Ongeveer 80% van ons die de universiteit afsluiten met een IT-opleiding, wordt uiteindelijk geen programmeur. Velen van ons gaan werken in technische ondersteuning, als systeembeheerders, techniekers voor computerapparatuur, verkopers van digitale apparatuur, managers in de IT-sector, en zo verder.
Dit artikel is speciaal ontworpen voor die 80% die pas hun opleiding hebben afgerond en al begonnen zijn met het zoeken naar vacatures, bijvoorbeeld voor de functie van systeembeheerder of assistent, of voor een uitzendtechnicus in een uitzendbedrijf, of in technische ondersteuning van de 1e/2e lijn.
En ook voor zelfstudie of voor de opleiding van nieuwe medewerkers.
Tijdens mijn werk in de IT-sector heb ik het probleem ondervonden dat universiteiten niet de meest essentiële basis over netwerken bieden. Dit merkte ik zelf al snel toen ik, na mijn afstuderen, in 2016 sollicitatiegesprekken had en niet in staat was om eenvoudige (zoals ik nu denk) vragen te beantwoorden. Toen leek het natuurlijk dat ik niet had geleerd wat ik had moeten leren op de universiteit. Maar het bleek te maken te hebben met het onderwijsprogramma. Tegenwoordig ervaar ik ook deze kenniskloof wanneer ik nieuwe medewerkers opleid.
En wat gebeurde er? Ik moest talloze artikelen op internet bestuderen voordat ik de basisprincipes begreep. Nu, wanneer ik jonge professionals onderwerpen geef om te bestuderen, hebben ze moeite om de benodigde informatie te vinden en te begrijpen. Dit komt omdat er een enorme hoeveelheid artikelen op internet is, en ze zijn vaak verspreid over verschillende onderwerpen, of geschreven in te complexe taal. Bovendien bevatten de meeste artikelen aan het begin voornamelijk wetenschappelijke definities, gevolgd door meteen complexe technologieën. Uiteindelijk blijven er veel zaken onduidelijk voor een beginner.
Daarom besloot ik om de belangrijkste onderwerpen in één artikel samen te brengen en ze zo eenvoudig mogelijk uit te leggen 'in eenvoudige woorden'.
Ik waarschuw meteen dat er geen diepgaande informatie in het artikel zal zijn, alleen de meest basale en essentiële zaken.
Onderwerpen die worden behandeld:
- Wereldwijde en lokale netwerken
- Witte en grijze IP-adressen
- NAT
- DHCP-server en subnetten
- Netwerkrouteringsapparatuur (router, switch, hub)
- Basis netwerk analysecommando's
- Transportprotocollen UDP en TCP
1. Wereldwijde en Lokale netwerken
Het gehele internet netwerk is onderverdeeld in wereldwijd (WAN) en lokaal (LAN).
Alle gebruikersapparaten binnen een appartement, kantoor of zelfs gebouw (computers, smartphones, printers/MFP's, tv's, enz.) zijn verbonden met de router, die ze samenbrengt in het lokale netwerk.
Deelnemers van hetzelfde lokale netwerk kunnen gegevens uitwisselen tussen hun apparaten zonder verbinding met de internetprovider. Voor toegang tot het netwerk (bijvoorbeeld om de zoekmachine Yandex of Google te gebruiken, VK, Instagram, YouTube of AmoCRM te bezoeken) is toegang tot het wereldwijde netwerk.
Toegang tot het wereldwijde netwerk wordt verzorgd door de internetprovider, waarvoor we hem een abonnementsvergoeding betalen. De provider stelt op zijn routers de snelheid in voor elke verbinding overeenkomstig het abonnement. De provider legt een twisted pair of fiber tot onze router (ons lokale netwerk) en daarna kan elk apparaat in ons lokale netwerk uitgaan naar het wereldwijde netwerk.
Ter vergelijking kunnen netwerken worden vergeleken met wegen.
Bijvoorbeeld, de wegen in uw stad N zijn het lokale netwerk. Deze wegen verbinden u met winkels, instellingen, parken en andere plaatsen in uw stad.
