UngefÀr 80 % av oss som avslutar universitetet med nÄgon IT-specialisering blir inte programmerare. MÄnga börjar arbeta inom teknisk support, som systemadministratörer, tekniker för reparation av datorutrustning, sÀljande konsulter inom digital teknik, eller som chefer inom IT-sektorn.
Den hÀr artikeln Àr just för de 80 % som precis har avslutat universitetet med nÄgon IT-specialisering och redan har börjat söka jobb, till exempel som systemadministratör eller assistent, eller fÀlttekniker inom en outsourcingfirma, eller inom teknisk support för nivÄ 1/2.
Och Àven för sjÀlvstudier eller för utbildning av nya anstÀllda.
Under min yrkeskarriÀr inom IT har jag stött pÄ problemet att universiteten inte ger den grundlÀggande kunskapen om nÀtverk. Jag stötte pÄ detta sjÀlv nÀr jag, efter min examen, gick pÄ intervjuer Är 2016 och inte kunde svara pÄ enkla (som jag nu anser) frÄgor. DÄ trodde jag att jag inte hade studerat tillrÀckligt noga vid universitetet. Men som det visade sig, berodde det pÄ utbildningsprogrammet. Nu stöter jag ocksÄ pÄ detta kunskapsgap nÀr jag utbildar nya anstÀllda.
Och vad hÀnde dÄ, jag var tvungen att studera mÄnga artiklar pÄ internet innan jag förstod grunderna, och nu nÀr jag ger unga specialister Àmnen att studera har de svÄrt att hitta och förstÄ det som Àr nödvÀndigt. Detta beror pÄ att det finns en enorm mÀngd artiklar pÄ internet, och de Àr alla spridda över olika Àmnen, eller skrivs pÄ ett alltför komplicerat sprÄk. Dessutom innehÄller de flesta artiklar i början enkelt vetenskapliga definitioner och gÄr sedan direkt in pÄ komplexa anvÀndningsteknologier. Resultatet blir en mÀngd information som för en nybörjare fortfarande Àr helt otydlig.
Det Àr just dÀrför jag beslutade att samla de viktigaste Àmnena i en artikel och förklara dem sÄ enkelt som möjligt "pÄ fingrarna".
Jag varnar direkt att ingen djupgÄende information kommer att finnas i artikeln, endast den mest grundlÀggande och viktiga.
Ămnen som behandlas:
- Globala och lokala nÀtverk
- Vita och grÄ IP-adresser
- NAT
- DHCP-server och subnet
- NĂ€tverksrutningsenheter (router, switch, hub)
- GrundlÀggande kommandon för nÀtverksanalys
- Transportprotokollen UDP och TCP
1. Globala och Lokala nÀtverk
Hela internet nÀtverket delas in i globalt (WAN) och lokalt (LAN).
Alla anvÀndarenheter inom en lÀgenhet, kontor eller till och med en byggnad (datorer, smartphones, skrivare/MFP, TV-apparater osv.) kopplas till en router som förenar dem i lokalt nÀtverk.
Deltagare i ett lokalt nÀtverk kan utbyta data mellan sina enheter utan att koppla upp sig mot en internetleverantör. Men för att komma ut pÄ nÀtet (t.ex. att söka i Yandex eller Google, besöka VK, Instagram, YouTube eller AmoCRM) behövs tillgÄng till det globala nÀtverket.
Att gÄ ut pÄ det globala nÀtverket tillhandahÄlls av internetleverantören, för vilket vi betalar en mÄnadsavgift. Leverantören sÀtter hastighetsnivÄn för varje anslutning enligt abonnemanget. Leverantören drar fram en tvinnad par eller fiber till vÄr router (vÄrt lokala nÀtverk), och dÀrefter kan vilken enhet som helst i vÄr lokala nÀtverk komma Ät internet. det globala nÀtverket.
Som en analogi kan nÀtverk jÀmföras med vÀgar.
Till exempel, vÀgarna i din stad N Àr ett lokalt nÀtverk. Dessa vÀgar ansluter dig till affÀrer, institutioner, parker och andra platser i din stad.
