Kaiken verkon perustamisen perusperiaatteet
Suurin osa ihmisistä haluaa tulla IT-teknikkoksi, mutta he tietävät vain laitteiston. Jotkut alkavat oppia Linux-palvelimia ja toiset Windows-palvelimia, mutta kaikki takertuvat yhteen kohtaan, jota he eivät pidä yhtä tärkeänä. Ja tästä blogin tänään. Kyse on verkostoitumisen perusteiden selvittämisestä. Lyhyesti sanottuna tarkoitan TCP / IP: tä ja muita vastaavia protokollia.
Tärkeimmät verkkoprotokollat - TCP / IP
Kotiverkoston perusteet Nyt, ennen kuin aloitan perustiedot, saanen kysyä sinulle yksinkertaisen kysymyksen. Oletko koskaan kuvitellut, kuinka tietokoneet puhuvat keskenään lähettäessään viestejä LAN-, WAN- tai MAN-yhteyden kautta? Tietokoneiden vuorovaikutustajujen ymmärtäminen on erittäin tärkeää, kun heistä tulee verkonvalvoja. Verkkoprotokollat eivät ole tärkeitä vain järjestelmänvalvojalle, vaan myös kehittäjille, jotka rakentavat palvelimiin liittyviä sovelluksia, jotka käyttävät JAVA- tai Socket-pohjaista ohjelmointia, kuten Python tai bash.
Tietokoneverkot tehdään eri IP-protokollasarjojen kautta. Yleisimmin käytetyt protokollat ovat TCP ja IP. TCP tarkoittaa lähetysohjausprotokollaa ja IP tarkoittaa Internetprotokollaa. Jokaisella protokollalla on erityinen kerrosarkkitehtuuri yhdessä omien toimintojen kanssa. Katsotaanpa ensin IP-protokollaa: -
IP-protokolla
IP tai Internet Protocol määrittelevät verkkoyhteyskäytäntöjen pääpiirteet. Tämä IP-protokolla auttaa välittämään useita datagrammeja verkon rajojen yli. IP-protokollan päätehtävä on tarjota reititystoiminnot verkkojen välisen yhteyden luomiseksi Internetin mahdollistamiseksi. IP-protokollan ensisijainen tehtävä on pakettien toimittaminen isäntältä toiselle vain pakettien otsikoissa olevien IP-osoitteiden mukaan.
Kaikilla tämän IP-protokollan kerroksilla on omat suoritettavat ohjeet. TCP ja IP koostuvat tässä normaalisti neljästä eri kerroksesta, ts. Sovelluskerros, siirtokerros, tietolinkkikerros ja verkkokerros. OSI-verkkomalli (Open Systems Interconnection) osoittaa kuitenkin tyypillisesti 7 eri tasolle niistä.
Katsotaanpa kaikkia näitä seuraavasti:
-
Verkkokerroksen perusperiaatteet
Sovelluskerros on verkkoyhteyden TCP- ja IP-protokollapaketin ylin kerros. Tämä erityinen kerros siirtää tietoja tietokoneille pitkin päätä toiseen sovellusten ja prosessien avulla, jotka käyttävät kuljetuskerrosprotokollia. Kaikissa näissä sovelluksissa ja prosesseissa on erityisiä ohjeita tehtävän suorittamiseksi ja sen jälkeen kommunikoimiseksi toisen kerroksen kanssa, joka on siirtokerros. Seuraavassa on muutama suosittu sovelluskerrosprotokolla:
- HTTP- tai Hypertext-siirtoprotokolla, jota käytetään enimmäkseen nykyaikaisissa selaimissa. Se on Internetin (www) todellinen perusta. HTTP on pyyntö- ja vastaustyyppinen protokolla, joka suorittaa toimenpiteitä asiakkaan puolesta ja pyytää vastausta palvelimelta samaan. Pyyntö voi sisältää kuvia, tekstiä, ääntä ja videota vastineeksi. Vaikka HTTP: tä käytetäänkin suurelta osin, se on erittäin epävarma ja on tärkein syy, miksi se korvattiin HTTPS: llä, joka on suojattu Hypertext Transfer Protocol. HTTPS kehitettiin todentamaan verkkosivuston varmenne ja suojaamaan siirrettävien tietojen yksityisyyttä.
