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

👨🏻‍🎓Коммутация&Маршрутизация

В этой теме представлена структурированная информация на тему: введение в коммутацию, маршрутизацию и беспроводные сети.

❗️ Этот пост регулярно дополняется.

⏺ Принципы коммутации

Пересылка кадров
➖ Коммутация в сети
➖ Таблица MAC-адресов коммутатора
➖ Получение информации и пересылка коммутатором
➖ Способы пересылки сообщений на коммутаторе
➖ Коммутация с промежуточным хранением
➖ Сквозная коммутация

Коммутационные домены
➖ Домены коллизий
➖ Домены широковещательной рассылки
➖ Снижение перегрузок сети

⏺ Сети VLAN

Обзор виртуальных локальных сетей
➖ Определения виртуальной локальной сети
➖ Преимущества виртуальных локальных сетей
➖ Типы виртуальных локальных сетей

Виртуальные локальные сети в среде с несколькими коммутаторами
➖ Определение магистральных каналов VLAN
➖ Сеть без VLAN
➖ Сеть с VLAN
➖ Идентификация сети VLAN с помощью меток
➖ VLAN с нетегированным трафиком и тегирование по протоколу 802.1Q
➖ Тегирование голосового VLAN

Настройка VLAN
➖ Диапазоны VLAN на коммутаторах Cisco Catalyst
➖ Команды создания VLAN
➖ Пример создания VLAN
➖ Команды назначения портов VLAN
➖ Пример назначения порта VLAN
➖ VLAN для передачи данных и голоса
➖ Пример VLAN для передачи данных и голосовых данных
➖ Проверка информации о сетях VLAN
➖ Изменение принадлежности порта сети VLAN
➖ Удаление VLAN

Транки виртуальных сетей
➖ Команды конфигурации магистрального канала (транка)
➖ Пример конфигурации магистрального канала
➖ Проверка конфигурации транкового канала
➖ Сброс транка в состояние по умолчанию

Динамический протокол транкинга (DTP)
➖ Знакомство с DTP
➖ Согласованные режимы интерфейса
➖ Результаты настройки DTP
➖ Проверка режима протокола DTP

⏺ Маршрутизация между сетями VLAN

Принципы маршрутизации между виртуальными локальными сетями
➖ Что такое маршрутизация между VLAN?
➖ Метод Inter-VLAN routing между сетями
➖ Маршрутизация между сетями VLAN с использованием метода Router-on-a-Stick
➖ Маршрутизация между VLAN на коммутаторе L3

Маршрутизация между сетями VLAN с использованием метода Router-on-a-Stick
➖ Конфигурация ROS (Router-on-a-stick)

Снижение перегрузок сети

Коммутаторы обладают определенными характеристиками, позволяющими им снижать перегрузки сети. По умолчанию порты коммутаторов, соединенных между собой, пытаются установить связь в полнодуплексном режиме, тем самым исключая коллизионные домены. Каждый полнодуплексный порт обеспечивает полную пропускную способность для одного или нескольких устройств. Полнодуплексные соединения значительно улучшают производительность локальной сети, кроме того, они необходимы для передачи данных со скоростью 1 Гбит/с Ethernet и выше.

Коммутаторы соединяют сегменты локальной сети, используют таблицу MAC-адресов для определения выходных портов и могут сократить или полностью устранить коллизии.

⏺Характеристики коммутаторов, которые помогают снизить перегрузку:

➡️ Быстрая скорость портов

Cкорость портов коммутатора Ethernet зависит от модели и назначения. Например, большинство коммутаторов уровня доступа поддерживают скорость портов 100 Мбит/с и 1 Гбит/с. Коммутаторы уровня распределения поддерживают скорость портов 100 Мбит/с, 1 Гбит/с и 10 Гбит/с, а коммутаторы основного уровня и центра обработки данных могут поддерживать скорость портов 100 Гбит/с, 40 Гбит/с и 10 Гбит/с. Коммутаторы с более высокой скоростью портов стоят дороже, но могут снизить перегрузку.