För att komma till en annan stad N behöver du köra ut pÄ en riksvÀg och Äka ett visst antal kilometer. Det vill sÀga att gÄ ut pÄ det globala nÀtverket.
För en mer visuell förstÄelse av vad som menas med det globala och lokala nÀtverket har jag ritat en schematisk bild.
2. Vita och grÄ IP-adresser
Varje enhet i nÀtverket har sin unika IP-adress. Den behövs för att nÀtverksenheterna ska förstÄ vart förfrÄgan och svaret ska skickas.
Det Àr precis som vÄra hus och lÀgenheter har sin exakta adress (postnummer, stad, gata, husnummer, lÀgenhetsnummer).
Inom ditt lokala nÀtverk (lÀgenhet, kontor eller byggnad) finns det ett specifikt intervall av unika adresser. Jag tror mÄnga har lagt mÀrke till att IP-adressen för datorn, till exempel, börjar med siffrorna 192.168.X.X.
SÄ det hÀr Àr den lokala adressen för din enhet.
Det finns tillÄtna intervall av lokala nÀtverk:
Jag tror att det framgÄr av den presenterade tabellen varför det mest anvÀnda intervallet Àr 192.168.X.X.
För att ta reda pÄ, till exempel, IP-adressen för din dator (pÄ Windows), skriv in kommandot i terminalen ipconfig
Som ni ser, Àr min dators ip-adress i mitt hemmanÀtverk 192.168.88.251
För att gÄ ut pÄ globala nÀtverk, din lokala ip-adress ersÀtts av routern med den globala, som din leverantör har gett dig. Globala ip-adresser omfattas inte av omrÄdena i tabellen ovan.
SÄ bedömer den Lokala ip-adresser Àr grÄ ip-adresser, medan globala Àr vita.
För en bÀttre förstÄelse, titta pÄ diagrammet nedan. Jag har mÀrkt varje enhet med sin ip-adress.
I diagrammet kan man se att leverantören ger oss tilltrÀde till globala nÀtverk (till internet) med den vita ip-adressen 91.132.25.108
För vÄr router har leverantören gett en grÄ ip-adress 172.17.135.11
Och i vÄrt lokala nÀtverk har alla enheter ocksÄ grÄ ip-adresser 192.168.X.X
För att ta reda pÄ vilken ip-adress du anvÀnder för att gÄ ut pÄ det globala nÀtet kan du besöka webbplatsen
Men det Àr viktigt att komma ihÄg en mycket viktig faktor!
För nÀrvarande har problemet med bristen pÄ vita ip-adresser blivit allvarligare, eftersom antalet nÀtverksenheter lÀnge har överstigit det antal tillgÀngliga ip-adresser. Av detta skÀl utfÀrdar internetleverantörer grÄ ip-adresser (inom leverantörens lokala nÀtverk, till exempel inom flera flerfamiljshus) och slÀpper ut pÄ det globala nÀtet under en gemensam vit ip-adress..
För att ta reda pÄ om din leverantör ger dig en grÄ eller en vit ip-adress kan du gÄ in pÄ din router och se vilken ip-adress din router fÄr frÄn leverantören.
Eller gÄ till exempel till webbplatsen och lÀngst ner (i sidfoten) ser du ip-adressen för din router.
Till exempel, hÀr har jag loggat in med hem-internet:
Som ni ser, har jag faktiskt den grÄ ip-adressen 172.17.132.2 (se intervallet för lokala adresser). För att fÄ en vit ip-adress brukar leverantörer erbjuda en extra tjÀnst mot mÄnadsavgift.
Faktiskt Àr detta inte kritiskt för hemmet. Men för företagskontor rekommenderas det att köpa en vit ip-adress , eftersom anvÀndningen av en grÄ ip-adress medför problem med ip-telefoni och det kommer inte att vara möjligt att stÀlla in fjÀrranslutning via VPN. Det vill sÀga en grÄ ip-adress kommer inte att lÄta dig publicera din konfigurerade server pÄ internet eller stÀlla in fjÀrranslutning till servern frÄn ett annat nÀtverk.3. NAT
I föregĂ„ende avsnitt nĂ€mnde jag att â
I det föregÄende avsnittet noterade jag att "För nÀrvarande har problemet med bristen pÄ vita IP-adresser blivit akut.DÀrför Àr den vanligaste anslutningsschemat hos internetleverantörer nu att koppla flera kunder med grÄ IP-adresser, medan de publicerar dem pÄ det globala internet under en gemensam vit IP.