- FTP tai File Transfer Protocol tiedonsiirtoa varten eri verkoissa. FTP käyttää asiakkaan ja palvelimen arkkitehtuurimallia tietojen hallintaan ja siirtoon tietokoneiden välillä. Oletuksena palvelin on konfiguroitu muodostamaan yhteys automaattisesti ja nimettömästi, mutta se voidaan määrittää käyttämään todennusta varten pelkkää tekstiä sisältävää salasanaa. Siirrettäviä tietoja voidaan salata jopa SSL (Secure Sockets Layer), TLS (Transport Layer Security) ja SSH (Secure Shell) avulla. SSH on yleisimmin käytetty ja se käyttää julkisen avaimen todennusta, joka on erittäin turvallinen. SSL on myös melko turvallinen, mutta se voidaan kuitenkin salata sellaisilla sovelluksilla, kuten SSL-kaistale, joka tehdään Man in the Middle -hyökkäyksen kautta. Suosituin Windows-SSH-työkalu on Putty, joka on SSH- ja Telnet-asiakasohjelma avoimen lähdekoodin lisäksi (http://www.putty.org/).
- Sähköpostien lähettämiseen käytetään SMTP: tä tai yksinkertaista sähköpostinsiirtoprotokollaa. SMTP on tekstipohjainen protokolla, joka toimii TCP- ja IP-yhteyksissä. SMTP-yhteys koostuu kolmesta asiasta: MAIL paluuosoitteen määrittämiseksi, RCTP yhteyden muodostamiseksi vastaanottajaan ja DATA, joka on viestin runko. Tämä DATA koostuu myös viestin otsikosta, jotta se toimii oikein.
- SNMP tai Simple network management Protocol on IP-pohjainen protokolla. SNMP kerää jatkuvasti tietoa eri koneiden IP-osoitteista. SNMP-protokollista on ollut useita versioita, kuten SNMPv1, SNMPv2 ja SNMPv3. Laitteet, kuten reitittimet, kytkimet, modeemit ja palvelimet, tukevat SNMP-protokollaa.
-
Verkottumisen esittelykerroksen perusperiaatteet
Tämä kerros muuntaa tai suorittaa datan, kuten Unicoden tai UTF8: n, kuten merkkikoodauksen, kääntämisen, salauksen / salauksen purkamisen ja datan pakkaamisen verkkolaitteen ja ohjelmistosovelluksen välillä. Muutama esimerkki olisi JSON, XML, HTML, CSS ja monet muut. Tämä kerros on hyödyllisempi, kun tehdään turvallisia tapahtumia, kuten pankkitoimintaa, ja siirrämällä rahaa tietojen huomioon ottamiseksi on salattava ja salattava liikkeellä ollessa. Tämä kerros vastaa myös UTF8: n kaltaisten muotojen muuntamisesta ASCII: ksi ja vastaaviksi. Vaikka salaus ja salauksen purku voidaan suorittaa muilla sovelluskerroilla tai istuntokerroksella, jokaisella on omat haitat, ja siksi tämä kerros huolehtii siitä. Useimmat sovellukset eivät erota sovelluksen ja esityskerroksen välillä nykyään, ja niitä pidetään samoina koodattaessa ja siirrettäessä tietoa verkon kautta.
