Zrozumienie sieci komputerowych wymaga pewnej znajomości podstaw. W tym artykule przedstawiono podstawy, które pomogą Ci rozpocząć.
Kroki
Krok 1. Zrozum, z czego składa się sieć komputerowa
Jest to zestaw urządzeń sprzętowych połączonych ze sobą fizycznie lub logicznie, aby umożliwić im wymianę informacji. Pierwsze sieci były sieciami z podziałem czasu, które wykorzystywały komputery mainframe i dołączone terminale. Takie środowiska zostały zaimplementowane zarówno przez architekturę sieci systemów IBM (SNA), jak i architekturę sieci cyfrowej.
Krok 2. Dowiedz się o sieciach LAN
- Sieci lokalne (LAN) ewoluowały wokół rewolucji komputerów PC. Sieci LAN umożliwiły wielu użytkownikom na stosunkowo niewielkim obszarze geograficznym wymianę plików i wiadomości, a także dostęp do współdzielonych zasobów, takich jak serwery plików i drukarki.
- Sieci rozległe (WAN) łączą sieci LAN z użytkownikami rozproszonymi geograficznie, aby zapewnić łączność. Niektóre technologie używane do łączenia sieci LAN obejmują T1, T3, ATM, ISDN, ADSL, Frame Relay, łącza radiowe i inne. Codziennie pojawiają się nowe metody łączenia rozproszonych sieci LAN.
- Szybkie sieci LAN i przełączane sieci międzysieciowe stają się coraz powszechniejsze, głównie dlatego, że działają z bardzo dużą prędkością i obsługują aplikacje o dużej przepustowości, takie jak multimedia i wideokonferencje.
Krok 3. Poznaj różne zalety sieci komputerowych
Można je sklasyfikować jako łączność i udostępnianie zasobów. Łączność pozwala użytkownikom komunikować się ze sobą bardziej efektywnie. Współdzielenie zasobów sprzętowych i programowych umożliwia lepsze wykorzystanie tych zasobów, jak np. kolorowa drukarka.
Krok 4. Rozważ wady
Podobnie jak każde inne narzędzie, sieci mają swoje własne wady, takie jak ataki wirusów i spam, które zwiększają wydatki na sprzęt, oprogramowanie i zarządzanie związane z tworzeniem i utrzymaniem sieci.
Krok 5. Poznaj modele sieciowe
- Model OSI - Modele sieciowe pomagają nam zrozumieć różne funkcje komponentów, które dostarczają nam usługę sieciową. Jednym z takich modeli jest model referencyjny połączeń międzysieciowych systemu otwartego. Model OSI opisuje, w jaki sposób informacje z aplikacji na jednym komputerze przemieszczają się przez medium sieciowe do aplikacji na innym komputerze. Model referencyjny OSI to model koncepcyjny składający się z siedmiu warstw, z których każda określa określone funkcje sieciowe.
- Warstwa 7 - Warstwa aplikacji: Warstwa aplikacji to warstwa OSI najbliższa użytkownikowi końcowemu, co oznacza, że zarówno warstwa aplikacji OSI, jak i użytkownik wchodzą w bezpośrednią interakcję z aplikacją oprogramowania. Ta warstwa współdziała z aplikacjami, które implementują komunikujący się komponent. Takie programy aplikacyjne wykraczają poza zakres modelu OSI. Funkcje warstwy aplikacji zazwyczaj obejmują identyfikowanie partnerów komunikacyjnych, określanie dostępności zasobów i synchronizację komunikacji. Przykłady implementacji warstwy aplikacji obejmują Telnet, Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), NFS i Simple Mail Transfer Protocol (SMTP).
- Warstwa 6 - Warstwa prezentacji: Warstwa prezentacji zapewnia różnorodne funkcje kodowania i konwersji, które są stosowane do danych warstwy aplikacji. Funkcje te zapewniają, że informacje wysyłane z warstwy aplikacji jednego systemu będą czytelne przez warstwę aplikacji innego systemu. Niektóre przykłady schematów kodowania i konwersji w warstwie prezentacji obejmują wspólne formaty reprezentacji danych, konwersję formatów reprezentacji znaków, popularne schematy kompresji danych i wspólne schematy szyfrowania danych, na przykład zewnętrzną reprezentację danych (XDR) używaną przez Network File System (NFS).
- Warstwa 5 - Warstwa sesji: Warstwa sesji ustanawia, zarządza i kończy sesje komunikacyjne. Sesje komunikacyjne składają się z żądań usług i odpowiedzi usług, które występują między aplikacjami znajdującymi się na różnych urządzeniach sieciowych. Te żądania i odpowiedzi są koordynowane przez protokoły zaimplementowane w warstwie sesji. Przykłady protokołów warstwy sesji obejmują NetBIOS, PPTP, RPC i SSH itp.
