Körülbelül 80%-unk, akik valamilyen informatikai szakon végeznek egyetemet, nem lesz programozó. Sokan kapnak állást műszaki támogatóként, rendszergazdáként, számítógépes eszközbeállítóként, tanácsadóként-digitális berendezések eladóként, IT területen menedzserként stb.
Ez a cikk csak azoknak a 80%-nak szól, akik most végeztek egyetemet valamilyen informatikai szakon, és már elkezdték figyelni az üresedéseket, például rendszergazda vagy asszisztense pozícióra, vagy egy outsourcing cég terepmérnöki pozíciójára, vagy 1./2. vonal műszaki támogatása.
És önálló tanuláshoz vagy új alkalmazottak képzéséhez is.
Informatikai pályafutásom során azzal a problémával találkoztam, hogy az egyetemek nem adják a legalapvetőbb ismereteket a hálózatokról. Én magam találkoztam először ezzel, amikor az egyetem elvégzése után 2016-ban elmentem interjúkra, és nem tudtam válaszolni egyszerű (ahogy most nekem tűnik) kérdésekre. Aztán persze úgy tűnt számomra, hogy elrontottam, és nem fejeztem be a tanulmányaimat az egyetemen. De mint kiderült, a probléma az oktatási programban volt. Azóta ezzel a tudáshiánnyal szembesülök az új munkatársak képzése során is.
És akkor sok cikket kellett áttanulmányoznom az interneten, mielőtt megértettem volna az alapvető pontokat, és hogy most, amikor fiatal szakembereket kérek tanulmányozásra, nehezen találják meg és sajátítják el, amire szükségük van. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy rengeteg cikk található az interneten, és mindegyik téma szerint van szétszórva, vagy túl bonyolult nyelven íródott. Ráadásul a cikkük elején található információk nagy része csak tudományos definíciókat, majd azonnal összetett felhasználási technológiákat tartalmaz. Az eredmény egy csomó olyan dolog, ami még teljesen érthetetlen egy kezdő számára.
Ezért úgy döntöttem, hogy összegyűjtöm a fő témákat egy cikkben, és a lehető legegyszerűbben elmagyarázom őket „ujjakon”.
Azonnal figyelmeztetem, hogy a cikkben nem lesz részletes információ, csak a legalapvetőbbek és a legalapvetőbbek.
Lefedett témakörök:
- Globális és helyi hálózatok
- Fehér és szürke IP-címek
- NAT
- DHCP szerver és alhálózatok
- Hálózati útválasztó eszközök (router, switch, switch, hub)
- Alapvető hálózatelemzési parancsok
- UDP és TCP szállítási protokollok
1. Globális és helyi hálózatok
A teljes internetes hálózat fel van osztva globális (WAN) и helyi (LAN).
Egy lakásban, irodában vagy akár épületben minden felhasználói eszköz (számítógépek, okostelefonok, nyomtatók/MFP-k, tévék stb.) egy routerhez csatlakozik, amely egyesíti őket helyi hálózat.
Az azonos helyi hálózat résztvevői adatcserét folytathatnak eszközeik között anélkül, hogy internetszolgáltatóhoz kapcsolódnának. De az internethez való csatlakozáshoz (például a Yandex vagy a Google keresőmotorjához, a VK-hoz, az Instagramhoz, a YouTube-hoz vagy az AmoCRM-hez) hozzáférésre van szüksége globális hálózat.
Kilépés ide globális hálózat az internetszolgáltató biztosítja, amiért előfizetési díjat fizetünk neki. A szolgáltató minden csatlakozáshoz a tarifának megfelelően állítja be a sebességszintet routerein. A szolgáltató sodrott érpárú kábelt vagy optikai szálat küld nekünk a routerünkhöz (a helyi hálózatunkhoz), majd ezt követően bármely eszközünkön helyi hálózat mehet globális hálózat.
Analógiaként a hálózatokat az utakhoz lehet hasonlítani.
Például az Ön városának N utak a helyi hálózat. Ezek az utak üzletekkel, üzletekkel, parkokkal és városa más helyeivel kötik össze Önt.
