Tudo sobre o básico básico das redes

A maioria das pessoas quer se tornar um técnico de TI, mas tudo o que sabem é sobre hardware. Alguns começam a aprender servidores Linux e alguns servidores Windows, mas todos ficam paralisados ​​em um ponto que não consideram muito importante. E é sobre isso que eu estaria blogando hoje. É tudo sobre limpar os fundamentos da rede. Em resumo, quero dizer TCP / IP e outros protocolos similares.

Os protocolos de rede mais importantes - TCP / IP

Noções básicas de redes domésticas Agora, antes de começar o básico, deixe-me fazer uma pergunta simples. Você já imaginou como os computadores se comunicam ao enviar mensagens via LAN, WAN ou MAN? Compreender a maneira como os computadores interagem é muito essencial ao se tornar um administrador de rede. Os protocolos de rede não são importantes apenas para um administrador do sistema, mas também para desenvolvedores que constroem aplicativos relacionados a servidores usando programação baseada em JAVA ou Socket, como a de Python ou bash.

A rede de computadores é feita através de um conjunto diferente de conjuntos de protocolos IP. Os protocolos mais usados ​​são o TCP e IP. TCP significa Transmission Control Protocol e IP significa Internet Protocol. Todo protocolo possui uma arquitetura em camadas específica, juntamente com seu próprio conjunto de funcionalidades. Vamos dar uma olhada no protocolo IP primeiro:

O protocolo IP

O IP ou o Protocolo da Internet define os princípios dos protocolos de comunicação em rede. Esse protocolo IP ajuda a retransmitir vários datagramas através dos limites da rede. A principal função do protocolo IP é fornecer funções de roteamento para estabelecer conectividade entre redes para habilitar a Internet. A principal tarefa do protocolo IP é entregar pacotes de um host para outro, apenas dependendo dos endereços IP presentes nos cabeçalhos dos pacotes.

Todas as camadas deste protocolo IP têm seu próprio conjunto de instruções a serem executadas. O TCP e o IP normalmente consistem em 4 camadas diferentes aqui, isto é, a camada Aplicativo, a camada Transporte, a Camada de Link de Dados e a Camada de Rede. No entanto, o modelo de rede OSI (Open Systems Interconnection) normalmente indica 7 camadas diferentes deles.

Então, vamos dar uma olhada em todos eles da seguinte maneira: -

  1. O básico básico da camada de rede

A camada Aplicativo é a camada superior do conjunto de protocolos TCP e IP em Rede. Essa camada específica transfere dados para os computadores de uma ponta a outra com a ajuda de aplicativos e processos que usam protocolos de camada de transporte. Todos esses aplicativos e processos carregam instruções específicas para executar uma tarefa e depois se comunicar com a segunda camada que é a Camada de Transporte. A seguir estão alguns protocolos populares da camada de aplicativo:

  • Protocolo de transferência HTTP ou Hypertext usado principalmente em navegadores modernos. É a base real da World Wide Web (www). HTTP é um protocolo de tipo de solicitação e resposta que executa ações em nome do cliente e solicita uma resposta do servidor para o mesmo. A solicitação pode conter imagens, texto, áudio e vídeo em troca. O HTTP, embora seja amplamente usado, é altamente inseguro e é a principal razão pela qual foi substituído pelo HTTPS, que é o protocolo de transferência de hipertexto seguro. O HTTPS foi desenvolvido para autenticar o certificado do site e proteger a privacidade dos dados transmitidos.
  • Protocolo de transferência de FTP ou arquivo para transferir dados através de várias redes. O FTP usa o modelo de arquitetura de cliente e servidor para controlar e transferir dados entre computadores. Por padrão, o servidor está configurado para conectar-se automaticamente e anonimamente, mas pode ser configurado para usar uma senha do tipo texto sem formatação para autenticação. No entanto, pode-se até usar SSL (Secure Sockets Layer), TLS (Transport Layer Security) e SSH (Secure Shell) para criptografar os dados que estão sendo transferidos. O SSH é o mais usado e usa a autenticação de chave pública, que é altamente segura. O SSL também é bastante seguro, mas, no entanto, pode ser descriptografado com aplicativos como a faixa SSL feita por meio de um ataque Man in the Middle. A ferramenta mais popular para SSH para Windows é o Putty, que é um cliente SSH e Telnet, além de ser de código aberto (http://www.putty.org/).
  • O protocolo SMTP ou Simple mail transfer protocol é usado para a transmissão de emails. SMTP é um protocolo baseado em texto que funciona na conexão TCP e IP. Uma conexão SMTP consiste em três itens: MAIL para determinar um endereço de retorno, RCTP para conectar-se ao destinatário e DATA, que é o corpo da mensagem. Esses dados também consistem em um cabeçalho de mensagem para que funcione corretamente.
  • SNMP ou Simple network management protocol é um protocolo baseado em IP. O SNMP coleta informações sobre os endereços IP de várias máquinas de maneira consistente. Houve várias versões de protocolos SNMP, como SNMPv1, SNMPv2 e SNMPv3. Dispositivos como roteadores, comutadores, modems e servidores suportam o protocolo SNMP.

