Кодирование сообщения

Один из первых этапов отправки сообщения — кодирование.

➡️ Кодирование - это процесс преобразования информации в форму, приемлемую для последующей передачи.

➡️ Декодирование - обратный процесс, в результате которого информация преобразуется в исходный вид.

Кодировка данных при обмене между узлами должна быть в формате, соответствующем средству подключения. Прежде всего, отправитель преобразует передаваемое по сети сообщение в биты.

➡️ В медных кабелях каждый бит закодирован в схеме напряжения.

➡️ В оптоволоконных кабелях закодирован в инфракрасный свет.

➡️ В беспроводной передачи закодирован в микроволнах.

Конечный хост принимает и декодирует сигналы и интерпретирует сообщение.

N.A.Course | N.A.Help

Коммутация с промежуточным хранением (store-and-forward)

Коммутация с промежуточным хранением, в отличие от сквозной коммутации, имеет следующие две основные характеристики:

➡️ Проверка ошибок

После получения всего кадра коммутатор сравнивает значение проверочной последовательности кадра (FCS), приведенное в последнем поле, с собственными расчетами FCS.

FCS - это процесс выявления ошибок, который позволяет убедиться в том, что кадр свободен от физических и канальных ошибок. Коммутатор пересылает кадр, если не выявил в нем ошибок. В противном случае кадр отбрасывается.

➡️ Автоматическая буферизация

Процесс буферизации на входном порте, используемый коммутаторами с промежуточным хранением, обеспечивает гибкость для поддержки любых скоростей Ethernet.

Например, обработка входящего кадра, передаваемого в порт Ethernet 100 Мбит/с и предназначенного для отправки в интерфейс 1 Гбит/с, потребует использования коммутации с промежуточным хранением. С любым несоответствием в скорости между входным и выходным портами коммутатор сохраняет весь кадр в буфере, проверяет FCS, пересылает его в буфер выходного порта и затем отправляет его.

📶 Network Admin | Читать курс

Что такое тегированный и нетегированный трафик?

В компьютерных сетях трафик относится к потоку данных между устройствами в сети. Эти данные можно разделить на две категории: тегированный и нетегированный трафик.

➡️ Тегированный трафик - это данные, к которым перед передачей добавляется дополнительная информация, известная как тег или метка. Этот тег содержит информацию о сетевом пути или VLAN, к которой относятся данные. Это делается в коммутаторе, где тег добавляется к кадру Ethernet. Когда данные передаются с одного устройства на другое, принимающее устройство может использовать тег, чтобы определить, как обрабатывать данные.

Тегированный трафик обычно используется в больших сетях, где необходимо разделять разные типы трафика и управлять ими независимо. Это позволяет сетевым администраторам оптимизировать производительность и безопасность сети, контролируя обработку различных типов трафика.

➡️ Нетегированный трафик - это данные, к которым перед передачей не добавляется никакой дополнительной информации. Это означает, что данные отправляются без каких-либо тегов или меток VLAN. Этот тип трафика обычно используется в небольших сетях, где нет необходимости разделять трафик по разным VLAN.

При передаче нетегированного трафика он рассматривается как часть VLAN по умолчанию. Другими словами, если принимающее устройство получает нетегированный трафик, оно перенаправляет его в VLAN по умолчанию, которой обычно является VLAN 1.

⚠️ Важно отметить, что если устройство подключено к порту коммутатора, который настроен на определенный VLAN, любой нетегированный трафик, полученный через этот порт, все равно будет рассматриваться как часть этого VLAN, даже если он не имеет тега.

N.A.Course | N.A.Help

Форматирование и инкапсуляция сообщений

При отправке сообщения от источника к адресату необходимо использовать определенный формат или структуру. Формат зависит от типа сообщения и канала доставки.

Для доставки и обработки письма в компьютерной сети необходимо придерживаться определенных правил форматирования.

Internet Protocol (IP) - это протокол с функцией, аналогичной примеру конверта. На рисунке поля пакета протокола IPv6 определяют источник пакета и его назначение. IP отвечает за отправку сообщения из источника в пункт назначения по одной или нескольким сетям.

