Пред да го започнеме денешниот видео туторијал, сакам да им се заблагодарам на сите што придонесоа за популарноста на мојот курс на YouTube. Кога го започнав пред околу 8 месеци, не очекував таков успех - денес моите лекции ги прегледаа 312724 луѓе, имам 11208 претплатници. Не ни сонував дека овој скромен почеток ќе достигне толку височини. Но, да не губиме време и да преминеме директно на денешната лекција. Денес ќе ги пополниме празнините што се појавија во последните 7 видео лекции. Иако денес е само 6-ти ден, третиот ден беше поделен на 3 видео лекции, па денес всушност ќе ја гледате осмата видео лекција.
Денес ќе покриеме 3 важни теми: DHCP, TCP транспорт и најчестите броеви на порти. Веќе разговаравме за IP адресите, а еден од најважните фактори во конфигурацијата на IP адресата е DHCP.
DHCP е кратенка за Динамички протокол за конфигурација на домаќинот и тоа е протокол што помага динамичко да се конфигурираат IP адресите за домаќините. Значи, сите го видовме овој прозорец. Кога ќе кликнете на опцијата „Добијте IP адреса автоматски“, компјутерот бара DHCP сервер кој е конфигуриран на истата подмрежа и испраќа различни пакети и барања за IP адресата. Протоколот DHCP има 6 пораки, од кои 4 се критични за доделување IP адреса.
Првата порака е порака DHCP DISCOVERY. Пораката за откривање на DHCP е слична на порака за поздрав. Кога нов уред се приклучува на мрежата, тој прашува дали има DHCP сервер на мрежата.
Она што го гледате на слајдот изгледа како барање за емитување каде што уредот ги контактира сите уреди на мрежата кои бараат DHCP сервер. Како што реков, ова е барање за емитување, така што сите уреди на мрежата можат да го слушнат.
Ако има DHCP сервер на мрежата, тој испраќа пакет - понуда DHCP OFFER. Предлогот значи дека серверот DHCP, како одговор на барање за откривање, испраќа конфигурација до клиентот, барајќи од клиентот да прифати одредена IP адреса.
Серверот DHCP резервира IP адреса, во овој случај 192.168.1.2, не ја дава, туку ја резервира оваа адреса за уредот. Во исто време, понудениот пакет содржи своја IP адреса на DHCP серверот.
Ако има повеќе од еден DHCP сервер на оваа мрежа, друг DHCP сервер, по добивањето на барањето за емитување на клиентот, исто така би му ја понудил својата IP адреса, на пример, 192.168.1.50. Не е вообичаено да имате два различни DHCP сервери конфигурирани на иста мрежа, но понекогаш тоа се случува. Значи, кога понудата на DHCP е испратена до клиентот, тој добива 2 понуди за DHCP и сега мора да одлучи која понуда на DHCP сака да ја прифати.
Да претпоставиме дека клиентот ја прифаќа првата апликација. Ова значи дека клиентот испраќа барање за DHCP REQUEST кое буквално вели „Ја прифаќам IP адресата 192.168.1.2 понудена од серверот DHCP 192.168.1.1“.
По добивањето на барањето, 192.168.1.1 DHCP серверот одговара „во ред, го признавам“, односно го потврдува барањето и го испраќа овој DHCP ACK до клиентот. Но, се сеќаваме дека друг DHCP сервер резервирал IP адреса од 1.50 за клиентот. Откако ќе го прими барањето за емитување на клиентот, ќе знае за неуспехот и ќе ја врати таа IP адреса во базенот за да може да ја додели на друг клиент ако прими друго барање.
Ова се 4-те критични пораки кои DHCP ги разменува при доделување на IP адреси. Следно, DHCP има уште 2 информативни пораки. Клиентот издава информативна порака ако бара повеќе информации отколку што добила во клаузулата DHCP OFFER во вториот чекор. Ако серверот не обезбеди доволно информации во понудата за DHCP или ако на клиентот му требаат повеќе информации од она што беше содржано во пакетот понуда, тој бара дополнителни информации за DHCP. Има уште една порака што клиентот ја испраќа до серверот - ова е DHCP RELEASE. Ве информира дека клиентот сака да ја објави својата постоечка IP адреса.
