Основы сетевых технологий: Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели / Хабр

Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели / Хабр

Всем привет. На днях возникла идея написать статьи про основы компьютерных сетей, разобрать работу самых важных протоколов и как строятся сети простым языком. Заинтересовавшихся приглашаю под кат.

Немного оффтопа: Приблизительно месяц назад сдал экзамен CCNA (на 980/1000 баллов) и осталось много материала за год моей подготовки и обучения. Учился я сначала в академии Cisco около 7 месяцев, а оставшееся время вел конспекты по всем темам, которые были мною изучены. Также консультировал многих ребят в области сетевых технологий и заметил, что многие наступают на одни и те же грабли, в виде пробелов по каким-то ключевым темам. На днях пару ребят попросили меня объяснить, что такое сети и как с ними работать. В связи с этим решил максимально подробно и простым языком описать самые ключевые и важные вещи. Статьи будут полезны новичкам, которые только встали на путь изучения.

Но, возможно, и бывалые сисадмины подчеркнут из этого что-то полезное. Так как я буду идти по программе CCNA, это будет очень полезно тем людям, которые готовятся к сдаче. Можете держать статьи в виде шпаргалок и периодически их просматривать. Я во время обучения делал конспекты по книгам и периодически читал их, чтобы освежать знания.

Вообще хочу дать всем начинающим совет. Моей первой серьезной книгой, была книга Олиферов «Компьютерные сети». И мне было очень тяжело читать ее. Не скажу, что все было тяжело. Но моменты, где детально разбиралось, как работает MPLS или Ethernet операторского класса, вводило в ступор. Я читал одну главу по несколько часов и все равно многое оставалось загадкой. Если вы понимаете, что какие то термины никак не хотят лезть в голову, пропустите их и читайте дальше, но ни в коем случае не отбрасывайте книгу полностью. Это не роман или эпос, где важно читать по главам, чтобы понять сюжет. Пройдет время и то, что раньше было непонятным, в итоге станет ясно.

Здесь прокачивается «книжный скилл». Каждая следующая книга, читается легче предыдущей книги. К примеру, после прочтения Олиферов «Компьютерные сети», читать Таненбаума «Компьютерные сети» легче в несколько раз и наоборот. Потому что новых понятий встречается меньше. Поэтому мой совет: не бойтесь читать книги. Ваши усилия в будущем принесут плоды. Заканчиваю разглагольствование и приступаю к написанию статьи.

Вот сами темы

1) Основные сетевые термины, сетевая модель OSI и стек протоколов TCP/IP.
2) Протоколы верхнего уровня.
3) Протоколы нижних уровней (транспортного, сетевого и канального).
4) Сетевые устройства и виды применяемых кабелей.
5) Понятие IP адресации, масок подсетей и их расчет.
6) Понятие VLAN, Trunk и протоколы VTP и DTP.

7) Протокол связующего дерева: STP.
8) Протокол агрегирования каналов: Etherchannel.
9) Маршрутизация: статическая и динамическая на примере RIP, OSPF и EIGRP.

P.S. Возможно, со временем список дополнится.

Итак, начнем с основных сетевых терминов.

Что такое сеть? Это совокупность устройств и систем, которые подключены друг к другу (логически или физически) и общающихся между собой. Сюда можно отнести сервера, компьютеры, телефоны, маршрутизаторы и так далее. Размер этой сети может достигать размера Интернета, а может состоять всего из двух устройств, соединенных между собой кабелем. Чтобы не было каши, разделим компоненты сети на группы:

1) Оконечные узлы: Устройства, которые передают и/или принимают какие-либо данные. Это могут быть компьютеры, телефоны, сервера, какие-то терминалы или тонкие клиенты, телевизоры.

2) Промежуточные устройства: Это устройства, которые соединяют оконечные узлы между собой. Сюда можно отнести коммутаторы, концентраторы, модемы, маршрутизаторы, точки доступа Wi-Fi.

3) Сетевые среды: Это те среды, в которых происходит непосредственная передача данных. Сюда относятся кабели, сетевые карточки, различного рода коннекторы, воздушная среда передачи. Если это медный кабель, то передача данных осуществляется при помощи электрических сигналов. У оптоволоконных кабелей, при помощи световых импульсов. Ну и у беспроводных устройств, при помощи радиоволн.

Посмотрим все это на картинке:

На данный момент надо просто понимать отличие. Детальные отличия будут разобраны позже.

Теперь, на мой взгляд, главный вопрос: Для чего мы используем сети? Ответов на этот вопрос много, но я освещу самые популярные, которые используются в повседневной жизни:

1) Приложения: При помощи приложений отправляем разные данные между устройствами, открываем доступ к общим ресурсам. Это могут быть как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом.

2) Сетевые ресурсы: Это сетевые принтеры, которыми, к примеру, пользуются в офисе или сетевые камеры, которые просматривает охрана, находясь в удаленной местности.

3) Хранилище: Используя сервер или рабочую станцию, подключенную к сети, создается хранилище доступное для других. Многие люди выкладывают туда свои файлы, видео, картинки и открывают общий доступ к ним для других пользователей. Пример, который на ходу приходит в голову, — это google диск, яндекс диск и тому подобные сервисы.

4) Резервное копирование: Часто, в крупных компаниях, используют центральный сервер, куда все компьютеры копируют важные файлы для резервной копии. Это нужно для последующего восстановления данных, если оригинал удалился или повредился. Методов копирования огромное количество: с предварительным сжатием, кодированием и так далее.

5) VoIP: Телефония, работающая по протоколу IP. Применяется она сейчас повсеместно, так как проще, дешевле традиционной телефонии и с каждым годом вытесняет ее.

Из всего списка, чаще всего многие работали именно с приложениями. Поэтому разберем их более подробно. Я старательно буду выбирать только те приложения, которые как-то связаны с сетью. Поэтому приложения типа калькулятора или блокнота, во внимание не беру.

1) Загрузчики. Это файловые менеджеры, работающие по протоколу FTP, TFTP. Банальный пример — это скачивание фильма, музыки, картинок с файлообменников или иных источников. К этой категории еще можно отнести резервное копирование, которое автоматически делает сервер каждую ночь. То есть это встроенные или сторонние программы и утилиты, которые выполняют копирование и скачивание. Данный вид приложений не требует прямого человеческого вмешательства. Достаточно указать место, куда сохранить и скачивание само начнется и закончится.

Скорость скачивания зависит от пропускной способности. Для данного типа приложений это не совсем критично. Если, например, файл будет скачиваться не минуту, а 10, то тут только вопрос времени, и на целостности файла это никак не скажется. Сложности могут возникнуть только когда нам надо за пару часов сделать резервную копию системы, а из-за плохого канала и, соответственно, низкой пропускной способности, это занимает несколько дней. Ниже приведены описания самых популярных протоколов данной группы:

FTP- это стандартный протокол передачи данных с установлением соединения.

Работает по протоколу TCP (этот протокол в дальнейшем будет подробно рассмотрен). Стандартный номер порта 21. Чаще всего используется для загрузки сайта на веб-хостинг и выгрузки его. Самым популярным приложением, работающим по этому протоколу — это Filezilla. Вот так выглядит само приложение:

TFTP- это упрощенная версия протокола FTP, которая работает без установления соединения, по протоколу UDP. Применяется для загрузки образа бездисковыми рабочими станциями. Особенно широко используется устройствами Cisco для той же загрузки образа и резервных копий.