⚠️ Аналогия

На конверте в специально отведенном месте указывается адрес отправителя и получателя. Если адресат или формат неверен, письмо не дойдет.

Процесс размещения одного формата сообщения (письмо) внутри другого (конверт) называется инкапсуляцией. Деинкапсуляция происходит в тот момент, когда получатель достает письмо из конверта.

N.A.Course | N.A.Help

Сквозная коммутация (Cut-Through)

Метод коммутации с промежуточным хранением удаляет кадры, которые не проходят проверку FCS. Таким образом он не пересылает недопустимые кадры.

В режиме сквозной коммутации возможна пересылка недопустимых кадров, поскольку проверка FCS не выполняется. Тем не менее, сквозная коммутация имеет возможность выполнять быстрое переключение кадров. Как показано на рисунке, коммутатор может принимать решение о пересылке сразу после нахождения МАС-адреса назначения кадра в своей таблице МАС-адресов.

➡️ Бесфрагментный режим коммутации — это модифицированная форма сквозной коммутации, в которой коммутатор начинает переадресацию кадра только после того, как он прочитал поле Тип. В бесфрагментном режиме ошибки выявляются лучше, чем в режиме сквозной коммутации, при этом задержка при передаче почти не увеличивается.

❗️Метод сквозной коммутации позволяет пересылать кадры с ошибками. В случае высокого коэффициента ошибок в сети, сквозная коммутация может негативно сказаться на полосе пропускания, наполняя ее поврежденными и недопустимыми кадрами.

📶 Network Admin | Читать курс

Эффективная сегментация VLAN

Сегментация VLAN — это процесс разделения сети на более мелкие логические сегменты с использованием VLAN. Каждый VLAN представляет собой отдельный широковещательный домен и изолирует трафик в пределах своих границ.

🟢Ключевые пункты по эффективной сегментации VLAN:

➡️ Понимание вашего сетевого трафика

Перед внедрением сегментации VLAN важно понять поток трафика в вашей сети. Определить типы трафика, которые необходимо изолировать, приложения, требующие высокой пропускной способности, и сетевые устройства, генерирующие наибольший трафик.

➡️ Спланировать структуру VLAN

Определите необходимое количество VLAN, размер каждой VLAN и используемые идентификаторы VLAN. Рассмотрите возможность создания VLAN на основе отдела, местоположения или функции. Группируйте устройства с похожими схемами трафика в одном VLAN.

➡️ Внедрение тегов VLAN

Теги VLAN позволяют идентифицировать трафик как относящийся к определенному VLAN при его прохождении по сети. Используйте теги VLAN, чтобы обеспечить правильное разделение трафика между VLAN.

➡️ Настройка доступа к VLAN

Определите, какие устройства должны иметь доступ к каждому VLAN. Используйте списки управления доступом (ACL) для ограничения доступа к определенным сетям VLAN на основе MAC-адресов или IP-адресов.

➡️ Мониторинг производительности VLAN.

Регулярно контролируйте производительность VLAN, чтобы обеспечить бесперебойную передачу трафика и отсутствие узких мест. Используйте инструменты мониторинга сети, чтобы отслеживать использование полосы пропускания, задержку и потерю пакетов.

➡️ Регулярно пересматривайте и обновляйте свой план сегментации VLAN

По мере роста и развития вашей сети может потребоваться обновление плана сегментации VLAN для поддержки новых устройств или приложений. Регулярно пересматривайте и обновляйте свой план сегментации VLAN, чтобы убедиться, что он продолжает соответствовать потребностям вашей сети.

❗️Эффективная сегментация VLAN может повысить производительность сети, повысить безопасность и упростить управление сетью.

👨🏻‍🎓 Курс: Сетевые протоколы и технологии

Размер сообщений

Кодировка данных при обмене между узлами должна быть в формате, соответствующем средству подключения. Прежде всего отправитель преобразует передаваемое по сети сообщение в биты. Каждый бит кодируется набором звуков, световых волн или электрических импульсов в зависимости от типа средства сетевого подключения. Конечный хост принимает и декодирует сигналы и интерпретирует сообщение.

