Liên kết mạng

Chào mừng bạn đến với Giới thiệu về Liên kết mạng

Trong phần giới thiệu này của hướng dẫn về mạng, bạn sẽ tìm hiểu và có thể:

mô tả mục đích và chức năng của các thiết bị mạng khác nhau
Chọn các thành phần cần thiết để đáp ứng một đặc điểm kỹ thuật mạng
sử dụng các mô hình TCP / IP OSI và các giao thức liên quan của chúng
mô tả hoạt động của OSI và TCP
phân biệt giữa LAN và WAN

Bắt đầu nào!

Liên kết mạng

Từ này, Internetworking , chắc chắn mang đến cho bạn nhiều thông tin. Tôi chắc chắn rằng người đầu tiên đi lên sẽ là Internet. Đúng! Internet cũng có thể thông qua Internetworking.

Trong cuộc sống hàng ngày của chúng tôi, liên kết mạng đã trở thành một phần của chúng tôi. Bạn chụp ảnh trên đường từ trường về nhà và cố gắng chia sẻ nó với bạn của bạn. Để làm điều đó, bạn sẽ cần kết nối với thiết bị bạn bè của mình, có thể là điện thoại, máy tính hoặc máy ảnh. Trước khi việc chuyển ảnh thực sự xảy ra, cần có một thỏa thuận giữa thiết bị của bạn và thiết bị của bạn bè. Các thiết bị phải có khả năng nói chuyện với nhau, để nói chuyện. Bằng cách đó, các thiết bị của bạn có thể chia sẻ thông tin, trong trường hợp này, bạn có thể gửi cho bạn của mình hình ảnh đó.

Liên kết mạng là sự kết hợp của các từ liên kết (cũng có nghĩa là "giữa") và kết nối mạng là thực hành kết nối mạng máy tính với các mạng khác thông qua việc sử dụng các cổng cung cấp một phương pháp chung để định tuyến các gói thông tin giữa các mạng. Hệ thống kết quả của các mạng được kết nối với nhau được gọi là mạng nội bộ, hoặc đơn giản là internet.

Xin đừng quái đản. Các thuật ngữ được sử dụng trong định nghĩa trên sẽ được giảng dạy và giải thích chi tiết trong suốt khóa học này.

Liên kết mạng trở nên rất quan trọng và đã phát triển theo cấp số nhân trong 15 năm qua. Liên kết mạng phải phát triển để có thể theo kịp sự gia tăng lớn về nhu cầu cơ bản của người dùng như chia sẻ dữ liệu và máy in cũng như các nhu cầu nâng cao hơn như hội nghị truyền hình.

Bây giờ, hãy xem xét cách các máy tính nói chuyện với nhau. Đó là một quá trình rất đơn giản và rất hấp dẫn.

Bây giờ, vui lòng tham khảo hình 1.1. Tên máy tính Rex sẽ giao tiếp với Edna như thế nào? Chà, hai máy tính đều nằm trên cùng một Mạng cục bộ. Tuy nhiên, Rexford, không thể gửi thứ gì đó cho Edna như thế. Điều đầu tiên Rexford sẽ phải làm là lấy địa chỉ Điều khiển truy cập phương tiện của Edna. Để làm gì? Nói một cách đơn giản, không có điều đó, Rexford không thể gửi bất cứ điều gì cho Edna. Đó là Media Access Control đảm bảo các cuộc hội thoại hoặc truyền dữ liệu chỉ xảy ra giữa các bên dự định. Và may mắn thay, ngày nay không có thiết bị mạng nào trên trái đất tồn tại mà không có Địa chỉ MAC.Trên thực tế, địa chỉ MAC giống như tên trong thế giới mạng. Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào bạn sẽ nhận được thư bài nếu bạn không có tên và tên của bạn là gì? Theo cách tương tự, các thiết bị mạng sử dụng MAC để biết chính xác thông tin cụ thể đến từ đâu và đến từ đâu.

Điểm hay của tất cả là, có Dịch vụ tên miền (DNS) để giúp phân giải tên máy chủ thành địa chỉ IP. Tuy nhiên, trong kịch bản hiển thị ở trên, vì Rexford và Edna ở trên cùng một mạng LAN, Rexford sẽ chỉ phát cho Edna hỏi cô về thông tin trong trường hợp DNS không cần thiết.

