Η ουσία της δικτύωσης: Μάθετε για την ορολογία, τις διεπαφές και τα πρωτόκολλα

Εισαγωγή

Στον σύγχρονο κόσμο της τεχνολογίας, η εις βάθος γνώση του πώς η δικτύωση λειτουργεί έχει γίνει απαίτηση. Εάν ασχολείστε με τη διαχείριση διακομιστών, τότε σίγουρα πρέπει να γνωρίζετε πώς λειτουργεί. Η λεπτομερής γνώση των εσωτερικών λειτουργιών της υπηρεσίας σας θα σας βοηθήσει να διατηρήσετε τις υπηρεσίες σας σε τάξη. Θα σας βοηθήσει να εφαρμόσετε τις καλύτερες λύσεις και να διατηρήσετε την ομαλή λειτουργία των συνδέσεών σας.

Ο στόχος αυτού του οδηγού είναι να σας εξοπλίσει με τις απαραίτητες γνώσεις που χρειάζεστε για να πλοηγηθείτε στον κόσμο της δικτύωσης. Αυτό περιλαμβάνει την πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ορολογία, καθώς και τις θεμελιώδεις έννοιες που χρησιμοποιούνται στη δικτύωση. Η γνώση των διαφόρων στοιχείων της θα σας βοηθήσει να προλάβετε και να εντοπίσετε προβλήματα το συντομότερο δυνατό. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να τα αντιμετωπίσετε γρήγορα και να εξασφαλίσετε τον ελάχιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας.

Είτε διαχειρίζεστε αυτήν τη στιγμή έναν διακομιστή είτε θα το κάνετε στο μέλλον, χρησιμοποιήστε αυτό το σεμινάριο ως κατευθυντήρια γραμμή. Μάθετε τα στοιχεία και τα χαρακτηριστικά προτού εμβαθύνετε στις λειτουργίες του διακομιστή σας. Εδώ θα βρείτε τις βασικές λεπτομέρειες της δικτύωσης και της διαχείρισης διακομιστών. Ας ξεκινήσουμε!

Οι πιο κοινοί όροι δικτύωσης

Προτού εμβαθύνετε στα επίπεδα και τα στοιχεία, πρέπει να κατανοήσετε τη γλώσσα που θα χρησιμοποιείτε σε αυτό το περιβάλλον. Υπάρχουν πολλοί όροι που θα σας φανούν οικείοι σε αυτήν τη λίστα. Αυτοί χρησιμοποιούνται από οποιονδήποτε από εμάς σε καθημερινή βάση, αλλά οι περισσότεροι από εμάς δεν γνωρίζουμε στην πραγματικότητα τι σημαίνουν. Θα σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε αυτούς τους βασικούς όρους στο πλαίσιο των διακομιστών και της δικτύωσης. Αυτό θα κάνει πολλές από τις διαδικασίες σας πιο εύκολες στην παρακολούθηση και την κατανόηση. Θα συνεχίσουμε να χρησιμοποιούμε αυτούς τους όρους και να τους εξηγούμε περαιτέρω καθώς προχωράμε στον οδηγό.

• Σύνδεση

Ένα δίκτυο είναι ένας ιστός στοιχείων που συνδέονται με διάφορες συνδέσεις. Αλλά τι σημαίνει αυτό στο πλαίσιο της δικτύωσης;

Μια σύνδεση στη δικτύωση αποτελεί δεδομένα ή πληροφορίες που ταξιδεύουν μέσω του δικτύου. Πρέπει πραγματικά να δημιουργήσετε μια σύνδεση προτού μεταφέρετε δεδομένα μεταξύ δύο σημείων στο δίκτυο. Το πρωτόκολλο του περιβάλλοντος καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο δημιουργείτε αυτήν τη σύνδεση. Όταν τελειώσετε με τη μεταφορά δεδομένων, μπορείτε να κλείσετε τη σύνδεση.