Интерактивные приложения. Приложения, позволяющие осуществить интерактивный обмен. Например, модель «человек-человек». Когда два человека, при помощи интерактивных приложений, общаются между собой или ведут общую работу. Сюда относится: ICQ, электронная почта, форум, на котором несколько экспертов помогают людям в решении вопросов. Или модель «человек-машина». Когда человек общается непосредственно с компьютером.

Это может быть удаленная настройка базы, конфигурация сетевого устройства. Здесь, в отличие от загрузчиков, важно постоянное вмешательство человека. То есть, как минимум, один человек выступает инициатором. Пропускная способность уже более чувствительна к задержкам, чем приложения-загрузчики. Например, при удаленной конфигурации сетевого устройства, будет тяжело его настраивать, если отклик от команды будет в 30 секунд.

Приложения в реальном времени. Приложения, позволяющие передавать информацию в реальном времени. Как раз к этой группе относится IP-телефония, системы потокового вещания, видеоконференции. Самые чувствительные к задержкам и пропускной способности приложения. Представьте, что вы разговариваете по телефону и то, что вы говорите, собеседник услышит через 2 секунды и наоборот, вы от собеседника с таким же интервалом. Такое общение еще и приведет к тому, что голоса будут пропадать и разговор будет трудноразличимым, а в видеоконференция превратится в кашу. В среднем, задержка не должна превышать 300 мс.

К данной категории можно отнести Skype, Lync, Viber (когда совершаем звонок).

Теперь поговорим о такой важной вещи, как топология. Она делится на 2 большие категории: физическая и логическая. Очень важно понимать их разницу. Итак, физическая топология — это как наша сеть выглядит. Где находятся узлы, какие сетевые промежуточные устройства используются и где они стоят, какие сетевые кабели используются, как они протянуты и в какой порт воткнуты. Логическая топология — это каким путем будут идти пакеты в нашей физической топологии. То есть физическая — это как мы расположили устройства, а логическая — это через какие устройства будут проходить пакеты.

Теперь посмотрим и разберем виды топологии:

1) Топология с общей шиной (англ. Bus Topology)

Одна из первых физических топологий. Суть состояла в том, что к одному длинному кабелю подсоединяли все устройства и организовывали локальную сеть. На концах кабеля требовались терминаторы. Как правило — это было сопротивление на 50 Ом, которое использовалось для того, чтобы сигнал не отражался в кабеле. Преимущество ее было только в простоте установки. С точки зрения работоспособности была крайне не устойчивой. Если где-то в кабеле происходил разрыв, то вся сеть оставалась парализованной, до замены кабеля.

2) Кольцевая топология (англ. Ring Topology)

В данной топологии каждое устройство подключается к 2-ум соседним. Создавая, таким образом, кольцо. Здесь логика такова, что с одного конца компьютер только принимает, а с другого только отправляет. То есть, получается передача по кольцу и следующий компьютер играет роль ретранслятора сигнала. За счет этого нужда в терминаторах отпала. Соответственно, если где-то кабель повреждался, кольцо размыкалось и сеть становилась не работоспособной. Для повышения отказоустойчивости, применяют двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля, а не один. Соответственно, при отказе одного кабеля, остается работать резервный.

3) Топология звезда (англ. Star Topology)

Все устройства подключаются к центральному узлу, который уже является ретранслятором. В наше время данная модель используется в локальных сетях, когда к одному коммутатору подключаются несколько устройств, и он является посредником в передаче. Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в предыдущих двух. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают спокойно работать. Однако если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной.

4)Полносвязная топология (англ. Full-Mesh Topology)

Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является, пожалуй, самой отказоустойчивой, так как не зависит от других. Но строить сети на такой модели сложно и дорого. Так как в сети, в которой минимум 1000 компьютеров, придется подключать 1000 кабелей на каждый компьютер.

5)Неполносвязная топология (англ. Partial-Mesh Topology)

Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Однако соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Так вот, чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему надо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. В принципе по этой топологии работают маршрутизаторы. Приведу пример из домашней сети. Когда вы из дома выходите в Интернет, у вас нет прямого кабеля до всех узлов, и вы отправляете данные своему провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно отправить.

6) Смешанная топология (англ. Hybrid Topology)

Самая популярная топология, которая объединила все топологии выше в себя. Представляет собой древовидную структуру, которая объединяет все топологии. Одна из самых отказоустойчивых топологий, так как если у двух площадок произойдет обрыв, то парализована будет связь только между ними, а все остальные объединенные площадки будут работать безотказно. На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.

И последнее, что осталось разобрать — это сетевые модели. На этапе зарождения компьютеров, у сетей не было единых стандартов. Каждый вендор использовал свои проприетарные решения, которые не работали с технологиями других вендоров. Конечно, оставлять так было нельзя и нужно было придумывать общее решение. Эту задачу взвалила на себя международная организация по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization). Они изучали многие, применяемые на то время, модели и в результате придумали модель OSI, релиз которой состоялся в 1984 году. Проблема ее была только в том, что ее разрабатывали около 7 лет. Пока специалисты спорили, как ее лучше сделать, другие модели модернизировались и набирали обороты. В настоящее время модель OSI не используют. Она применяется только в качестве обучения сетям. Мое личное мнение, что модель OSI должен знать каждый уважающий себя админ как таблицу умножения. Хоть ее и не применяют в том виде, в каком она есть, принципы работы у всех моделей схожи с ней.

Состоит она из 7 уровней и каждый уровень выполняет определенную ему роль и задачи. Разберем, что делает каждый уровень снизу вверх:

1) Физический уровень (Physical Layer): определяет метод передачи данных, какая среда используется (передача электрических сигналов, световых импульсов или радиоэфир), уровень напряжения, метод кодирования двоичных сигналов.

2) Канальный уровень (Data Link Layer): он берет на себя задачу адресации в пределах локальной сети, обнаруживает ошибки, проверяет целостность данных. Если слышали про MAC-адреса и протокол «Ethernet», то они располагаются на этом уровне.

3) Сетевой уровень (Network Layer): этот уровень берет на себя объединения участков сети и выбор оптимального пути (т. е. маршрутизация). Каждое сетевое устройство должно иметь уникальный сетевой адрес в сети. Думаю, многие слышали про протоколы IPv4 и IPv6. Эти протоколы работают на данном уровне.

4) Транспортный уровень (Transport Layer): Этот уровень берет на себя функцию транспорта. К примеру, когда вы скачиваете файл с Интернета, файл в виде сегментов отправляется на Ваш компьютер. Также здесь вводятся понятия портов, которые нужны для указания назначения к конкретной службе. На этом уровне работают протоколы TCP (с установлением соединения) и UDP (без установления соединения).

5) Сеансовый уровень (Session Layer): Роль этого уровня в установлении, управлении и разрыве соединения между двумя хостами. К примеру, когда открываете страницу на веб-сервере, то Вы не единственный посетитель на нем. И вот для того, чтобы поддерживать сеансы со всеми пользователями, нужен сеансовый уровень.

