Wszystko o podstawowych podstawach sieci

Większość ludzi chce zostać technikiem IT, ale wiedzą tylko o sprzęcie. Niektórzy zaczynają uczyć się serwerów Linux i Windows Server, ale wszyscy utkną w jednym punkcie, który nie jest dla nich tak ważny. I o tym bym dziś blogował. Chodzi o wyjaśnienie podstaw sieci. Krótko mówiąc, mam na myśli TCP / IP i inne podobne protokoły.

Najważniejsze protokoły sieciowe - TCP / IP

Podstawy domowej sieci Zanim przejdę do podstaw, pozwól, że zadam ci proste pytanie. Czy kiedykolwiek wyobrażałeś sobie, jak komputery komunikują się ze sobą podczas wysyłania wiadomości przez LAN, WAN lub MAN? Zrozumienie sposobu interakcji komputerów jest bardzo ważne, gdy zostaje się administratorem sieci. Protokoły sieciowe są ważne nie tylko dla administratora systemu, ale także dla programistów, którzy budują aplikacje związane z serwerami za pomocą programowania opartego na JAVA lub Socket, takiego jak Python lub bash.

Sieć komputerowa odbywa się za pomocą innego zestawu pakietów protokołu IP. Najczęściej stosowanymi protokołami są TCP i IP. TCP oznacza Transmission Control Protocol, a IP oznacza Internet Protocol. Każdy protokół ma specyficznie warstwową architekturę wraz z własnym zestawem funkcji. Najpierw spójrzmy na protokół IP:

Protokół IP

IP lub protokół internetowy definiuje zasady protokołów komunikacji sieciowej. Ten protokół IP pomaga przekazywać wiele datagramów przez granice sieci. Główną funkcją protokołu IP jest zapewnienie funkcji routingu w celu ustanowienia łączności między sieciami w celu umożliwienia Internetu. Podstawowym zadaniem protokołu IP jest dostarczanie pakietów z jednego hosta do drugiego tylko w zależności od adresów IP obecnych w nagłówkach pakietów.

Wszystkie warstwy tego protokołu IP mają własny zestaw instrukcji do wykonania. TCP i IP zwykle składają się tutaj z 4 różnych warstw, tj. Warstwy aplikacji, warstwy transportu, warstwy łącza danych i warstwy sieci. Jednak model sieciowy OSI (Open Systems Interconnection) zazwyczaj wskazuje na 7 różnych warstw.

Spójrzmy więc na wszystkie z nich w następujący sposób:

  1. Podstawowa podstawa warstwy sieci

Warstwa aplikacji jest najwyższą warstwą pakietu protokołów TCP i IP w sieci. Ta konkretna warstwa przesyła dane do komputerów z jednego końca na drugi za pomocą aplikacji i procesów korzystających z protokołów warstwy transportowej. Wszystkie te aplikacje i procesy zawierają określone instrukcje wykonania zadania, a następnie komunikują się z drugą warstwą, którą jest warstwa transportowa. Oto kilka popularnych protokołów warstwy aplikacji:

  • Protokół przesyłania HTTP lub hipertekstu wykorzystywany głównie w nowoczesnych przeglądarkach internetowych. Jest to rzeczywista podstawa sieci WWW (www). HTTP jest protokołem typu żądanie i odpowiedź, który wykonuje działania w imieniu klienta i żąda odpowiedzi od serwera na to samo. Żądanie może w zamian zawierać obrazy, tekst, audio i wideo. HTTP jest w dużej mierze używany, ale jest bardzo niepewny i jest głównym powodem, dla którego został zastąpiony HTTPS, czyli zabezpieczonym protokołem przesyłania hipertekstu. HTTPS został opracowany w celu uwierzytelnienia certyfikatu witryny i ochrony prywatności przesyłanych danych.
  • FTP lub protokół przesyłania plików do przesyłania danych przez różne sieci. FTP używa modelu architektury klienta i serwera do sterowania i przesyłania danych między komputerami. Domyślnie serwer jest skonfigurowany do automatycznego i anonimowego łączenia, ale można go skonfigurować do używania hasła w postaci zwykłego tekstu do uwierzytelnienia. Jednak można nawet użyć SSL (Secure Sockets Layer), TLS (Transport Layer Security) i SSH (Secure Shell) do szyfrowania przesyłanych danych. SSH jest najczęściej używany i wykorzystuje wysoce bezpieczne uwierzytelnianie za pomocą klucza publicznego. SSL jest również dość bezpieczny, ale można go jednak odszyfrować za pomocą aplikacji takich jak pasek SSL wykonanych za pomocą ataku Man in the Middle. Najpopularniejszym narzędziem do SSH dla systemu Windows jest Putty, który jest klientem SSH i Telnet oraz jest oprogramowaniem typu open source (http://www.putty.org/).
  • Do przesyłania wiadomości e-mail używany jest protokół SMTP lub prosty protokół przesyłania poczty. SMTP to protokół tekstowy, który działa na połączeniach TCP i IP. Połączenie SMTP składa się z trzech rzeczy: MAIL, aby określić adres zwrotny, RCTP, aby połączyć się z odbiorcą i DANYCH, które są treścią wiadomości. Te dane zawierają również nagłówek komunikatu, aby działał poprawnie.
  • SNMP lub Simple protokół zarządzania siecią jest protokołem opartym na IP. SNMP zbiera informacje o adresach IP z różnych komputerów w spójny sposób. Istnieje wiele wersji protokołów SNMP, takich jak SNMPv1, SNMPv2 i SNMPv3. Urządzenia takie jak routery, przełączniki, modemy i serwery obsługują protokół SNMP.

