Построение и администрирование компьютерных сетей. Часть 1 — Базовые знания

Построение и администрирование компьютерных сетей. Часть 1 — Базовые знания

Network

Данная запись открывает обширный цикл статей, посвященный изучению, построению, дальнейшему управлению и администрированию компьютерных сетей. Еще со школьной скамьи нам известно, что компьютерная сеть — это физическая среда передачи данных, необходимая для организации компьютеров в единую информационную систему. Но как же далеки эти слова от реальных кабельных систем, принципов маршрутизации, VLAN’ов, вариантов оборудования и прочих элементов бесконечного океана высоких технологий под названием «Network». Поэтому мы постепенно будем накапливать опыт и знания в данной области.

Используя наработки тайм-менеджмента, сначала выполним анализ и повторение существующих знаний и систематизируем в дальнейшем информацию по компьютерным сетям. Существует несколько фундаментальных вещей, которые должен знать каждый системный администратор:

Стоит отметить — следите за обновления блога, т.к. информация, полезная для изучения тематики компьютерных сетей, будет добавляться регулярно.

сетевая модель OSI

сетевая модель OSI

OSI (Open System Interconnection) — это модель взаимодействия сетевых протоколов. Проще говоря, протокол — это стандарт, который в свою очередь определяет, каким образом будет происходить обмен данными между различными программами. Именно этой модели поддерживаются все производители сетевого оборудования, да и в целом благодаря OSI работают все сетевые коммуникации. Разделяется она на 7 уровней, ниже представлено их описание в обратной хронологии:

7. Прикладной уровень (application layer) — обеспечивает связь клиентских приложений с сетью. К прикладному ПО относят следующие протоколы — HTTP, SMTP, FTP, Telnet, SSH, SCP, SMB, NFS, RTSP, BGP.

6. Представительский уровень или уровень представления (presentation layer) — необходим для преобразования данных в понятный и удобный вид (биты — нули и единицы), необходимый для дальнейшей передачи информации. Используемые протоколы — XDR, AFP, TLS, SSL.

5. Сеансовый уровень (session layer) — организация сеанса связи между устройствами в сети по средствам следующих протоколов — RPC, NetBIOS, PPTP, L2TP, AppleTalk и прочих.

4. Транспортный уровень (transport layer) — обеспечение надежности передачи данных. Благодаря таким протоколам, как TCP, UDP, SCTP, SPX, RTP, ATP, DCCP, GRE, осуществляется полная и корректная передача всех битов информации. В свою очередь TCP (Transmission Control Protocol)  работает по следующему принципу — устанавливается соединение перед передачей данных, подтверждает доставку, при необходимости делает повтор передачи, гарантирует целостность и последовательность передачи данных. UDP (User Datagram Protocol) — передает данные без установки соединения перед началом передачи, не проверят и не осуществляет повторы передачи.

3. Сетевой уровень (network layer) — определяет путь передачи данных. Неспроста маршрутизаторы — это устройства L3, т.е. третьего уровня, основываются на работе протоколов — IP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP.

2. Канальный уровень (data link layer)  — обеспечивает взаимодействие (работу) сетей на физическом уровне благодаря таким протоколам, как Ethernet, Token ring, HDLC, PPP, X.25, Frame relay, ISDN, ATM, MPLS, ARP, RARP.

1. Физический уровень (physical layer) — непосредственно электрические провода, радиосвязь, волоконно-оптические провода, Wi-Fi.

 

Иерархическая модель сети

Иерархическая модель сети

Core — ядро сети, основное высокопроизводительное оборудование. Distribition — оборудование, отвечающее за применение политик безопасности, работы VLAN, маршрутизации. Access — оборудование L1 уровня (коммутаторы, точки доступа), отвечающее за работу конечных устройств.

 

Топология сети

Топология сети

 

OSI и стек протоколов TCP/IP

OSI и стек протоколов TCP/IP

Информацию о топологии сетей,  IP адресах и VLAN, как базовую, нет смысла перепечатывать. Представленные ссылки выше крайне рекомендованы к прочтению и самостоятельному изучению.

В данной статье мы выполнили систематизацию базовых знаний, необходимых для дальнейшей работы по направлению построения и дальнейшего администрирования компьютерных сетей. В следующей статье мы поговорим об основных принципах и правилах разработки и построения сети.