Phân đoạn mạng

Bất kể một mạng lớn như thế nào hoặc có vẻ như thế nào, nó đều được phân đoạn. Có các cấp độ trong các mạng. Mỗi cấp độ của mạng thực hiện các chức năng nhất định được dành riêng cho nó. Ngay cả khi các thiết bị khác ở các cấp độ khác nhau có thể thực hiện các công việc tương tự, các tác vụ như vậy vẫn tốt nhất dành cho các thiết bị chuyên dụng. Khi kết nối các máy tính với nhau hoặc kết nối mạng trong thời xa xưa, điều này thường xảy ra thông qua một thiết bị kết nối mạng được gọi là Hub. Hướng dẫn này sẽ không thực sự đi sâu vào Hub vì về cơ bản chúng không được sử dụng trong môi trường sản xuất rất tệ khi so sánh với các nhu cầu mạng ngày nay như tốc độ và bảo mật.

Với phân khúc, điều này xảy ra thông qua việc sử dụng các thiết bị như bộ định tuyến , bộ chuyển mạch và bộ chuyển mạch đa lớp

Trước khi chúng tôi đi vào các công việc và chức năng khác nhau của các thiết bị phân đoạn này, tôi sẽ muốn đưa ra các giải thích cơ bản về những điều này: Miền phát sóng và Miền va chạm

Phát sóng tên miền

Miền quảng bá là một phân chia hợp lý của mạng máy tính, trong đó tất cả các nút hoặc thiết bị hoặc máy tính có thể tiếp cận với nhau bằng cách phát ở lớp liên kết dữ liệu. Một miền quảng bá có thể nằm trong cùng một phân đoạn LAN hoặc nó có thể được bắc cầu đến các phân đoạn LAN khác.

Tôi chắc chắn bạn đã quen thuộc với từ này, để phát sóng. Chà, sẽ chẳng hại gì nếu bạn tìm ra trong một cuốn từ điển như en.wiktionary.org. Tuy nhiên, ý tưởng cơ bản đằng sau việc phát sóng là gửi một cái gì đó ra mà không bị hạn chế. Do đó, trong kết nối mạng, chúng tôi xem xét sự phân chia hợp lý (không theo nghĩa đen) của mạng, theo đó các thiết bị có thể gửi thông tin đến mọi thiết bị khác trong mạng để có Miền phát sóng.

Đừng ép bản thân quá nhiều để hiểu. Trong suốt hướng dẫn này, tính thực tế của nó sẽ trở về nhà và bạn chắc chắn sẽ thích bạn sẽ hiểu được bao nhiêu sự hiểu biết.

Va chạm tên miền

Miền va chạm là một phần của mạng nơi các gói dữ liệu có thể va chạm với nhau khi được gửi trên phương tiện dùng chung hoặc đặc biệt là các bộ lặp, khi sử dụng các phiên bản đầu tiên của Ethernet. Xung đột mạng xảy ra khi có nhiều hơn một thiết bị cố gắng gửi một gói trên một phân đoạn mạng cùng một lúc. Các va chạm được giải quyết bằng cách sử dụng nhiều nhà cung cấp với khả năng phát hiện va chạm trong đó các gói cạnh tranh bị loại bỏ và gửi lại cùng một lúc. Điều này trở thành một nguồn không hiệu quả trong mạng. Vui lòng xem Animation1.1.

Bây giờ chúng ta đã có một ý tưởng hợp lý về hai thuật ngữ cơ bản này trong mạng, hãy chuyển sang các chức năng cụ thể của các thiết bị mạng phân đoạn chính

Chuyển

Chà, không phải công tắc trên tường bật đèn trong phòng chúng tôi. Đây là một thiết bị mạng và đó là tên của nó. Một điều tất cả chúng ta nên lưu ý về Switch là, chúng không được sử dụng để tạo mạng nội bộ, tức là chúng không phá vỡ các miền phát theo mặc định. Thay vào đó, chúng được sử dụng trong một mạng để thêm chức năng vào mạng LAN. Mục đích cơ bản của nó là làm cho các kết nối Khu vực địa phương hoạt động tốt hơn - để tối ưu hóa hiệu suất và - cung cấp nhiều băng thông hơn cho người dùng mạng LAN.

