Aproximadament el 80% dels que ens graduem a la universitat amb una especialitat informàtica no acabem convertint-nos en programadors. Molts aconsegueixen feina en suport tècnic, administradors de sistemes, assistents de configuració de dispositius informàtics, consultors de vendes de tecnologia digital, gestors informàtics, etc.
Aquest article és només per a aquells 80% que acaben de graduar-se a la universitat amb alguna especialitat informàtica i ja han començat el seguiment de les vacants, per exemple, per a la plaça d'administrador de sistemes o el seu ajudant, o enginyer de camp d'una empresa d'externalització, o per a suport tècnic de 1a / 2a línia.
I també per a l'autoaprenentatge o per formar nous empleats.
Durant la meva carrera en informàtica, em vaig trobar amb un problema tal que les universitats no ofereixen la base més bàsica de les xarxes. Jo mateix em vaig trobar amb això quan, després de graduar-me a la universitat, vaig anar a entrevistes el 2016 i no vaig poder respondre preguntes senzilles (com ara em sembla). Aleshores, és clar, em va semblar que m'havia fet malbé i no vaig acabar els estudis a la universitat. Però va resultar que l'assumpte estava en el programa educatiu. Des d'ara, també m'enfronto a aquesta bretxa de coneixement quan formo nous empleats.
I que aleshores, vaig haver d'estudiar molts articles a Internet abans d'entendre els punts bàsics, i que ara, quan demanen temes als joves professionals per estudiar, els costa trobar i aprendre allò que necessiten. Això es deu al fet que hi ha un gran nombre d'articles a Internet i tots estan dispersos per temes o escrits en un llenguatge massa complex. A més, la major part de la informació a l'inici dels seus articles conté definicions científiques més senzilles i, de seguida, tecnologies d'ús complexes. Com a resultat, s'obtenen moltes coses que encara són completament incomprensibles per a un principiant.
És per això que vaig decidir recollir els temes principals en un article i explicar-los de la manera més senzilla possible "al dia".
De seguida us adverteixo que no hi haurà informació detallada a l'article, només la base i la més bàsica.
Temes tractats:
- Xarxes locals i globals
- Adreces IP blanques i grises
- NAT
- Servidor DHCP i subxarxes
- Dispositius d'encaminament de xarxa (encaminador, commutador, commutador, concentrador)
- Ordres bàsiques d'anàlisi de xarxa
- Protocols de transport UDP i TCP
1. Xarxes globals i locals
Tota la xarxa d'Internet està dividida en global (WAN) и local (LAN).
Tots els dispositius d'usuari del mateix apartament o oficina o fins i tot edifici (ordinadors, telèfons intel·ligents, impressores/MFP, televisors, etc.) estan connectats a un encaminador que els combina en xarxa d'àrea local.
Els membres de la mateixa xarxa local poden intercanviar dades entre els seus dispositius sense connectar-se a un proveïdor d'Internet. Però per connectar-vos a Internet (per exemple, aneu al motor de cerca Yandex o Google, aneu a VK, Instagram, YouTube o AmoCRM), necessiteu accedir a xarxa global.
Sortida a xarxa global proporciona un proveïdor d'Internet, pel qual li paguem una quota de subscripció. El proveïdor estableix el nivell de velocitat dels seus encaminadors per a cada connexió d'acord amb la tarifa. El proveïdor ens envia un parell trenat o òptica al nostre encaminador (la nostra xarxa local) i després a qualsevol dispositiu del nostre xarxa local pot sortir a xarxa global.
Per analogia, les xarxes es poden comparar amb carreteres.
Per exemple, les carreteres de la teva ciutat N són la xarxa local. Aquestes carreteres et connecten amb botigues, institucions, parcs i altres llocs de la teva ciutat.
Per arribar a una altra ciutat N, cal anar a la carretera federal i conduir un cert nombre de quilòmetres. És a dir, anar a xarxa global.
Per a una millor comprensió del que és xarxa global i local Vaig dibuixar un esbós.
2. Adreces IP blanques i grises
Cada dispositiu de la xarxa té el seu adreça IP única. És necessari perquè els dispositius de xarxa entenguin on enviar la sol·licitud i la resposta.
És el mateix que les nostres cases i apartaments tenen la seva adreça exacta (codi postal, ciutat, carrer, número de casa, número d'apartament).
Dins de la vostra xarxa local (apartament, oficina o edifici) hi ha un ventall d'adreces úniques. Crec que molts s'han adonat que l'adreça IP de l'ordinador, per exemple, comença amb els números 192.168.XX
Per tant, aquesta és l'adreça local del vostre dispositiu.