• Πακέτο

Καλώς ορίσατε στις θεμελιώδεις μονάδες ενός δικτύου: τα πακέτα. Φανταστείτε αν τα δεδομένα σας ήταν υλικό αγαθό· θα έπρεπε να τα οργανώσετε σε διάφορα πακέτα για να μπορέσετε να τα στείλετε σε άλλη τοποθεσία με ασφάλεια. Ομοίως, ακόμη και σε ένα ψηφιακό δίκτυο, τα δεδομένα σας πρέπει να τοποθετηθούν σε πακέτα πριν από τη μεταφορά. Αυτό χωρίζει τα δεδομένα σας σε διακριτά κομμάτια για να διευκολύνει την επικοινωνία εντός του δικτύου.

Ένα πακέτο δεδομένων αποτελείται συνήθως από δύο κύρια μέρη. Έχετε το τμήμα της κεφαλίδας και το κύριο τμήμα. Το τμήμα της κεφαλίδας προηγείται του κυρίου σώματος του πακέτου. Περιέχει πληροφορίες σχετικά με το πακέτο και τις ιδιαιτερότητές του. Για παράδειγμα, μπορεί να περιέχει την πηγή του πακέτου, τον προορισμό του, τις χρονικές σημάνσεις που έχει, τα άλματα δικτύου και διάφορες άλλες λεπτομέρειες.

Το κύριο μέρος του πακέτου αποτελεί, όπως αναμένεται, τα πραγματικά δεδομένα. Ονομάζεται επίσης σώμα ή ωφέλιμο φορτίο, και είναι οι πληροφορίες που θέλετε να μεταφέρετε σε ένα άλλο σημείο του δικτύου.

• Διεπαφή

Όταν σκέφτεστε μια διεπαφή, σκέφτεστε κάτι παρόμοιο με έναν πίνακα ελέγχου. Είναι η πλατφόρμα με την οποία μπορείτε να αλληλεπιδράσετε για να ελέγξετε τις υπόλοιπες λειτουργίες. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον, η διεπαφή σας μπορεί να είναι εικονική ή φυσική. Η πρόσβαση σε μια εικονική ή ψηφιακή διεπαφή γίνεται μέσω λογισμικού. Μια φυσική διεπαφή θα σχετίζεται με μια φυσική συσκευή ή κάποιο υλικό. Μπορείτε να τροποποιήσετε, να αλλάξετε και να ελέγξετε το δίκτυό σας χρησιμοποιώντας τη συγκεκριμένη διεπαφή που σχετίζεται με αυτό.

• LAN

Οι περισσότεροι από εμάς έχουμε πιθανώς ακούσει τους όρους LAN και WAN ακούγεται αρκετά συχνά. Αλλά γνωρίζατε ότι το LAN σημαίνει Local Area Network; Μπορείτε να καταλάβετε τον τρόπο λειτουργίας του από την ονομασία του. Ένα Local Area Network περιορίζει τα δεδομένα σας μόνο στον τοπικό κύκλο. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα στο LAN σας δεν είναι προσβάσιμα από το υπόλοιπο διαδίκτυο. Παραμένουν εντός των ορίων που έχετε θέσει, όπως το δίκτυο του σπιτιού ή του γραφείου σας.

• WAN

Από την άλλη πλευρά, το WAN σημαίνει Wide Area Network. Όπως πιθανώς μπορείτε ήδη να καταλάβετε, αυτό το δίκτυο καλύπτει μεγαλύτερο εύρος. Αυτά τα δίκτυα είναι συνήθως μεγάλα, εκτείνονται σε μεγάλες αποστάσεις, αναφερόμενα συχνά σε ολόκληρο το διαδίκτυο. Επομένως, εάν η διεπαφή σας είναι συνδεδεμένη στο WAN, μπορείτε να έχετε πρόσβαση σε αυτήν χρησιμοποιώντας το διαδίκτυο.

• Πρωτόκολλο

Σκεφτείτε το πρωτόκολλο ως το εγχειρίδιο οδηγιών του βιβλίου κανόνων. Ορίζει όλους τους κανόνες και τα πρότυπα που πρέπει να τηρούν όλα τα στοιχεία στο δεδομένο δίκτυο. Περιέχει τη γλώσσα που χρησιμοποιεί το σύστημα για να επικοινωνεί εσωτερικά. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούνται στη δικτύωση, όπως το UDP, το IP και το HTTP. Ορισμένα είναι χαμηλού επιπέδου, ενώ άλλα είναι επιπέδου εφαρμογής. Θα εξερευνήσουμε τον κόσμο των πρωτοκόλλων δικτύωσης λεπτομερώς αργότερα σε αυτόν τον οδηγό.

