הבנת רשת מחשבים דורשת ידע כלשהו ביסודות. מאמר זה מפרט את היסודות שיכניסו אתכם לדרך.
צעדים
שלב 1. להבין ממה מורכבת רשת מחשבים
זוהי קבוצה של התקני חומרה המחוברים יחד, פיזית או לוגית, כדי לאפשר להם להחליף מידע. הרשתות הראשונות היו רשתות שיתוף זמן שהשתמשו במסגרות ראשיות ובמסופים מחוברים. סביבות כאלה יושמו הן על ידי ארכיטקטורת הרשתות של מערכות יבמ (SNA) והן על אדריכלות רשת דיגיטלית.
שלב 2. למד אודות רשתות LAN
- רשתות מקומיות (LAN) התפתחו סביב מהפכת המחשבים האישיים. רשתות LAN איפשרו למספר משתמשים באזור גיאוגרפי קטן יחסית להחליף קבצים והודעות, כמו גם לגשת למשאבים משותפים כגון שרתי קבצים ומדפסות.
- רשתות רחבות (WAN) מקשרות רשתות LAN עם משתמשים מפוזרים גיאוגרפית ליצירת קישוריות. חלק מהטכנולוגיות המשמשות לחיבור רשתות LAN כוללות T1, T3, כספומט, ISDN, ADSL, ממסר מסגרות, קישורי רדיו ואחרים. שיטות חדשות לחיבור רשתות LAN מפוזרות מופיעות מדי יום.
- רשתות LAN מהירות ורשתות בין-רשתות מתחלפות נמצאות בשימוש נרחב, בעיקר מכיוון שהן פועלות במהירויות גבוהות מאוד ותומכות ביישומי רוחב פס גבוהים כמו מולטימדיה ועידת וידאו.
שלב 3. למד אודות היתרונות השונים של רשתות מחשבים
ניתן לסווג אותם כקישוריות ושיתוף משאבים. קישוריות מאפשרת למשתמשים לתקשר ביניהם בצורה יעילה יותר. שיתוף משאבי חומרה ותוכנה מאפשר ניצול טוב יותר של משאבים אלה, כמו למשל מדפסת צבעונית.
שלב 4. שקול את החסרונות
בדיוק כמו לכל כלי אחר, לרשתות יש מערך חסרונות משלהן כמו התקפות וירוסים ודואר זבל, המתווספות להוצאות החומרה, התוכנה והניהול כדי ליצור ולתחזק את הרשת.
שלב 5. למד אודות דגמי רשת
- מודל OSI - דגמי רשת עוזרים לנו להבין פונקציות שונות של הרכיבים המספקים לנו את שירות הרשת. מודל הפניה לקישוריות מערכת פתוחה הוא אחד מהדגמים האלה. מודל OSI מתאר כיצד מידע מיישום תוכנה במחשב אחד עובר דרך מדיום רשת ליישום תוכנה במחשב אחר. מודל ההתייחסות של OSI הוא מודל רעיוני המורכב משבע שכבות, שכל אחת מהן מציינת פונקציות רשת מסוימות.
- שכבה 7 - שכבת היישומים: שכבת היישום היא שכבת ה- OSI הקרובה ביותר למשתמש הקצה, מה שאומר ששכבת יישום OSI והמשתמש מתקשרים ישירות עם יישום התוכנה. שכבה זו מתקשרת עם יישומי תוכנה המיישמים רכיב מתקשר. תוכניות יישום כאלה נופלות מחוץ להיקף מודל ה- OSI. פונקציות שכבת היישומים כוללות בדרך כלל זיהוי שותפי תקשורת, קביעת זמינות משאבים וסנכרון תקשורת. דוגמאות ליישומים של שכבות יישומים כוללים Telnet, פרוטוקול העברת Hypertext (HTTP), פרוטוקול העברת קבצים (FTP), NFS ופרוטוקול העברת דואר פשוט (SMTP).
- שכבה 6 - שכבת מצגת: שכבת המצגת מספקת מגוון פונקציות קידוד והמרה המיושמות על נתוני שכבת היישום. פונקציות אלה מבטיחות שמידע שנשלח משכבת היישום של מערכת אחת יהיה קריא על ידי שכבת היישום של מערכת אחרת. כמה דוגמאות לקידוד ושכבות המרה של שכבות מצגת כוללות פורמטים של ייצוג נתונים נפוצים, המרה של פורמטים של ייצוג תווים, תוכניות דחיסת נתונים נפוצות ותכניות הצפנת נתונים נפוצות, למשל ייצוג נתונים חיצוניים (XDR) המשמשים את מערכת קבצי הרשת (NFS).
- שכבה 5 - שכבת הפעלה: שכבת ההפעלה קובעת, מנהלת ומפסיקה מפגשי תקשורת. מפגשי תקשורת מורכבים מבקשות שירות ותגובות שירות המתרחשות בין יישומים הממוקמים בהתקני רשת שונים. בקשות ותגובות אלה מתואמות על ידי פרוטוקולים המיושמים בשכבת ההפעלה. דוגמאות לפרוטוקולים של שכבת הפעלה כוללים NetBIOS, PPTP, RPC ו- SSH וכו '.