Hi rangs LAN permesos:
Crec que de la taula presentada immediatament queda clar per què el rang més comú és 192.168.XX
Per esbrinar, per exemple, l'adreça IP del vostre ordinador (basada en el sistema operatiu Windows), escriviu l'ordre al terminal ipconfig
Com podeu veure, l'adreça IP del meu ordinador es troba a la LAN de casa meva 192.168.88.251
Per accedir a les xarxes globals, el vostre adreça IP local substituït per un encaminador globalque us ha donat el vostre ISP. Les adreces IP globals no entren dins dels intervals de la taula anterior.
I així les adreces IP locals són adreces IP grises i les adreces IP globals són blanques.
Per a una millor comprensió, considereu el diagrama següent. En ell, vaig signar cada dispositiu amb la meva adreça IP.
El diagrama mostra que el proveïdor ens allibera a xarxes globals (a Internet) amb adreça IP blanca 91.132.25.108
Per al nostre encaminador, el proveïdor va emetre un gris adreça IP 172.17.135.11
I a la nostra xarxa local, tots els dispositius, respectivament, també en tenen adreces IP grises 192.168.X.X
Podeu esbrinar amb quina adreça IP accediu a la xarxa global al lloc web
Però de tot això, val la pena recordar-ho un factor molt important!
Actualment, el problema de la manca d'adreces IP blanques s'ha agreujat, ja que el nombre de dispositius de xarxa ha superat durant molt de temps el nombre d'adreces IP disponibles. I per aquest motiu, els proveïdors d'Internet donen als usuaris adreces IP grises (dins de la xarxa local del proveïdor, per exemple, dins de diversos edificis d'apartaments) i llançat a la xarxa global sota un comú adreça IP blanca.
Per esbrinar l'adreça IP grisa que us proporciona el proveïdor o la blanca, podeu anar al vostre encaminador i veure quina adreça IP rep el vostre encaminador del proveïdor.
O aneu, per exemple, al lloc i a la part inferior (al peu de pàgina del lloc) veureu l'adreça IP del vostre encaminador.
Per exemple, aquí he iniciat sessió des de la meva Internet de casa:
Com podeu veure, de fet en tinc adreça IP grisa 172.17.132.2 (vegeu l'interval d'adreces locals). Per connectar una adreça IP blanca, els proveïdors solen proporcionar més. servei amb un abonat pagament.
De fet, per a Internet domèstic, això no és gens crític. I aquí per a les oficines de l'empresa, es recomana comprar una adreça IP blanca al proveïdor, ja que l'ús d'una adreça IP grisa comporta problemes amb el funcionament de la telefonia IP, i tampoc serà possible configurar una connexió VPN remota. És a dir, una adreça IP grisa no us permetrà portar el vostre servidor configurat a Internet i no us permetrà establir una connexió remota a un servidor des d'una altra xarxa.
3.NAT
A l'apartat anterior, vaig assenyalar que "el problema de la manca d'adreces IP blanques ara s'agreuja” i, per tant, un esquema de connexió comú per als proveïdors d'Internet ara és connectar molts clients amb adreces IP grises i llançar-los a Internet global sota una IP blanca comuna.
Però no sempre va ser així, inicialment a tothom se'ls va donar adreces IP blanques, i aviat, per evitar el problema de l'escassetat d'adreces IP blanques, es va inventar. NAT (Network Address Translation) - Mecanisme de traducció d'adreces IP.
NAT funciona en tots els encaminadors i ens permet accedir a la xarxa global des de la xarxa local.
Per a una millor comprensió, mirem dos exemples:
1. Primer cas: comprat a tu adreça IP blanca 91.105.8.10 i diversos dispositius estan connectats a la xarxa local.
Cada dispositiu local té la seva pròpia adreça IP grisa. Però l'accés a Internet només és possible des d'una adreça IP blanca.
Per tant, quan, per exemple, la PC1 amb l'adreça IP 192.168.1.3 va decidir entrar al motor de cerca Yandex, l'encaminador, mitjançant una sol·licitud de PC1 a la xarxa global, connecta el mecanisme. NATQue converteix l'adreça IP de PC1 a l'adreça IP global blanca 91.105.8.10
També en sentit contrari, quan l'encaminador rep una resposta del servidor Yandex, utilitza el mecanisme NAT dirigirà aquesta resposta a l'adreça IP 192.168.1.3 a la qual està connectat el PC1.
2. Segon cas: també teniu diversos dispositius connectats a la xarxa local, però no heu comprat una adreça IP blanca a un proveïdor d'Internet.
