Totul despre elementele fundamentale de rețea

Majoritatea oamenilor vor să devină un tehnician IT, dar tot ceea ce știu este hardware. Unii încep să învețe servere Linux și unele servere Windows, dar toată lumea se blochează la un moment dat, pe care nu le consideră la fel de importante. Și despre asta aș face blog despre astăzi. Totul se rezumă la ștergerea fundamentelor rețelei. Pe scurt, mă refer la TCP / IP și alte protocoale similare.

Cele mai importante protocoale de rețea - TCP / IP

Noțiuni de bază ale rețelei de acasă Acum înainte de a trece la elementele de bază, permiteți-mi să vă pun o întrebare simplă. V-ați imaginat vreodată despre cum vorbesc computerele între ele când trimit mesaje prin LAN, WAN sau MAN? Înțelegerea modului în care calculatoarele interacționează este foarte esențială atunci când devii administrator de rețea. Protocoalele de rețea nu sunt importante doar pentru un administrator de sistem, ci și pentru dezvoltatorii care construiesc aplicații legate de servere folosind programarea bazată pe JAVA sau Socket, cum este cea a Python sau bash.

Rețelele computerizate se realizează printr-un set diferit de apartamente de protocol IP. Protocoalele cele mai utilizate sunt TCP și IP. TCP înseamnă Protocol de control al transmisiei și IP înseamnă protocol Internet. Fiecare protocol are o arhitectură specifică stratificată, împreună cu propriul său set de funcționalități. Haideți să aruncăm o privire mai întâi la Protocolul IP: -

Protocolul IP

IP-ul sau Protocolul Internet definește principiile protocoalelor de comunicare în rețea. Acest protocol IP ajută la retransmiterea mai multor contexte de date peste limitele rețelei. Principala funcție a protocolului IP este de a furniza funcții de rutare pentru a stabili conectivitatea inter-rețea pentru a permite internetul. Sarcina principală a Protocolului IP este de a livra pachete de la o gazdă la alta, numai în funcție de adresele IP prezente în anteturile pachetelor.

Toate straturile acestui protocol IP au propriul set de instrucțiuni de efectuat. TCP și IP constau în mod normal din 4 straturi diferite aici, adică stratul de aplicație, stratul de transport, stratul de legătură de date și stratul de rețea. Cu toate acestea, modelul de rețea OSI (interconectare sisteme deschise) indică de obicei 7 straturi diferite ale acestora.

Deci, să aruncăm o privire asupra tuturor lor după cum urmează: -

  1. Bazele fundamentale ale stratului de rețea

Stratul de aplicații este cel mai înalt strat al suitei de protocol TCP și IP din rețea. Acest strat specific transferă datele către computere de la un capăt la altul cu ajutorul aplicațiilor și proceselor care utilizează protocoale de nivel de transport. Toate aceste aplicații și procese poartă instrucțiuni specifice pentru a executa o sarcină și apoi comunica cu cel de-al doilea strat care este stratul de transport. Iată câteva protocoale populare de straturi de aplicații:

  • Protocolul de transfer HTTP sau Hypertext utilizat mai ales în browserele web moderne. Este fundamentul propriu-zis al World Wide Web (www). HTTP este un protocol de tip solicitare și răspuns care efectuează acțiuni în numele clientului și solicită un răspuns de la server pentru același lucru. Cererea poate conține imagini, text, audio și video în schimb. HTTP, deși este utilizat pe scară largă, este foarte nesigur și este motivul principal pentru care a fost înlocuit de HTTPS, care este protocolul de transfer de hipertext securizat. HTTPS a fost dezvoltat pentru a autentifica certificatul site-ului web și pentru a proteja confidențialitatea datelor transmise.
  • FTP sau protocol de transfer de fișiere pentru transferul de date prin diverse rețele. FTP folosește modelul de arhitectură client și server pentru a controla și transfera date între computere. În mod implicit, serverul este configurat pentru a se conecta automat și anonim, dar poate fi configurat să folosească o parolă tip text simplu pentru autentificare. Cu toate acestea, se poate utiliza chiar SSL (Secure Sockets Layer), TLS (Transport Layer Security) și SSH (Secure Shell) pentru a cripta date care sunt transferate. SSH este cel mai des utilizat și folosește autentificarea cu cheie publică, care este foarte sigură. SSL este, de asemenea, destul de sigur, dar poate fi, însă, decriptat cu aplicații precum banda SSL realizată prin intermediul unui atac Man in the Middle. Cel mai popular instrument pentru SSH pentru Windows este Putty, care este un client SSH și Telnet, împreună cu a fi open source (http://www.putty.org/).
  • SMTP sau protocolul de transfer prin poștă simplă este utilizat pentru transmiterea e-mailurilor. SMTP este un protocol bazat pe text care funcționează pe conexiunea TCP și IP. O conexiune SMTP constă din cele trei lucruri: MAIL pentru a determina o adresă de întoarcere, RCTP pentru a se conecta la destinatar și DATA care este corpul mesajului. Aceste date constau, de asemenea, dintr-un antet de mesaje pentru ca acesta să funcționeze corect.
  • SNMP sau protocolul de gestionare a rețelei simple este un protocol bazat pe IP. SNMP colectează informații despre adresele IP de la diverse mașini într-o manieră consecventă. Au existat mai multe versiuni de protocoale SNMP, cum ar fi SNMPv1, SNMPv2 și SNMPv3. Dispozitive precum routere, comutatoare, modemuri și server acceptă protocolul SNMP.