Egy másik N városba való eljutáshoz a szövetségi autópályára kell mennie, és bizonyos számú kilométert kell vezetnie. Vagyis menj ki globális hálózat.
Hogy világosabb képet kapjunk arról, hogy mi az globális és helyi hálózat Rajzoltam egy sematikus rajzot.
2. Fehér és szürke IP-címek
A hálózaton minden eszköznek megvan a sajátja egyedi IP-cím. Erre azért van szükség, hogy a hálózati eszközök megértsék, hová kell küldeni a kérést és a választ.
Ez pont olyan, mint a házainknak, apartmanjainknak a pontos címük (irányítószám, város, utca, házszám, lakásszám).
A helyi hálózaton belül (lakás, iroda vagy épület) számos egyedi cím található. Szerintem sokan észrevették, hogy például a számítógép IP-címe 192.168.XX számokkal kezdődik.
Tehát ez a készülék helyi címe.
Ott a helyi hálózatok megengedett tartományai:
Azt hiszem, a bemutatott táblázatból azonnal kiderül, hogy miért a 192.168.XX a leggyakoribb tartomány
Ha meg szeretné tudni például a számítógépe IP-címét (Windows operációs rendszer alapján), írja be a parancsot a terminálba ipconfig
Amint látja, a számítógépem IP-címe az otthoni LAN-on található 192.168.88.251
A globális hálózatok eléréséhez az Ön helyi ip cím helyére a router lép globális, amelyet a szolgáltató adott Önnek. A globális IP-címek nem esnek a fent felsorolt tartományokba.
Ezért itt A helyi IP-címek szürke IP-címek, a globális IP-címek pedig fehérek.
A jobb megértés érdekében tekintse meg az alábbi diagramot. Minden eszközt aláírtam az IP címével.
A diagram azt mutatja, hogy a szolgáltató a globális hálózatokba (az Internetre) enged bennünket fehér IP-cím 91.132.25.108
Routerünknél a szolgáltató szürkét adott ki IP-cím 172.17.135.11
És a helyi hálózatunkban minden eszköznek szintén van szürke IP-címek 192.168.Х.Х
A weboldalon megtudhatja, hogy milyen IP-címen fér hozzá a globális hálózathoz
De mindebből érdemes emlékezni egy nagyon fontos tényező!
Jelenleg a fehér IP-címek hiányának problémája súlyosbodott, mivel a hálózati eszközök száma már régóta meghaladja az elérhető IP-címek számát. És emiatt az internetszolgáltatók felhasználókat bocsátanak ki szürke ip-címek (a szolgáltató helyi hálózatán belül, például több lakóépületen belül), és egyetlen közös keretben kerül a globális hálózatba fehér ip cím.
Ha meg szeretné tudni, hogy szolgáltatója szürke vagy fehér IP-címet ad-e meg, lépjen a routerébe, és nézze meg, milyen IP-címet kap a router a szolgáltatótól.
Vagy látogasson el például a webhelyre és a legalján (az oldal láblécében) látni fogja a routered IP-címét.
Például itt jelentkeztem be az otthoni internetről:
Amint látja, valóban megvan szürke ip-cím 172.17.132.2 (lásd a helyi címtartományt). A fehér IP-cím csatlakoztatásához a szolgáltatók általában további szolgáltatásokat nyújtanak. szolgáltatás előfizetővel díj.
Valójában az otthoni internet esetében ez egyáltalán nem kritikus. És itt Céges irodák számára ajánlott fehér IP-címet vásárolni a szolgáltatótól, mivel a szürke IP-cím használata problémákat okoz az IP-telefónia működésében, és VPN-en keresztül sem lehet távoli kapcsolatot létrehozni. Ez azt jelenti, hogy a szürke IP-cím nem teszi lehetővé a konfigurált szerver internethez való csatlakoztatását, és nem teszi lehetővé távoli kapcsolat létrehozását egy másik hálózatról származó szerverrel.
3.NAT
Az előző részben megjegyeztem, hogy "Jelenleg a fehér IP-címek hiányának problémája súlyosbodott” és ezért az internetszolgáltatók körében ma már az a közös csatlakozási séma, hogy sok szürke IP-című klienst összekapcsolnak, és egyetlen közös fehér IP-cím alatt engedik át őket a globális internetre.