Меѓутоа, она што најчесто се случува е дека корисникот се исклучува од мрежата пред клиентот да има време да испрати DHCP RELEASE до серверот. Ова се случува кога ќе го исклучите компјутерот, што ние го правиме. Во овој случај, мрежниот клиент или компјутерот едноставно нема време да го извести серверот да ја објави користената адреса, така што DHCP RELEASE не е задолжителен чекор. Потребните чекори за да се добие IP адреса се: откривање на DHCP, понуда на DHCP, барање за DHCP и ракување со DHCP.
Во една од следните лекции ќе ви кажам како конфигурираме DHCP сервер кога креираме DNCP базен. Под здружување мислиме дека му кажувате на серверот да додели IP адреси во опсегот 192.168.1.1 до 192.168.1.254. Така, DHCP серверот ќе создаде базен, ќе постави 254 IP адреси во него и ќе може да доделува адреси на клиентите на мрежата само од овој базен. Значи, ова е нешто како административна поставка што корисникот може да ја направи.
Сега да го погледнеме преносот на TCP. Не знам дали сте запознаени со „телефонот“ прикажан на сликата, но кога бевме деца ги користевме овие лимени конзерви поврзани со конец за да разговараме еден со друг.
За жал, денешната генерација не може да си дозволи таков „луксуз“. Мислам денес децата се пред телевизор од една година, играат ПСП и можеби ова е дискутабилно, но мислам дека го имавме најубавото детство, всушност излеговме надвор и игравме игри и денешните деца не можат да се оттргнат од софата. .
Мојот син има само една година и веќе гледам дека е зависен од iPad, мислам дека е уште многу мал, но мислам дека денешните деца се веќе родени знаејќи да ракуваат со електронски гаџети. Така, сакав да кажам дека како деца, кога игравме, правевме дупчиња во лимени конзерви, а кога ќе ги врзевме со конец и ќе кажевме нешто во едната конзерва, тогаш на другиот крај човекот можеше да слушне што се зборува. кон него, едноставно со ставање на конзервата на увото. Значи, тоа е многу слично на мрежна врска.
Денес, дури и TCP трансферите мора да имаат врска што мора да се воспостави пред да започне вистинскиот пренос на податоци. Како што дискутиравме во претходните лекции, TCP е пренос ориентиран кон поврзување додека UDP е пренос ориентиран кон поврзување. Може да се каже дека UDP е местото каде што ја фрлам топката и ваше е да видите дали можете да ја фатите. Дали си подготвен да го направиш тоа или не, не е мој проблем, само ќе го оставам.
TCP е повеќе како да разговарате со момче и однапред да го предупредите дека ќе фрлите топка, па да се поврзете, а потоа да ја фрлите топката така што вашиот партнер е поверојатно подготвен да ја фати. Така, TCP всушност ја гради врската и потоа започнува да го прави вистинскиот пренос.
Ајде да погледнеме како создава таква врска. Овој протокол користи 3-насочно ракување за да создаде врска. Ова не е многу технички термин, но долго време се користи за опишување на TCP конекција. 3-насочно ракување се иницира од уредот што испраќа, при што клиентот испраќа пакет со знаменце SYN до серверот.
Да речеме дека девојката во преден план, чие лице можеме да го видиме, е уредот А, а девојката во позадина, чие лице не се гледа, е уредот Б. Девојката А испраќа пакет SYN до девојката Б, и таа вели: „Одлично, кој- тогаш сака да комуницира со мене. Значи, треба да одговорам дека сум подготвен да комуницирам!“ Како да се направи тоа? Едноставно може да се испрати друг SYN пакет, а потоа ACK што укажува на прием на оригиналниот SYN пакет. Но, наместо да испраќа ACK-и одделно, серверот формира заеднички пакет кој ги содржи SYN и ACK и го пренесува преку мрежата.