➡️ Быстрая внутренняя коммутация

Коммутаторы используют быструю внутреннюю шину или общую память для обеспечения высокой производительности.

➡️ Большие буферы кадров

Коммутаторы используют большие буферы памяти для временного хранения большего количества полученных кадров перед тем, как начать их удаление. Это позволяет перенаправлять входящий трафик с более быстрого порта (например, 1 Гбит/с) на более медленный исходящий порт (например, 100 Мбит/с) без потери кадров.

➡️ Высокая плотность портов

Коммутатор с высокой плотностью портов снижает общие затраты, так как сокращает необходимое количество коммутаторов. Например, если потребуется 96 портов доступа, дешевле было бы купить два 48-портовых коммутатора вместо четырех 24-портовых коммутаторов. Коммутаторы с высокой плотностью портов также помогают сохранить трафик локальным, что помогает уменьшить перегрузку.

👨🏻‍🎓Курс: Коммутация&Маршрутизация

Типы ICMP-сообщений

Существует несколько типов сообщений ICMP, каждое из которых предназначено для определенной цели сетевого взаимодействия.

⏺ Распространенные типы:

➡️ Эхо-запрос/ответ

Сообщения Echo Request и Echo Reply используются для проверки сетевого подключения между двумя устройствами. Когда устройство отправляет сообщение с эхо-запросом на другое устройство, оно ожидает сообщения с эхо-ответом, чтобы подтвердить, что целевое устройство доступно.

➡️ Недоступность места назначения

Сообщения о недоступности пункта назначения отправляются маршрутизаторами, чтобы информировать отправителя о том, что пакет не может быть доставлен в пункт назначения.

➡️ Истечение времени

Сообщения о превышении времени отправляются маршрутизаторами, чтобы сообщить отправителю, что пакет был отброшен, так как превышено максимальное время, разрешенное для передачи.

➡️ Перенаправление

Перенаправление сообщений используется маршрутизаторами для информирования отправителя о наличии более оптимального маршрута для пакета. Это может помочь улучшить производительность сети и уменьшить перегрузку.

➡️ Проблемы с параметрами

Сообщения о проблемах с параметрами отправляются для информирования отправителя о том, что полученный пакет содержит неправильную или противоречивую информацию в заголовке. Это может произойти при несоответствии между полями заголовка IP и используемым протоколом IP.

➡️ Отметка времени запроса/ответа

Сообщения Timestamp Request и Timestamp Reply используются для измерения времени, необходимого пакету для перемещения между двумя устройствами. Отправитель включает в пакет временную метку, а получатель отвечает своей собственной временной меткой для расчета общего затраченного времени.

⚠️ Таким образом, сообщения ICMP используются для сообщений об ошибках и предоставления информации о сетевом соединении, маршрутизации и производительности.

👨🏻‍🎓 Курс: Сетевые протоколы и технологии

Обзор сетевых протоколов

Чтобы конечные устройства могли взаимодействовать по сети, каждое устройство должно соблюдать один и тот же набор правил. Эти правила называются протоколами, и они имеют много функций в сети.

Сетевые протоколы определяют общий формат и набор правил для обмена сообщениями между устройствами. Протоколы реализуются конечными устройствами и промежуточными устройствами на программном, аппаратном или на обоих уровнях. Каждый сетевой протокол имеет свою функцию, формат и правила связи.

⏺ Типы протоколов:

➡️ Сетевые протоколы связи

Протоколы позволяют двум или более устройствам обмениваться данными по одной или нескольким сетями. Семейство технологий Ethernet включает множество протоколов, таких как IP, протокол управления передачей (TCP), протокол передачи гипертекста (HTTP) и многие другие.

➡️ Протоколы сетевой безопасности

Протоколы обеспечивают защиту данных, обеспечивая проверку подлинности, целостность данных и шифрование данных. Примерами безопасных протоколов являются Secure Shell (SSH), Secure Sockets Layer (SSL) и Безопасность транспортного уровня (TLS).