6) Уровень представления (Presentation Layer): Он структурирует информацию в читабельный вид для прикладного уровня. Например, многие компьютеры используют таблицу кодировки ASCII для вывода текстовой информации или формат jpeg для вывода графического изображения.

7) Прикладной уровень (Application Layer): Наверное, это самый понятный для всех уровень. Как раз на этом уроне работают привычные для нас приложения — e-mail, браузеры по протоколу HTTP, FTP и остальное.

Самое главное помнить, что нельзя перескакивать с уровня на уровень (Например, с прикладного на канальный, или с физического на транспортный). Весь путь должен проходить строго с верхнего на нижний и с нижнего на верхний. Такие процессы получили название инкапсуляция (с верхнего на нижний) и деинкапсуляция (с нижнего на верхний). Также стоит упомянуть, что на каждом уровне передаваемая информация называется по-разному.

На прикладном, представления и сеансовым уровнях, передаваемая информация обозначается как PDU (Protocol Data Units). На русском еще называют блоки данных, хотя в моем круге их называют просто данные).

Информацию транспортного уровня называют сегментами. Хотя понятие сегменты, применимо только для протокола TCP. Для протокола UDP используется понятие — датаграмма. Но, как правило, на это различие закрывают глаза.
На сетевом уровне называют IP пакеты или просто пакеты.

И на канальном уровне — кадры. С одной стороны это все терминология и она не играет важной роли в том, как вы будете называть передаваемые данные, но для экзамена эти понятия лучше знать. Итак, приведу свой любимый пример, который помог мне, в мое время, разобраться с процессом инкапсуляции и деинкапусуляции:

1) Представим ситуацию, что вы сидите у себя дома за компьютером, а в соседней комнате у вас свой локальный веб-сервер. И вот вам понадобилось скачать файл с него. Вы набираете адрес страницы вашего сайта. Сейчас вы используете протокол HTTP, которые работает на прикладном уровне. Данные упаковываются и спускаются на уровень ниже.

2) Полученные данные прибегают на уровень представления. Здесь эти данные структурируются и приводятся в формат, который сможет быть прочитан на сервере. Запаковывается и спускается ниже.

3) На этом уровне создается сессия между компьютером и сервером.

4) Так как это веб сервер и требуется надежное установление соединения и контроль за принятыми данными, используется протокол TCP. Здесь мы указываем порт, на который будем стучаться и порт источника, чтобы сервер знал, куда отправлять ответ. Это нужно для того, чтобы сервер понял, что мы хотим попасть на веб-сервер (стандартно — это 80 порт), а не на почтовый сервер. Упаковываем и спускаем дальше.

5) Здесь мы должны указать, на какой адрес отправлять пакет. Соответственно, указываем адрес назначения (пусть адрес сервера будет 192.168.1.2) и адрес источника (адрес компьютера 192.168.1.1). Заворачиваем и спускаем дальше.

6) IP пакет спускается вниз и тут вступает в работу канальный уровень. Он добавляет физические адреса источника и назначения, о которых подробно будет расписано в последующей статье. Так как у нас компьютер и сервер в локальной среде, то адресом источника будет являться MAC-адрес компьютера, а адресом назначения MAC-адрес сервера (если бы компьютер и сервер находились в разных сетях, то адресация работала по-другому). Если на верхних уровнях каждый раз добавлялся заголовок, то здесь еще добавляется концевик, который указывает на конец кадра и готовность всех собранных данных к отправке.

7) И уже физический уровень конвертирует полученное в биты и при помощи электрических сигналов (если это витая пара), отправляет на сервер.

Процесс деинкапсуляции аналогичен, но с обратной последовательностью:

1) На физическом уровне принимаются электрические сигналы и конвертируются в понятную битовую последовательность для канального уровня.

2) На канальном уровне проверяется MAC-адрес назначения (ему ли это адресовано). Если да, то проверяется кадр на целостность и отсутствие ошибок, если все прекрасно и данные целы, он передает их вышестоящему уровню.

3) На сетевом уровне проверяется IP адрес назначения. И если он верен, данные поднимаются выше. Не стоит сейчас вдаваться в подробности, почему у нас адресация на канальном и сетевом уровне. Это тема требует особого внимания, и я подробно объясню их различие позже. Главное сейчас понять, как данные упаковываются и распаковываются.

4) На транспортном уровне проверяется порт назначения (не адрес). И по номеру порта, выясняется какому приложению или сервису адресованы данные. У нас это веб-сервер и номер порта — 80.

5) На этом уровне происходит установление сеанса между компьютером и сервером.

6) Уровень представления видит, как все должно быть структурировано и приводит информацию в читабельный вид.

7) И на этом уровне приложения или сервисы понимают, что надо выполнить.

Много было написано про модель OSI. Хотя я постарался быть максимально краток и осветить самое важное. На самом деле про эту модель в Интернете и в книгах написано очень много и подробно, но для новичков и готовящихся к CCNA, этого достаточно. Из вопросов на экзамене по данной модели может быть 2 вопроса. Это правильно расположить уровни и на каком уровне работает определенный протокол.

Как было написано выше, модель OSI в наше время не используется. Пока разрабатывалась эта модель, все большую популярность получал стек протоколов TCP/IP. Он был значительно проще и завоевал быструю популярность.
Вот так этот стек выглядит:

Как видно, он отличается от OSI и даже сменил название некоторых уровней. По сути, принцип у него тот же, что и у OSI. Но только три верхних уровня OSI: прикладной, представления и сеансовый объединены у TCP/IP в один, под названием прикладной. Сетевой уровень сменил название и называется — Интернет. Транспортный остался таким же и с тем же названием. А два нижних уровня OSI: канальный и физический объединены у TCP/IP в один с названием — уровень сетевого доступа. Стек TCP/IP в некоторых источниках обозначают еще как модель DoD (Department of Defence). Как говорит википедия, была разработана Министерством обороны США. Этот вопрос встретился мне на экзамене и до этого я про нее ничего не слышал. Соответственно вопрос: «Как называется сетевой уровень в модели DoD?», ввел меня в ступор. Поэтому знать это полезно.

Было еще несколько сетевых моделей, которые, какое то время держались. Это был стек протоколов IPX/SPX. Использовался с середины 80-х годов и продержался до конца 90-х, где его вытеснила TCP/IP. Был реализован компанией Novell и являлся модернизированной версией стека протоколов Xerox Network Services компании Xerox. Использовался в локальных сетях долгое время. Впервые IPX/SPX я увидел в игре «Казаки». При выборе сетевой игры, там предлагалось несколько стеков на выбор. И хоть выпуск этой игры был, где то в 2001 году, это говорило о том, что IPX/SPX еще встречался в локальных сетях.

Еще один стек, который стоит упомянуть — это AppleTalk. Как ясно из названия, был придуман компанией Apple. Создан был в том же году, в котором состоялся релиз модели OSI, то есть в 1984 году. Продержался он совсем недолго и Apple решила использовать вместо него TCP/IP.