De ez nem mindig volt így, kezdetben mindenki fehér IP-címet kapott, majd hamarosan, hogy elkerüljük a fehér IP-címek hiányának problémáját, pontosan ezt találták ki. NAT (Network Address Translation) - az IP-címek átalakításának mechanizmusa.
NAT minden útválasztón működik, és lehetővé teszi a globális hálózat elérését a helyi hálózatról.
A jobb megértés érdekében nézzünk két példát:
1. Első eset: vásárolt tőled fehér ip-cím 91.105.8.10 és több eszköz is csatlakozik a helyi hálózathoz.
Minden helyi eszköznek saját szürke IP-címe van. De az internethez csak fehér IP-címről lehet hozzáférni.
Ezért, amikor például a 1 IP-című PC192.168.1.3 úgy döntött, hogy felkeresi a Yandex keresőmotort, az útválasztó, amely a PC1 kérését a globális hálózathoz továbbítja, összekapcsolja a mechanizmust. NAThogy átalakítja a PC1 IP-címét fehér globális IP-címmé 91.105.8.10
Szintén ellenkező irányban, amikor az útválasztó választ kap a Yandex szervertől, a mechanizmust használja NAT elküldi ezt a választ arra a 192.168.1.3 IP-címre, amelyhez a PC1 csatlakozik.
2. Második eset: Több eszköz is csatlakozik a helyi hálózathoz, de nem vásárolt fehér IP-címet az internetszolgáltatótól.
Ebben az esetben a helyi cím PC1(192.168.1.3) először átalakítva NAT'om az útválasztóról, és a következővé válik szürke ip-cím 172.17.115.3, amelyet az internetszolgáltatótól kapott, majd a szürke IP-címét konvertálja NAT'om szolgáltató routere fehér ip-cím 91.105.108.10, és csak ezután érhető el az internet (globális hálózat).
Vagyis ebben az esetben kiderül, hogy a készülékei duplán vannak hátra NAT„Om.
Ez a rendszer magasabb fokú biztonságot nyújt az Ön eszközei számára, de számos nagy hátránya is van. Például a VoIP-berendezés instabil sip-regisztrációja vagy az egyirányú hallhatóság IP-telefonon keresztüli híváskor.
További részletek a mechanizmus működéséről NAT, előnyeiről és hátrányairól, a portok kiosztásáról, a foglalatokról és a típusokról NAT Írok egy külön cikket.
4. DHCP - szerver és alhálózatok
Egy eszköz, például egy számítógép internethez való csatlakoztatásához általában egyszerűen csatlakoztat egy vezetéket (csavart érpárt) a számítógéphez, majd az útválasztó egy szabad portjához, ami után a számítógép automatikusan megkapja az IP-címet és hozzáférést a Megjelenik az Internet.
Wi-Fi-vel is, például okostelefonról vagy laptopról, csatlakozik a szükséges hálózathoz, beír egy jelszót, a készülék megkapja az IP-címet, és megvan az internet.
А mi teszi lehetővé az eszköz számára, hogy automatikusan helyi IP-címet kapjon?
Ez a funkció végrehajtva DHCP szerver.
Minden router fel van szerelve DHCP szerver. Az automatikusan kapott IP-címek dinamikus IP-címek.
Miért dinamikus?
Mert minden új csatlakozáskor vagy az útválasztó újraindításakor DHCP szerver újraindul, és különböző IP-címeket adhat az eszközöknek.
Azaz például most a számítógépének van IP-címe 192.168.1.10, az útválasztó újraindítása után a számítógép IP-címe azzá válhat 192.168.1.35
Az IP-cím megváltoztatásának megakadályozása érdekében beállíthatja statikusan. Ez megtehető mind a számítógépen a hálózati beállításokban, mind magán az útválasztón.
És azt is DHCP szerver Általában letilthatja az útválasztón, és manuálisan beállíthatja az IP-címeket.