Om in een andere stad N te komen, moet u de federale snelweg op en een aantal kilometers rijden. Dat is om toegang te krijgen tot het wereldwijde netwerk.
Voor een beter visueel begrip van wat wereldwijd en lokaal netwerk is, heb ik een schematische tekening gemaakt.
2. Witte en grijze IP-adressen
Elk apparaat in het netwerk heeft zijn eigen unieke IP-adres. Dit is nodig zodat de apparaten in het netwerk begrijpen waar de aanvraag en het antwoord naartoe moeten worden gestuurd.
Het is zoals onze huizen en appartementen die een exact adres hebben (postcode, stad, straat, huisnummer, appartementnummer).
Binnen uw lokale netwerk (appartement, kantoor of gebouw) is er een reeks unieke adressen. Ik denk dat velen hebben opgemerkt dat het ip-adres van een computer bijvoorbeeld begint met de cijfers 192.168.X.X
Dus dit is het lokale adres van uw apparaat.
Er bestaan toegestane reeksen van lokale netwerken:
Ik denk dat uit de gepresenteerde tabel direct duidelijk wordt waarom het meest voorkomende bereik 192.168.X.X is.
Om bijvoorbeeld het ip-adres van je computer (op Windows) te achterhalen, typ je de volgende opdracht in de terminal: ipconfig
Zoals je kunt zien, is het ip-adres van mijn computer in mijn thuisnetwerk: 192.168.88.251
Voor toegang tot wereldwijde netwerken wordt je lokale ip-adres vervangen door de router naar een globaal, dat je van de provider hebt gekregen. Globale ip-adressen vallen niet binnen de reeksen uit de bovenstaande tabel.
Dus lokale ip-adressen zijn grijze ip-adressen, terwijl globale ip-adressen witte zijn..
Voor meer inzicht kun je het onderstaande diagram bekijken. Ik heb elk apparaat zijn ip-adres gegeven.
In het diagram is te zien dat de provider ons naar wereldwijde netwerken (het internet) leidt met het witte ip-adres 91.132.25.108.
Voor onze router heeft de provider een grijs ip-adres 172.17.135.11 toegewezen.
En in ons lokale netwerk hebben alle apparaten ook grijze ip-adressen 192.168.X.X.
Om te ontdekken onder welk ip-adres je de wereldwijde netwerken betreedt, kun je de site bezoeken
Maar het is belangrijk om te onthouden één zeer belangrijk aspect!
Momenteel is het probleem van het tekort aan witte ip-adressen verergerd, aangezien het aantal netwerkapparaten al lang het aantal beschikbare ip-adressen heeft overschreden. Om deze reden geven internetproviders gebruikers grijze ip-adressen (binnen het lokale netwerk van de provider, bijvoorbeeld binnen een aantal appartementencomplexen) en brengen hen de wereldwijde netwerken in via één algemene witte ip-adres..
Om te achterhalen of de provider je een grijs of wit ip-adres geeft, kun je naar je router gaan en zien welk ip-adres je router van de provider krijgt.
Of je kunt bijvoorbeeld de site bezoeken en onderaan (in de voettekst van de site) zie je het ip-adres van je router.
Bijvoorbeeld, ik heb aangenomen dat ik met mijn thuisinternet ben aangemeld.
Zoals je kunt zien, heb ik in feite het grijze ip-adres 172.17.132.2 (zie het bereik van lokale adressen). Voor de verbinding van een wit ip-adres bieden providers meestal een extra service met een abonnementsprijs.
Eigenlijk is dit voor thuisinternet helemaal niet kritisch. Maar voor bedrijfsruimtes wordt het aanbevolen om bij de provider een wit ip-adres aan te schaffen., omdat het gebruik van een grijs IP-adres problemen met IP-telefonie met zich meebrengt, en er ook niet de mogelijkheid is om een VPN-verbinding in te stellen. Met andere woorden, een grijs IP-adres stelt je niet in staat om je geconfigureerde server op internet te brengen en maakt het niet mogelijk om op afstand verbinding te maken met de server vanuit een ander netwerk.