  1. Podstawowa warstwa prezentacji sieci

Ta warstwa konwertuje lub wykonuje translację danych, takich jak kodowanie znaków, takie jak Unicode lub UTF8, szyfrowanie / deszyfrowanie i kompresja danych między urządzeniem sieciowym a aplikacją. Niewiele przykładów to JSON, XML, HTML, CSS i wiele innych. Ta warstwa jest bardziej przydatna podczas wykonywania bezpiecznych transakcji, takich jak bankowość i przesyłanie pieniędzy na konto, ponieważ dane muszą być szyfrowane i deszyfrowane w podróży. Ta warstwa jest również odpowiedzialna za konwersję formatów takich jak UTF8 na ASCII i podobne. Chociaż szyfrowanie i deszyfrowanie może być wykonywane przez inne warstwy aplikacji lub warstwę sesji, każda z nich ma swój własny zestaw wad i dlatego ta warstwa się tym zajmuje. Większość aplikacji nie rozróżnia obecnie aplikacji od warstwy prezentacji i uważa się je za takie same podczas kodowania i przesyłania danych przez sieć.

Polecane kursy

  • Kursy JIRA
  • Program Java EE / J2EE
  • Kurs na temat montażu i okablowania urządzeń
  • Kurs na temat ogólnej sieci

  1. Podstawowa podstawowa warstwa sesji sieciowej

W sieciach warstwa sesji odpowiada za otwieranie, zamykanie i zarządzanie sesją dla aplikacji użytkownika końcowego. Ta sesja może obejmować wiele żądań i odpowiedzi występujących w oprogramowaniu. Jeśli nastąpi rozłączenie lub nastąpi utrata pakietów, protokół Ip warstwy sesji OSI próbuje odzyskać łączność, a jeśli się to nie powiedzie, próbuje się całkowicie zamknąć i otworzyć nowe połączenie. Może to być operacja pełnego lub półdupleksu. Ta warstwa obsługuje również łączenie pakietów i sortowanie w odpowiedniej kolejności. Na przykład, gdy pobierasz coś z Bit torrent, widzisz, że pakiety są pobierane, ale nie są one zsynchronizowane. Ta warstwa sesji następnie łączy pakiety z różnych strumieni i pozwala na odpowiednią synchronizację.

  1. Podstawowa podstawa warstwy transportu sieciowego

Warstwa transportowa to ta, która komunikuje się z warstwą aplikacji w celu przesyłania danych do odpowiednich hostów. Dwoma najważniejszymi protokołami używanymi prawie wszędzie w warstwach transportowych są protokoły TCP i UDP. Jednak połączenia TCP (Transmission Control Protocol) są bardziej niezawodne w porównaniu do połączeń UDP (User Datagram Protocol). Oba mają własny zestaw zalet i wad i są używane zgodnie z ich wymaganiami.

Protokół kontroli transmisji rozdziela dane otrzymane z warstwy aplikacji na fragmenty danych o określonych rozmiarach, a następnie przenosi te pakiety część po części do sieci. Najpierw potwierdza otrzymane pakiety, żąda potwierdzenia wysłanych pakietów, a następnie ustawia limity czasu odpowiedzi w celu retransmisji dowolnego pakietu, jeśli ich potwierdzenie nie zostanie odebrane przed upływem limitu czasu. Jest to główny powód, dla którego uważa się to za niezawodne połączenie, ponieważ dba o to, aby każdy przesyłany pakiet był odbierany przez przeciwny host. Ten protokół jest używany głównie podczas pobierania i wysyłania dużych plików, ponieważ utrata pakietów może spowodować uszkodzenie przesyłanych lub pobieranych danych.

Z drugiej strony, protokół datagramów użytkownika jest znacznie prostszy, ale zawodny niż protokół kontroli transmisji. W UDP nie jest potwierdzane żadne dane wysyłane lub odbierane do i z hosta. W związku z tym istnieje duże prawdopodobieństwo, że pakiet spadnie i wycieka. Jest to główny powód, dla którego UDP nie jest używany tam, gdzie wymagana jest transmisja danych wysokiej jakości, a zatem jest uważany za zawodny. Ten typ protokołu jest najczęściej używany w YouTube lub Vimeo podczas przesyłania strumieniowego wideo, ponieważ kilka spadków pakietów nie utrudni obsługi.