  1. Bazele fundamentale ale stratului de prezentare a rețelei

Acest strat transformă sau face traducerea datelor, cum ar fi codarea caracterelor precum Unicode sau UTF8, criptarea / decriptarea și compresia datelor între un dispozitiv de rețea și o aplicație software. Puține exemple ar fi de JSON, XML, HTML, CSS și multe altele. Acest nivel este mai util atunci când efectuați tranzacții sigure, cum ar fi operațiunile bancare și transferul de bani în contul pentru datele trebuie criptate și decriptate din mers. Acest strat este, de asemenea, responsabil pentru conversia formatelor precum UTF8 în ASCII și lucruri similare. Deși criptarea și decriptarea pot fi realizate de alte straturi ale aplicației sau ale stratului de sesiune, fiecare are propriul set de dezavantaje și de aceea acest strat are grijă de acest lucru. Majoritatea aplicațiilor nu diferențiază între aplicație și stratul de prezentare în zilele noastre și sunt considerate aceleași atunci când se codifică și se transmit date prin rețea.

Cursuri recomandate

  • Cursuri JIRA
  • Programul Java EE / J2EE
  • Curs despre asamblare și cablare dispozitive
  • Curs despre Networking General

  1. Bazele fundamentale ale nivelului sesiunii de rețea

În rețea, stratul de sesiune este responsabil de deschiderea, închiderea și gestionarea unei sesiuni pentru o aplicație pentru utilizatorul final. Această sesiune poate include mai multe solicitări și răspunsuri care apar în software. Dacă se produce deconectarea sau există pierderi de pachete, protocolul Ip stratul de sesiune OSI încearcă să recupereze conectivitatea și dacă nu reușește să facă acest lucru, atunci încearcă să închidă total și să deschidă o nouă conexiune. Aceasta poate fi fie o operație completă sau jumătate duplex. Acest strat gestionează, de asemenea, combinarea pachetelor și sortarea într-o ordine corectă. De exemplu, când descărcați ceva de pe Bit torrent, vedeți pachetele descărcate, dar acestea nu sunt sincronizate. Acest strat de sesiune combină apoi pachete din diferite fluxuri și îi permite să fie sincronizat corespunzător.

  1. Bazele fundamentale ale stratului de transport în rețea

Stratul de transport este cel care comunică cu stratul de aplicație pentru a transfera date către gazdele corespunzătoare. Cele mai importante două protocoale utilizate aproape peste tot la nivelurile de transport sunt protocoalele TCP și UDP. Cu toate acestea, conexiunile TCP (Transmission Control Protocol) sunt mai fiabile în comparație cu conexiunile UDP (User Datagram Protocol). Ambele au propriul set de argumente pro și contra și sunt utilizate conform cerințelor lor.

Protocolul de control al transmisiei distribuie datele primite din stratul de aplicație în bucăți de date cu dimensiuni specifice și apoi transferă aceste pachete parțial în rețea. Mai întâi recunoaște pachetele pe care le primește, solicită recunoștințe pentru pachetele trimise și apoi stabilește termene de răspuns pentru a retransmite orice pachet, dacă confirmarea lor nu este primită înainte de expirarea termenului. Acesta este principalul motiv pentru care aceasta este considerată o conexiune fiabilă, deoarece are grijă ca fiecare pachet unic transmis să fie primit de gazda opusă. Acest protocol este utilizat în principal la descărcarea și încărcarea fișierelor mari, deoarece pierderea pachetelor poate duce la corupția datelor încărcate sau descărcate.

Protocolul Datagram al utilizatorului, pe de altă parte, este mult mai simplu, dar nesigur decât Protocolul de control al transmisiei. În UDP, nu există nicio confirmare pentru datele trimise sau primite către și de la gazdă. Astfel, există șanse mari de picături și scurgeri de pachete. Acesta este principalul motiv pentru care UDP nu este utilizat acolo unde este necesară transmiterea de date de calitate și, prin urmare, este considerată nesigură. Acest tip de protocol este folosit mai ales pe YouTube sau Vimeo la transmiterea unui videoclip, deoarece câteva picături de pachete nu vor împiedica experiența utilizatorului.