3. NAT
In de vorige sectie heb ik opgemerkt dat “momenteel het probleem van het gebrek aan witte IP-adressen verergerd isen daarom is het gebruikelijke aansluitschema bij internetproviders nu dat ze veel klanten aansluiten met grijze IP-adressen, en ze in het wereldwijde internet onder één gemeenschappelijk wit IP-adres vrijlaten.
Maar dit was niet altijd zo; aanvankelijk kregen iedereen witte IP-adressen, en al snel werd NAT uitgevonden om het probleem van het tekort aan witte IP-adressen te vermijden. NAT (Network Address Translation) - een mechanisme voor het omzetten van IP-adressen.
NAT werkt op alle routers en stelt ons in staat om vanuit het lokale netwerk toegang te krijgen tot het wereldwijde netwerk.
Voor een beter begrip bespreken we twee voorbeelden:
1. Eerste geval: je hebt een wit IP-adres 91.105.8.10 en in het lokale netwerk zijn verschillende apparaten aangesloten.
Elk lokaal apparaat heeft een eigen grijs IP-adres. Maar internettoegang is alleen mogelijk met het witte IP-adres.
Dus wanneer, bijvoorbeeld, PC1 met het IP-adres 192.168.1.3 besluit om de zoekmachine Yandex te bezoeken, dan maakt de router, door het verzoek van PC1 naar het wereldwijde netwerk te sturen, gebruik van het mechanisme NAT, die verandert het IP-adres van PC1 naar het witte globale IP-adres 91.105.8.10
Evenzo in de andere richting, wanneer de router een antwoord van Yandex ontvangt, zal het met behulp van het mechanisme NAT dit antwoord sturen naar het IP-adres 192.168.1.3, waar PC1 is aangesloten.
2. Tweede geval: er zijn ook verschillende apparaten in je lokale netwerk aangesloten, maar je hebt geen wit IP-adres gekocht bij de internetprovider.
In dit geval wordt het lokale adres PC1(192.168.1.3) eerder omgezet NATdoor je router en verandert het in een grijs IP-adres 172.17.115.3, dat je van de internetprovider hebt gekregen, en vervolgens wordt je grijze IP-adres omgezet NATdoor de router van de provider naar het witte IP-adres 91.105.108.10, en pas daarna wordt toegang tot internet (het wereldwijde netwerk) verleend.
Dat wil zeggen, in dit geval blijken je apparaten zich achter een dubbele NAT.
Dit schema biedt een hogere beveiligingsgraad voor uw apparaten, maar heeft ook een aantal grote nadelen. Bijvoorbeeld, instabiele SIP-registratie van VoIP-apparatuur of eenzijdige hoorbaarheid tijdens gesprekken via VoIP.
Meer gedetailleerde informatie over het functioneren van het mechanisme NAT, zijn voor- en nadelen, porttoewijzingen, sockets en soorten NAT ik zal een apart artikel schrijven.
4. DHCP — servers en subnets
Om een apparaat, bijvoorbeeld een computer, aan internet te verbinden, sluit u meestal gewoon een kabel (gedraaide draad) aan op de computer en vervolgens op een vrije poort op de router, waarna de computer automatisch een IP-adres ontvangt en toegang tot internet krijgt.
Hetzelfde geldt voor Wi-Fi, bijvoorbeeld met een smartphone of laptop, u verbindt met het netwerk dat u nodig heeft, voert het wachtwoord in, het apparaat ontvangt een IP-adres en heeft toegang tot internet.
A wat ervoor zorgt dat het apparaat automatisch een lokaal IP-adres kan krijgen?
Deze functie wordt uitgevoerd door de DHCP-server.
Elke router is uitgerust met een DHCP-server.De automatisch verkregen IP-adressen zijn dynamische IP-adressen..
Waarom dynamisch?
Omdat bij elke nieuwe verbinding of herstart van de router, de DHCP-server ook weer opnieuw opstart en verschillende IP-adressen aan de apparaten kan toewijzen.
Dat wil zeggen, bijvoorbeeld, op dit moment heeft uw computer het IP-adres 192.168.1.10, na het herstarten van de router kan het IP-adres van de computer worden 192.168.1.35
Om te voorkomen dat het IP-adres verandert, kan het statisch worden ingesteld.Dit kan zowel op de computer in de netwerkinstellingen, als op de router zelf worden gedaan.