Több beállítás is konfigurálható DHCP szerverek egy routeren. Ezután a helyi hálózat fel lesz osztva alhálózatok.
Például a számítógépeket a 192.168.0.2-192.168.0.255 tartományban lévő nulla alhálózathoz, a nyomtatókat a 192.168.1.2-192.168.1.255 tartományban lévő első alhálózathoz, a Wi-Fi-t pedig az ötödik alhálózathoz fogjuk elosztani. a 192.168.5.2-192.168.5.255 tartomány (lásd az alábbi ábrát)
Általában nem kell különbséget tenni az alhálózatok között. Erre akkor kerül sor, ha a vállalat nagyszámú eszközt csatlakoztat a hálózathoz, és amikor a hálózat biztonságát állítja be.
De egy ilyen rendszer meglehetősen gyakran előfordul a vállalatoknál.
Ezért mindenképpen tudnod kell egy nagyon fontos pontot.
Figyelem!
Ha számítógépről kell elérnie például egy nyomtató vagy IP-telefon webes felületét, és a számítógépe egy másik alhálózaton található, akkor nem tud csatlakozni.
Hogy megértsük, nézzünk egy példát:
Tegyük fel, hogy dolgozol PC1 helyi IP-címmel 10.10.5.2 és a webes felületre szeretne lépni ip telefon helyi IP-címmel 192.168.1.3, akkor nem fog tudni csatlakozni. Mivel az eszközök különböző alhálózatokon vannak. Az alhálózatban található IP-telefonokhoz 192.168.1.X, csak csatlakozhat PC3 (192.168.1.5).
Szintén MFP (172.17.17.12) csak vele tud kapcsolódni PC4 (172.17.17.10).
Ezért amikor távolról csatlakozik egy felhasználóhoz egy számítógépen, hogy hozzáférjen egy IP-telefon webes felületéhez, először ellenőrizze a helyi IP-címét, hogy megbizonyosodjon arról, hogy mindkét eszköz ugyanahhoz az alhálózathoz csatlakozik.
5. Hálózati útválasztó eszközök (router, switch, switch, hub)
Lehet, hogy nem furcsa, de tény, hogy az IT területén újoncok (néha már meglévő rendszergazdák) nem ismerik vagy összekeverik az olyan fogalmakat, mint pl. router, switch, switch, hálózati átjáró és hub.
Úgy gondolom, hogy az ilyen zűrzavar oka a hálózati berendezések elnevezésében elterjedt szinonimáknak és szakzsargonnak köszönhető, és ez most sok kezdő mérnököt félrevezet.
Nézzük meg.
a) Router, router és hálózati átjáró
Mindenki tudja, mi az router. Hogy pontosan ez az az eszköz, ami beltéren terjeszti az internetet, az internetszolgáltatótól csatlakozva.
Ezért itt a router és a hálózati átjáró egy útválasztó.
Ez a berendezés a hálózat szervezésének fő eszköze. A gépészetben a leggyakrabban használt név a „router".
A router egyébként nem csak set-top box lehet, hanem számítógépes rendszeregység is, ha egy másik hálózati kártyát telepítünk oda, és telepítjük például a RouterOS Mikrotik-ot. Ezután ossze szét a hálózatot sok eszközre egy kapcsoló segítségével.
b) Mi az a kapcsoló, és miben különbözik a kapcsolótól és a hubtól
Kapcsoló és Váltás az is szinonimák. De a kerékagy kicsit más készülék. Erről a következő (c) bekezdésben.
Kapcsoló (kapcsoló) helyi hálózat elágazására szolgál. Mint egy póló vagy túlfeszültségvédő, ahol csatlakoztatjuk eszközeinket, hogy egy konnektorból árammal tápláljuk őket.
A switch nem tudja útválasztóként irányítani a hálózatot. Nem ad IP-címet a készülékének, és nem tud csatlakozni az internethez router segítsége nélkül.
Egy szabványos router általában 4-5 porttal rendelkezik az eszközök csatlakoztatására. Ennek megfelelően, ha az eszközeid vezetékekkel vannak összekötve, és több van belőlük, mint amennyi port van az útválasztón, akkor kapcsolóra van szükség. Csatlakoztathat egy 24 portos switchet az útválasztó egyik portjához, és egyszerűen szervezhet helyi hálózatot 24 eszköz számára.