Men sĂ„ har det inte alltid varit; frĂ„n början tilldelades alla vita IP-adresser, och snart för att undvika problemet med bristen pĂ„ vita IP-adresser uppfanns just NAT (Network Address Translation) â en mekanism för översĂ€ttning av IP-adresser..
NAT Den fungerar pÄ alla routrar och lÄter oss gÄ frÄn det lokala nÀtverket till det globala.
För att bÀttre förstÄ, lÄt oss gÄ igenom tvÄ exempel:
1. Första fallet: du har köpt den vita IP-adressen 91.105.8.10 och i det lokala nÀtverket Àr flera enheter anslutna.
Varje lokal enhet har sin egen grÄ IP-adress. Men att komma ut pÄ internet Àr endast möjligt med den vita IP-adressen.
SÄ nÀr till exempel PC1 med IP-adressen 192.168.1.3 bestÀmmer sig för att gÄ in pÄ Yandex sökmotor, anvÀnder routern, nÀr den skickar begÀran frÄn PC1 till det globala nÀtverket, mekanismen NAT, som och översÀtter IP-adressen för PC1 till den vita globala IP-adressen 91.105.8.10.
Det fungerar ocksÄ Ät andra hÄllet, nÀr routern fÄr ett svar frÄn Yandex-servern, kommer den med hjÀlp av mekanismen NAT att rikta detta svar till IP-adressen 192.168.1.3, dÀr PC1 Àr ansluten.
2. Andra fallet: du har ocksÄ flera enheter anslutna i det lokala nÀtverket, men du har inte köpt nÄgon vit IP-adress frÄn internetleverantören.
I det hÀr fallet blir den lokala adressen PC1 (192.168.1.3) först översatt NATav din router och omvandlas till den grÄ IP-adressen 172.17.115.3, som tilldelades dig av internetleverantören, och sedan översÀtts din grÄ IP-adress NATav leverantörens router till den vita IP-adressen 91.105.108.10, och först efter det sker anslutningen till internet (det globala nÀtverket).
Det vill sÀga, i det hÀr fallet visar det sig att dina enheter Àr bakom en dubbel NATöversÀttning.
Denna schemat har en högre sÀkerhetsnivÄ för dina enheter, men har ocksÄ ett antal stora nackdelar. Till exempel instabil SIP-registrering för VoIP-utrustning eller ensidiga ljud för samtal via IP-telefoni.
Mer detaljerat om hur mekanismen fungerar, om dess fördelar och nackdelar, om portallokeringar, om sockets och olika typer NATska jag skriva en separat artikel. NAT 4. DHCP - server och subnÀt.
4. DHCP - server och subnet
För att ansluta en enhet, som en dator, till internet ansluter du vanligtvis en kabel (twisted pair) till datorn och sedan till en ledig port pÄ routern, varvid datorn automatiskt fÄr en IP-adress och fÄr tillgÄng till internet.
Detsamma gÀller för Wi-Fi; till exempel för en smartphone eller bÀrbar dator, ansluter du till det nÀtverk du behöver, anger lösenordet, enheten fÄr en IP-adress och du fÄr internet.
A vad gör att enheten kan fÄ en lokal IP-adress automatiskt?
Denna funktion utförs av DHCP-server.
Varje router Àr utrustad med en DHCP-server.. De IP-adresser som erhÄlls automatiskt Àr dynamiska IP-adresser..
Varför dynamiska?
För att vid varje ny anslutning eller omstart av routern, DHCP-server blir Àven routern omstartad och kan ge enheterna olika IP-adresser.
Det vill sÀga, till exempel har din dator just nu IP-adressen 192.168.1.10, efter att routern har startats om kan datorns IP-adress bli 192.168.1.35
För att IP-adressen inte ska Àndras kan den stÀllas in statiskt.Detta kan göras bÄde pÄ datorn i nÀtverksinstÀllningarna och pÄ sjÀlva routern.