Така, во овој момент, уредот А испрати SYN пакет и прими назад пакет SYN/ACK. Сега уредот А мора да му испрати на уредот Б пакет ACK, односно да потврди дека добил согласност од уредот Б за воспоставување комуникација. Така, двата уреди добија пакети SYN и ACK и сега можеме да кажеме дека врската е воспоставена, односно дека е завршено 3-фаза ракување со помош на протоколот TCP.
Следно, ќе ја разгледаме технологијата на TCP Windowing. Едноставно кажано, тоа е метод кој се користи во TCP/IP за да се преговара за можностите на испраќачот и примачот.
Да речеме дека во Windows се обидуваме да пренесеме голема датотека, да речеме со големина од 2 GB, од еден диск на друг. На самиот почеток на преносот, системот ќе не информира дека преносот на датотеката ќе трае приближно 1 година. Но, неколку секунди подоцна системот ќе се поправи и ќе рече: „О, почекај малку, мислам дека ќе бидат потребни околу 6 месеци, а не една година“. Ќе помине уште малку време и Windows ќе каже: „Мислам дека можеби ќе можам да ја префрлам датотеката за 1 месец“. После тоа ќе следи пораката „1 ден“, „6 часа“, „3 часа“, „1 час“, „20 минути“, „10 минути“, „3 минути“. Всушност, целиот процес на пренос на датотеки ќе трае само 3 минути. Како се случи ова? Првично, кога вашиот уред се обидува да комуницира со друг уред, тој испраќа еден пакет и чека потврда. Ако уредот чека долго време за потврда, тој мисли: „Ако треба да префрлам 2 GB податоци со оваа брзина, ќе бидат потребни околу 2 години“. По некое време, вашиот уред добива ACK и мисли: „Во ред, испратив еден пакет и добив ACK, па оттука примачот може да прими 1 пакет. Сега ќе се обидам да му испратам 10 пакети наместо еден“. Испраќачот испраќа 10 пакети и по одредено време добива потврда ACK од уредот што прима, што значи дека примачот го чека следниот, 11-ти пакет. Испраќачот мисли: „одлично, бидејќи примачот ракуваше со 10 пакети одеднаш, сега ќе се обидам да му испратам 100 пакети наместо десет“. Тој испраќа 100 пакети, а примачот одговара дека ги примил и сега чека 101 пакет. Така, со текот на времето, бројот на пренесени пакети се зголемува.
Ова е причината зошто гледате брзо намалување на времето за копирање на датотеки во споредба со она што беше првично наведено - ова се должи на зголемената способност за пренос на големи количини на податоци. Сепак, доаѓа момент кога дополнителното зголемување на волуменот на преносот станува невозможно. Да речеме дека сте испратиле 10000 пакети, но баферот на уредот на приемникот може да прифати само 9000. Во овој случај, примачот испраќа ACK со пораката: „Добив 9000 пакети и сега сум подготвен да примам 9001“. Од ова, испраќачот заклучува дека баферот на уредот што прима има капацитет од само 9000, што значи дека отсега нема да испраќам повеќе од 9000 пакети одеднаш. Во овој случај, испраќачот брзо го пресметува времето што ќе му треба да го пренесе преостанатиот износ на податоци во делови од 9000 пакети и дава 3 минути. Овие три минути се вистинското време на пренос. Тоа е она што го прави TCP Windowing.
Ова е еден од оние механизми за задушување на сообраќајот каде што уредот што испраќа на крајот разбира колкав е вистинскиот капацитет на мрежата. Можеби се прашувате зошто не можат однапред да се договорат за тоа колкав е капацитетот на уредот што прима? Факт е дека тоа е технички невозможно бидејќи на мрежата има различни типови на уреди. Да речеме дека имате iPad и има различна брзина на пренос/приемник на податоци од iPhone, можеби имате различни типови на телефони или можеби имате многу стар компјутер. Затоа, секој има различен мрежен пропусен опсег.