Также хочу подчеркнуть одну важную вещь. Token Ring и FDDI — не сетевые модели! Token Ring — это протокол канального уровня, а FDDI это стандарт передачи данных, который как раз основывается на протоколе Token Ring. Это не самая важная информация, так как эти понятия сейчас не встретишь. Но главное помнить о том, что это не сетевые модели.

Вот и подошла к концу статья по первой теме. Хоть и поверхностно, но было рассмотрено много понятий. Самые ключевые будут разобраны подробнее в следующих статьях. Надеюсь теперь сети перестанут казаться чем то невозможным и страшным, а читать умные книги будет легче). Если я что-то забыл упомянуть, возникли дополнительные вопросы или у кого есть, что дополнить к этой статье, оставляйте комментарии, либо спрашивайте лично. Спасибо за прочтение. Буду готовить следующую тему.

Онлайн-курс Сетевые технологии для системных администраторов

Сетевые технологии для системных администраторов

Базовые знания, необходимые всем инженерам

Форма обучения

заочная, дистанционная

Удостоверение

о повышении квалификации установленного образца

Продолжительность

24 часа

Подходит при любом уровне подготовки

Обучение будет интересно и опытным, и начинающим сетевым инженерам. Поможет систематизировать знания, закрыть пробелы или погрузиться в тему с нуля. После курса вы сможете легко ответить на вопросы по приведенной схеме сети:

• На каком уровне модели OSI работают коммутаторы SW1 и SW2?
• Компьютеры отдела продаж и руководства находятся в одном широковещательном домене или в разных?
• Какой из коммутаторов SW1 и SW2 хранит в себе информацию об IP-адресах, а какой нет?
• Может ли коммутатор SW2 передавать через себя информацию о VLAN?
• Зачем сервер вынесли в DMZ?
• Зачем для подключения удаленного ноутбука использовали связку из двух VPN одновременно: L2TP/IPSec?

Место жительства и гражданство значения не имеют

Проходить курс, в том числе по программе дополнительного профессионального образования могут граждане и РФ, и других государств.

Как построено обучение на курсе

• Занимайтесь самостоятельно

  Вы сами выбираете темп обучения. Длина видеоуроков, в среднем, 7 минут. Смотреть ролики можно на любом устройстве, и они останутся у вас навсегда.

  01

• Задавайте вопросы

  Отвечает — автор курса, сетевой инженер. В поддержке главное отличие курса от самообразования и поиска ответов в интернете.

  02

• Оцените результат

  Когда будете готовы, проходите тестирования. Вопросы составлены так, что их нельзя «нагуглить». Но все ответы вы будете знать, если честно пройдете курс.

  03

Коротко о составе курса и организации обучения

Комплектация курса

• Видеоуроки (~9 часов)
• Конспект (150+ страниц)
• Вопросник
• Поддержка куратора
• Итоговая аттестация

Качество учебных материалов

Соответствует федеральным государственным образовательным стандартам, проверено тестовой группой и корректором.

Дата начала и общая продолжительность обучения

• Программа курса рассчитана на 24 академических часа.
• На ее освоение (период обучения) дается 28 календарных дней.
• Дата начала обучения устанавливается в индивидуальном порядке, по согласованию с обучающимся, не позднее 330 дней с момента оплаты.

Как организовано обучение

Для обучения требуется компьютер и доступ в интернет. Обучающемуся в оговоренный заранее день открывается доступ к курсу в личном кабинете на учебном портале https://kursy-po-it.online/. В нем находятся материалы курса, проходит промежуточная и итоговая аттестации.

Формат: онлайн

Курс проводится полностью удаленно

• Вы занимаетесь индивидуально в удобное для вас время.
• Нет привязки к другим студентам или датам вебинаров.
• Через личный кабинет можно задавать вопросы куратору.

Документ по итогам обучения

Вид выдаваемого документа зависит от уровня базового образования обучающегося.
Удостоверение о повышении квалификации с занесением в реестр Рособрнадзора (ФИС ФРДО), выдается обучающимся, предоставившим документ о законченном высшем или среднем профессиональном образовании любого профиля (в том числе иностранного государства).
Сертификат проекта «Курсы по ИТ.рф» об освоении программы, выдается, если у обучающегося нет законченного высшего/среднего профессионального образования, либо по желанию обучающегося, независимо от его уровня образования.
Читать подробнее о правах на образовательную деятельность и выдаваемых документах.

• Оплата картами банков РФ
  

  а также Qiwi, Альфа-Клик и пр.

  ОПЛАТИТЬ КУРС

• Оплата от юр. лица или ИП
  

  с расчетного счета

  ПОЛУЧИТЬ СЧЕТ НА ОПЛАТУ

Оплата не из РФ в USD

Доступен перевод на выпущенную не в РФ карту MasterCard

• по номеру счета IBAN или по номеру карты.
• через сервис paysend.com (страна получателя — Беларусь, валюта USD)

Обязательно сообщите о платеже [email protected].

Гарантия возврата 100% оплаты

в течение 30 дней после покупки, если вы решите отказаться от обучения. Без доп. условий и заявлений.

если оформите налоговый вычет при подаче декларации 3-НДФЛ

• Оплата от юр. лица или ИП
  

  с расчетного счета

  ПОЛУЧИТЬ СЧЕТ НА ОПЛАТУ

• Рассрочка Тинькофф
  

  без переплаты и первоначального взноса

  ЗАПРОСИТЬ УСЛОВИЯ

• Оплата не из РФ

  в USD на карту

  реквизиты счета

Нужен ли вам курс? Проверьте по тесту.

Всего 53 вопроса, в один цикл теста входит 10 вопросов в случайном порядке. Поэтому тест можно проходить несколько раз без потери интереса. Бесплатно и без регистрации.

Пройти тест

Информация о правах на образовательную деятельность и выдаваемых документах

Все темы курса «Сетевые технологии для системных администраторов»

Модель OSI
Модель TCP/IP
Инкапсуляция
Витая пара
Оптическое волокно
Топологии сетей
Технологии передачи данных
Ethernet
Домен коллизий и широковещательный домен
Протокол ARP
Способы доступа к среде
Коммутация каналов и коммутация пакетов
Коммутация
Петля коммутации и протокол STP
PoE
Протокол IP

• QoS
• IP-адресация
  • Перевод из двоичной системы счисления в десятичную
  • Перевод из десятичной системы счисления в двоичную
  • Расчет по IP-адресу и маске: адреса сети, широковещательного адреса, количества хостов сети и др.
  • Разбиение сети на подсети
  • Виды IP-адресов

DHCP
Маршрутизация
VLAN
Протоколы транспортного уровня: UDP, TCP, DCCP, SCTP
Сокет
VPN
NAT
DNS
Беспроводные сети

• Виды беспроводных сетей
• Стандарты Wi-Fi
• 802.11 n
• 802.11 ac
• Антенны
• Практические вопросы применения Wi-Fi

Брандмауэр
Распространенные сетевые атаки: DoS, DDoS, Spoofing и многое другое
Измерение производительности сетевого оборудования
Выбор сетевого оборудования
Командная строка Windows: утилиты для сетевой диагностики
Диагностика проблем в сети

Скачать официальное описание программы дополнительного профессионального образования «Сетевые технологии для системных администраторов» (pdf, 428КБ)

Автор:
Дмитрий Скоромнов

• Практикующий сетевой инженер
  с опытом >15 лет
• Постоянный спикер на MikroTik User Meeting
• Инженер связи с высшим техническим образованием
• Автор учебных программ и преподаватель с 2011 года

Основы работы в сети | ИБМ

Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть состоит из двух или более компьютеров, соединенных либо кабелями (проводными), либо WiFi (беспроводными) с целью передачи, обмена или совместного использования данных и ресурсов. Вы строите компьютерную сеть, используя оборудование (например, маршрутизаторы, коммутаторы, точки доступа и кабели) и программное обеспечение (например, операционные системы или бизнес-приложения).