Dessutom kan DHCP-server man pÄ routern helt stÀnga av DHCP och stÀlla in IP-adresser manuellt.
Man kan konfigurera flera DHCP-servrar pÄ en och samma router. DÄ delas det lokala nÀtverket upp i subnÀt..
Till exempel, vi kopplar datorerna till det första subnettet i intervallet 192.168.0.2-192.168.0.255, skrivarna till det andra subnettet i intervallet 192.168.1.2-192.168.1.255, och vi ger Wi-Fi pÄ det femte subnettet med intervallet 192.168.5.2-192.168.5.255 (se schemat nedan).
Vanligtvis Àr det inte nödvÀndigt att avgrÀnsa efter subnÀt. Detta görs nÀr det finns ett stort antal enheter som Àr anslutna till nÀtverket och vid instÀllning av nÀtverkssÀkerhet.
Men en sÄdan struktur förekommer ganska ofta i företag.
DÀrför Àr det viktigt att kÀnna till en mycket viktig punkt.
Varning!
Om du behöver nÄ webgrÀnssnittet frÄn en PC, till exempel för en skrivare eller IP-telefon, och din PC befinner sig i ett annat subnet, sÄ kommer du inte att kunna ansluta.
För att förstÄ detta, lÄt oss gÄ igenom ett exempel:
Antag att du arbetar pÄ PC1 med den lokala IP-adressen 10.10.5.2 och vill nÄ webgrÀnssnittet för IP-telefonen med den lokala IP-adressen 192.168.1.3, sÄ kommer du inte att kunna ansluta. Eftersom enheterna finns i olika subnÀt. Till IP-telefonen, som befinner sig i subnetet 192.168.1.X, kan du bara ansluta frÄn PC3 (192.168.1.5).
Detsamma gÀller för MFP (172.17.17.12) som du endast kan ansluta till frÄn PC4 (172.17.17.10).
DÀrför, nÀr du ansluter fjÀrransluten till en anvÀndare pÄ en dator för att komma Ät webgrÀnssnittet för IP-telefonen, Àr det viktigt att först kontrollera deras lokala IP-adresser för att sÀkerstÀlla att bÄda enheterna Àr anslutna till samma subnet.
5. NĂ€tverksroutingenheter (router, switch, hub)
Visst kan det verka konstigt, men det finns ett faktum att nykomlingar i IT (ibland Àven redan verksamma systemadministratörer) inte kÀnner till eller förvÀxlar begrepp som router, switch, nÀtverksgateway och hub.
Jag tror att orsaken till denna förvirring har uppstÄtt pÄ grund av att det har skapats mÄnga synonymer och jargong inom namnen pÄ nÀtverksutrustning, vilket nu vilseleder mÄnga nybörjaringenjörer.
LĂ„t oss reda ut detta.
a) Router, nÀtverksrouter och nÀtverksgateway
Alla vet vad en routerÀr. Det Àr just den enhet som distribuerar internet inomhus, ansluten frÄn internetleverantören.
SÄ bedömer den Router och nÀtverksgateway Àr just router.
Den hĂ€r utrustningen Ă€r den centrala enheten i nĂ€tverksorganisationen. I ingenjörsmiljö Ă€r det mest anvĂ€nda namnet "routernâ.
För övrigt kan en router inte bara vara en enhet utan Àven en dator, om du installerar ytterligare ett nÀtverkskort och till exempel installerar RouterOS Mikrotik. DÀrefter kan du dela upp nÀtverket pÄ mÄnga enheter med en switch.
b) Vad Àr en switch och hur skiljer den sig frÄn en kommutator och hub.
Switch och kommutator Àr ocksÄ synonymer. Och hÀr Àr hub Àr en nÄgot annan enhet. Mer om den i nÀsta punkt (v).
En kommutator (switch) anvÀnds för att förgrena det lokala nÀtverket. Som en förgrening eller nÀtfilter, dit vi ansluter vÄra enheter för att fÄ ström frÄn ett enda uttag.
En kommutator kan inte routa nÀtverk som en router.Den kommer inte att tilldela din enhet en IP-adress och kan utan en routers hjÀlp inte fÄ dig ut pÄ internet.