Затоа е развиена технологијата TCP Windowing, кога преносот на податоци започнува со мала брзина или со пренос на минимален број пакети, постепено зголемувајќи го сообраќајниот „прозорец“. Испраќате еден пакет, 5 пакети, 10 пакети, 1000 пакети, 10000 пакети и полека го отворате тој прозорец сè повеќе и повеќе додека „отворањето“ не го достигне максималниот можен обем на сообраќај испратен во одреден временски период. Така, концептот на Windowing е дел од работата на протоколот TCP.
Следно ќе ги разгледаме најчестите броеви на порти. Класичната ситуација е кога имате 1 главен сервер, можеби центар за податоци. Вклучува сервер за датотеки, веб-сервер, сервер за пошта и DHCP сервер. Сега, ако еден од клиентските компјутери контактира со центарот за податоци, кој се наоѓа во средината на сликата, тој ќе започне да испраќа сообраќај од серверот за датотеки до уредите на клиентите. Овој сообраќај е прикажан со црвено и ќе се пренесува на одредена порта за одредена апликација од одреден сервер.
Како серверот знаеше каде треба да оди одреден сообраќај? Тој го дознава ова од бројот на одредишната порта. Ако ја погледнете рамката, ќе видите дека во секој пренос на податоци се споменува бројот на одредишната порта и бројот на изворната порта. Можете да видите дека синиот и црвениот сообраќај, а синиот сообраќај е сообраќај на веб-серверот, и двата одат на истиот физички сервер, кој има инсталирани различни сервери. Ако ова е центар за податоци, тогаш користи виртуелни сервери. Па, како знаеја дека црвениот сообраќај требаше да се врати на тој лев лаптоп со таа IP адреса? Тие го знаат ова благодарение на броевите на портите. Ако се повикате на статијата на Википедија „Список на TCP и UDP порти“, ќе видите дека ги наведува сите стандардни броеви на порти.
Ако скролувате надолу оваа страница, можете да видите колку е голема оваа листа. Содржи приближно 61 броеви. Броевите на портите од 000 до 1 се познати како најчести броеви на порти. На пример, портата 1024/TCP е за испраќање ftp команди, портата 21 е за ssh, портата 22 е за Телнет, односно за испраќање нешифрирани пораки. Многу популарната порта 23 носи податоци преку HTTP, додека портата 80 носи шифрирани податоци преку HTTPS, што е слично на безбедната верзија на HTTP.
Некои порти се посветени и на TCP и на UDP, а некои извршуваат различни задачи во зависност од тоа дали врската е TCP или UDP. Значи, официјално TCP портата 80 се користи за HTTP, а неофицијално UDP портата 80 се користи за HTTP, но под различен HTTP протокол - QUIC.
Затоа, броевите на портите во TCP не се секогаш наменети да го прават истото како во UDP. Не треба да ја учите оваа листа напамет, невозможно е да се запамети, но треба да знаете некои популарни и најчести броеви на порти. Како што кажав, некои од овие пристаништа имаат официјална намена, која е опишана во стандардите, а некои имаат неофицијална намена, како што е случајот со Chromium.
Значи, оваа табела ги наведува сите вообичаени броеви на порти и овие броеви се користат за испраќање и примање сообраќај кога се користат одредени апликации.
Сега да погледнеме како податоците се движат низ мрежата врз основа на малкуте информации што ги знаеме. Да речеме дека компјутерот 10.1.1.10 сака да го контактира овој компјутер, или овој сервер, кој ја има адресата 30.1.1.10. Под IP адресата на секој уред е неговата MAC адреса. Давам пример на MAC адреса со само последните 4 знаци, но во пракса тоа е 48-битен хексадецимален број со 12 знаци. Бидејќи секој од овие броеви се состои од 4 бита, 12 хексадецимални цифри претставуваат 48-битен број.