En aquest cas, l'adreça local PC1(192.168.1.3) primer convertit NAT'ohm del teu encaminador i es converteix en adreça IP grisa 172.17.115.3, que us va donar el proveïdor d'Internet, i després es converteix la vostra adreça IP grisa NAT'ohm de l'encaminador del proveïdor adreça IP blanca 91.105.108.10, i només després d'això es realitza l'accés a Internet (xarxa global).
És a dir, en aquest cas, resulta que els teus dispositius estan darrere d'un doble NAT'ohm.
Aquest esquema té un major grau de seguretat per als vostres dispositius, però també té una sèrie de grans desavantatges. Per exemple, registre inestable d'equips VoIP o audibilitat unidireccional quan es fan trucades mitjançant telefonia IP.
Més detalls sobre el mecanisme NAT, sobre els seus pros i contres, sobre l'assignació de ports, sobre els endolls i sobre els tipus NAT Escriuré un article a part.
4. DHCP - servidor i subxarxes
Per connectar un dispositiu, per exemple, un ordinador a Internet, normalment simplement connecteu un cable (parell trenat) a l'ordinador i després a un port lliure de l'encaminador, després del qual l'ordinador rep automàticament una adreça IP i accés a Internet. apareix.
També amb Wi-Fi, per exemple des d'un telèfon intel·ligent o portàtil, us connecteu a la xarxa que necessiteu, introduïu la contrasenya, el dispositiu rep una adreça IP i teniu Internet.
А què permet que el dispositiu obtingui una adreça IP local automàticament?
Aquesta funció es realitza Servidor DHCP.
Cada router està equipat Servidor DHCP. Les adreces IP obtingudes automàticament són adreces IP dinàmiques.
Per què dinàmic?
Perquè, amb cada nova connexió o reinici de l'encaminador, Servidor DHCP també es reinicia i pot donar als dispositius diferents adreces IP.
És a dir, per exemple, ara el vostre ordinador té una adreça IP 192.168.1.10, després de reiniciar l'encaminador, l'adreça IP de l'ordinador es pot convertir 192.168.1.35
Per evitar que l'adreça IP canviï, podeu configurar-la estàticament. Això es pot fer tant a l'ordinador a la configuració de la xarxa com al mateix encaminador.
Així com, Servidor DHCP a l'encaminador, generalment podeu desactivar i configurar les adreces IP manualment.
Podeu configurar múltiples Servidors DHCP en un encaminador. A continuació, la xarxa local es divideix en subxarxes.
Per exemple, connectarem ordinadors a la subxarxa zero en el rang 192.168.0.2-192.168.0.255, impressores a la primera subxarxa del rang 192.168.1.2-192.168.1.255 i distribuirem la Wi-Fi a la cinquena subxarxa amb el rang 192.168.5.2-192.168.5.255 (vegeu el diagrama següent)
Normalment, la subxarxa no és necessària. Això es fa quan l'empresa té un gran nombre de dispositius connectats a la xarxa i quan es configura la seguretat de la xarxa.
Però aquest esquema a les empreses és força comú.
Per tant, cal conèixer un punt molt important.
Atenció!
Si necessiteu accedir a una interfície web des d'un PC, per exemple, una impressora o un telèfon IP, i al mateix temps el vostre PC es troba en una subxarxa diferent, no podreu connectar-vos.
Per entendre-ho, posem un exemple:
Diguem que treballes per a tu PC1 amb adreça IP local 10.10.5.2 i voleu anar a la interfície web telèfon ip amb adreça IP local 192.168.1.3, no us podreu connectar. Perquè els dispositius estan en diferents subxarxes. Al telèfon IP situat a la subxarxa 192.168.1.x, només pots connectar amb PC3 (192.168.1.5).
També a MFP (172.17.17.12) només pots connectar amb PC4 (172.17.17.10).
Per tant, quan us connecteu de manera remota a un usuari en un ordinador per accedir a la interfície web d'un telèfon IP, assegureu-vos de comprovar primer les seves adreces IP locals per assegurar-vos que tots dos dispositius estan connectats a la mateixa subxarxa.
5. Dispositius d'encaminament de xarxa (encaminador, commutador, commutador, concentrador)
Per estrany que sembli, però hi ha un fet tal que els nouvinguts a les TI (de vegades els administradors de sistemes ja existents) no coneixen ni confonen conceptes com ara encaminador, commutador, commutador, passarel·la de xarxa i concentrador.
Crec que el motiu d'aquesta confusió va sorgir pel fet que han generat sinònims i argot en els noms d'equips de xarxa i això ara està enganyant a molts enginyers novells.