Suositellut kurssit
- JIRA-kurssit
- Java EE / J2EE -ohjelma
- Laitteiden kokoamisen ja kaapeloinnin kurssi
- Yleisen verkottumisen kurssi
-
Verkottumisistuntokerroksen perusteet
Verkottumisessa istuntokerros vastaa loppukäyttäjäsovelluksen istunnon avaamisesta, lopettamisesta ja hallinnasta. Tämä istunto voi sisältää useita pyyntöjä ja vastauksia, jotka tapahtuvat ohjelmiston sisällä. Jos yhteys katkeaa tai jos pakettihäviöitä ilmenee, OSI-istuntokerroksen Ip-protokolla yrittää palauttaa yhteyden. Jos se ei tee niin, se yrittää sulkea kokonaan ja avaa uuden yhteyden. Tämä voi olla joko täysi tai puoli kaksipuolista toimintaa. Tämä kerros käsittelee myös pakettien yhdistämistä ja lajittelua oikeassa järjestyksessä. Esimerkiksi, kun lataat jotain Bit-torrentista, paketteja ladataan, mutta ne eivät ole synkronoituja. Tämä istuntokerros yhdistää sitten paketit eri virroista ja sallii sen synkronoinnin oikein.
-
Kuljetuskerroksen verkottamisen perusperiaatteet
Kuljetuskerros on se, joka kommunikoi sovelluskerroksen kanssa tiedon siirtämiseksi sopiville isäntille. Kaksi tärkeintä protokollaa, jota käytetään lähes kaikkialla kuljetuskerroksissa, ovat TCP ja UDP-protokollat. TCP (Transmission Control Protocol) -yhteydet ovat kuitenkin luotettavampia verrattuna UDP (User Datagram Protocol) -yhteyksiin. Molemmilla on omat edut ja haitat, ja niitä käytetään vaatimuksensa mukaisesti.
Lähetysohjausprotokolla jakaa sovelluskerrokselta vastaanotetun datan erityisen kokoisiksi datapalasiksi ja siirtää sitten nämä paketit osittain verkkoon. Se ensin kuittaa vastaanottamansa paketit, pyytää kuittauksia lähetetyistä paketeista ja asettaa sitten vastausajankatkaisut minkä tahansa paketin lähettämiseksi uudelleen, jos niiden kuittausta ei vastaanoteta ennen aikakatkaisun päättymistä. Tämä on tärkein syy, miksi tätä pidetään luotettavana yhteytenä, koska huolehditaan siitä, että jokainen lähetetty paketti vastaanotetaan vastakkaisella isäntällä. Tätä protokollaa käytetään pääasiassa suurten tiedostojen lataamiseen ja lähettämiseen, koska pakettien katoaminen voi johtaa ladattujen tai ladattujen tietojen vioittumiseen.
User Datagram Protocol on sitä vastoin paljon yksinkertaisempi, mutta epäluotettavampi kuin Transmission Control Protocol. UDP: ssä ei suoriteta kuittausta mistään isännälle lähetetystä tai vastaanotetusta tiedosta. Siten pakettien pudottamisen ja vuotojen todennäköisyys on suuri. Tämä on tärkein syy siihen, miksi UDP: tä ei käytetä siellä, missä vaaditaan laadukasta tiedonsiirtoa, joten sitä pidetään epäluotettavana. Tämän tyyppistä protokollaa käytetään enimmäkseen YouTubessa tai Vimeossa videon suoratoistoon, koska muutama pakettipudotus ei haittaa käyttäjän kokemusta.
-
Verkkokerroksen perusperiaatteet
Tämä erityinen kerros tunnetaan vaihtoehtoisesti myös Internet-kerroksena. Tämä kerros vastaa datan reitityksestä verkoissa ja IP-protokollaa käytetään osoitteiden erottamiseen. Tässä kerroksessa käytetään suosituimpia ICMP: tä ja IFMP: tä. Tässä käytetään ICMP: tä tai Internet Control Message Protocol -protokollaa, jota käytetään ping-komennossa tarkistamaan onko isäntä aktiivinen vai ei. ICMP on yksi IP-protokollasarjan tärkeimmistä protokollista. ICMP: tä käytetään myös lähettämään virheviestejä verkon välityksellä siitä, onko isäntä alhaalla vai ei reagoimassa, vai onko se saatavana vain Wake on Lan -ominaisuuden ja vastaavien kautta.
