кто эти стандарты пишет: IEEE, IETF, ISO
Передача чего-либо от источника к получателю по каналу.
Сведения, которые снижают неопределённость у того, кто их получает.
Если получатель уже всё знает — новых сведений он не получает, даже если ему что-то передали. Информация сама по себе абстрактна: «идёт дождь» — это информация. Чтобы её передать, её нужно во что-то «упаковать».
Информация, оформленная для передачи по конкретному каналу.
Сеть объединяет многих так, чтобы любой обменивался с любым, не протягивая линию к каждому.
Соединить два компьютера просто: один провод. Проблемы начинаются с третьего.
Слева на схеме — «все со всеми», справа — та же задача через один узел. Тяни ползунок и смотри, как левая картинка превращается в клубок.
Сеть — это когда все подключаются к общей инфраструктуре, а не тянут провод друг к другу.
Совокупность устройств, ПО и правил, обеспечивающих обмен данными.
Аналогия: перевезти шкаф целиком — нужен отдельный грузовик и пустая дорога. Разобрать на детали — детали уедут попутками вперемешку с чужими вещами, а собрать шкаф можно на месте. Именно так интернет и работает.
Всё, что подключено к сети и имеет адрес, — это узел. Конечные узлы, с которых работает человек или сервис, называют хостами.
то, что подключено и передаёт данные: ПК, роутер, коммутатор
по чему идёт сигнал: медный кабель, оптика, радио
общие правила, чтобы техника разных фирм понимала друг друга
кто эти стандарты пишет: IEEE, IETF, ISO
как разбить работу сети на уровни: OSI, TCP/IP
конкретные правила обмена: IP, TCP, HTTP
программы, оживляющие железо: приложения, сервисы, прошивки
защита данных от перехвата, подмены и кражи
То, по чему физически «едет» сигнал.
Договорённость об одинаковых параметрах взаимодействия — до производства.
У каждой своя зона ответственности.
Набор правил: как слать данные, подтверждать приём, что делать при ошибке.
Программное обеспечение (ПО) — это специализированные программы для взаимодействия устройств с пользователями и друг с другом. В категорию ПО входят приложения, сервисы и процессы. Приложение — программный продукт, который выполняет определённые функции и даёт пользователю доступ к ресурсам или услугам. Сетевой сервис обеспечивает предоставление данных в ответ на запросы клиентов. Процессы выполняют операции, направляющие и передающие сообщения в сети.
на ПК пользователя
браузер · мессенджер · игра
процессы на серверах
веб-сервер · база данных · почтовый сервер
firmware внутри устройств
роутер · Wi-Fi-адаптер · «умная» лампочка
Без прошивки роутер — просто кусок пластика и кремния. Программы есть на всех трёх уровнях: у пользователя, на серверах и внутри самого железа.
данные нечитаемы без ключа
HTTPS · VPN · шифрование диска
каждому только своё
логины · пароли · права · роли
фильтр на границе сети
firewall режет лишнее, пропускает нужное
заметить вторжение
IDS / IPS следят за трафиком
Ценные данные можно перехватить, подменить или украсть, поэтому защита — не довесок, а полноценный элемент сети.
Нажми на год на линии — сверху раскроется, что тогда придумали и зачем.
| Год | Событие | Почему это важно |
|---|---|---|
| 1969 | Связаны две ЭВМ в Калифорнии, запущена сеть ARPANET | Первая работающая сеть с коммутацией пакетов — прародитель Интернета |
| 1970 | Сеть ALOHAnet на Гавайях | Показала, что узлы могут делить общую радиосреду |
| 1971 | Электронная почта, символ @ в адресе | Появился первый массовый сетевой сервис |
| 1972 | Telnet | Удалённая работа на чужой машине |
| 1976 | Ethernet | Технология, на которой до сих пор стоят локальные сети |
| 1981 | Стек протоколов TCP/IP | Общий язык, позволивший связать разные сети в одну |
| 1984 | Система доменных имён DNS | Имена сайтов вместо цифровых адресов |
| 1985 | FTP, протокол Spanning Tree | Передача файлов и защита сети от петель |
| 1990 | Домен .su, позже .ru | Страна появилась в сети под своим именем |
| 1991 | World Wide Web в CERN | Гипертекст и браузер — сеть стала массовой |
| 1993 | Графический браузер Mosaic | Интернет стал понятен обычному пользователю |
Обратите внимание на разрыв: от первой сети до привычного веба прошло больше двадцати лет. Всё это время решались ровно те задачи, которые мы разбираем в курсе: адресация, протоколы, надёжная доставка.