Како што знаеме, доколку овој уред сака да контактира со овој сервер, прво мора да се направи првиот чекор од 3-насочното ракување, односно да се испрати SYN пакет. Кога ќе се направи ова барање, компјутерот 10.1.1.10 ќе го наведе бројот на изворната порта, кој Windows го создава динамично. Windows по случаен избор избира број на порта помеѓу 1 и 65,000. Но, бидејќи почетните броеви во опсегот од 1 до 1024 се нашироко познати, во овој случај системот ќе ги земе предвид броевите поголеми од 25000 и ќе создаде порта со случаен извор, на пример, број 25113.
Следно, системот ќе додаде дестинациона порта на пакетот, во овој случај тоа е порта 21, бидејќи апликацијата што се обидува да се поврзе со овој FTP сервер знае дека треба да испрати FTP сообраќај.
Следно, нашиот компјутер вели: „Во ред, мојата IP-адреса е 10.1.1.10 и треба да контактирам со IP адресата 30.1.1.10“. И двете од овие адреси се вклучени во пакетот за да формираат барање за SYN и овој пакет нема да се промени до крајот на врската.
Сакам да разберете од ова видео како податоците се движат низ мрежата. Кога нашиот компјутер што го испраќа барањето ќе ја види изворната IP адреса и одредишната IP адреса, разбира дека одредишната адреса не е на таа локална мрежа. Заборавив да кажам дека тоа се сите /24 IP адреси. Значи, ако ги погледнете /24 IP адресите, ќе сфатите дека компјутерите 10.1.1.10 и 30.1.1.10 не се на иста мрежа. Така, компјутерот што го испраќа барањето разбира дека за да ја напушти оваа мрежа, мора да контактира со портата 10.1.1.1, која е конфигурирана на еден од интерфејсите на рутерот. Знае дека треба да оди на 10.1.1.1 и ја знае својата MAC адреса 1111, но не ја знае MAC адресата на портата 10.1.1.1. Што прави тој? Испраќа барање за емитување ARP што ќе го добијат сите уреди на мрежата, но само рутерот со IP адреса 10.1.1.1 ќе одговори на него.
Рутерот ќе одговори со својата AAAA MAC адреса, а во оваа рамка ќе бидат ставени и изворната и дестинацијата MAC-адреса. Откако рамката е подготвена, ќе се изврши проверка на интегритетот на податоците на CRC, што е алгоритам за наоѓање контролна сума за откривање грешки, пред да се напушти мрежата.
Цикличен вишок CRC значи дека целата оваа рамка, од SYN до последната MAC адреса, се извршува преку алгоритам за хеширање, да речеме MD5, што резултира со хеш вредност. Вредноста на хашот, или контролната сума MD5, потоа се става на почетокот на рамката.
Го означив FCS/CRC бидејќи FCS е секвенца за проверка на рамки, вредност на CRC од четири бајти. Некои луѓе ја користат ознаката FCS, а некои ја користат ознаката CRC, па јас само ги вклучив двете ознаки. Но, во основа тоа е само хаш вредност. Потребно е да се уверите дека сите податоци примени преку мрежата не содржат грешки. Затоа, кога оваа рамка ќе стигне до рутерот, првото нешто што рутерот ќе го направи е да ја пресмета самата контролна сума и да ја спореди со вредноста FCS или CRC што ја содржи добиената рамка. На овој начин може да провери дали податоците добиени преку мрежата не содржат грешки, по што ќе ја отстрани контролната сума од рамката.
Следно, рутерот ќе ја погледне MAC адресата и ќе каже: „Во ред, MAC адресата AAAA значи дека рамката е адресирана до мене“ и ќе го избрише делот од рамката што ги содржи MAC адресите.
Гледајќи ја одредишната IP адреса 30.1.1.10, тој ќе разбере дека овој пакет не е адресиран до него и мора да оди понатаму низ рутерот.
Сега рутерот „мисли“ дека треба да види каде се наоѓа мрежата со адреса 30.1.1.10. Сè уште не сме го опфатиле целосниот концепт на рутирање, но знаеме дека рутерите имаат рутирачка табела. Оваа табела има запис за мрежата со адреса 30.1.1.0. Како што се сеќавате, ова не е IP адресата на домаќинот, туку идентификаторот на мрежата. Рутерот ќе „мисли“ дека може да стигне до адресата 30.1.1.0/24 преку рутер 20.1.1.2.