Daarnaast de DHCP-server kan op de router ook DHCP worden uitgeschakeld en kunnen IP-adressen handmatig worden toegewezen.
U kunt meerdere DHCP-servers op één router instellen. Dan wordt het lokale netwerk verdeeld over subnets..
Bijvoorbeeld, we verbinden computers met de nul subnet in het bereik van 192.168.0.2-192.168.0.255, printers met de eerste subnet in het bereik van 192.168.1.2-192.168.1.255, en Wi-Fi zullen we uitdelen op de vijfde subnet met het bereik van 192.168.5.2-192.168.5.255 (zie schema hieronder)
Normaal gesproken is het niet nodig om subnetten te scheiden. Dit gebeurt wanneer een bedrijf een groot aantal apparaten aan het netwerk verbindt en bij het instellen van netwerkbeveiliging.
Maar zo'n schema komt in bedrijven vrij vaak voor.
Daarom is het absoluut noodzakelijk om een zeer belangrijk punt te weten.
Let op!
Als u vanaf uw pc toegang wilt krijgen tot de webinterface van bijvoorbeeld een printer of IP-telefoon en uw pc zich in een ander subnet bevindt, dan is verbinding maken niet mogelijk.
Om dit te begrijpen, laten we een voorbeeld bekijken:
Stel dat u werkt op PC1 met een lokaal ip-adres 10.10.5.2 en u wilt toegang krijgen tot de webinterface van de IP-telefoon met een lokaal ip-adres 192.168.1.3, dan is verbinding maken niet mogelijk. Dit komt doordat de apparaten zich in verschillende subnets bevinden. Tot de IP-telefoon, die zich in het subnet 192.168.1.X, kunt u alleen verbinding maken vanaf PC3 (192.168.1.5).
Ook met de MFP (172.17.17.12) kunt u alleen verbinding maken vanaf PC4 (172.17.17.10).
Daarom, wanneer u op afstand verbinding maakt met een gebruiker op de pc om toegang te krijgen tot de webinterface van de IP-telefoon, moet u altijd eerst hun lokale ip-adressen controleren om te bevestigen dat beide apparaten zich in hetzelfde subnet bevinden.
5. Apparaten voor netwerkroutering (router, switch, hub)
Vreemd genoeg zijn er veel beginnelingen in de IT (en soms al actieve systeembeheerders) die niet weten of in de war zijn met begrippen zoals router, switch, netwerkgateway en hub.
Ik denk dat de reden voor deze verwarring voortkomt uit het feit dat er zoveel synoniemen en jargon in de namen van netwerkapparatuur zijn ontstaan, wat veel beginnende ingenieurs in de war brengt.
Laten we dit uitzoeken.
a) Router, router en netwerkgateway
Iedereen weet wat een routeris. Het is precies dat apparaat dat internet in de kamer verspreidt, aangesloten op de internetprovider.
Dus Een router en een netwerkgateway zijn hetzelfde als een router..
Deze apparatuur is het belangrijkste apparaat in de organisatie van een netwerk. In de engineeringomgeving is de meest gebruikte naam “een router”.
Overigens kan een router niet alleen een set-top box zijn, maar ook de systeemunit van een computer, als er een extra netwerkkaart wordt geïnstalleerd en bijvoorbeeld RouterOS Mikrotik wordt geïnstalleerd. Vervolgens verspreidt u het netwerk naar meerdere apparaten met behulp van een switch.
b) Wat is een Switch en wat is het verschil met een Switch en Hub
Switch en Switch zijn ook synoniemen.Maar een hub is een iets ander apparaat. Daarover in het volgende punt (v).
De switch (switch) wordt gebruikt voor het splitsen van lokale netwerken. Zoals een T-stuk of een stekkerblok, waar we onze apparaten op aansluiten om ze van elektriciteit te voorzien vanuit één stopcontact.
Een switch kan het netwerk niet routeren zoals een router.Hij zal je apparaat geen ip-adres geven en zonder de hulp van een router kan hij je niet met internet verbinden.