➡️ Протоколы маршрутизации

Протоколы позволяют маршрутизаторам обмениваться информацией о маршруте, сравнивать информацию о пути и затем выбирать лучший путь к месту назначения. Примеры протоколов маршрутизации включают Open Shortest Path First (OSPF) и Border Gateway Protocol (BGP).

➡️ Протоколы обнаружения служб

Протоколы используются для автоматического обнаружения устройств или сервисов. Примеры протоколов обнаружения служб включают в себя протокол динамической конфигурации хоста (DHCP), который обнаруживает службы для распределения IP-адресов, и систему доменных имен (DNS), которая используется для выполнения преобразования имен в IP-адреса.

👨🏻‍🎓 Курс: Введение в сети

Определения виртуальной локальной сети

В коммутируемых сетях сети VLAN обеспечивают адаптивность сегментации и организации. Группа устройств в сети VLAN взаимодействует так, будто устройства подключены с помощью одного кабеля. Сети VLAN основываются не на физических, а на логических подключениях.

Как показано на рисунке, VLAN в коммутируемой сети позволяют пользователям различных отделов подключаться к одной и той же сети независимо от используемого физического коммутатора или местоположения в локальной сети.

Каждый VLAN считается отдельной логической сетью. Устройства в пределах VLAN работают таким образом, будто находятся в собственной независимой сети, даже если делят одну общую инфраструктуру с другими VLAN.

⚠️ Сети VLAN позволяют реализовывать политику обеспечения доступа и безопасности. Каждый порт коммутатора может быть назначен только одному VLAN (за исключением порта, подключенного к IP-телефону или другому коммутатору).

👨🏻‍🎓Курс: Коммутация&Маршрутизация

Установка и запуск Nginx в Docker-контейнере на Ubuntu

Nginx – один из популярных web-серверов для размещения крупных сайтов с высоким трафиком пользователей в Интернете. Также, считается одним из удобных утилит, как для web-сервера, так и для конфигурирования обратного прокси.

⚙️ Подготовка к работе

Вам необходимо развернуть сервер на базе Ubuntu, настроить пользователя с правами на выполнения команд с «sudo» и брандмауэр UFW.

💾 Скачать инструкцию

Функции сетевого протокола

Протоколы отвечают за различные функции, необходимые для сетевой связи между конечными устройствами. Компьютеры и сетевые устройства используют согласованные протоколы для связи.

⏺Функции протоколов:

➡️ Адресация - это идентифицирует отправителя и предполагаемого получателя сообщения используя определенную схему адресации. Примеры протоколов, которые обеспечивают адресацию включают Ethernet, IPv4 и IPv6.

➡️ Надежность - эта функция обеспечивает механизмы гарантированной доставки в случае потери или повреждения сообщений при передаче. TCP обеспечивает гарантированную доставку.

➡️ Управление процессами - эта функция гарантирует, что потоки данных с эффективной скоростью между двумя коммуникативными устройствами. TCP предоставляет службы управления потоком.

➡️ Последовательность - эта функция уникально маркирует каждый передаваемый сегмент данных. Приемное устройство использует информацию о последовательности для правильной сборки информации. Это полезно, если сегменты данных потеряны, отложены или получены не в том порядке. TCP предоставляет службы последовательности.

➡️ Обнаружение ошибок - эта функция используется для определения, если данные были повреждены во время передачи. Различные протоколы, обеспечивающие обнаружение ошибок, включают Ethernet, IPv4, IPv6 и TCP.

➡️ Интерфейс приложения - эта функция содержит информацию, используемую для межпроцессного взаимодействия между сетевыми приложениями. Например, при доступе к веб-странице протоколы HTTP или HTTPS используются для связи между клиентскими и серверными веб-процессами.