Esbrinem-ho.
a) Encaminador, encaminador i passarel·la de xarxa
Tothom sap què és enrutador. Que aquest és exactament el dispositiu que distribueix Internet connectat des del proveïdor d'Internet a l'habitació.
I així encaminador i passarel·la de xarxa aquest és l'encaminador.
Aquest equip és el dispositiu principal en l'organització de la xarxa. En l'entorn d'enginyeria, el nom més utilitzat és "encaminador".
Per cert, no només un decodificador pot ser un encaminador, sinó també una unitat del sistema informàtic, si instal·leu una altra targeta de xarxa allà i feu servir, per exemple, RouterOS Mikrotik. A continuació, dividiu la xarxa en molts dispositius mitjançant un interruptor.
b) Què és un Switch i en què es diferencia d'un Switch i d'un Hub
Canvia i Canvia també ho és sinònims. Però el hub dispositiu lleugerament diferent. Sobre ell al següent paràgraf (c).
Interruptor (interruptor) serveix per ramificar la xarxa local. Com una camiseta o un protector contra sobretensions, on connectem els nostres dispositius per alimentar-los amb electricitat des d'una única presa.
El commutador no sap com encaminar la xarxa com un encaminador. No donarà al vostre dispositiu una adreça IP i sense l'ajuda d'un encaminador no us podrà deixar sortir a Internet.
Un encaminador estàndard sol tenir 4-5 ports per connectar dispositius. En conseqüència, si els vostres dispositius estan connectats per cables i n'hi ha més que ports al router, necessiteu un interruptor. Podeu connectar un commutador de 24 ports a un port de l'encaminador i organitzar fàcilment una xarxa local per a 24 dispositius.
I si teniu un altre encaminador al voltant, podeu activar el mode de commutació a la seva interfície web i també utilitzar-lo com a interruptor.
c) Hub
Hub fa les mateixes funcions que l'interruptor. Però la seva tecnologia de distribució és molt de fusta i ja està obsoleta.
Hub distribueix els paquets procedents de l'encaminador a tots els dispositius connectats indistintament i els mateixos dispositius han d'esbrinar si es tracta d'un paquet o no.
А l'interruptor té una taula MAC i, per tant, distribueix els paquets entrants a un dispositiu específic, que ha sol·licitat aquest paquet. Per tant transferència de dades interruptor de manera més ràpida i eficient.
Avui en dia, és rar trobar l'ús de hub, però encara es troben, heu d'estar preparats per a això i assegureu-vos de recomanar que l'usuari substitueixi el concentrador per un interruptor.
6. Ordres bàsiques per a l'anàlisi de xarxes
a) Ordre ping
Per entendre si l'adreça IP o el propi dispositiu està actiu, podeu fer-hi "ping".
Per fer-ho, a la línia d'ordres, escriviu l'ordre ping "adreça IP".
Aquí hem fet "ping" al servidor dns de google i, com podem veure, el servidor està actiu (hi ha una resposta als pings i és igual a 83 ms).
Si el destinatari no està disponible o l'adreça IP donada no existeix, veurem la imatge següent:
És a dir, no rebem resposta als pings.
Sinó Ping molt més útil d'utilitzar amb tecles:
-t - "ping" contínuament (per aturar, premeu la combinació Ctrl + C)
a -Mostra el nom de l'amfitrió amb "ping" (lloc/dispositiu/servidor)
En conseqüència, la claua” ens va mostrar que el nom de l'amfitrió amb ping és “dns.google”.
I gràcies a la clau-t” El ping va anar sense parar, el vaig aturar prement Ctrl+C.
Amb el ping continu, podeu veure si el node amb ping es comporta adequadament i la qualitat aproximada del canal d'Internet.
Com es pot veure a la captura de pantalla, hi ha retards periòdics en la recepció d'un paquet de fins a 418 ms, aquest és un valor força crític, ja que un salt de 83 ms a 418 ms hauria afectat les comunicacions de vídeo al retardar/congelar la imatge o en telefonia ip degradant la qualitat de la veu.
En el meu cas, el més probable és que la meva Internet domèstica s'estigui.
Però per establir la causa amb més detall, cal fer un abocador. I aquest és un tema per a un article sencer.
Atenció! De vegades, l'enviament està desactivat als encaminadors ICMP paquets (algú el desactiva a propòsit, però en algun lloc no està habilitat per defecte), en aquest cas, aquest node no respondrà als "pings", encara que ell mateix estarà actiu i funcionarà normalment a la xarxa.