Ha pedig egy másik router hever, annak webes felületén engedélyezheti a switch módot, és kapcsolóként is használhatja.
c) Hub
Kerékagy ugyanazokat a funkciókat látja el, mint a kapcsoló. De az elosztási technológiája nagyon fásult és már elavult.
Kerékagy válogatás nélkül osztja szét a routertől érkező csomagokat az összes csatlakoztatott eszköz között, és maguknak az eszközöknek is meg kell érteniük, hogy csomagról van-e szó vagy sem.
А a kapcsolónak MAC táblázata van és ezért elosztja a bejövő csomagokat egy adott eszköznek, amely ezt a csomagot kérte. Ennélfogva adatátvitel kapcsoló gyorsabban és hatékonyabban.
Manapság ritkán látni a használatát kerékagy, de mégis találkoznak, erre fel kell készülni, és mindenképpen javasoljuk, hogy a felhasználó cserélje ki a hubot egy kapcsolóra.
6. Alapvető parancsok a hálózatelemzéshez
a) Ping parancs
Annak megértéséhez, hogy az IP-cím vagy maga az eszköz aktív-e, „pingelheti” azt.
Ehhez írja be a „ping” parancsot a parancssorbaIP-cím".
Itt "pingeltük" a Google dns szerverét, és mint látjuk, a szerver aktív (van válasz a pingekre, és 83 ms).
Ha a célállomás nem elérhető, vagy ez az IP-cím nem létezik, akkor a következő képet fogjuk látni:
Vagyis a pingekre nem kapunk választ.
De Ping sokkal hasznosabb a billentyűkkel való használat:
-t - folyamatosan "ping" (leállításhoz nyomja le a Ctrl+C billentyűkombinációt)
s -megjeleníti a „pingelt” csomópont nevét (hely/eszköz/szerver)
Ennek megfelelően a kulcs "s” megmutatta nekünk, hogy a pingált csomópont neve „dns.google”.
És hála a kulcsnak"-t„A ping megállás nélkül ment, a Ctrl+C megnyomásával leállítottam.
Folyamatos ping-eléssel láthatja, hogy a pingált csomópont megfelelően viselkedik-e és az internetes csatorna hozzávetőleges minősége.
Amint a képernyőképen is látható, időszakonként akár 418 ms-os csomagfogadási késések is előfordulnak, ez meglehetősen kritikus érték, mivel a 83 ms-ról 418 ms-ra történő ugrás hatással lenne a videó kommunikációra a kép lassítása/lefagyása vagy az IP-ben. telefonálás a hangminőség romlása miatt.
Az én esetemben nagy valószínűséggel az otthoni internetemen vihar van.
De az ok részletesebb megállapításához le kell futtatnia egy dumpot. És ez egy egész cikk témája.
Figyelem! Néha a küldés le van tiltva az útválasztókon ICMP csomagokat (néhány szándékosan letiltja, és valahol alapból nincs engedélyezve), ebben az esetben egy ilyen csomópont nem válaszol a ping-ekre, bár maga aktív és normálisan működik a hálózaton.
Egy másik „ping” lehetőség az megtudja, milyen IP-cím van elrejtve a webhely domainje mögött. Nevezetesen, hogy melyik szerverre van telepítve az oldalgazda.
Ehhez egyszerűen írja be a webhelyet az IP-cím helyett:
Mint látható, a hubnak van IP-címe 178.248.237.68
b) Nyom
Néha nagyon fontos látni, hogy egy csomag milyen úton jut el egy adott eszközhöz.
Lehet, hogy valahol lyuk van, és a csomag nem jut el a címzetthez. Szóval itt van A nyomkövetési segédprogram segít meghatározni, hogy ez a csomag melyik szakaszban akadt el.
Windows operációs rendszeren ez a segédprogram a paranccsal hívható meg „tracert” ip cím vagy domain:
Itt láthattuk, hogy kérésünk mely csomópontokon halad át, mielőtt elérné a ya.ru szervert
tovább Linux operációs rendszer ezt a segédprogramot a parancs hívja meg traceroute.