• Θύρα

Η θύρα σε ένα μηχάνημα είναι μια διεύθυνση. Αυτή η θύρα είναι συνήθως συνδεδεμένη με ένα μέρος του λογισμικού. Ο στόχος μιας θύρας είναι να επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ του διακομιστή σας και πολλαπλών ειδών εφαρμογών.

• Firewall

Εάν έχετε χρησιμοποιήσει ποτέ υπολογιστή, πιθανότατα έχετε ακούσει ή έχετε δει ένα αναδυόμενο παράθυρο για ένα firewall. Ένα firewall είναι ένα πρόγραμμα που παρέχει ασφάλεια στο σύστημά σας. Το κάνει αυτό περιορίζοντας και παρακολουθώντας την κίνηση που εισέρχεται και εξέρχεται από το σύστημά σας. Όταν μιλάμε για firewalls για διακομιστές, είναι ένα πρόγραμμα που αποφασίζει ποια κίνηση θα πρέπει να μπορεί να εισέρχεται και να εξέρχεται από τον διακομιστή σας. Για να το κάνει αυτό, σας επιτρέπει να διαμορφώσετε ορισμένους κανόνες. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους κανόνες, μπορείτε να προσδιορίσετε ποια θύρα θα πρέπει να μπορεί να στέλνει και να λαμβάνει κίνηση από τον διακομιστή σας. Μπορείτε επίσης να αποκλείσετε ορισμένες θύρες για να αποτρέψετε την επικοινωνία μεταξύ αυτών και του διακομιστή σας.

Μπορείτε να ρίξετε μια ματιά στους οδηγούς μας για να ξεκινήσετε με τη διαμόρφωση και τη χρήση firewalls:

• Τα βασικά του UFW: Εκμάθηση των βασικών εντολών Firewall
• Ρύθμιση ενός Firewall με το FirewallD στο CentOS 7
• Προβολή και διαγραφή κανόνων Firewall Iptables

• NAT

Το NAT σημαίνει Network Address Translation. Θα βρείτε το NAT σε φυσικά LAN όπου χρησιμοποιείται για την κατεύθυνση αιτημάτων από συγκεκριμένες διευθύνσεις IP στους σχετικούς διακομιστές. Παρακολουθεί τους backend διακομιστές στο LAN και μεταφράζει τα εισερχόμενα αιτήματα για την εκτέση ακριβούς δρομολόγησης.

• VPN

Το VPN σημαίνει Virtual Private Network. Ένα VPN είναι ένα ψηφιακό εργαλείο που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για ασφάλεια και ιδιωτικότητα. Κρύβει τη διεύθυνση IP σας και προστατεύει τα πακέτα δεδομένων σας από χάκερ και αδιάκριτα βλέμματα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να συνδέσετε με ασφάλεια ξεχωριστά LAN και απομακρυσμένα συστήματα μέσω του διαδικτύου.

Ξεκινήστε με τη ρύθμιση συνδέσεων VPN με τους οδηγούς μας:

• Ένας οδηγός βήμα προς βήμα: Σύνδεση δικτύου VPN στην υποδομή CloudSigma
• Λειτουργήστε τον δικό σας διακομιστή VPN στο Docker με το OpenVPN Access Server
• Ρύθμιση του OpenVPN στο Ubuntu 18.04

Αυτές ήταν μερικές από τις πιο βασικές και συχνά χρησιμοποιούμενες ορολογίες στον κόσμο της δικτύωσης. Φυσικά, δεν είμαστε σε θέση να καλύψουμε τα πάντα σε αυτή τη λίστα. Αλλά θα συνεχίσετε να μαθαίνετε καθώς εμβαθνούμε στα επίπεδα και τα πρωτόκολλα δικτύου. Χρησιμοποιήστε αυτούς τους όρους ως τη βάση πάνω στην οποία θα οικοδομήσετε τις επόμενες γνώσεις σας για τα συστήματα δικτύωσης.