Một tính năng hấp dẫn khác của Switch là chúng không chuyển tiếp các gói tới các mạng khác như các bộ định tuyến. Thay vào đó, họ chỉ chuyển khung từ cổng này sang cổng khác trong các mạng được chuyển đổi. Được rồi, bạn có thể nghĩ, "khung là gì?" Tôi sẽ nói với bạn nhiều hơn về họ trong chương này. Tôi hứa!

Bạn cũng cần biết rằng sự khác biệt giữa một công tắc và cầu anh em của nó chỉ là một số ít. Công tắc giống như cầu đa năng. Trong khi một công tắc sẽ có khoảng 24 cổng trên đó, một cây cầu sẽ chỉ có tối đa 4 cổng.

Khả năng của thiết bị chuyển mạch là rất nhiều. Trên thực tế, chúng phục vụ mục đích thực sự trong một mạng và phục vụ một mục đích sẽ rất khó xử lý bởi một trung tâm hoặc người anh em của nó, Bộ định tuyến.

Bộ định tuyến

Bộ định tuyến là một thiết bị chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa các mạng máy tính, tạo ra một mạng lưới lớp phủ. Một bộ định tuyến được kết nối với hai hoặc nhiều dòng dữ liệu từ các mạng khác nhau. Khi một gói dữ liệu xuất hiện trên một trong các dòng, bộ định tuyến sẽ đọc thông tin địa chỉ trong gói để xác định đích cuối cùng của nó. Sau đó, bằng cách sử dụng thông tin trong bảng định tuyến hoặc chính sách định tuyến, nó sẽ hướng gói tin đến mạng tiếp theo trên hành trình của nó. Bộ định tuyến thực hiện các chức năng "chỉ đạo giao thông" trên Internet. Một gói dữ liệu thường được chuyển tiếp từ bộ định tuyến này sang bộ định tuyến khác thông qua các mạng tạo thành mạng nội bộ cho đến khi đến được nút đích của nó.

Bộ định tuyến thực hiện một phần thiết yếu trong các mạng máy tính bằng cách phá vỡ các miền phát sóng. Điều này rất quan trọng vì khi máy chủ hoặc máy chủ gửi phát sóng mạng, mọi thiết bị trên mạng phải đọc và xử lý phát sóng đó. Tuy nhiên, khi giao diện của bộ định tuyến nhận được phát sóng như vậy, nó có thể phản hồi bằng cách cơ bản nói: "Cảm ơn nhưng không cảm ơn!" và sẽ chỉ loại bỏ phát sóng mà không chuyển tiếp đến các mạng khác.

Có hai lợi thế cơ bản của việc sử dụng bộ định tuyến và đó là:

Họ không chuyển tiếp phát theo mặc định.
Họ có thể lọc mạng dựa trên Lớp 3, tức là thông tin Lớp Mạng (ví dụ: địa chỉ IP)

Hơn nữa, các loại bộ định tuyến đạt được cùng chức năng trong một mạng như được liệt kê dưới đây:

Chuyển mạch gói
Lọc gói
Truyền thông mạng
Lựa chọn đường dẫn dữ liệu

Một điều chúng ta cũng cần lưu ý là, các bộ định tuyến theo một cách nào đó, các bộ chuyển mạch - vâng, Bộ chuyển mạch lớp 3. Chúng ta sẽ hiểu thêm về các Lớp trong hướng dẫn này. Chỉ cần giữ chặt.

Là quản trị viên, bạn có thể tự hỏi việc chuyển đổi để thay thế các trung tâm của bạn trong mạng. Vâng, bạn nên làm như vậy vì các thiết bị chuyển mạch sẽ phân chia mạng của bạn một cách thực sự và thực sự hợp lý. Nói về hiệu quả, bạn sẽ có nó. Tốc độ cũng sẽ không bị bỏ rơi. Cách tốt nhất để có lưu lượng truy cập đi qua mạng của bạn với độ trễ hoàn toàn hoặc không có độ trễ cao hoặc chi phí gia tăng cao là sử dụng các công tắc thay vì các trung tâm. Vì vậy, bạn thân mến của tôi, hãy thay thế các trung tâm của bạn bằng các thiết bị chuyển mạch và kết nối mạng doanh nghiệp của bạn sẽ không bao giờ giống nhau. Bằng cách có được các bộ định tuyến trong kiến trúc mạng của doanh nghiệp của bạn sẽ thực sự được đền đáp.

