Sieć komputerowa odnosi się do praktyki łączenia dwóch lub więcej urządzeń komputerowych, tworząc infrastrukturę, w której mogą wymieniać dane, zasoby i oprogramowanie. Jest to podstawowa część cyberbezpieczeństwa i umiejętności informatycznych. W tym rozdziale omówimy pięć aspektów sieci komputerowych, w tym urządzenia sieciowe, typy sieci, protokoły sieciowe, adresy IP i model OSI.
Urządzenia sieciowe
Kilka urządzeń umożliwia i ułatwia komunikację między różnymi urządzeniami. Typowe urządzenia sieciowe obejmują:
- Koncentratory: urządzenia łączące ze sobą różne urządzenia, przesyłające pakiety danych do wszystkich urządzeń w sieci.
- Przełączniki: podobne do koncentratorów, ale przesyłają pakiety danych tylko do określonych urządzeń, zamiast nadawać do wszystkich.
- Routery: Urządzenia, które kierują pakiety danych między sieciami i zapewniają najlepszą ścieżkę dla pakietów danych do miejsca docelowego.
- Zapory sieciowe: urządzenia lub oprogramowanie, które monitorują i filtrują przychodzący i wychodzący ruch sieciowy, zezwalając na przekazywanie tylko autoryzowanych danych.
Typy sieci
Istnieją różne typy sieci w zależności od odległości, jaką pokonują, i liczby urządzeń, które łączą. Kilka typowych typów sieci to:
- Sieć osobista (PAN): Łączy urządzenia w obrębie indywidualnego obszaru roboczego, zwykle w zasięgu 10 metrów.
- Sieć lokalna (LAN): Obejmuje niewielki obszar geograficzny, taki jak dom lub biuro, łącząc wiele komputerów i innych urządzeń.
- Sieć rozległa (WAN): Obejmuje większy obszar geograficzny, łącząc różne sieci LAN, często przy użyciu dzierżawionych linii telekomunikacyjnych lub łączy bezprzewodowych.
- Wirtualna sieć prywatna (VPN): bezpieczna sieć utworzona w publicznym Internecie, szyfrująca przesyłane dane i ograniczająca dostęp tylko do autoryzowanych użytkowników.
Protokoły sieciowe
Protokoły to zestawy reguł regulujących komunikację między urządzeniami w sieci. Niektóre z najczęstszych protokołów obejmują:
- Transmission Control Protocol (TCP): Zapewnia niezawodną transmisję danych i ustanawia połączenia między urządzeniami.
- Protokół internetowy (IP): Ułatwia transmisję pakietów danych, przypisując unikalne adresy IP w celu identyfikacji urządzeń.
- Protokół UDP (User Datagram Protocol): Lekki, szybki, ale mniej niezawodny protokół w porównaniu z TCP, często używany do przesyłania strumieniowego i gier.
Adresy IP
Adres IP to unikalny identyfikator przypisany do każdego urządzenia w sieci. Istnieją dwa typy adresów IP:
- IPv4: Wykorzystuje 32-bitowy system adresowania, pozwalający na około 4,3 miliarda unikalnych adresów IP.
- IPv6: Używa 128-bitowego systemu adresowania, zapewniając znacznie większą liczbę dostępnych adresów IP.
Adresy IP można również sklasyfikować jako dynamiczne lub statyczne, w zależności od tego, czy zmieniają się w czasie, czy pozostają stałe dla urządzenia.
OSI Model
Model OSI (Open Systems Interconnection) to ramy koncepcyjne używane do zrozumienia i opisania interakcji różnych protokołów sieciowych. Dzieli funkcje sieciowe na siedem odrębnych warstw:
- Warstwa fizyczna: Dotyczy fizycznego połączenia między urządzeniami, w tym okablowania i sprzętu.
- Warstwa łącza danych: Obsługuje komunikację między sąsiednimi urządzeniami w tej samej sieci.
- Warstwa sieciowa: Identyfikuje najlepszą trasę dla pakietów danych i zarządza adresami IP.
- Warstwa transportowa: Zapewnia niezawodną transmisję danych, w tym sprawdzanie błędów i kontrolę przepływu.
- Warstwa sesji: Ustanawia, utrzymuje i kończy połączenia między aplikacjami na różnych urządzeniach.
- Warstwa prezentacji: Tłumaczy dane na format odpowiedni do transmisji między urządzeniami.
- Warstwa aplikacji: reprezentuje interfejs użytkownika, z którym aplikacje wchodzą w interakcje.
Opanowanie podstaw sieci komputerowych jest kluczem do zrozumienia i wdrożenia skutecznych środków bezpieczeństwa cybernetycznego. Ten rozdział obejmuje podstawowe koncepcje sieciowe, ale ważne jest, aby stale poszerzać swoją wiedzę w tej ciągle rozwijającej się dziedzinie.
Co to jest sieć?
Sieci to po prostu rzeczy połączone. Na przykład twój krąg przyjaźni: wszyscy jesteście połączeni z powodu podobnych zainteresowań, hobby, umiejętności i rodzajów.
Sieci można znaleźć we wszystkich dziedzinach życia:
- Miejski system transportu publicznego
- Infrastruktura, taka jak krajowa sieć elektroenergetyczna
- Spotkanie i powitanie sąsiadów
- Systemy pocztowe do wysyłania listów i paczek
Ale dokładniej, w informatyce sieć jest tą samą ideą, tylko rozproszoną na urządzenia technologiczne. Weźmy telefon jako przykład; Powodem, dla którego go masz, jest dostęp do rzeczy. Omówimy, w jaki sposób te urządzenia komunikują się ze sobą i jakie reguły za tym idą.
W informatyce sieć może być utworzona przez dowolne od 2 urządzeń do miliardów. Urządzenia te obejmują wszystko, od laptopa i telefonu po kamery bezpieczeństwa, sygnalizację świetlną, a nawet rolnictwo!
Sieci są zintegrowane z naszym codziennym życiem. Niezależnie od tego, czy chodzi o zbieranie danych o pogodzie, dostarczanie energii elektrycznej do domów, czy nawet określanie, kto ma pierwszeństwo przejazdu na drodze. Ponieważ sieci są tak osadzone we współczesnym świecie, sieci są niezbędną koncepcją do zrozumienia w cyberbezpieczeństwie.
Weźmy poniższy schemat jako przykład, Alice, Bob i Jim utworzyli swoją sieć! Przejdziemy do tego nieco później.
Sieci mają różne kształty i rozmiary, co jest czymś, co również omówimy w tym module.