Τα διάφορα επίπεδα δικτύου

Τώρα που γνωρίζουμε τι σημαίνουν ορισμένοι από τους όρους, μπορούμε να προχωρήσουμε στην οργάνωση ενός δικτύου. Οι συνδέσεις σε ένα δεδομένο δίκτυο μπορούν να θεωρηθούν ως μια οριζόντια ιεραρχία. Κάθε επίπεδο περιλαμβάνει τεχνολογία και πρωτόκολλα που αφαιρούν τα ακατέργαστα δεδομένα για να κάνουν την επικοινωνία απλούστερη για τον χρήστη και την εφαρμογή. Ο στόχος είναι να μειωθεί ο χρόνος και η προσπάθεια που χρειάζεστε για να αναπτύξετε νέα πρωτόκολλα για το χειρισμό διαφορετικών τύπων κίνησης.

Υπάρχουν διαφορετικά μοντέλα όσον αφορά τα επίπεδα στη δικτύωση, όπως θα δείτε παρακάτω. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το μοντέλο, η διαδρομή των δεδομένων είναι η ίδια. Τα δεδομένα ξεκινούν από την κορυφή της διαδρομής καθώς τα στέλνετε από το μηχάνημά σας. Περνούν μέσα από τα διάφορα επίπεδα. Στο τέλος της διαδρομής, μεταφέρονται σε ένα άλλο μηχάνημα. Στο άλλο μηχάνημα, θα ταξιδέψουν προς τα πάνω μέσα από όλα τα επίπεδα. Κάθε επίπεδο εσωκλείει τα δεδομένα που λαμβάνει από το προηγούμενο επίπεδο για να βοηθήσει το επόμενο στη σειρά στη διαχείριση των δεδομένων.

Εδώ, θα συζητήσουμε δύο τύπους μοντέλων για τα επίπεδα δικτύωσης: το μοντέλο OSI και το μοντέλο TCP/IP:

Μοντέλο OSI

Το μοντέλο OSI σημαίνει Open Systems Interconnect. Υπάρχουν επτά διαφορετικά επίπεδα που συνθέτουν αυτό το μοντέλο:

• Εφαρμογή

Αυτό είναι το εξωτερικό επίπεδο με το οποίο ο χρήστης, ή εσείς, θα αλληλεπιδράσετε περισσότερο. Μέσω του επιπέδου εφαρμογής, θα μπορείτε να παρακολουθείτε καθώς και να διαμορφώνετε. Θα σας παρέχει πληροφορίες σχετικά με την επικοινωνία δικτύου, τη διαθεσιμότητα πόρων και τον συγχρονισμό δεδομένων.

• Παρουσίαση

Αυτό το επίπεδο φροντίζει για πολλά πράγματα, συμπεριλαμβανομένης της χαρτογράφησης πόρων, της μετάφρασης δεδομένων και της δημιουργίας πλαισίου. Το επίπεδο παρουσίασης λαμβάνει τα δεδομένα από τα χαμηλότερα επίπεδα και τα μετατρέπει σε μια μορφή που το επίπεδο εφαρμογής μπορεί να κατανοήσει.

• Συνεδρία

Το επίπεδο συνεδρίας είναι υπεύθυνο για τη σύνδεση στο δίκτυο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό το επίπεδο για να δημιουργήσετε νέες συνδέσεις, να καταστρέψετε αυτές που δεν χρειάζεστε ή απλώς να διατηρήσετε τις τρέχουσες συνδέσεις.

• Μεταφορά

Η δουλειά του επιπέδου μεταφοράς είναι να παρέχει στα επόμενα επίπεδα αξιόπιστες συνδέσεις. Διασφαλίζει την αξιοπιστία της σύνδεσης επαληθεύοντας την ακεραιότητα των δεδομένων που λαμβάνει και στέλνει. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να ελέγξει αν τα δεδομένα που έστειλε στα επόμενα επίπεδα έφτασαν ακέραια χωρίς καμία απώλεια ή ζημιά. Σε περίπτωση που κάποια δεδομένα χάθηκαν στη μέση της μεταφοράς, αυτό το επίπεδο έχει τη δυνατότητα να τα ξαναστείλει.