Географическое положение часто определяет компьютерную сеть. Например, LAN (локальная сеть) соединяет компьютеры в определенном физическом пространстве, например в офисном здании, тогда как WAN (глобальная сеть) может соединять компьютеры на разных континентах. Интернет является крупнейшим примером глобальной сети, соединяющей миллиарды компьютеров по всему миру.

Вы можете дополнительно определить компьютерную сеть по протоколам, которые она использует для связи, физическому расположению ее компонентов, способу управления трафиком и ее назначению.

Компьютерные сети позволяют общаться в любых деловых, развлекательных и исследовательских целях. Интернет, онлайн-поиск, электронная почта, обмен аудио и видео, онлайн-торговля, прямые трансляции и социальные сети — все это существует благодаря компьютерным сетям.

Типы компьютерных сетей

По мере развития сетевых потребностей менялись и типы компьютерных сетей, отвечающие этим потребностям. Вот наиболее распространенные и широко используемые типы компьютерных сетей:

• LAN (локальная сеть):  Локальная сеть соединяет компьютеры на относительно небольшом расстоянии, позволяя им обмениваться данными, файлами и ресурсами. Например, локальная сеть может соединять все компьютеры в офисном здании, школе или больнице. Как правило, локальные сети находятся в частной собственности и под управлением.
   

• WLAN (беспроводная локальная сеть):  WLAN похожа на локальную сеть, но соединения между устройствами в сети осуществляются по беспроводной сети.
   

• WAN (глобальная сеть):  Как следует из названия, глобальная сеть соединяет компьютеры на обширной территории, например, от региона к региону или даже от континента к континенту. Интернет — это крупнейшая глобальная сеть, соединяющая миллиарды компьютеров по всему миру. Как правило, для управления глобальной сетью используются модели коллективного или распределенного владения.
   

• MAN (городская сеть): MAN обычно больше, чем LAN, но меньше, чем WAN. Города и правительственные учреждения обычно владеют и управляют MAN.
   

• PAN (персональная сеть):  PAN обслуживает одного человека. Например, если у вас есть iPhone и Mac, вполне вероятно, что вы настроили PAN, которая обменивается и синхронизирует контент — текстовые сообщения, электронные письма, фотографии и многое другое — на обоих устройствах.
   

• SAN (сеть хранения данных):  SAN — это специализированная сеть, обеспечивающая доступ к хранилищу на уровне блоков — общей сети или облачному хранилищу, которое для пользователя выглядит и работает как накопитель, физически подключенный к компьютеру. . (Дополнительную информацию о том, как SAN работает с блочным хранилищем, см. в разделе «Блочное хранилище: полное руководство».)
   

• CAN (сеть кампуса):  CAN также известна как корпоративная сеть. CAN больше, чем LAN, но меньше, чем WAN. CAN обслуживают такие объекты, как колледжи, университеты и бизнес-кампусы.
   

• VPN (виртуальная частная сеть): VPN — это безопасное двухточечное соединение между двумя конечными точками сети (см. «Узлы» ниже). VPN устанавливает зашифрованный канал, который сохраняет личность пользователя и учетные данные для доступа, а также любые передаваемые данные, недоступные для хакеров.

Важные термины и понятия

Ниже приведены некоторые общие термины, которые следует знать при обсуждении компьютерных сетей:

• IP-адрес : IP-адрес — это уникальный номер, присваиваемый каждому устройству, подключенному к сети, которая использует Интернет-протокол для связи. Каждый IP-адрес определяет хост-сеть устройства и местоположение устройства в хост-сети. Когда одно устройство отправляет данные другому, данные включают «заголовок», который включает IP-адрес отправляющего устройства и IP-адрес устройства назначения.
   

• Узлы : Узел — это точка подключения внутри сети, которая может получать, отправлять, создавать или хранить данные. Каждый узел требует, чтобы вы предоставили некоторую форму идентификации для получения доступа, например IP-адрес. Несколько примеров узлов включают компьютеры, принтеры, модемы, мосты и коммутаторы. Узел — это, по сути, любое сетевое устройство, которое может распознавать, обрабатывать и передавать информацию любому другому сетевому узлу.
   

• Маршрутизаторы : Маршрутизатор — это физическое или виртуальное устройство, которое отправляет информацию, содержащуюся в пакетах данных, между сетями. Маршрутизаторы анализируют данные в пакетах, чтобы определить наилучший способ доставки информации к конечному получателю. Маршрутизаторы пересылают пакеты данных до тех пор, пока они не достигнут узла назначения.
   

• Коммутаторы : Коммутатор — это устройство, которое соединяет другие устройства и управляет обменом данными между узлами в сети, гарантируя, что пакеты данных достигнут конечного пункта назначения. В то время как маршрутизатор отправляет информацию между сетями, коммутатор отправляет информацию между узлами в одной сети. При обсуждении компьютерных сетей «коммутация» относится к тому, как данные передаются между устройствами в сети. Три основных типа переключения следующие:

  • Коммутация каналов , которая устанавливает выделенный канал связи между узлами в сети. Этот выделенный путь гарантирует, что во время передачи будет доступна вся полоса пропускания, что означает, что никакой другой трафик не может проходить по этому пути.
     

  • Коммутация пакетов предполагает разбиение данных на независимые компоненты, называемые пакетами, которые из-за своего небольшого размера предъявляют меньшие требования к сети. Пакеты проходят через сеть к конечному пункту назначения.
     

  • Коммутация сообщений отправляет сообщение полностью от исходного узла, перемещаясь от коммутатора к коммутатору, пока не достигнет узла назначения.
     

• Порты : Порт идентифицирует конкретное соединение между сетевыми устройствами. Каждый порт идентифицируется номером. Если вы считаете IP-адрес сопоставимым с адресом отеля, то порты — это номера люксов или комнат в этом отеле. Компьютеры используют номера портов, чтобы определить, какое приложение, служба или процесс должны получать определенные сообщения.
   

• Типы сетевых кабелей : Наиболее распространенными типами сетевых кабелей являются витая пара Ethernet, коаксиальный и оптоволоконный кабель. Выбор типа кабеля зависит от размера сети, расположения сетевых элементов и физического расстояния между устройствами.

Примеры компьютерных сетей

Проводное или беспроводное соединение двух или более компьютеров с целью обмена данными и ресурсами в компьютерной сети. Сегодня почти каждое цифровое устройство принадлежит к компьютерной сети.