Een standaardrouter heeft meestal 4-5 poorten om apparaten aan te sluiten. Als je apparaten met kabels zijn verbonden en er zijn meer dan het aantal poorten op de router, heb je een switch nodig. Je kunt een switch met 24 poorten op één poort van de router aansluiten en zo een lokaal netwerk voor 24 apparaten opzetten.
Als je nog een router hebt liggen, kun je in de webinterface de switchmodus inschakelen en deze ook als switch gebruiken.
c) Hub
Hub verricht dezelfde functies als een switch. Maar de technologie van zijn distributie is nogal verouderd en niet meer up-to-date.
Hub distribueert de binnenkomende pakketten van de router naar alle aangesloten apparaten zonder onderscheid, en de apparaten moeten zelf uitzoeken of dit pakket voor hen is of niet.
A een switch heeft een MAC-tabel en verdeelt daarom de binnenkomende pakketten naar één specifiek apparaat dat het pakket heeft aangevraagd. Dus gegevensoverdracht door een switch is sneller en efficiënter.
Tegenwoordig zie je het gebruik van hubssoms nog, maar het is belangrijk om voorbereid te zijn en de gebruiker altijd aan te raden de hub door een switch te vervangen.
6. Basiscommando's voor netaanalyse
a) Ping-commando
Om te begrijpen of een ip-adres of het apparaat zelf actief is, kun je het 'pingen'.
Hiervoor typen we in de opdrachtregel de opdracht ping “ip-adres”.
Hier hebben we de dns-server van Google 'gepingd' en zoals we zien, is de server actief (er is een reactie op de pings en deze bedraagt 83 ms).
Als de ontvanger niet bereikbaar is of als dit ip-adres niet bestaat, krijgen we het volgende beeld:
Dat wil zeggen, we krijgen geen reacties op de pings.
Maar Ping is veel nuttiger om met opties te gebruiken:
-t - 'continu pingen' (om te stoppen, drukken we de combinatie Ctrl+C)
-a - toont de naam van de 'gepingde' node (website/apparaat/server)
Hierdoor heeft optie “-a” ons laten zien dat de naam van de gepingde node “dns.google” is.
En dankzij de optie “-t” pingde het zonder onderbrekingen, ik heb het gestopt door Ctrl+C in te drukken.
Bij continu pingen kun je zien of de gepingde node zich goed gedraagt en wat de kwaliteit van de internetverbinding is.
Zoals we uit de screenshot zien, zijn er af en toe vertragingen in het pakketontvangst tot wel 418 ms, wat een vrij kritische waarde is, aangezien een sprongetje van 83 ms naar 418 ms invloed zou hebben op videocommunicatie door haperingen of vastlopen van het beeld, of in VoIP-telefonie op de kwaliteit van de stem.
In mijn geval is het hoogstwaarschijnlijk mijn thuisinternet dat hapert.
Maar om de oorzaak gedetailleerder vast te stellen, moet er een dump worden uitgevoerd. En dat is een onderwerp voor een heel artikel.
Let op! Soms is de verzending van ICMP pakketten uitgeschakeld op routers (sommigen schakelen dit opzettelijk uit, en op andere plekken is het standaard niet ingeschakeld), in dat geval zal zo'n knooppunt niet reageren op "pings", hoewel het zelf actief is en normaal functioneert in het netwerk.
Een andere mogelijkheid van ‘ping’ is om te achterhalen welk ip-adres achter een domein van een website schuilgaat.Namelijk, op welke server de website gehost wordt.
Hiervoor schrijven we gewoon de website in plaats van het ip-adres:
Zoals je ziet, is het ip-adres van Habr 178.248.237.68
b) Traceren
Soms is het heel belangrijk om te zien via welke route het pakket naar een bepaald apparaat gaat.
Misschien is er ergens een onderbreking en komt het pakket niet bij de ontvanger aan. Dit is waar de traceerutiliteit helpt vast te stellen op welk punt dit pakket vastloopt..
Op Windows wordt deze utiliteit opgeroepen met het commando “tracert” ip-adres of domein:
Hier hebben we gezien via welke knooppunten ons verzoek gaat voordat het de server ya.ru bereikt.