Una altra possibilitat de fer "ping" és esbrineu quina adreça IP s'amaga darrere del domini del lloc. És a dir, en quin servidor està instal·lat l'amfitrió del lloc.
Per fer-ho, simplement escriviu el lloc en lloc de l'adreça IP:
Com podeu veure, l'habr té una adreça IP 178.248.237.68
b) Traçat
De vegades és molt important veure de quina manera va un paquet a un dispositiu determinat.
Potser en algun lloc hi ha un forat i el paquet no arriba al destinatari. Així que aquí la utilitat de traça ajuda a determinar en quina fase està encallat aquest paquet.
Al sistema operatiu Windows, aquesta utilitat és cridada per l'ordre adreça IP "tracert". o domini:
Aquí vam veure per quins nodes passa la nostra sol·licitud abans que arribi al servidor ya.ru
En OS Linux aquesta utilitat és cridada per l'ordre traceroute.
Alguns dispositius, encaminadors o passarel·les de veu VoIP també tenen una utilitat de rastreig.
c) Whois utilitat
Aquesta la utilitat us permet conèixer tota la informació sobre l'adreça IP o sobre el registrador del domini.
Per exemple, comprovem adreça IP 145.255.1.71. Per fer-ho, introduïu l'ordre al terminal qui és 145.255.1.71
Teniu informació sobre l'adreça IP del proveïdor, el país, la ciutat, l'adreça, l'interval, etc.
Només el faig servir a Linux. La utilitat es descarrega i s'instal·la fàcilment des del dipòsit estàndard del sistema operatiu.
Però també he llegit que a Windows hi ha una solució similar.
7. Protocols de transport TCP i UDP
Tota la transmissió de peticions i recepció de respostes entre dispositius de la xarxa es duen a terme mitjançant protocols de transport TCP i UDP.
El protocol TCP garanteix el lliurament d'una sol·licitud i la integritat de la seva transmissió. Comprova prèviament la disponibilitat del node abans d'enviar el paquet. I si la integritat del paquet es viola al llarg del camí, aleshores TCP complementen els ingredients que falten.
En general, es tracta d'un protocol que ho farà tot perquè la vostra sol·licitud arribi correctament al destinatari.
Tan TCP el protocol de transport més utilitzat. S'utilitza quan un usuari navega per Internet, puja llocs, serveis, xarxes socials. xarxes, etc.
UDP el protocol no té garantida la transferència de dades com TCP. No comprova la disponibilitat del node final abans d'enviar-lo, i no reposa el paquet en cas de degradació. Si un paquet o diversos paquets es perden al llarg del camí, el missatge arribarà al destinatari d'una forma tan incompleta.
Per què es necessita UDP llavors?
El fet és que aquest protocol de transport té un gran avantatge TCP en velocitat de transferència de dades. Aixo es perqué UDP s'utilitza àmpliament per enviar paquets de veu i vídeo en temps real.. És a dir, en telefonia IP i videotrucades.
Per exemple, qualsevol trucada via WhatsApp o Viber utilitza el protocol de transport UDP. També amb videotrucades, per exemple, via Skype o els mateixos missatgers instantanis WhatsApp i Viber.
És precisament perquè UDP no garanteix la transmissió absoluta de dades i la integritat del paquet transmès que sovint sorgeixen problemes a l'hora de fer trucades per Internet.
Això és interrupció de veu, retard, eco o veu robòtica.
Aquest problema es produeix a causa d'un canal d'Internet ocupat, doble NAT o canal de ràdio.
Seria bo, per descomptat, utilitzar-lo en aquests casos TCP, però per desgràcia, la transmissió instantània de paquets complets és necessària per a la transmissió de veu, i per a aquesta tasca és ideal UDP.
Per evitar problemes d'ús UDP protocol, només cal organitzar un canal d'Internet d'alta qualitat. I també configureu una banda dedicada al router per UDPper carregar des d'altres dispositius que utilitzen TCP no ha interferit amb el funcionament del protocol de transport UDP.
Això és tot.
No vaig amuntegar l'article i copiar i enganxar aquí les definicions científiques de tots els termes utilitzats, per a qui ho necessiti, només cal buscar-lo a Google.
Vaig intentar reunir els 7 punts més importants, segons la meva opinió, el coneixement dels quals ajudarà a un jove "especialista en informàtica" a superar les primeres etapes d'una entrevista per a llocs "informàtics" o, almenys, a deixar-ho clar als empresa que clarament coneixeu més que un usuari normal.
Estudi, esquema. Espero que l'article sigui útil per a molts.
Font: www.habr.com