• Δίκτυο

Το επίπεδο δικτύου λειτουργεί για να παρέχει δρομολόγηση στα δεδομένα. Αντιστοιχεί μεταξύ των διαφόρων κόμβων που αποτελούν το δίκτυο και λέει στα δεδομένα πού να πάνε χρησιμοποιώντας διευθύνσεις για τους υπολογιστές. Όχι μόνο αυτό, αλλά το επίπεδο δικτύου χωρίζει τα δεδομένα σε μικρότερα μηνύματα για εύκολη μεταφορά μεταξύ των κόμβων. Τα μηνύματα συντάσσονται και συναρμολογούνται με ακρίβεια όταν φτάσουν στον προορισμό.

• Ζεύξη Δεδομένων

Το επίπεδο ζεύξης δεδομένων είναι υπεύθυνο για τη διατήρηση μιας σταθερής και αξιόπιστης σύνδεσης μεταξύ των κόμβων στο δίκτυο. Λειτουργεί με φυσικές συνδέσεις για τη δημιουργία και τη διατήρηση των συνδέσμων μεταξύ των συσκευών.

• Φυσικό

Τέλος, το φυσικό επίπεδο λειτουργεί με τις φυσικές, απτές συσκευές μεταξύ των οποίων υπάρχουν οι συνδέσεις. Αυτό το επίπεδο περιλαμβάνει τόσο το υλικό όσο και το λογισμικό που χρησιμοποιεί.

Μοντέλο TCP/IP

Το δεύτερο μοντέλο είναι το μοντέλο TCP/IP. Γνωστό και ως IP ή η σουίτα Internet Protocol, αυτό είναι ένα πολύ δημοφιλές μοντέλο δικτύωσης. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι ένα συγκριτικά πιο αφηρημένο και ευέλικτο μοντέλο επιπέδων. Η ρευστότητά του το καθιστά ευκολότερο στην εφαρμογή.

Έχει μόνο τέσσερα επίπεδα σε αντίθεση με τα επτά επίπεδα του μοντέλου OSI. Όπως θα δείτε παρακάτω, πολλά από αυτά τα επίπεδα είναι παρόμοια με μερικά από αυτά που συναντώνται στη μέθοδο επιπέδων OSI.

• Εφαρμογή

Εδώ, η δουλειά του επιπέδου εφαρμογής είναι να δημιουργεί δεδομένα καθώς και να τα μεταφέρει. Οι επιμέρους εφαρμογές βρίσκονται σε απομακρυσμένους διακομιστές. Κάθε μία από τις εφαρμογές φαίνεται να λειτουργεί τοπικά για τον χρήστη. Το επίπεδο εφαρμογής δημιουργεί τα δεδομένα χρήστη και στη συνέχεια τα μεταδίδει μεταξύ των διαφόρων εφαρμογών.

• Μεταφορά

Το επίπεδο μεταφοράς χρησιμεύει στη μεσολάβηση της επικοινωνίας εντός του συστήματος. Και πάλι, εδώ είναι που οι θύρες γίνονται σχετικές. Το επίπεδο μεταφοράς χρησιμοποιεί τις θύρες για να δημιουργήσει μη αξιόπιστες και αξιόπιστες συνδέσεις μεταξύ των διαφορετικών υπηρεσιών στο δίκτυο. Ο τύπος της σύνδεσης που δημιουργείτε εξαρτάται από τον τύπο του πρωτοκόλλου που χρησιμοποιείτε.

• Διαδίκτυο

Σε αυτό το σημείο το μοντέλο IP διαφέρει από το μοντέλο επιπέδων OSI. Το επίπεδο διαδικτύου σε αυτή τη μέθοδο είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση δεδομένων μεταξύ των κόμβων. Δεν ασχολείται με τη σύνδεση. Αντίθετα, χρησιμοποιεί απλώς τη γνώση σχετικά με τα τελικά σημεία σύνδεσης για να μεταφέρει τα δεδομένα. Αναγνωρίζει την πηγή και τον προορισμό μέσω διευθύνσεων IP.