En standardrouter har vanligtvis 4â5 portar för anslutning av enheter. Om dina enheter ansluts med kablar och det finns fler Ă€n portar pĂ„ routern, behöver du en switch. Du kan ansluta en switch med 24 portar till en port pĂ„ routern och enkelt organisera ett lokalt nĂ€tverk för 24 enheter.
Och om du har en extra router som ligger och skrÀpar kan du aktivera switch-lÀget i dess webgrÀnssnitt och ocksÄ anvÀnda den som en switch.
v) Hub
Hub utför samma funktioner som en switch. Men dess teknik för paketdelning Àr starkt Älderdomlig och ouppdaterad.
Hub den distribuerar inkommande paket frÄn routern till alla anslutna enheter utan att sortera, och enheterna mÄste sjÀlva avgöra om det Àr deras paket eller inte.
A en switch har en MAC-tabell och distribuerar dÀrför inkommande paket till en specifik enhet som begÀrde paketet. Följaktligen dataöverföring med en switch Àr snabbare och effektivare.
Numera Àr det sÀllan man ser anvÀndning av hubbar, men de finns fortfarande, sÄ man bör vara beredd och definitivt rekommendera anvÀndaren att ersÀtta hubben med en switch.
6. GrundlÀggande kommandon för nÀtverksanalys
a) Ping-kommandot
För att förstÄ om en IP-adress eller enheten Àr aktiv kan vi "pinga" den.
För detta skriver vi in kommandot ping "IP-adressenâ.
HÀr har vi "pingat" Googles DNS-server och som vi ser Àr servern aktiv (vi fÄr svar pÄ pingarna och det Àr 83 ms).
Om adressaten Àr otillgÀnglig eller om den angivna IP-adressen inte existerar, kommer vi att se följande bild:
Det vill sÀga, vi fÄr inget svar pÄ pingarna.
Men Ping Det Àr mycket mer anvÀndbart att anvÀnda med nycklar:
-t -"pingar" kontinuerligt (för att stoppa trycker vi Ctrl+C)
-a -visa namnet pÄ den "pingade" noden (webbplatsen/enheten/servern)
DÀrmed visade nyckeln "-a" oss att namnet pÄ den pingade noden Àr "dns.google".
Och tack vare nyckeln "-t" sÄ fortsatte pingningen utan avbrott, jag stoppade den genom att trycka Ctrl+C.
Vid kontinuerlig pingning kan man se hur pass bra den pingade noden fungerar och den ungefÀrliga kvaliteten pÄ internetanslutningen.
Som vi ser pÄ skÀrmdumpen uppstÄr det periodiskt fördröjningar av upp till 418 ms, vilket Àr ett ganska kritiskt vÀrde, eftersom en ökning frÄn 83 ms till 418 ms skulle pÄverka videokommunikationen med fördröjning/stopp i bilden eller i IP-telefoni med nedbrytning av röstkvalitet.
I mitt fall stormar troligen mitt hemmanÀtverk.
Men för att mer detaljerat faststÀlla orsaken behöver man köra en dump. Det Àr ett Àmne för en hel artikel.
Varning! Ibland Àr sÀndningen av ICMP paket inaktiverad pÄ routrar (nÄgon stÀnger av den avsiktligt, eller sÄ Àr den inte aktiverad som standard), i sÄ fall kommer en sÄdan nod inte att svara pÄ "pingar", Àven om den Àr aktiv och fungerar normalt i nÀtverket.
En annan möjlighet med "pingen" Àr att ta reda pÄ vilken ip-adress som döljer sig bakom en webbdomÀn. NÀmligen, pÄ vilken server webbhotellet Àr installerat.
För att göra detta skriver vi helt enkelt in webbplatsen istÀllet för ip-adressen:
Som ni ser har habra en ip-adress 178.248.237.68
b) Traceroute
Ibland Àr det mycket viktigt att se vilken vÀg paketet tar till en viss enhet.
Det kan finnas ett avbrott nÄgonstans och paketet nÄr inte mottagaren. SÄ hÀr hjÀlper traceroute-verktyget att bestÀmma pÄ vilket steg paketet fastnar.