Egyes eszközök, útválasztók vagy VoIP hangátjárók nyomkövetési segédprogrammal is rendelkeznek.
c) Whois segédprogram
Ezt A segédprogram lehetővé teszi, hogy megtudja az összes információt az IP-címről vagy a tartományregisztrátorról.
Például nézzük meg IP-cím 145.255.1.71. Ehhez beírom a parancsot a terminálba ki a 145.255.1.71
Információt kaptunk az IP-cím szolgáltatójáról, országról, városról, címről, tartományról stb.
Csak Linuxon használom. A segédprogram egyszerűen letölthető és telepíthető az operációs rendszer szabványos tárolójából.
De azt is olvastam, hogy Windowson is van hasonló megoldás.
7. TCP és UDP átviteli protokollok
A hálózaton lévő eszközök között a kérések továbbítása és a válaszok fogadása szállítási protokollok használatával történik TCP és UDP.
A TCP protokoll garantálja a kérés kézbesítését és továbbításának integritását. A csomag elküldése előtt proaktívan ellenőrzi a gazdagép elérhetőségét. És ha az út során megsértik a csomag integritását, akkor TCP kiegészíti a hiányzó komponenseket.
Általában ez egy olyan protokoll, amely mindent megtesz annak érdekében, hogy kérése megfelelően eljusson a címzetthez.
Így TCP a leggyakoribb szállítási protokoll. Akkor használatos, amikor a felhasználó szörföl az interneten, felmászik webhelyekre, szolgáltatásokra, közösségi hálózatokra. hálózatok stb.
UDP a protokollnak nincs olyan garantált adatátvitele, mint TCP. Nem ellenőrzi a végcsomópont elérhetőségét a küldés előtt, és nem tölti fel a csomagot, ha az leromlott. Ha néhány vagy több csomag elveszik útközben, akkor az üzenet hiányos formában jut el a címzetthez.
Akkor miért van szükséged az UDP-re?
Az a tény, hogy ennek a szállítási protokollnak hatalmas előnye van TCP adatátviteli sebességben. Ezért Az UDP-t széles körben használják hang- és videocsomagok valós idejű továbbítására. Mégpedig az IP-telefóniában és a videohívásokban.
Például minden WhatsApp vagy Viber hívás a szállítási protokollt használja UDP. Videohívásokkal is, például Skype-on vagy ugyanazon azonnali üzenetküldőn keresztül, a WhatsApp és a Viber segítségével.
Pontosan azért, mert az UDP nem garantálja az abszolút adatátvitelt és a továbbított csomag sértetlenségét, gyakran adódnak problémák az interneten keresztüli hívások során.
Ezek hangmegszakítások, késések, visszhangok vagy robovoice-ok.
Ez a probléma egy betöltött internetcsatorna, kettős NAT vagy rádiócsatorna miatt jelentkezik.
Jó lenne persze ilyen esetekben használni TCP, de sajnos a hangátvitelhez teljes csomagok azonnali továbbítása szükséges, és erre a feladatra ideális UDP.
Használati problémák elkerülése érdekében UDP protokollt, csak meg kell szerveznie egy jó minőségű internetes csatornát. És állítson be egy dedikált sávot az útválasztón UDPmás használó eszközökről történő betöltéshez TCP nem zavarta a szállítási protokoll működését UDP.
Ennyi az egész.
Nem halmoztam fel a cikket, és nem másoltam be az itt használt kifejezések tudományos definícióit, akinek szüksége van rá, keressen rá a Google-ra.
Megpróbáltam összeszedni azt a 7, véleményem szerint legfontosabb pontot, amelyek ismeretében egy fiatal „informatikus” átvészeli az „informatikai” állásinterjú első szakaszát, vagy legalábbis tudatni tudja a munkáltatóval, egyértelműen többet tud, mint egy átlagos felhasználó.
Tanulj, jegyzetelj. Remélem, hogy a cikk sokak számára hasznos lesz.
Forrás: will.com