- Warstwa 4 - Warstwa transportowa: Warstwa transportowa akceptuje dane z warstwy sesji i segmentuje dane do transportu w sieci. Generalnie warstwa transportowa odpowiada za zapewnienie, że dane są dostarczane bez błędów i we właściwej kolejności. Kontrola przepływu zwykle występuje w warstwie transportowej. Transmission Control Protocol (TCP) i User Datagram Protocol (UDP) to popularne protokoły warstwy transportowej.
- Warstwa 3 - Warstwa sieciowa: Warstwa sieciowa definiuje adres sieciowy, który różni się od adresu MAC. Niektóre implementacje warstwy sieciowej, takie jak protokół internetowy (IP), definiują adresy sieciowe w taki sposób, że wybór trasy można systematycznie określać, porównując źródłowy adres sieciowy z docelowym adresem sieciowym i stosując maskę podsieci. Ponieważ ta warstwa definiuje logiczny układ sieci, routery mogą używać tej warstwy do określania sposobu przekazywania pakietów. Z tego powodu większość prac związanych z projektowaniem i konfiguracją sieci międzysieciowych odbywa się w warstwie 3, warstwie sieci. Protokół internetowy (IP) i protokoły pokrewne, takie jak ICMP, BGP itp., są powszechnie używanymi protokołami warstwy 3.
- Warstwa 2 - Warstwa łącza danych: Warstwa łącza danych zapewnia niezawodne przesyłanie danych przez fizyczne łącze sieciowe. Różne specyfikacje warstwy łącza danych definiują różne charakterystyki sieci i protokołów, w tym adresowanie fizyczne, topologię sieci, powiadamianie o błędach, sekwencjonowanie ramek i sterowanie przepływem. Adresowanie fizyczne (w przeciwieństwie do adresowania sieciowego) określa sposób adresowania urządzeń w warstwie łącza danych. Tryb transferu asynchronicznego (ATM) i protokół Point-to-Point (PPP) to typowe przykłady protokołów warstwy 2.
- Warstwa 1 - Warstwa fizyczna: Warstwa fizyczna definiuje specyfikacje elektryczne, mechaniczne, proceduralne i funkcjonalne dotyczące aktywacji, utrzymywania i dezaktywacji łącza fizycznego między komunikującymi się systemami sieciowymi. Specyfikacje warstwy fizycznej określają takie cechy, jak poziomy napięcia, czas zmian napięcia, fizyczne szybkości transmisji danych, maksymalne odległości transmisji i fizyczne złącza. Popularne protokoły warstwy fizycznej to RS232, X.21, Firewire i SONET.
Krok 6. Zapoznaj się z charakterystyką warstw OSI
Siedem warstw modelu odniesienia OSI można podzielić na dwie kategorie: warstwy górne i warstwy dolne.
- Górne warstwy modelu OSI zajmują się problemami z aplikacjami i generalnie są implementowane tylko w oprogramowaniu. Najwyższa warstwa, warstwa aplikacyjna, znajduje się najbliżej użytkownika końcowego. Zarówno użytkownicy, jak i procesy warstwy aplikacji wchodzą w interakcję z aplikacjami zawierającymi komponent komunikacyjny. Termin warstwa górna jest czasami używany w odniesieniu do dowolnej warstwy powyżej innej warstwy w modelu OSI.
- Niższe warstwy modelu OSI obsługują kwestie transportu danych. Warstwa fizyczna i warstwa łącza danych są zaimplementowane częściowo w sprzęcie i oprogramowaniu. Najniższa warstwa, warstwa fizyczna, znajduje się najbliżej fizycznego medium sieciowego (na przykład okablowania sieciowego) i odpowiada za faktyczne umieszczanie informacji w medium.
Krok 7. Zrozum interakcję między warstwami modelu OSI
Dana warstwa w modelu OSI ogólnie komunikuje się z trzema innymi warstwami OSI: warstwą bezpośrednio nad nią, warstwą bezpośrednio pod nią i warstwą równorzędną w innych sieciowych systemach komputerowych. Na przykład warstwa łącza danych w Systemie A komunikuje się z warstwą sieciową Systemu A, warstwą fizyczną Systemu A i warstwą łącza danych w Systemie B.
Krok 8. Zrozumienie usług warstwy OSI
Jedna warstwa OSI komunikuje się z inną warstwą, aby korzystać z usług świadczonych przez drugą warstwę. Usługi świadczone przez sąsiednie warstwy pomagają danej warstwie OSI komunikować się z jej warstwą równorzędną w innych systemach komputerowych. W usługach warstwowych zaangażowane są trzy podstawowe elementy: usługobiorca, usługodawca i punkt dostępu do usługi (SAP). W tym kontekście użytkownik usługi jest warstwą OSI, która żąda usług od sąsiedniej warstwy OSI. Dostawca usług to warstwa OSI, która świadczy usługi użytkownikom usług. Warstwy OSI mogą świadczyć usługi wielu użytkownikom usług. SAP to koncepcyjna lokalizacja, w której jedna warstwa OSI może żądać usług innej warstwy OSI.