PĂ„ Windows anropas detta verktyg med kommandot âtracertâ ip-adress eller domĂ€n:
HÀr har vi sett genom vilka noder vÄr begÀran passerar innan den nÄr servern ya.ru
PĂ„ Linux OS detta verktyg anropas med kommandot traceroute.
Traceroute-verktyget finns ocksÄ i vissa enheter, routrar eller VoIP-gatewayar.
c) Whois-verktyget
Detta verktyg tillÄter att fÄ all information om ip-adressen eller domÀnregistratorn.
Till exempel, lÄt oss kontrollera ip-adressen 145.255.1.71. För detta skriver jag in kommandot i terminalen whois 145.255.1.71
Vi fick information om ip-adressens leverantör, landet, staden, adressen, intervall osv.
Jag anvÀnder den endast pÄ Linux. Verktyget laddas ner och installeras enkelt frÄn standardförrÄdet i operativsystemet.
Men jag har ocksÄ lÀst att det finns liknande lösningar pÄ Windows.
7. Transportprotokollen TCP och UDP
All överföring av begÀrningar och mottagande av svar mellan enheter i nÀtverket sker med hjÀlp av transportprotokollen TCP och UDP.
TCP-protokollet garanterar att begÀran levereras och att den överförs korrekt. Det kontrollerar pÄ förhand om noden Àr tillgÀnglig innan paketet skickas. Om paketets integritet bryts under fÀrden, sÄ TCP kompletterar det saknade komponenter.
Generellt Àr detta ett protokoll som gör allt för att din begÀran ska nÄ mottagaren korrekt.
SÄ TCP den mest utbredda transportprotokollet. Det anvÀnds nÀr en anvÀndare surfar pÄ internet, besöker webbplatser, tjÀnster, sociala nÀtverk osv.
UDP protokollet har ingen sÄdan garanterad dataöverföring som TCP. Det kontrollerar inte tillgÀngligheten hos den slutliga noden innan den skickas och kompletterar inte paketet vid dess degradering. Om nÄgot paket eller flera paket gÄr förlorade pÄ vÀgen, nÄr meddelandet mottagaren i en ofullstÀndig form.
Vad Àr dÄ nyttan med UDP?
Det Àr sÄ att detta transportprotokoll har en enorm fördel över TCP överföringshastigheten. DÀrför UDP anvÀnds mycket för att överföra ljud- och videopaket i realtid. Specifikt inom IP-telefoni och videosamtal.
Till exempel, varje samtal via WhatsApp eller Viber anvÀnder transportprotokollet UDP. Detta gÀller Àven för videosamtal, till exempel via Skype eller samma meddelandetjÀnster WhatsApp och Viber.
Anledningen till att UDP inte garanterar absolut överföring av data och integriteten hos de överförda paketen Àr att det ofta uppstÄr problem vid samtal över internet.
Det handlar om avbrott i rösten, fördröjningar, ekon eller robotröst.
Detta problem uppstÄr pÄ grund av en belastad internetuppkoppling, dubbel NAT eller radiokanal.
Det skulle vara bra att sjÀlvklart anvÀnda TCP, men tyvÀrr, för röstöverföring krÀvs omedelbar överföring av hela paket, och för detta ÀndamÄl passar UDP.
För att undvika problem med anvÀndningen av UDP protokollet behöver man bara organisera en kvalitativ internetkanal. Samt konfigurera routern för att ge dedikerad bandbredd för UDP, sÄ att belastningen frÄn andra enheter som anvÀnder TCP inte stör transportprotokollets arbete. UDP.
Detta Àr allt.
Jag ville inte överbelasta artikeln eller klistra in alla vetenskapliga definitioner av de termer som anvÀnds hÀr, om nÄgon behöver det, kan man enkelt googla.
Jag har anstrÀngt mig för att samla de 7 viktigaste, enligt min Äsikt, punkterna som kunskap om kan hjÀlpa en ung "IT-kille" att klara av de första stegen i anstÀllningsintervjuer för "IT"-tjÀnster eller Ätminstone ge arbetsgivaren en tydlig kÀnsla av att du vet mer Àn en vanlig anvÀndare.
Studera, gör anteckningar. Jag hoppas att artikeln kommer att vara till nytta för mÄnga.
KĂ€lla: habr.com