В офисе вы и ваши коллеги можете иметь общий доступ к принтеру или системе группового обмена сообщениями. Вычислительная сеть, которая позволяет это, вероятно, представляет собой локальную сеть или локальную сеть, которая позволяет вашему отделу совместно использовать ресурсы.

Городское правительство может управлять общегородской сетью камер наблюдения, которые отслеживают транспортный поток и происшествия. Эта сеть будет частью MAN или городской сети, которая позволит персоналу городских экстренных служб реагировать на дорожно-транспортные происшествия, советовать водителям альтернативные маршруты движения и даже отправлять дорожные билеты водителям, проезжающим на красный свет.

The Weather Company работала над созданием одноранговой ячеистой сети, которая позволяет мобильным устройствам напрямую связываться с другими мобильными устройствами, не требуя Wi-Fi или сотовой связи. Проект Mesh Network Alerts позволяет доставлять жизненно важную информацию о погоде миллиардам людей даже без подключения к Интернету.

Компьютерные сети и интернет

Интернет на самом деле представляет собой сеть сетей, которая соединяет миллиарды цифровых устройств по всему миру. Стандартные протоколы обеспечивают связь между этими устройствами. Эти протоколы включают протокол передачи гипертекста («http» перед всеми адресами веб-сайтов). Интернет-протокол (или IP-адреса) — это уникальные идентификационные номера, необходимые для каждого устройства, имеющего доступ в Интернет. IP-адреса сопоставимы с вашим почтовым адресом, предоставляя уникальную информацию о местоположении, чтобы информация могла быть доставлена ​​правильно.

Поставщики услуг Интернета (ISP) и поставщики сетевых услуг (NSP) предоставляют инфраструктуру, позволяющую передавать пакеты данных или информации через Интернет. Каждый бит информации, отправленной через Интернет, не поступает на каждое устройство, подключенное к Интернету. Это комбинация протоколов и инфраструктуры, которая точно сообщает информации, куда идти.

 

Как они работают?

Компьютерные сети соединяют такие узлы, как компьютеры, маршрутизаторы и коммутаторы, с помощью кабелей, оптоволокна или беспроводных сигналов. Эти соединения позволяют устройствам в сети обмениваться информацией и ресурсами.

Сети следуют протоколам, которые определяют способ отправки и получения сообщений. Эти протоколы позволяют устройствам обмениваться данными. Каждое устройство в сети использует интернет-протокол или IP-адрес, строку цифр, которая однозначно идентифицирует устройство и позволяет другим устройствам распознавать его.

Маршрутизаторы — это виртуальные или физические устройства, облегчающие связь между различными сетями. Маршрутизаторы анализируют информацию, чтобы определить наилучший способ доставки данных к конечному пункту назначения. Коммутаторы соединяют устройства и управляют связью между узлами внутри сети, гарантируя, что пакеты информации, перемещающиеся по сети, достигают своего конечного пункта назначения.

Архитектура

Архитектура компьютерной сети определяет физическую и логическую структуру компьютерной сети. В нем описывается, как компьютеры организованы в сети и какие задачи возлагаются на эти компьютеры. Компоненты сетевой архитектуры включают аппаратное обеспечение, программное обеспечение, средства передачи (проводные или беспроводные), топологию сети и протоколы связи.

Основные типы сетевой архитектуры

Существует два типа сетевой архитектуры: одноранговая (P2P) и клиент/сервер . В архитектуре P2P два или более компьютеров связаны как «равноправные», что означает, что они имеют равную мощность и привилегии в сети. Сеть P2P не требует центрального сервера для координации. Вместо этого каждый компьютер в сети действует как клиент (компьютер, которому требуется доступ к службе), так и сервер (компьютер, который обслуживает потребности клиента, обращающегося к службе). Каждый одноранговый узел делает некоторые из своих ресурсов доступными для сети, разделяя хранилище, память, пропускную способность и вычислительную мощность.

В сети клиент/сервер центральный сервер или группа серверов управляют ресурсами и предоставляют услуги клиентским устройствам в сети. Клиенты в сети общаются с другими клиентами через сервер. В отличие от модели P2P, клиенты в архитектуре клиент/сервер не делятся своими ресурсами. Этот тип архитектуры иногда называют многоуровневой моделью, поскольку он разработан с несколькими уровнями или уровнями.

Топология сети

Топология сети относится к тому, как организованы узлы и каналы в сети. Сетевой узел — это устройство, которое может отправлять, получать, хранить или пересылать данные. Сетевой канал соединяет узлы и может быть кабельным или беспроводным каналом.

Понимание типов топологии обеспечивает основу для построения успешной сети. Существует несколько топологий, но наиболее распространенными являются шина, кольцо, звезда и ячеистая сеть:

• Шинная сетевая топология — это когда каждый сетевой узел напрямую подключен к основному кабелю.
   

• В кольцевой топологии узлы соединены в петлю, поэтому каждое устройство имеет ровно двух соседей. Соседние пары соединяются напрямую; несмежные пары связаны косвенно через несколько узлов.
   

• В топологии сети «звезда» все узлы подключены к одному центральному концентратору, и каждый узел косвенно подключен через этот концентратор.
   

• Топология сетки определяется перекрывающимися соединениями между узлами. Вы можете создать полносвязную топологию, в которой каждый узел в сети соединен со всеми остальными узлами. Вы также можете создать топологию частичной сетки, в которой только некоторые узлы соединены друг с другом, а некоторые связаны с узлами, с которыми они обмениваются наибольшим количеством данных. Полноячеистая топология может быть дорогостоящей и трудоемкой для выполнения, поэтому ее часто используют для сетей, требующих высокой избыточности. Частичная сетка обеспечивает меньшую избыточность, но является более экономичной и простой в реализации.

Безопасность

Безопасность компьютерной сети защищает целостность информации, содержащейся в сети, и контролирует доступ к этой информации. Политики сетевой безопасности уравновешивают необходимость предоставления услуг пользователям с необходимостью контроля доступа к информации.

Существует много точек входа в сеть. Эти точки входа включают аппаратное и программное обеспечение, из которых состоит сама сеть, а также устройства, используемые для доступа к сети, такие как компьютеры, смартфоны и планшеты. Из-за этих точек входа сетевая безопасность требует использования нескольких методов защиты. Средства защиты могут включать брандмауэры — устройства, которые отслеживают сетевой трафик и предотвращают доступ к частям сети на основе правил безопасности.

Процессы аутентификации пользователей с помощью идентификаторов пользователей и паролей обеспечивают еще один уровень безопасности. Безопасность включает в себя изоляцию сетевых данных, чтобы доступ к служебной или личной информации был сложнее, чем к менее важной информации. Другие меры сетевой безопасности включают обеспечение регулярного обновления и исправления аппаратного и программного обеспечения, информирование пользователей сети об их роли в процессах безопасности и информирование о внешних угрозах, осуществляемых хакерами и другими злоумышленниками. Сетевые угрозы постоянно развиваются, что делает сетевую безопасность бесконечным процессом.

Использование общедоступного облака также требует обновления процедур безопасности для обеспечения постоянной безопасности и доступа. Для безопасного облака требуется безопасная базовая сеть.