Op Linux OS deze utiliteit wordt opgeroepen met het commando traceroute.
Sommige apparaten, routers of Voice over IP-gateways beschikken ook over traceerutiliteiten.
c) De whois-utiliteit
Deze utiliteit laat je alle informatie over een ip-adres of de registrar van een domein achterhalen..
Bijvoorbeeld, laten we controleren ip-adres 145.255.1.71.Hiervoor typ ik in de terminal het commando whois 145.255.1.71.
We hebben informatie gekregen over de provider van het ip-adres, het land, de stad, het adres, het bereik, enzovoort.
Ik gebruik het alleen op Linux. De utiliteit wordt eenvoudig gedownload en geïnstalleerd vanuit de standaardrepository van het besturingssysteem.
Maar ik heb ook gelezen dat er vergelijkbare oplossingen voor Windows zijn.
7. Transportprotocollen TCP en UDP
Alle verzendingen van verzoeken en ontvangst van antwoorden tussen apparaten in het netwerk verlopen via transportprotocollen. TCP en UDP..
Het TCP-protocol garandeert de levering van het verzoek en de integriteit van de overdracht. Het controleert vooraf de beschikbaarheid van het knooppunt voordat het het pakket verzendt. En als onderweg de integriteit van het pakket in het gedrang komt, dan TCP vult de ontbrekende onderdelen aanvullen.
Over het algemeen is het een protocol dat alles zal doen om uw verzoek correct bij de ontvanger te krijgen.
Daarom TCP de meest voorkomende transportprotocol. Het wordt gebruikt wanneer een gebruiker op internet surft, websites, diensten, sociale netwerken, enz. bezoekt.
UDP het protocol heeft niet dezelfde gegarandeerde gegevensoverdracht als TCP. Het controleert de bereikbaarheid van de eindbestemming niet voordat het verzenden en herstelt het pakket niet in het geval van degradatie. Als een of meerdere pakketten onderweg verloren gaan, zal het bericht de ontvanger in een onvolledige toestand bereiken.
Waarom is UDP dan nodig?
Het is namelijk zo dat dit transportprotocol een enorm voordeel heeft ten opzichte van TCP in de snelheid van gegevensoverdracht. Daarom wordt UDP veel gebruikt voor het verzenden van spraak- en videopakketten in realtime. Namelijk in VoIP en video-oproepen.
Bijvoorbeeld, elke oproep via WhatsApp of Viber gebruikt het transportprotocol. UDP. Dit geldt ook voor video-oproepen, bijvoorbeeld via Skype of dezelfde messengers WhatsApp en Viber.
Juist omdat UDP geen absolute gegevensoverdracht en integriteit van de verzonden pakketten garandeert, ontstaan er vaak problemen bij internetbellen.
Dit zijn onderbrekingen in de stem, vertraging, echo of een robotachtige stem.
Dit probleem ontstaat door een overbelaste internetverbinding, dubbele NAT of draadloze verbinding.
In dergelijke gevallen zou het natuurlijk goed zijn om TCPte gebruiken, maar helaas is voor spraakoverdracht onmiddellijke integrale pakketoverdracht nodig, en voor deze taak is UDP.
uitstekend geschikt. UDP Om problemen met het gebruik van UDPprotocol te voorkomen, moet je gewoon zorgen voor een kwalitatieve internetverbinding. En ook een speciale bandbreedte op de router voor TCP , zodat de belasting van andere apparaten die UDP.
gebruik maken van het transportprotocol niet in de weg staat.
Ik heb de artikel niet volgepropt en hier geen wetenschappelijke definities van alle gebruikte termen gekopieerd, wie dat nodig heeft, kan gewoon googelen.
Ik heb geprobeerd om 7 van de belangrijkste punten samen te brengen, waarvan ik vind dat ze de jonge "IT'er" helpen om de eerste stappen in sollicitatiegesprekken voor "IT"-functies te doorlopen of om tenminste de werkgever te laten begrijpen dat je duidelijk meer weet dan een gewone gebruiker.
Leer, maak aantekeningen. Ik hoop dat het artikel voor velen nuttig zal zijn.
Bron: habr.com