👨🏻‍🎓 Курс: Введение в сети

📖 Техническая литература

В этой теме собраны книги, которые будут полезны сетевым и системным администраторам разного уровня. Структурируйте свои знания.

⚠️ Этот пост регулярно обновляется.

⏺Сети

• Официальное руководство Cisco по подготовке к сертификационным экзаменам CCENT CCNA

• Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы

• Администрирование сетей Cisco: освоение за месяц

• Официальное руководство по подготовке сертификационным экзаменам CCNA ICND2 200-105

⏺Информационная безопасность

• Кибербезопасность: стратегии атак и обороны

⏺Linux

• Linux. Полное руководство по работе и администрированию

• Командная строка Linux

• Ubuntu Linux с нуля. 2-е издание

⏺Программирование

• Python для сетевых инженеров. Автоматизация сети, программирование и DevOps

⏺Телефония

• Asterisk. Полное руководство. Open Source телефония для предприятий

• Протокол SIP. Справочник

Преимущества виртуальных локальных сетей

Каждой VLAN в коммутируемой сети соответствует IP-сеть. Таким образом, в проекте VLAN необходимо учитывать использование иерархической схемы сетевой адресации. Иерархическая адресация подразумевает упорядоченное назначение номеров IP-сети сегментам или сетям VLAN с учетом работы сети в целом. Блоки смежных сетевых адресов резервируются и настраиваются на устройствах в определённой области сети.

⏺ Преимущества проектирования сети с VLAN:

➡️ Меньший размер широковещательных доменов

• Разделение сети на VLAN уменьшает количество устройств в домене широковещательной рассылки.

• На рисунке есть шесть компьютеров в сети, но только три широковещательных домена (например, Faculty, Student и Guest).

➡️ Повышение безопасности

• Только пользователи одной и той же сети VLAN могут общаться вместе.

• На рисунке, сетевой трафик факультета на VLAN 10 полностью отделен и защищен от пользователей в других VLAN.

➡️ Повышение эффективности ИТ-инфраструктуры

• VLAN упрощают управление сетью, поскольку пользователи с аналогичными требованиями к сети используют одну и ту же сеть VLAN.

• VLAN можно назначить соответствующее имя, чтобы упростить идентификацию.

➡️ Снижение затрат

VLAN сокращают потребность в дорогостоящем обновлении сети и используют существующую пропускную способность и восходящие каналы более эффективно, что приводит к сокращению затрат.

➡️ Повышение производительности

Меньшие широковещательные домены уменьшают ненужный трафик в сети, а также повышения производительности.

➡️ Упрощенная форма управления проектами и приложениями

• VLAN объединяют пользователей и сетевые устройства для поддержки бизнес или географических требований.

• Наличие отдельных функций позволяет управлять проектом или работать с специализированным приложением; примером такого приложения является платформа развития электронного обучения для преподавателей.

👨🏻‍🎓Курс: Коммутация&Маршрутизация

Взаимодействие протоколов

Сообщение, отправляемое по компьютерной сети, обычно требует использования нескольких протоколов, каждый из которых имеет свои собственные функции и формат. На рисунке выше показаны некоторые общие сетевые протоколы, которые используются, когда устройство отправляет запрос веб-серверу на веб-страницу.

⚠️ Протоколы на рисунке описаны следующим образом:

➡️ HTTP

Это протокол уровня приложений управляет способом взаимодействием веб-сервера и веб-клиента. HTTP определяет содержание и формат запросов и ответов, которыми обмениваются клиент и сервер.

➡️ TCP

Это протокол управляет отдельными сеансами связи. TCP отвечает за обеспечение надежной доставки информации и управление потоком между конечными устройствами.

➡️ IP

Этот протокол отвечает за доставку сообщений от отправителя к получателю. IP используется маршрутизаторами для пересылке сообщений по сетям.

➡️ Ethernet

Этот протокол отвечает за доставку сообщений с одного сетевого адаптера на другой в той же локальной сети Ethernet(LAN).

👨🏻‍🎓 Курс: Введение в сети