Ознакомьтесь с пятью основными соображениями (PDF, 298 КБ) для обеспечения безопасности общедоступного облака.

Ячеистые сети

Как отмечалось выше, ячеистая сеть — это тип топологии, в котором узлы компьютерной сети подключаются к как можно большему количеству других узлов. В этой топологии узлы взаимодействуют друг с другом, чтобы эффективно направлять данные к месту назначения. Эта топология обеспечивает большую отказоустойчивость, поскольку в случае отказа одного узла существует множество других узлов, которые могут передавать данные. Ячеистые сети самонастраиваются и самоорганизуются в поисках самого быстрого и надежного пути для отправки информации.

Тип ячеистых сетей

Существует два типа ячеистых сетей — полноячеистая и частичная: 

• В полноячеистой топологии каждый узел сети соединяется с каждым другим узлом сети, обеспечивая высочайший уровень отказоустойчивости. . Однако его выполнение обходится дороже. В топологии с частичной сеткой подключаются только некоторые узлы, обычно те, которые чаще всего обмениваются данными.
• Беспроводная ячеистая сеть может состоять из десятков или сотен узлов. Этот тип сети подключается к пользователям через точки доступа, разбросанные по большой территории.

Балансировщики нагрузки и сети

Балансировщики нагрузки

эффективно распределяют задачи, рабочие нагрузки и сетевой трафик между доступными серверами. Думайте о балансировщиках нагрузки как об управлении воздушным движением в аэропорту. Балансировщик нагрузки отслеживает весь трафик, поступающий в сеть, и направляет его на маршрутизатор или сервер, которые лучше всего подходят для управления им. Целями балансировки нагрузки являются предотвращение перегрузки ресурсов, оптимизация доступных ресурсов, сокращение времени отклика и максимизация пропускной способности.

Полный обзор балансировщиков нагрузки см. в разделе Балансировка нагрузки: полное руководство.

Сети доставки контента

Сеть доставки контента (CDN) — это сеть распределенных серверов, которая доставляет временно сохраненные или кэшированные копии контента веб-сайта пользователям в зависимости от их географического положения. CDN хранит этот контент в распределенных местах и ​​предоставляет его пользователям, чтобы сократить расстояние между посетителями вашего сайта и сервером вашего сайта. Кэширование контента ближе к вашим конечным пользователям позволяет вам быстрее обслуживать контент и помогает веб-сайтам лучше охватить глобальную аудиторию. CDN защищают от всплесков трафика, сокращают задержки, снижают потребление полосы пропускания, ускоряют время загрузки и уменьшают влияние взломов и атак, создавая слой между конечным пользователем и инфраструктурой вашего веб-сайта.

Потоковое мультимедиа, мультимедиа по запросу, игровые компании, создатели приложений, сайты электронной коммерции — по мере роста цифрового потребления все больше владельцев контента обращаются к CDN, чтобы лучше обслуживать потребителей контента.

Связанные решения Сеть доставки контента IBM®

Избегайте пробок в сети и уменьшайте задержки, размещая свои данные ближе к своим пользователям с помощью сети доставки контента Akamai в IBM Cloud®.

Балансировщик нагрузки IBM Cloud®

Балансировщики нагрузки IBM Cloud® позволяют балансировать трафик между серверами, чтобы улучшить время безотказной работы и производительность.

Сетевая безопасность IBM Cloud®

Получите больше контроля над своей облачной инфраструктурой и защитите свои серверы и сеть.

Ресурсы

Сделайте следующий шаг

Сетевые решения IBM Cloud®, в том числе IBM® Content Delivery Network, IBM Cloud® Load Balancer и сетевая безопасность IBM Cloud®, помогают компаниям увеличить трафик, сделать пользователей счастливыми, защитить сеть и легко выделять ресурсы по мере необходимости. Узнайте больше о сетевых решениях IBM Cloud®

Основные принципы работы в сети — Руководство для начинающих

Сегодня компьютерные сети есть повсюду.

Вы найдете их в домах, офисах, фабриках, больницах, развлекательных центрах и т. д.

Но как они создаются? Какие технологии они используют?

В этом руководстве вы познакомитесь с основными сетевыми технологиями, терминами и понятиями, используемыми во всех типах сетей, как проводных, так и беспроводных, домашних и офисных.

[googlead2]

Домашние и офисные сети

Домашняя сеть использует те же сетевые технологии, протоколы и сервисы, которые используются в крупных корпоративных сетях и в Интернете.

Единственная реальная разница между домашней сетью и большой корпоративной сетью заключается в размере.

В домашней сети может быть от 1 до 20 устройств, а в корпоративной сети — многие тысячи.

Если вы новичок в работе с сетями, то базовый курс познакомит вас с основными сетевыми протоколами, используемыми в небольших домашних/офисных сетях и в Интернете.

Настройка и создание домашней сети познакомит вас с некоторыми основными сетевыми компонентами и покажет вам, как построить домашнюю сеть и подключить ее к Интернету.

Типы и структуры сетей

Сети могут быть проводными или беспроводными , при этом большинство сетей представляют собой смесь обоих.

Проводные и беспроводные сети

Ранние (до 2008 г.) сети были преимущественно проводными.

Однако сегодня в большинстве сетей используется сочетание проводной и беспроводной сети.

Проводные сети используют Ethernet в качестве протокола передачи данных. Это вряд ли изменится с появлением Интернета вещей, поскольку устройства Интернета вещей будут преимущественно беспроводными.

Проводные сети – преимущества и недостатки

Проводные сети имеют следующие преимущества/недостатки:
Преимущества:

• Порты Ethernet есть практически на всех ноутбуках/ПК и нетбуках даже тех, кому исполнилось 8 лет.
• Проводные сети работают быстрее, чем беспроводные. Скорость передачи данных периодически увеличивалась с исходных 10 мегабит в секунду до 1 гигабита в секунду. Большинство домашних сетей используют 10-100 Мбит/с.
• Более безопасный, чем беспроводной

Недостатки

• Необходимость использования кабеля, который может быть неприглядным, сложным в эксплуатации и дорогим.
• Не может быть легко использован между зданиями (планировка и т. д.).
• Примечание Новая технология, использующая сетевой кабель, устраняет многие из этих недостатков. сеть Powerline распространена в домашних сетях и сетях малого офиса
• Не поддерживается на мобильных телефонах и планшетах .

Беспроводные сети – преимущества и недостатки

Беспроводные сети используют Wi-Fi в качестве протокола передачи данных. Однако для IOT (Интернета вещей) разрабатываются и другие варианты беспроводной связи. См. Технологии беспроводных сетей для Интернета вещей

Беспроводные сети имеют следующие преимущества и недостатки:

Преимущества

• Как правило, их проще настроить.
• Может использоваться как в домашней, так и в общедоступной сети
• Кабели не требуются.
• Можно использовать с мобильными телефонами и планшетами.

Недостатки беспроводных сетей

• Обычно медленнее, чем проводные сети.
• Ограничен диапазоном.
• Открыт для подслушивания.
• Не такой безопасный в зависимости от настройки.

Сетевые топологии и компоновка

Существует множество различных способов соединения сетевых узлов. Это обычно не рассматривается в небольших сетях, но когда сети становятся больше, это становится более важным.