-
Verkkotietolinkkikerroksen perusta
Tämä kerros tarjoaa ohjaimet käyttöjärjestelmässä oleville eri laitteille, ja se tunnetaan vaihtoehtoisesti verkon rajapintakerroksena. Nämä ohjaimet ovat järjestelmässä olevaa NIC- tai verkkokorttia. Verkkokortit ja oikein määritetyt laiteohjaimet ovat vastuussa tiedonsiirrosta ja tiedon siirtämisestä verkkoihin. Ilman verkkokorttia viestintä ei ole mahdollista. Tiedot siirretään joko langattomasti reitittimien ja Wi-Fi: n kautta tai kaapeleiden, kuten ristikaapelin tai RJ-45-kaapelin kautta. Tietoja tässä siirretään protokollina ARP (Address Resolution Protocol) ja PPP eli point to point Protocol.
-
Fyysisen kerroksen verkottamisen perusperiaatteet
Fyysinen kerros on ylin kerros tietokoneverkkojen OSI-mallissa. Tämä kerros koostuu tyypillisesti verkkolaitteistosta. Markkinoilla olevien verkkolaitteiden moninaisuuden vuoksi tämä on luultavasti monimutkaisin verkkoratkaisu OSI-arkkitehtuurissa. Tämän kerroksen tehtävänä on siirtää raa'ita bittejä fyysisen laitteiston yli kytkentäsolmujen kautta. Tämä kerros koostuu tyypillisesti laitteista, kuten langattomista laitteista eli Wi-Fi, kaapelit, liittimet, verkkokortit ja monet muut.
Verkkoporttien, IP-osoitteiden ja MAC-osoitteiden perusperiaatteet
Langattoman verkkoyhteyden perusteet Nyt kun tiedät kuinka Internet-perusyhteydet toimivat, katsotaanpa tärkeintä osaa siitä, kuinka paketit löytävät tiensä oikeisiin isäntiin. Ajattele tätä IP-osoitetta, portteja ja Mac-osoitetta henkilön fyysisenä oletusosoitteena. Oletetaan esimerkiksi, että herra Smithillä on osoite 21, New Wing Tower, High Roller Street. Joten, tässä MAC ID on New Wing Tower, joka on rakennuksen tai yhteiskunnan nimi, joka ei koskaan muutu. High Roller Street on alue tai katuosoite, joka on tässä IP-osoite. Koska määränpäähän on useita katuja, tämä on samanlainen kuin IP-osoite, koska IP-osoite voi muuttua riippuen DHCP: stä verkottumisessa. Ja lopuksi satama on huoneen numero, joka meidän tapauksessamme on 21. Tämä koko skenaario toimii näin. Oletetaan esimerkiksi, että aiot vastaanottaa kuriiri yllämainitussa osoitteessa, mutta annat väärän huoneen numeron, jolloin kuriiri voi saavuttaa huoneen, joka on suljettu tai jota ei edes ole siellä. Samoin, jos saapuvalle paketille annetaan väärä porttinumero, paketti ei välttämättä edes saavuta osoitetta, koska toinen portti voi olla suljettu palomuurilla tai se on jo varattu jonkin muun käynnissä olevan pakettiyhteyden kanssa.
Verkottumisen kielten ymmärtäminen ei ole niin vaikeaa. Se vie vain ihmisen, joka haluaa kaivaa syvemmälle ja valmis kätensä likaantumaan. Nämä ovat vain verkottumisen perusteita. Voit tosiasiallisesti oppia yksityiskohtaisesti lukemalla pakettilähetysten ja yhteyksien muodostumisen lukemalla SYN- ja ACK-menetelmät, joita en ole maininnut täällä. Harkitse CCNA-kirjan oppimista, joka todella kattaa kaikki verkottumisen näkökohdat.
Suositellut artikkelit
Joten tässä on joitain, jotka auttavat sinua saamaan lisätietoja verkon perustamisesta, langattoman verkon perusteista ja myös kotiverkon perustamisesta, joten käy vain alla olevan linkin läpi.
- Paras askel oikea tapa tehdä sovellus- ja järjestelmäohjelmistoja
- Verkkoturvahaastattelukysymykset - suosituimmat ja eniten kysyttyjä
- Ilmaisia hyödyllisiä vinkkejä uraverkoston luomiseen (Tärkeää)