⚠️ Аналогия

В процессе разговора люди делят свои высказывания на более мелкие части, или предложения. Размер этих предложений ограничен тем, сколько принимающее лицо может воспринять за один раз.

👨🏻‍🎓 Курс: Введение в сети

📖 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.

Год: 2020
Автор: Виктор Олифер, Наталья Олифер

⏺Основу книги составили материалы курсов:

➡️ Проблемы построения корпоративных сетей;

➡️ Основы сетевых технологий;

➡️ Организация удаленного доступа;

➡️ Сети TCP/IP;

➡️ Стратегическое планирование сетей масштаба предприятия.

💾 Скачать

🔒 Российских заключенных предложили превратить в IT-специалистов

Амбициозный проект для ФСИН разработал осужденный (в прошлом программист) и его товарищ, с которым он вместе учился в школе Сколково.

Синхронизация сообщений

Синхронизация сообщения также очень важны в сетевых коммуникациях.

⏺Синхронизация сообщений включает следующее:

➡️ Управление потоком - это процесс управления скоростью передачи данных. Управление потоком определяет, сколько информации можно отправить и скорость, с которой она может быть доставлена.

➡️ Время ожидания ответа - у сетевых хостов существуют правила, определяющие время ожидания ответа и действие, выполняемое по истечении этого времени.

➡️ Способ доступа - когда устройство хочет передавать данные по беспроводной локальной сети, необходимо, чтобы сетевая карта WLAN (NIC) определяла, доступен ли беспроводной носитель.

👨🏻‍🎓 Курс: Введение в сети

Формат сообщения ARP

⏺Формат сообщения ARP выглядит следующим образом:

• Тип оборудования (HTYPE) — 2 байта: определяет тип оборудования, используемого в сети, например, Ethernet (1) или Token Ring (6).
• Тип протокола (PTYPE) — 2 байта: указывает тип используемого протокола, например IPv4 (0x0800) или IPv6 (0x86DD).
• Длина аппаратного адреса (HLEN) — 1 байт: определяет длину MAC-адреса, обычно 6 байтов для Ethernet.
• Длина адреса протокола (PLEN) — 1 байт: указывает длину IP-адреса, обычно 4 байта для IPv4.
• Код операции (OPCODE) — 2 байта: определяет выполняемую операцию, такую как запрос (1) или ответ (2).
• Аппаратный адрес отправителя (SHA) — байты HLEN: указывает MAC-адрес отправителя.
• Адрес протокола отправителя (SPA) — байты PLEN: указывает IP-адрес отправителя.
• Целевой аппаратный адрес (THA) — байты HLEN: определяет MAC-адрес цели.
• Адрес целевого протокола (TPA) — байты PLEN: указывает IP-адрес цели.

Когда устройству необходимо отправить сообщение ARP, оно создает пакет с соответствующими значениями в полях ARP.

⚠️ Например, если устройство хочет найти MAC-адрес устройства с IP-адресом 192.168.1.10, оно создает запрос ARP со следующими полями:

HTYPE: Ethernet (1)
PTYPE: IPv4 (0x0800)
HLEN: 6 (для длины MAC-адреса Ethernet)
PLEN: 4 (для длины адреса IPv4)
OPCODE: Запрос (1)
SHA: MAC-адрес отправителя
SPA: IP-адрес отправителя
THA: Все нули (неизвестно)
TPA: 192.168.1.10 (IP-адрес цели)

Затем запрос ARP передается по сети, и устройство с IP-адресом 192.168.1.10 отвечает ответным пакетом ARP, который включает MAC-адрес целевого устройства.

💡Таким образом, формат сообщения ARP определяет тип используемого оборудования и протокола, длину MAC- и IP-адресов, выполняемую операцию, а также MAC- и IP-адреса отправляющего и целевого устройств.

👨🏻‍🎓 Курс: Сетевые протоколы и технологии