• Σύνδεσμος

Τέλος, το επίπεδο συνδέσμου είναι αυτό που δίνει στα απομακρυσμένα συστήματα την ταυτότητά τους. Καθορίζει τη δυνατότητα διευθυνσιοδότησης του τοπικού δικτύου και των κόμβων που το αποτελούν. Αυτό είναι που στη συνέχεια επιτρέπει στο επίπεδο διαδικτύου να μεταδίδει δεδομένα.

Διεπαφές Δικτύου

Αφού μάθετε την ορολογία και τα βασικά των επιπέδων δικτύωσης, μπορείτε να προχωρήσετε στις διεπαφές. Όπως όλοι καταλαβαίνουμε, οι διεπαφές είναι βασικά σημεία επικοινωνίας. Οι περισσότεροι διακομιστές έχουν μία διεπαφή για κάθε κάρτα Ethernet ή ασύρματου διαδικτύου. Μπορείτε να διαμορφώσετε τη διεπαφή με βάση τις προτιμήσεις και τις απαιτήσεις σας. Κάθε διεπαφή στο δίκτυό σας θα έχει μια αντίστοιχη συσκευή δικτύωσης. Αυτή η συσκευή μπορεί να είναι εικονική ή φυσική.

Μία από τις εικονικές διεπαφές δικτύου που ρυθμίζει ο διακομιστής είναι η διεπαφή loopback ή localhost. Τα περισσότερα από τα εργαλεία σας θα αναφέρονται σε αυτήν ως διεπαφή 'lo'. Η δουλειά αυτής της διεπαφής είναι να συνδέει τις εφαρμογές και τις διεργασίες σε διάφορους υπολογιστές.

Μια άλλη διεπαφή που θα έχετε στο σύστημά σας είναι για την εξυπηρέτηση της κίνησης προς το διαδίκτυο. Αυτή συνήθως ρυθμίζεται από τον διαχειριστή. Μπορεί επίσης να χρειαστείτε μια διεπαφή για ένα LAN ή ένα ιδιωτικό δίκτυο.

Πρωτόκολλα για Μετάδοση Δεδομένων

Το τελευταίο πράγμα που χρειάζεστε για να ολοκληρώσετε τη βασική σας εκπαίδευση σχετικά με τη δικτύωση είναι τα πρωτόκολλα. Τα πρωτόκολλα είναι αυτά που ορίζουν τις λειτουργίες μέσα σε ένα σύστημα και κάνουν ένα δίκτυο να λειτουργεί. Τα πρωτόκολλα τοποθετούνται σε επίπεδα το ένα πάνω στο άλλο και τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω όλων αυτών.

Στη συνέχεια, θα συζητήσουμε μερικά από τα πιο κοινά πρωτόκολλα που μπορεί να χρησιμοποιήσετε ή να ακούσετε. Ο στόχος είναι να κατανοήσουμε τι τα διαφοροποιεί και γιατί είναι σημαντικά για ορισμένες διεργασίες.

• Έλεγχος Πρόσβασης Μέσου

Για να ξεκινήσουμε, θα αρχίσουμε με ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας που λειτουργεί στο επίπεδο συνδέσμου. Το πρωτόκολλο ελέγχου πρόσβασης μέσου μάς βοηθά να διαφοροποιήσουμε τις διάφορες συσκευές μέσω μιας διεύθυνσης. Η διεύθυνση Media Access Control ή MAC καθορίζει την ταυτότητα μιας δεδομένης συσκευής.

Κάθε συσκευή λαμβάνει τη διεύθυνση MAC της κατά την κατασκευή της και είναι εντελώς μοναδική. Ως αποτέλεσμα, το δίκτυο μπορεί να διακρίνει κάθε συσκευή στο διαδίκτυο χρησιμοποιώντας τη διεύθυνση MAC. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και αν το λογισμικό αλλάξει το όνομα της συσκευής, το δίκτυο θα εξακολουθεί να αναγνωρίζει το υλικό.

• IP

Το πρωτόκολλο IP είναι ένα από τα πιο δημοφιλή πρωτόκολλα στη δικτύωση. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι ένα από τα πρωτόκολλα που λειτουργούν το διαδίκτυο. Όλοι γνωρίζουμε ότι οι ψηφιακές μας συσκευές έχουν μοναδικές “διευθύνσεις IP”. Ανήκοντας στο επίπεδο διαδικτύου στο μοντέλο IP/TCP, το πρωτόκολλο IP έχει πολλές διαφορετικές υλοποιήσεις. Πιο συχνά, βλέπουμε το IPv4 και το IPv6. Το τελευταίο είναι μια πιο βελτιωμένη έκδοση του IPv4.

Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί το πρωτόκολλο IP είναι ότι δημιουργεί πολλαπλές διαδρομές για τη δημιουργία μιας σύνδεσης με έναν μοναδικό προορισμό. Αυτό συμβαίνει επειδή υποθέτει ένα μη αξιόπιστο δίκτυο όταν η κίνηση διασχίζει δίκτυα. Το πρωτόκολλο μπορεί να αλλάζει δυναμικά μεταξύ των διαδρομών.

• ICMP

Το ICMP σημαίνει internet control message protocol. Αυτό είναι ένα πρωτόκολλο που είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για διαγνωστικά εργαλεία δικτύου όπως το ping και το traceroute. Το ICMP μπορεί να υποδείξει σφάλματα και διαθεσιμότητα στέλνοντας μηνύματα μεταξύ συσκευών. Το πρωτόκολλο μεταδίδει πακέτα όταν άλλα πακέτα δεδομένων στο δίκτυο αντιμετωπίζουν κάποιο πρόβλημα στη διαδρομή τους. Το ICMP ανιχνεύει το σφάλμα στη μετάδοση.

• TCP

Το TCP σημαίνει transmission control protocol. Ανήκοντας στο επίπεδο μεταφοράς του μοντέλου επιπέδων IP/TCP, το TCP εμπλέκεται στη συσκευασία και τη μετάδοση δεδομένων. Είναι ένα από τα πιο κρίσιμα πρωτόκολλα που διέπουν το διαδίκτυό μας.

Πριν ασχοληθεί με τη μεταφορά δεδομένων, το πρωτόκολλο πρέπει να δημιουργήσει μια σύνδεση. Για να το κάνει αυτό, το TCP χρησιμοποιεί μια χειραψία τριών κατευθύνσεων (three-way handshake). Εδώ, δύο τελικά σημεία στη γραμμή επικοινωνίας πρέπει να αποδεχτούν το αίτημα και να διασφαλίσουν μια αξιόπιστη σύνδεση για τη μετάδοση δεδομένων.

Εκτελεί μια ποικιλία λειτουργιών στο δίκτυο. Αρχικά, εσωκλείει τα δεδομένα σε πακέτα και τα μεταφέρει μέσω των σχετικών συνδέσεων. Δεύτερον, το TCP ελέγχει για σφάλματα στο σύστημα. Όχι μόνο αυτό, αλλά είναι επίσης ικανό να συναρμολογεί πακέτα δεδομένων για το επίπεδο εφαρμογής. Μόλις τα δεδομένα φτάσουν στον προορισμό, το TCP τα καταστρέφει χρησιμοποιώντας μια χειραψία τεσσάρων κατευθύνσεων (four-way handshake).

• UDP

Το UDP σημαίνει user datagram protocol. Πολλοί άνθρωποι το χρησιμοποιούν συχνά σε συνδυασμό με το TCP, καθώς χρησιμοποιείται επίσης στο επίπεδο μεταφοράς. Αυτό που το διαφοροποιεί από το τελευταίο είναι ότι δημιουργεί μια μη αξιόπιστη σύνδεση. Μια μη αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων σημαίνει ότι το πρωτόκολλο δεν επαληθεύει εάν τα δεδομένα έχουν ληφθεί με ασφάλεια στο άλλο άκρο της σύνδεσης.

Ίσως αναρωτιέστε γιατί να χρησιμοποιήσει κανείς μη αξιόπιστες συνδέσεις αντί για αξιόπιστες συνδέσεις έτσι κι αλλιώς; Υπάρχουν, ωστόσο, πολλές χρήσιμες εφαρμογές της μη αξιόπιστης μεταφοράς δεδομένων, όπως αυτή που παρέχει το UDP. Για παράδειγμα, οι άνθρωποι εφαρμόζουν το UDP σε εφαρμογές όπου ο χρόνος είναι ζωτικής σημασίας. Αντί να περιμένει επιβεβαίωση ότι τα δεδομένα έχουν ληφθεί, το σύστημα απλώς στέλνει τα δεδομένα από την πλευρά του. Γι' αυτό θα βρείτε τη χρήση του σε πράγματα όπως τα παιχνίδια και το VOIP.