Mô hình liên kết mạng

Khi bắt đầu các mạng máy tính, chỉ các máy tính từ cùng một nhà sản xuất có thể giao tiếp. Vì vậy, một thiết bị từ công ty A khi được đặt trong mạng với các thiết bị từ công ty B sẽ chỉ là một mớ hỗn độn và không có thông tin liên lạc nào có thể được thiết lập. Vì vậy, một ví dụ điển hình là, các công ty hoặc chạy giải pháp DECnet hoặc giải pháp IBM. Trộn chúng sẽ là khởi đầu cho sự nhầm lẫn lẫn lộn giữa các thiết bị.

Tuy nhiên, vào cuối năm 1970, mô hình tham chiếu Liên kết hệ thống mở (OSI) đã được giới thiệu. Nó được giới thiệu bởiTổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) . Mục đích cơ bản của tiêu chuẩn hóa này là giúp các nhà cung cấp tạo ra các thiết bị và phần mềm mạng có thể tương tác dưới dạng giao thức để các mạng của nhà cung cấp khác nhau có thể hoạt động với nhau. Giống như hòa bình thế giới. nó có lẽ sẽ không bao giờ xảy ra hoàn toàn, nhưng nó vẫn là một mục tiêu tuyệt vời.

Mô hình OSI này về cơ bản là mô hình kiến trúc chính cho các mạng vì nó mô tả cách truyền thông tin từ một ứng dụng trên một máy tính thông qua phương tiện mạng đến một ứng dụng trên một máy tính khác. Và bằng cách phá vỡ quá trình giao tiếp này, nó được gọi là các lớp.

Phương pháp phân lớp

Một mô hình tham chiếu là một kế hoạch chi tiết khái niệm về cách truyền thông nên diễn ra. Nó giải quyết tất cả các quy trình cần thiết để giao tiếp hiệu quả và chia các quy trình này thành các nhóm logic được gọi là các lớp. Khi một hệ thống truyền thông được thiết kế theo cách này, nó được gọi là kiến trúc phân lớp.

Mỗi phần hoặc lớp trong hệ thống tiếp cận lớp có (các) chức năng cụ thể mà chúng thực hiện riêng biệt mà lớp trên cần hoạt động đúng. Rõ ràng sẽ rất nực cười khi Lớp ứng dụng hoạt động chính xác nếu lớp Mạng không hoạt động hoặc hoạt động kém. Do đó, sự phối hợp kết hợp của các lớp này mang lại kết quả tốt hơn và kỳ vọng được đáp ứng tối đa.

Cách tiếp cận Layered thực sự có ích. Nó giúp các nhà phát triển phần mềm tập trung vào việc xây dựng các ứng dụng và phần mềm của họ mà không phải lo lắng về việc phần mềm của họ sẽ giao tiếp qua internet như thế nào hoặc phần mềm của họ sẽ chia sẻ dữ liệu với các thiết bị khác như thế nào. Ngoài ra, mỗi lập trình viên hoặc nhà phát triển phần mềm sẽ phải lập trình một cơ chế giao tiếp riêng biệt liên quan đến các giao thức và bất cứ điều gì sẽ làm cho giao tiếp dữ liệu giữa thiết bị của anh ta và các thiết bị khác trên networ hoạt động. Tuy nhiên, đó không phải là trường hợp vì các nhà phát triển quan tâm đến phần mềm của họ và cách tiếp cận phân lớp thực hiện phần còn lại. Nhưng, lưu ý rằng, nhà phát triển phần mềm sẽ phải đảm bảo phần mềm của mình phù hợp với mô hình OSI là tiêu chuẩn quốc tế. Nếu không, phần mềm của anh ta sẽ chỉ là phần mềm trên trái đất không thể giao tiếp với các thiết bị khác.