Можеби ќе прашате, од каде го знае ова? Само имајте на ум дека тоа ќе го знае или од протоколите за рутирање или од вашите поставки ако вие како администратор сте конфигурирале статична рута. Но, во секој случај, рутерската табела на овој рутер го содржи точниот запис, па знае дека треба да го испрати овој пакет на 20.1.1.2. Претпоставувајќи дека рутерот веќе ја знае дестинацијата MAC адреса, ние едноставно ќе продолжиме да го препраќаме пакетот. Ако не ја знае оваа адреса, повторно ќе го стартува ARP, ќе ја добие MAC адресата на рутерот 20.1.1.2 и процесот на испраќање на рамката ќе продолжи повторно.
Значи, претпоставуваме дека веќе ја знае MAC-адресата, тогаш ќе ја имаме изворната MAC адреса на BBB и MAC-адресата за дестинација CCC. Рутерот повторно го пресметува FCS/CRC и го става на почетокот на рамката.
Потоа ја испраќа оваа рамка преку мрежата, рамката стигнува до рутерот 20.1.12, ја проверува контролната сума, се уверува дека податоците не се оштетени и го брише FCS/CRC. Потоа ги „скратува“ MAC адресите, ја гледа дестинацијата и гледа дека е 30.1.1.10. Тој знае дека оваа адреса е поврзана со неговиот интерфејс. Истиот процес на формирање рамка се повторува, рутерот ги додава вредностите на MAC адресата на изворот и одредиштето, го прави хеширањето, го прикачува хашот на рамката и го испраќа низ мрежата.
Нашиот сервер, откако конечно го прими барањето SYN упатено до него, ја проверува проверката на хашот и ако пакетот не содржи грешки, го брише хашот. Потоа ги отстранува MAC адресите, ја гледа IP адресата и сфаќа дека овој пакет е адресиран до него.
После тоа, ги скратува IP адресите поврзани со третиот слој на моделот OSI и ги гледа броевите на портите.
Тој ја гледа портата 21, што значи FTP сообраќај, го гледа SYN и затоа разбира дека некој се обидува да комуницира со него.
Сега, врз основа на она што го научивме за ракувањето, серверот 30.1.1.10 ќе создаде SYN/ACK пакет и ќе го испрати назад на компјутерот 10.1.1.10. По добивањето на овој пакет, уредот 10.1.1.10 ќе создаде ACK, ќе го помине низ мрежата на ист начин како пакет SYN и откако серверот ќе го прими ACK, врската ќе се воспостави.
Едно нешто што треба да знаете е дека сето ова се случува за помалку од секунда. Ова е многу, многу брз процес, кој се обидов да го забавам за да ви биде сè јасно.
Се надевам дека ќе ви биде корисно она што го научивте во ова упатство. Ако имате какви било прашања, пишете ми на [заштитена по е-пошта] или оставете прашања под ова видео.
Почнувајќи од следната лекција, ќе ги изберам 3-те најинтересни прашања од YouTube, кои ќе ги прегледам на крајот од секое видео. Отсега ќе имам дел „Топ прашања“ па ќе објавувам прашање заедно со вашето име и ќе одговарам во живо. Мислам дека ова ќе биде од корист.
Ви благодариме што останавте со нас. Дали ви се допаѓаат нашите написи? Сакате да видите поинтересна содржина? Поддржете не со нарачка или препорака на пријатели, 30% попуст за корисниците на Habr на уникатен аналог на сервери на почетно ниво, кој го измисливме ние за вас: (достапен со RAID1 и RAID10, до 24 јадра и до 40 GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 јадра) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps бесплатно до лето при плаќање за период од шест месеци, можете да нарачате .
Dell R730xd 2 пати поевтин? Само овде во Холандија! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - од 99 долари! Прочитајте за
Извор: www.habr.com