Классифицируем «зумом»: приближаем камеру к человеку, затем отдаляем всё дальше — от нательной сети до глобальной.
Определение: BAN (Body Area Network) — нательная сеть в пределах тела человека, единицы метров.
Определение: PAN (Personal Area Network) — персональная сеть личных устройств, до нескольких метров.
Определение: LAN (Local Area Network) — локальная сеть в пределах здания или помещения.
Определение: CAN (Campus Area Network) — кампусная сеть из нескольких зданий одного владельца.
Определение: MAN (Metropolitan Area Network) — городская сеть в пределах города.
Определение: WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть между городами и странами.
Определение: WLAN (Wireless LAN) — локальная сеть по радио, без проводов (Wi-Fi).
Определение: SAN (Storage Area Network) — сеть хранения данных с выделенными быстрыми каналами.
Определение: WiMAN — беспроводная городская сеть; LTE (4G/5G) — мобильная сеть оператора. Обе относятся к беспроводному типу.
Городская сеть (MAN) может быть и проводной, и беспроводной. Беспроводные городские разновидности — WiMAN и LTE — относят уже к беспроводному типу сетей.
проводная городская сеть оператора между районами и площадками
беспроводная городская сеть — покрытие без прокладки кабеля
4G/5G: интернет на телефоне через вышки оператора
Тип сети определяется масштабом: до какого расстояния она дотягивается. Чем дальше — тем больше владельцев и тем ниже скорости внутри.
Интернет — это WAN без единого владельца: множество сетей разных операторов, договорившихся об общих правилах передачи данных.
Тип сети определяется не техникой, а масштабом: до какого расстояния она дотягивается и кто ею владеет.
Раньше каждая служба строила свою сеть: компьютеры, телефоны и ТВ жили отдельно — разные кабели, разные стандарты, разные операторы.
Сегодня все три мира слились в одну IP-сеть: голос, видео и данные идут по одному кабелю — это называется конвергенция сетей.
Один сервер обслуживает много клиентов: они шлют запросы, он отвечает.
Каждый клиент через коммутатор общается со «своим» сервером: фиолетовые точки — запросы к серверу, розовые — ответы клиенту.
Так работают сайты, почта, банковские системы: держать один мощный сервер выгоднее, когда клиентов много и нужен порядок.
Выделенного сервера нет. Каждый узел одновременно и клиент, и сервер.
Выделенного сервера нет: каждый узел — одновременно и клиент, и сервер. Слева — прямое соединение узлов и общий принтер, справа — те же равные узлы через коммутатор. Данные ходят в обе стороны.
Так работают файлообмен и часть мессенджеров: быстро и дёшево для небольших групп, но чем больше народу, тем труднее держать порядок.
Не так важны границы, расстояния и часовые пояса.
| Термин | Что это |
|---|---|
| Связь | Передача чего-либо от источника к получателю по каналу. |
| Информация | Сведения, которые снижают неопределённость у получателя. |
| Сообщение | Информация, оформленная для передачи по конкретному каналу. |
| Компьютерная сеть | Совокупность устройств, ПО и правил, обеспечивающих обмен данными. |
| Узел | Любое подключённое к сети устройство с адресом. |
| Хост | Оконечный узел: компьютер, телефон, сервер. |
| Сервер / клиент | Тот, кто предоставляет услугу, и тот, кто её запрашивает. |
| Пакет | Порция данных с заголовком, в которой указаны адреса. |
| Протокол | Набор правил обмена: какие сообщения, в каком порядке, что делать при ошибке. |
| Стандарт | Общий документ, чтобы оборудование разных производителей было совместимо. |
| Топология | Физическая — как проложены линии; логическая — как ходят данные. |
| BAN / PAN | Сети «вокруг тела» и персональные, единицы метров. |
| LAN / CAN | Локальная сеть здания и сеть кампуса из нескольких зданий. |
| MAN / WAN | Сеть города и глобальная сеть между городами и странами. |
| WLAN / SAN | Беспроводная локальная сеть и сеть хранения данных. |
| Конвергентная сеть | Одна сеть для голоса, видео и данных. |