- שכבה 4 - שכבת תחבורה: שכבת ההובלה מקבלת נתונים משכבת ההפעלה ומפלחת את הנתונים להובלה ברחבי הרשת. באופן כללי, שכבת ההובלה אחראית לוודא שהנתונים מועברים ללא שגיאות וברצף המתאים. בקרת הזרימה מתרחשת בדרך כלל בשכבת ההובלה. פרוטוקול בקרת שידור (TCP) ופרוטוקול User Datagram (UDP) הם פרוטוקולי שכבת תחבורה פופולריים.
- שכבה 3 - שכבת רשת: שכבת הרשת מגדירה את כתובת הרשת, השונה מכתובת ה- MAC. כמה יישומי שכבות רשת, כגון פרוטוקול האינטרנט (IP), מגדירים כתובות רשת באופן שניתן לקבוע את בחירת המסלול באופן שיטתי על ידי השוואת כתובת רשת המקור עם כתובת רשת היעד והחלת מסכת רשת המשנה. מכיוון ששכבה זו מגדירה את פריסת הרשת הלוגית, נתבים יכולים להשתמש בשכבה זו כדי לקבוע כיצד להעביר מנות. בגלל זה, הרבה מעבודות התכנון והתצורה עבור רשתות בין-רשתות מתרחשות בשכבה 3, שכבת הרשת. פרוטוקול האינטרנט (IP) ופרוטוקולים קשורים כמו ICMP, BGP וכו 'הם פרוטוקולי שכבה 3 נפוצים.
- שכבה 2 - שכבת קישור נתונים: שכבת קישור הנתונים מספקת מעבר אמין של נתונים על פני קישור רשת פיזי. מפרטי שכבת קישור נתונים שונים מגדירים מאפייני רשת ופרוטוקול שונים, כולל כתובת פיזית, טופולוגיה של רשת, הודעת שגיאה, רצף מסגרות ובקרת זרימה. כתובת פיזית (להבדיל מכתובת רשת) מגדירה את אופן ההתייחסות למכשירים בשכבת קישור הנתונים. מצב העברה אסינכרוני (ATM) ופרוטוקול נקודה לנקודה (PPP) הם דוגמאות נפוצות לפרוטוקולים של שכבה 2.
- שכבה 1 - שכבה פיזית: השכבה הפיזית מגדירה את המפרט החשמלי, המכני, הפרוצדורלי והתפקודי להפעלה, שמירה והפעלה של הקשר הפיזי בין מערכות רשת מתקשרות. מפרט השכבה הפיזית מגדיר מאפיינים כגון רמות מתח, תזמון שינויי מתח, קצבי נתונים פיזיים, מרחקי שידור מרביים ומחברים פיזיים. הפרוטוקולים הפופולריים של שכבות פיזיות כוללים RS232, X.21, Firewire ו- SONET.
שלב 6. להבין את המאפיינים של שכבות OSI
ניתן לחלק את שבע השכבות של מודל ההתייחסות של OSI לשתי קטגוריות: שכבות עליונות ושכבות תחתונות.
- השכבות העליונות של מודל OSI עוסקות בבעיות יישומים ובאופן כללי מיושמות רק בתוכנות. השכבה הגבוהה ביותר, שכבת היישום, קרובה ביותר למשתמש הקצה. הן המשתמשים והן תהליכי שכבת היישומים מתקשרים עם יישומי תוכנה המכילים רכיב תקשורת. המונח שכבה עליונה משמש לעתים להתייחסות לשכבה כלשהי מעל שכבה אחרת במודל OSI.
- השכבות התחתונות של דגם OSI מטפלות בנושאי העברת נתונים. השכבה הפיזית ושכבת קישור הנתונים מיושמים בחלקם בחומרה ותוכנה. השכבה הנמוכה ביותר, השכבה הפיזית, היא הקרובה ביותר למדיום הרשת הפיזית (כבלי הרשת, למשל) ואחראית להנחת מידע בפועל על המדיום.
שלב 7. להבין את האינטראקציה בין שכבות הדוגמניות של OSI
שכבה נתונה במודל OSI מתקשרת בדרך כלל עם שלוש שכבות OSI אחרות: השכבה ישירות מעליה, השכבה ישירות מתחתיה ושכבת העמיתים שלה במערכות מחשב אחרות ברשת. שכבת קישור הנתונים במערכת A, למשל, מתקשרת עם שכבת הרשת של מערכת A, השכבה הפיזית של מערכת A ושכבת קישור הנתונים במערכת B.
שלב 8. הבנת שירותי שכבות OSI
שכבת OSI אחת מתקשרת עם שכבה נוספת כדי להשתמש בשירותים הניתנים על ידי השכבה השנייה. השירותים הניתנים על ידי שכבות סמוכות מסייעים לשכבת OSI נתונה לתקשר עם שכבת העמיתים שלה במערכות מחשב אחרות. שלושה אלמנטים בסיסיים מעורבים בשירותי שכבות: משתמש השירות, ספק השירות ונקודת גישה לשירות (SAP). בהקשר זה, משתמש השירות הוא שכבת OSI המבקשת שירותים משכבת OSI סמוכה. ספק השירות הוא שכבת OSI המספקת שירותים למשתמשי שירות. שכבות OSI יכולות לספק שירותים למשתמשי שירות מרובים. ה- SAP הוא מיקום רעיוני שבו שכבת OSI אחת יכולה לבקש את שירותיה של שכבת OSI אחרת.
