáva žiadne potvrdenie pre žiadne dáta odoslané alebo prijaté do az hostiteľa. Existuje teda veľká pravdepodobnosť kvapiek a netesností. To je hlavný dôvod, prečo sa protokol UDP nepoužíva tam, kde sa vyžaduje kvalitný prenos údajov, a preto sa považuje za nespoľahlivý. Tento typ protokolu sa väčšinou používa v službe YouTube alebo Vimeo pri streamovaní videa, pretože niekoľko kvapiek paketov nebude brániť užívateľovi v používaní.

  1. Základné základy sieťovej vrstvy

Táto špecifická vrstva je alternatívne známa aj ako internetová vrstva. Táto vrstva je zodpovedná za smerovanie údajov cez siete a protokol IP sa používa na rozlíšenie medzi adresami. V tejto vrstve sa používajú najobľúbenejšie ICMP a IFMP. Tu sa používa protokol ICMP alebo Internet Control Message Protocol, ktorý sa používa v príkaze ping na kontrolu, či je hostiteľ aktívny alebo nie. ICMP je jedným z najdôležitejších protokolov balíka IP. ICMP sa tiež používa na zasielanie chybových správ cez sieť o tom, či je hostiteľ nefunkčný alebo nereaguje, alebo či je k dispozícii iba prostredníctvom funkcie Wake on Lan a podobne.

  1. Základná vrstva dátových prepojení sietí

Táto vrstva poskytuje ovládače pre rôzne zariadenia prítomné v operačnom systéme a je alternatívne známa ako vrstva sieťového rozhrania. Tieto ovládače sú karty NIC alebo Network Interface Card prítomné v systéme. Sieťové karty spolu s správne nakonfigurovanými ovládačmi zariadenia sú zodpovedné za komunikáciu a prenos údajov do sietí. Bez karty sieťového rozhrania nie je možná komunikácia. Tieto údaje sa prenášajú buď bezdrôtovo prostredníctvom smerovačov a Wi-Fi alebo prostredníctvom káblov, ako je krížový kábel alebo kábel RJ-45. Protokoly použité na prenos údajov sú ARP (Address Resolution Protocol) a PPP, tj protokol Point to Point.

  1. Základný základ fyzickej vrstvy v sieti

Fyzická vrstva je najvyššou vrstvou v modeli počítačovej siete OSI. Táto vrstva sa zvyčajne skladá zo sieťového hardvéru. Vzhľadom na rozmanitosť sieťových zariadení dostupných na trhu je to pravdepodobne najzložitejšia sieťová vrstva v architektúre OSI. Úlohou tejto vrstvy je prenášať nespracované bity cez fyzický hardvér prostredníctvom prepojovacích uzlov. Táto vrstva sa zvyčajne skladá z hardvéru, napríklad bezdrôtového hardvéru, tj Wi-Fi, káblov, konektorov, kariet sieťového rozhrania a mnohých ďalších.

Základné základy sieťových portov, IP adries a MAC adries

Základy bezdrôtovej siete Teraz, keď viete, ako funguje základné pripojenie na internet, poďme sa pozrieť na najdôležitejšiu časť, ako si pakety nájdu cestu k správnym hostiteľom. Túto IP adresu, porty a Mac adresu považujte za predvolenú fyzickú adresu osoby. Napríklad povedzme, že osoba, ktorej pán Smith má adresu 21, New Wing Tower, High Roller Street. Takže tu je MAC ID New Wing Tower, čo je názov budovy alebo spoločnosti, ktorá sa nikdy nemení. Ulica High Roller Street je oblasť alebo ulica, ktorá je tu IP adresou. Pretože existuje niekoľko ulíc na dosiahnutie cieľa, je to podobné ako adresa IP, pretože adresa IP sa môže meniť v závislosti od DHCP v sieti. A nakoniec, port je číslo izby, ktoré v našom prípade je 21. Celý tento scenár funguje takto. Povedzme napríklad, že sa chystáte dostať kuriéra na vyššie uvedenú adresu, ale zadáte nesprávne číslo miestnosti, potom sa kuriér môže dostať do uzavretej miestnosti alebo tam, kde ani nie je. Podobne, ak je prichádzajúcemu paketu pridelené nesprávne číslo portu, paket nemusí dosiahnuť adresu, dôvodom je, že druhý port môže byť zatvorený bránou firewall alebo už je zaneprázdnený prebiehajúcou inou možnosťou pripojenia paketov.

Pochopenie jazykov sietí nie je také ťažké. Zaberie to iba osobe, ktorá je ochotná kopať hlbšie a je pripravená na špinavé ruky. Toto sú len základy sieťovania. V skutočnosti sa môžete dozvedieť podrobne tým, že čítate o prenose paketov a o tom, ako sa konektivita uskutočňuje, prečítaním metód SYN a ACK, ktoré som tu nespomenul. Zvážte učenie sa knihy CCNA, ktorá bude skutočne pokrývať všetky aspekty vytvárania sietí.

Odporúčané články

Tu sú niektoré z nich, ktoré vám pomôžu získať podrobnejšie informácie o základných zásadách sietí, základoch bezdrôtových sietí a základoch domácich sietí, stačí prejsť na odkaz uvedený nižšie.

  1. Najlepší krok správnym spôsobom, ako urobiť aplikačný a systémový softvér
  2. Otázky na rozhovor týkajúce sa zabezpečenia siete - najčastejšie a najčastejšie otázky
  3. Užitočné tipy na budovanie kariérnej siete (dôležité)

Kategórie:

Vývoj softvéru