 

Существует множество различных способов соединения сетевых узлов.

Распространенные технологии подключения, такие как Wi-Fi, Bluetooth и т. д., предназначены для работы с использованием определенной топологии сети.

При проектировании сетей и выборе протоколов подключения важно иметь представление об этих топологиях.

Общие:

• Автобус
• Кольцо
• Сетка
• Звезда
• Гибрид

Каждая из этих топологий имеет свои преимущества и недостатки. В этой статье о сетевых топологиях представлен действительно хороший обзор каждой топологии, а также преимуществ и недостатков.

Ранние сети Ethernet использовали шинную структуру, современные сети Ethernet и сети Wi-Fi. используйте структуру звездообразной шины (гибрид).

Однако и Wi-Fi, и Bluetooth обновляются для поддержки ячеистых сетей.

Сетевая топология — физическая и логическая

То, как узлы в сети взаимодействуют друг с другом, может сильно отличаться от того, как они физически взаимосвязаны.

В большинстве домашних и малых офисных сетей используется топология физической шины .

Общие логические типологии : Одноранговые и Клиент-Сервер .

Сеть (WWW) представляет собой клиент-серверную сеть на логическом уровне.

Одноранговая сеть и Клиент-сервер Сеть

Одноранговая сеть

В одноранговой сети все узлы равны, и любой узел может общаться с любым другим узлом.

Ни один узел не играет особой роли. Это была оригинальная сетевая модель сети Windows. (окна для рабочих групп) — Диаграмма ниже:

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Простая настройка
• Не зависит от одного узла
• Более устойчивый
• Лучшее распределение сетевого трафика
• Центральный администратор не требуется
• Требуется менее дорогое оборудование

Недостатки:

• Менее безопасный и трудный для обеспечения безопасности
• Сложнее администрировать
• Более сложное резервное копирование
• Сложнее найти информацию.

Это была исходная сетевая модель, использовавшаяся в ранних сетях Windows (Windows для рабочих групп).

Хотя эта сетевая модель в настоящее время не популярна, она может стать более популярной благодаря Интернету вещей (IOT).

Клиентский сервер

В сети Клиентский сервер сервер играет особую роль, например, файловый сервер , контроллер домена , веб-сервер и т. д.

Клиент подключается к серверу для использования соответствующих служб.

Это сетевая модель , используемая в Интернете и Интернете, а также в современных больших сетях Windows. Диаграмма ниже:

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Легко найти ресурсы, так как они находятся на выделенном узле, т.е. на сервере
• Легко закрепить
• Простота управления
• Простое резервное копирование

Недостатки:

• Серверы являются единой точкой отказа
• Требуется дорогостоящее оборудование
• Концентрация сетевого трафика

Современный пример сети клиент-сервер — это Интернет. Facebook, Twitter, поиск Google и многие другие веб-сервисы используют эту сетевую модель 9.0020 .

Размер сети

Сети значительно различаются по размеру. Обычно используются следующие термины:

• PAN – Персональная сеть – подключение локальных устройств, например ПК к принтеру
• LAN — Локальная сеть — связывает устройства в офисе или офисах
• MAN — городская сеть — связывает устройства в нескольких зданиях, например в кампусе
• WAN — Глобальная сеть — связывает устройства в разных странах.

Сетевые уровни, уровни и протоколы

Протокол определяет набор правил, которые управляют тем, как компьютеры взаимодействуют друг с другом.

Ethernet и Wi-Fi — это протоколы передачи данных , которые отвечают за кадрирование данных на носителе (кабельном или беспроводном).

Они могут использоваться для передачи протоколов более высокого уровня (IP и т. д.).

Ethernet и Wi-Fi используют адрес физического уровня , известный как MAC-адрес, который состоит из 48 бит.

EUI 64 адреса — MAC-адреса с 64 битами заменят MAC-адреса в I PV6, 6LoWPAN, ZigBee и других новых сетевых протоколах. Подробнее см. в этой Вики.

Сеть можно разделить на отдельные уровни или слои.

Каждый уровень или слой отвечает за определенную функцию.

OSI использует 7-уровневую модель , а сети TCP/IP используют 4-уровневую модель.

Поскольку сети TCP/IP являются наиболее распространенными, модель TCP/IP является самой важной для понимания. Уровни:

• Канальный уровень – напр. Ethernet, Wi-Fi
• Сеть напр. IP , — Классы IPv4-адресов и подсети, а также объяснение IPv6 для начинающих.
• Транспортный уровень напр. TCP, UDP – См. TCP и UDP
  
• Уровень приложения – напр. HTTP — см. HTTP для начинающих
  

Дополнительные сведения см. в разделе Общие сведения о наборе протоколов TCP/IP, портах и ​​сокетах TCP.

Сетевая адресация

Что такое IP-адрес?

Каждое устройство, подключенное к сети и Интернету, имеет IP-адрес.

Адрес Интернет-протокола (IP-адрес ) — это числовая метка, назначаемая каждому устройству (например, компьютеру, принтеру), участвующему в компьютерной сети, которая использует для связи I Интернет-протокол —WikI

Есть две версии IP, это IPv4 и IPv6 9.0021 .

IPv4 используется с момента появления Интернета и развертывается в Интернете, а также в домашних и корпоративных сетях.

IPv4 использует 32 бита для адресации, однако из-за быстрого роста Интернета были выделены все адреса IPv4 (по состоянию на 2013 год).

Такие методы, как NAT (преобразование сетевых адресов), продлили срок службы IPv4, позволив использовать частных IP-адресов внутри сетей.

Однако IPv4 в конечном итоге будет заменен на IPV6 , который использует 128 бит для адреса и поэтому может вместить гораздо больше хостов (компьютеров/устройств)

Развертывание IPv6 в Интернете происходит медленно, и IPv4 будет с нами еще долгие годы, особенно в домашних и малых офисных сетях.

По мере развертывания IP6 им также необходимо будет работать с двумя адресами, пока миграция не будет завершена и IP4 не будет прекращен.

IP-адреса являются логическими адресами и назначаются сетевым администратором или могут назначаться автоматически (с использованием DHCP ).–

Важно отметить, что IP-адрес устройства не является фиксированным.

Общедоступные и частные IP-адреса

Как IPv4 , так и IPV6 имеют как общедоступные, так и частные диапазоны адресов .

Частные адреса используются для домашних/рабочих сетей, и адреса не маршрутизируются в Интернете, т. е. они не перемещаются через Интернет.

Для IP4 частные адреса начинаются с

10 .x.x.x или 192.168 .x.x или 172.16. x.x

Общедоступные адреса доступны из любой точки Интернета и маршрутизируемы.

Дополнительные сведения см. в разделе Внутренние и внешние IP-адреса.

Назначение IP-адреса

В большинстве современных сетей используется автоматическое назначение IP-адреса через DHCP, а ручное назначение выполняется только в особых случаях.

Для домашних сетей интернет-маршрутизатор или концентратор обычно предоставляет службы DHCP для сети.

Для больших сетей обычно используется выделенный сервер DHCP.

Большинство компьютеров с Windows автоматически назначают свой собственный адрес, если им не удается найти DHCP-сервер.