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:
- модель сети OSI
- иерархическая модель сети
- топология сетей
- стек протоколов TCP/IP
- структура IP адреса / #1 / #2
- принципы работы VLAN
Стоит отметить – следите за обновления блога, т.к. информация, полезная для изучения тематики компьютерных сетей, будет добавляться регулярно.
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.
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.
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.