  1. O básico básico da camada de apresentação de rede

Essa camada converte ou realiza a tarefa de converter dados, como codificação de caracteres como Unicode ou UTF8, criptografia / descriptografia e compactação de dados entre um dispositivo de rede e um aplicativo de software. Poucos exemplos seriam de JSON, XML, HTML, CSS e muitos mais. Essa camada é mais útil ao fazer transações seguras, como a banca e transferir dinheiro para dar conta dos dados, precisa ser criptografada e descriptografada em movimento. Essa camada também é responsável pela conversão de formatos como o UTF8 para ASCII e coisas semelhantes. Embora a criptografia e a descriptografia possam ser feitas por outras camadas do aplicativo ou da camada de sessão, cada uma tem seu próprio conjunto de desvantagens e é por isso que essa camada cuida disso. Atualmente, a maioria dos aplicativos não diferencia a camada de aplicação e a de apresentação e é considerada a mesma ao codificar e transmitir dados pela rede.

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  1. O básico básico da camada de sessão de rede

Na rede, a camada de sessão é responsável pela abertura, fechamento e gerenciamento de uma sessão para um aplicativo de usuário final. Esta sessão pode incluir várias solicitações e respostas que ocorrem dentro do software. Se ocorrer uma desconexão ou se houver perda de pacotes, o protocolo IP da camada de sessão OSI tenta recuperar a conectividade e, se não o fizer, tenta fechar totalmente e abrir uma nova conexão. Pode ser uma operação full ou half duplex. Essa camada também lida com a combinação de pacotes e a classificação na ordem correta. Por exemplo, quando você baixa algo do Bit torrent, você vê os pacotes serem baixados, mas eles não são sincronizados. Essa camada de sessão combina pacotes de diferentes fluxos e permite que seja sincronizada corretamente.

  1. O básico básico da camada de transporte de rede

A camada de transporte é aquela que se comunica com a camada de aplicação para transferir dados para os hosts apropriados. Os dois protocolos mais importantes usados ​​em quase todos os lugares nas camadas de transporte são os protocolos TCP e UDP. No entanto, as conexões TCP (Transmission Control Protocol) são mais confiáveis ​​quando comparadas às conexões UDP (User Datagram Protocol). Ambos têm seu próprio conjunto de prós e contras e são usados ​​conforme sua exigência.

O Protocolo de Controle de Transmissão distribui os dados recebidos da camada de aplicação em blocos de dados de tamanho específico e depois transfere esses pacotes parte por parte para a rede. Ele primeiro reconhece os pacotes que recebe, solicita reconhecimentos para os pacotes enviados e, em seguida, define o tempo limite da resposta para retransmitir qualquer pacote, se o reconhecimento não for recebido antes que o tempo limite expire. Essa é a principal razão pela qual essa conexão é considerada confiável, pois cuida para que todos os pacotes transmitidos sejam recebidos pelo host oposto. Esse protocolo é usado principalmente ao baixar e carregar arquivos grandes, pois a perda de pacotes pode resultar em corrupção nos dados carregados ou baixados.