• HTTP

Το HTTP σημαίνει hypertext transfer protocol. Θα πρέπει να είστε εξοικειωμένοι με αυτό το πρωτόκολλο, δεδομένου ότι όλοι οι ιστότοποι ξεκινούν με αυτά τα τέσσερα γράμματα. Υλοποιημένο στο επίπεδο εφαρμογής, το HTTP ορίζει λειτουργίες που βοηθούν το σύστημά σας να αναγνωρίσει τι ζητά ο χρήστης.

Για παράδειγμα, ορισμένες από τις λειτουργίες περιλαμβάνουν τις GET, POST και DELETE. Κάθε μία από αυτές αλληλεπιδρά με τα δεδομένα διαφορετικά, εκτελώντας την ενέργεια που υποδηλώνει το όνομα. Ως εκ τούτου, το HTTP ευθύνεται για την επικοινωνία του συστήματός σας με ή στο διαδίκτυο.

• FTP

Το FTP σημαίνει file transfer protocol. Επίσης υλοποιημένο στο επίπεδο εφαρμογής, αυτό το πρωτόκολλο είναι υπεύθυνο για τη μεταφορά αρχείων μεταξύ κεντρικών υπολογιστών. Αν και είναι σημαντικό να θυμάστε ότι αυτό δεν είναι ένα ασφαλές πρωτόκολλο. Γι' αυτό χρησιμοποιείται κυρίως σε δημόσια περιβάλλοντα.

• DNS

Το DNS σημαίνει domain name system. Ένα άλλο πρωτόκολλο του επιπέδου εφαρμογής που σας επιτρέπει να ονομάζετε εύκολα τους πόρους σας στο διαδίκτυο. Τα ονόματα είναι φιλικά προς τον χρήστη και συνδέουν τον τομέα με τη διεύθυνση IP, ώστε να μπορείτε να έχετε πρόσβαση σε αυτόν με ευκολία.

• SSH

Το SSH είναι ένα πρωτόκολλο του επιπέδου εφαρμογής που σημαίνει secure shell. Όπως υποδηλώνει το όνομά του, είναι ένα κρυπτογραφημένο πρωτόκολλο από άκρο σε άκρο. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να κάνετε τις συνδέσεις με τον απομακρυσμένο διακομιστή ασφαλέστερες. Είναι ένα πανταχού παρόν πρωτόκολλο, επομένως πολλές πρόσθετες τεχνολογίες είναι χτισμένες γύρω από αυτό.

Επιπλέον, ακολουθούν αναλυτικοί οδηγοί για την υλοποίηση του πρωτοκόλλου SSH:

• Διαμόρφωση του Linux διακομιστή σας για χρήση ελέγχου ταυτότητας με βάση κλειδιά SSH
• Πώς να χρησιμοποιήσετε το SSH για να συνδεθείτε σε έναν απομακρυσμένο διακομιστή στο Ubuntu
• Αυτόματη εισαγωγή κλειδιών SSH στους Cloud διακομιστές σας χρησιμοποιώντας αυτό το απλό Bash Script

Συμπέρασμα

Τέλος, είστε πλέον εξοικειωμένοι με τα βασικά της δικτύωσης. Η εκ των προτέρων αναθεώρηση της ορολογίας θα κάνει την εμπειρία σας ευκολότερη. Για να μην αναφέρουμε ότι θα σας δώσει την ευκαιρία να μεγιστοποιήσετε τις δυνατότητες του διακομιστή σας. Αυτό συμβαίνει επειδή γνωρίζετε τα στοιχεία και τις συνδέσεις που επιτρέπουν την επικοινωνία εντός του συστήματος. Χρησιμοποιήστε αυτή τη γνώση ως θεμέλιο για να ξεκινήσετε στον κόσμο των λειτουργιών δικτύου.

Καλή υπολογιστική!