  1. Bazele fundamentale ale stratului de rețea de rețea

Acest strat specific este cunoscut în mod alternativ și sub denumirea de Internet Layer. Acest nivel este responsabil pentru rutarea datelor prin rețele și protocolul IP este utilizat pentru a diferenția între adrese. Cele mai populare ICMP și IFMP sunt utilizate în acest strat. Protocolul ICMP sau Internet Control Message care este utilizat în comanda ping pentru a verifica dacă gazda este activă sau în jos este utilizat aici. ICMP este unul dintre cele mai importante protocoale ale suitei de protocoale IP. ICMP este, de asemenea, utilizat pentru a trimite mesaje de eroare prin rețea pentru a afla dacă o gazdă este în starea sau nu răspunde sau dacă este disponibil numai prin funcția de lansare Lan și alte lucruri similare.

  1. Bazele fundamentale ale stratului de legături de date în rețea

Acest strat furnizează drivere pentru diferite dispozitive prezente în sistemul de operare și este cunoscut alternativ sub denumirea de Network Interface Layer. Acești drivere sunt de la NIC sau cardul de interfață de rețea prezent în sistem. Cardurile de rețea împreună cu driverele de dispozitiv configurate corespunzător sunt responsabile de comunicarea și transferul datelor în rețele. Fără o placă de interfață de rețea, comunicarea nu este posibilă. Aceste date sunt transferate fie wireless prin routere și Wi-Fi, fie prin cabluri precum cablul încrucișat sau prin cablu RJ-45. Protocoalele utilizate pentru a transfera date aici sunt ARP (Address Resolution Protocol) și PPP, adică Protocolul Punct la Punct.

  1. Bazele fundamentale ale stratului fizic de rețea

Stratul fizic este un strat de top în modelul OSI al rețelei de calculatoare. Acest strat constă de obicei din hardware-ul de rețea. Datorită diversității dispozitivelor de rețea disponibile pe piață, acesta este probabil cel mai complex strat de rețea din arhitectura OSI. Treaba acestui strat este de a transfera biți bruti prin hardware-ul fizic prin nodurile de conectare. Acest strat constă de obicei din hardware cum ar fi hardware-ul wireless, adică Wi-Fi, cabluri, conectori, carduri de interfață de rețea și multe altele.

Bazele fundamentale ale porturilor de rețea, adreselor IP și adreselor MAC

Noțiuni de bază ale rețelelor fără fir Acum că știți cum funcționează conectivitatea de bază la internet, să aruncăm o privire la partea cea mai importantă a modului în care pachetele își găsesc calea către gazdele corespunzătoare. Gândiți-vă la această adresă IP, porturi și adresa Mac ca la adresa fizică implicită a unei persoane. De exemplu, să spunem că persoana Mr. Smith are o adresă ca 21, New Wing Tower, High Roller Street. Așadar, aici ID-ul MAC este Turnul Noua Aripă, care este numele clădirii sau societății care nu se schimbă niciodată. High Roller Street este zona sau adresa stradală care este adresa IP aici. Întrucât există un număr de străzi pentru a ajunge la o destinație, aceasta este similară cu o adresă IP, deoarece adresa IP se poate schimba în funcție de DHCP în rețea. Și în sfârșit, portul este Room Room, care în cazul nostru este 21. Acest întreg scenariu funcționează astfel. Spuneți, de exemplu, că sunteți pe punctul de a primi un curier pe adresa de mai sus, dar dați un număr greșit al camerei, atunci curierul poate ajunge într-o cameră care este închisă sau care nu este chiar acolo. În mod similar, dacă un număr de port greșit este dat pachetului care intră, atunci pachetul poate să nu ajungă chiar la adresa, motivul fiind celălalt port poate fi închis de un firewall sau este deja ocupat cu o altă conectivitate a pachetului în curs.

Înțelegerea limbilor din rețea nu este atât de greu. Este nevoie doar de o persoană dispusă să sape mai adânc și gata să-și murdărească mâinile. Acestea sunt doar elementele de bază ale rețelei. De fapt, puteți învăța în detaliu citind despre transmisia pachetelor și cum are loc conectivitatea citind metodele SYN și ACK pe care nu le-am menționat aici. Luați în considerare învățarea unei cărți CCNA, care va acoperi de fapt toate aspectele rețelei.

Articole recomandate

Iată, așadar, câteva care vă vor ajuta să obțineți mai multe detalii despre elementele fundamentale ale rețelei, elementele de bază ale rețelelor fără fir și, de asemenea, elementele de bază ale rețelei de domiciliu, așa că treceți doar prin linkul care este prezentat mai jos.

  1. Cel mai bun pas corect pentru a face aplicații și software de sistem
  2. Întrebări de interviu pentru securitatea rețelei - Cele mai solicitate întrebări
  3. Sfaturi utile gratuite pentru a vă construi rețeaua de carieră (important)

Categorie:

Dezvoltare de software