O Protocolo de Datagrama do Usuário, por outro lado, é muito mais simples, mas não confiável, do que o Protocolo de Controle de Transmissão. No UDP, não há reconhecimento de dados enviados ou recebidos de e para o host. Portanto, há grandes chances de quedas e vazamentos de pacotes. Esta é a principal razão pela qual o UDP não é usado onde a transmissão de dados de qualidade é necessária e, portanto, é considerada não confiável. Esse tipo de protocolo é usado principalmente no YouTube ou no Vimeo durante a transmissão de um vídeo, pois algumas quedas de pacotes não prejudicam a experiência do usuário.

  1. O básico básico da camada de rede de rede

Essa camada específica também é conhecida como Camada da Internet. Essa camada é responsável pelo roteamento de dados através de redes e o protocolo IP é usado para diferenciar os endereços. O ICMP mais popular e o IFMP são usados ​​nessa camada. O ICMP ou Internet Control Message Protocol que é usado no comando ping para verificar se o host está ativo ou inativo é usado aqui. O ICMP é um dos protocolos mais importantes do conjunto de protocolos IP. O ICMP também é usado para enviar mensagens de erro pela rede sobre se um host está inoperante ou não está respondendo ou se está disponível apenas através do recurso wake on Lan e coisas semelhantes.

  1. O básico básico da camada de enlace de dados de rede

Essa camada fornece os drivers para diferentes dispositivos presentes no sistema operacional e é também conhecida como camada de interface de rede. Esses drivers são da NIC ou da placa de interface de rede presente no sistema. As placas de rede, juntamente com os drivers de dispositivo configurados corretamente, são responsáveis ​​pela comunicação e transferência de dados nas redes. Sem uma placa de interface de rede, a comunicação não é possível. Esses dados são transferidos sem fio através de roteadores e Wi-Fi ou através de cabos como o cabo com fio cruzado ou o RJ-45. Os protocolos usados ​​para transferir dados aqui são o ARP (Address Resolution Protocol) e o PPP, isto é, protocolo ponto a ponto.

  1. O básico básico da camada física de rede

A camada Física é uma camada superior no modelo OSI de rede de computadores. Essa camada geralmente consiste no hardware de rede. Devido à variedade de dispositivos de rede disponíveis no mercado, essa é provavelmente a camada de rede mais complexa da arquitetura OSI. O trabalho dessa camada é transferir bits brutos sobre o hardware físico através dos nós de conexão. Essa camada geralmente consiste em hardware como o hardware sem fio, ou seja, o Wi-Fi, os cabos, os conectores, as placas de interface de rede e muito mais.

O básico básico de portas de rede, endereços IP e endereços MAC

Noções básicas de rede sem fio Agora que você sabe como a conectividade básica da Internet funciona, vamos dar uma olhada na parte mais importante de como os pacotes encontram o caminho para os hosts adequados. Pense neste endereço IP, portas e no endereço Mac como o endereço físico padrão de uma pessoa. Por exemplo, digamos que a pessoa que o Sr. Smith tenha como Endereço 21, New Wing Tower, High Roller Street. Então, aqui o MAC ID é a New Wing Tower, que é o nome do edifício ou a sociedade que nunca muda. A High Roller Street é a área ou o endereço da rua que é o Endereço IP aqui. Como existem várias ruas para chegar a um destino, isso é semelhante a um endereço IP, pois o endereço IP pode mudar dependendo do DHCP da rede. E, finalmente, a porta é o número da sala que, no nosso caso, é 21. Todo esse cenário funciona assim. Digamos, por exemplo, que você esteja prestes a receber uma transportadora no seu endereço acima, mas se você fornecer o número do quarto errado, o transportador poderá chegar a uma sala que esteja fechada ou que nem esteja lá. Da mesma forma, se um número de porta incorreto for fornecido ao pacote recebido, o pacote poderá nem chegar ao endereço, o motivo é que a outra porta pode ser fechada por um firewall ou ela já está ocupada com alguma outra conectividade de pacote em andamento.

Compreender os idiomas das redes não é tão difícil. Leva apenas uma pessoa disposta a cavar mais fundo e pronta para sujar as mãos. Estes são apenas os princípios básicos da rede. Você pode realmente aprender em detalhes lendo sobre a transmissão de pacotes e como a conectividade ocorre lendo os métodos SYN e ACK que não mencionei aqui. Considere aprender um livro do CCNA, que realmente cobrirá todos os aspectos da rede.

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Desenvolvimento de software