  1. Podstawowa podstawowa warstwa sieci

Ta konkretna warstwa jest alternatywnie znana również jako warstwa internetowa. Ta warstwa jest odpowiedzialna za routing danych przez sieci, a protokół IP służy do rozróżniania adresów. W tej warstwie stosowane są najpopularniejsze ICMP i IFMP. Tutaj używany jest protokół ICMP lub Internet Control Message Protocol używany w poleceniu ping do sprawdzania, czy host jest aktywny, czy wyłączony. ICMP jest jednym z najważniejszych protokołów pakietu protokołów IP. ICMP służy również do wysyłania komunikatów o błędach przez sieć, informujących, czy host nie działa, czy nie odpowiada lub czy jest dostępny tylko poprzez funkcję Wake On Lan i podobne.

  1. Podstawowa podstawa warstwy łącza danych w sieci

Ta warstwa zapewnia sterowniki dla różnych urządzeń obecnych w systemie operacyjnym i jest alternatywnie znana jako warstwa interfejsu sieciowego. Te sterowniki należą do karty sieciowej lub karty interfejsu sieciowego obecnych w systemie. Karty sieciowe wraz z odpowiednio skonfigurowanymi sterownikami urządzeń są odpowiedzialne za komunikację i przesyłanie danych do sieci. Bez karty interfejsu sieciowego komunikacja nie jest możliwa. Te dane są przesyłane albo bezprzewodowo przez routery i Wi-Fi, albo za pomocą kabli takich jak kabel krosowany lub kabel RJ-45. Protokoły używane tutaj do przesyłania danych to ARP (Address Resolution Protocol) i PPP, tj. Protokół Point to Point.

  1. Podstawowa podstawa warstwy fizycznej sieci

Warstwa fizyczna jest najwyższą warstwą w modelu OSI sieci komputerowych. Ta warstwa zazwyczaj składa się ze sprzętu sieciowego. Ze względu na różnorodność urządzeń sieciowych dostępnych na rynku jest to prawdopodobnie najbardziej złożona warstwa sieciowa w architekturze OSI. Zadaniem tej warstwy jest przesyłanie surowych bitów przez fizyczny sprzęt za pośrednictwem węzłów łączących. Ta warstwa zazwyczaj składa się ze sprzętu, takiego jak sprzęt bezprzewodowy, tj. Wi-Fi, kable, złącza, karty interfejsu sieciowego i wiele innych.

Podstawowa podstawa portów sieciowych, adresów IP i adresów MAC

Podstawy sieci bezprzewodowej Teraz, kiedy wiesz, jak działa podstawowa łączność z Internetem, przyjrzyjmy się najważniejszej części, w jaki sposób pakiety trafiają do odpowiednich hostów. Traktuj ten adres IP, porty i adres Mac jako domyślny adres fizyczny osoby. Załóżmy na przykład, że osoba, której Pan Smith ma adres 21, New Wing Tower, High Roller Street. Tak więc tutaj MAC ID to Nowa Skrzydło Wieży, która jest nazwą budynku lub społeczeństwa, które nigdy się nie zmienia. High Roller Street to obszar lub adres, który jest tutaj adresem IP. Ponieważ do celu jest wiele ulic, jest to podobne do adresu IP, ponieważ adres IP może się zmieniać w zależności od DHCP w sieci. Wreszcie port to numer pokoju, który w naszym przypadku wynosi 21. Cały scenariusz działa w ten sposób. Załóżmy na przykład, że masz zamiar otrzymać kuriera na powyższy adres, ale podajesz zły numer pokoju, wtedy kurier może dotrzeć do pokoju, który jest zamknięty lub nawet go nie ma. Podobnie, jeśli do przychodzącego pakietu zostanie podany niewłaściwy numer portu, pakiet może nawet nie dotrzeć do adresu, ponieważ drugi port może być zamknięty przez zaporę ogniową lub jest już zajęty inną trwającą łącznością pakietów.

Zrozumienie języków sieci nie jest takie trudne. Wystarczy osoba gotowa kopać głębiej i gotowa na zabrudzenie rąk. To tylko podstawy sieci. Możesz dowiedzieć się szczegółowo, czytając o transmisji pakietów i o tym, jak odbywa się łączność, czytając metody SYN i ACK, o których tu nie wspomniałem. Rozważ nauczenie się książki CCNA, która faktycznie obejmie wszystkie aspekty sieci.

Polecane artykuły

Oto niektóre z nich, które pomogą ci uzyskać bardziej szczegółowe informacje o podstawowych podstawach sieci, podstawach sieci bezprzewodowych, a także podstawach sieci domowej, więc po prostu skorzystaj z łącza podanego poniżej.

  1. Najlepszy krok Właściwy sposób na wykonanie aplikacji i oprogramowania systemowego
  2. Pytania dotyczące wywiadu dotyczącego bezpieczeństwa sieci - najczęściej zadawane pytania
  3. Darmowe pomocne wskazówki, jak zbudować sieć kariery (Ważne)

Kategoria:

Rozwój oprogramowania