День 1: Основи мережі — Виклик 90 днів DevOps

текст перекладу

Перед тим як зануритись у DevOps, давайте спершу розберемо деякі важливі поняття мережі.

1. Що таке Інтернет і як він працює?

Ми використовуємо Інтернет вже роками, але чи коли-небудь замислювались ви, як він насправді працює? 🤔 Давайте розвіємо цей міф!

Інтернет з’єднує мільярди пристроїв по всьому світу, використовуючи багато рівневу систему:

• Рівень 1: Це основні постачальники, які володіють величезними мережами волоконно-оптичних кабелів (включаючи підводні 🌊!) для з’єднання континентів. Вони інвестують мільярди, щоб зберігати світ з’єднаним.
• Рівень 2: Ці компанії орендують пропускну здатність у постачальників рівня 1 і діють як регіональні розподілювачі. Наприклад, подумайте про національних інтернет-постачальників, таких як BT або Comcast.
• Рівень 3: Це місцеві ISP (Internet Service Providers), які надають Інтернет для фізичних осіб та бізнесів через мобільні тарифи або послуги домашнього Wi-Fi.

Аналогія: Уявіть собі глобальну поштову систему. Рівень 1 — це міжнародні вантажоперевізники, що транспортують вантажі через країни 🌍. Рівень 2 обробляє регіональний розподіл, наприклад DHL або FedEx, а рівень 3 — це ваша місцева пошта, яка доставляє пакети до вашого дверного порогу 📦.

2. Моделі OSI та TCP/IP

Коли ми говоримо про те, як працює Інтернет, ми часто згадуємо дві моделі: OSI (Open Systems Interconnection) та TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

https://neosnetworks.com/resources/blog/what-is-osi-model/

Модель OSI — Теоретичний підхід

Модель OSI — це, як схема того, як передається дані через мережу. Вона складається з семи рівнів, кожен з яких має свою конкретну роль:

1. Рівень застосунків: Це те, з чим взаємодіє користувач (наприклад, ваш браузер).
2. Рівень представлення: Перетворює дані у читабельний формат (наприклад, кодування або шифрування).
3. Рівень сесії: Керує сесіями між пристроями (наприклад, початок/кінець з’єднання).
4. Рівень транспорту: Забезпечує доставку даних (за допомогою TCP/UDP).
5. Мережевий рівень: Призначає унікальні адреси (IP) для ідентифікації пристроїв.
6. Рівень каналу передачі даних: Керує безпосередніми з’єднаннями між пристроями в одній мережі.
7. Фізичний рівень: Відповідає за фактичне обладнання (кабелі та комутатори).

Аналогія: Уявіть пару в різних країнах, яка спілкується через листи.

• Рівень застосунків: Хлопець пише лист (дані).
• Рівень представлення: Лист написаний мовою, яку вони обидва розуміють.
• Рівень сесії: Дівчина відкриває поштову скриньку (сесія почалася) і закриває її після того, як прочитає лист (сесія завершена).
• Рівень транспорту: Забезпечує доставку листа без втрат.
• Мережевий рівень: Конверт має їх унікальні адреси (IP).
• Рівень каналу передачі даних: Поштар гарантує, що лист потрапить до правильної місцевої адреси.
• Фізичний рівень: Дороги та транспортні засоби для транспортування листа.

Модель TCP/IP — Практичний підхід

У реальному світі Інтернет використовує модель TCP/IP, яка спрощує модель OSI до чотирьох рівнів:

https://www.techtarget.com/searchnetworking/definition/TCP-IP

Рівень застосунків: Об'єднує рівні застосунків, представлення та сесії з OSI.
текст перекладу

Протоколи, такі як HTTP, FTP та SSH, працюють на цьому рівні.

Наприклад: Коли ви переглядаєте вебсайт, HTTP забезпечує правильне завантаження сторінки.

Рівень транспорту: Використовує TCP або UDP.

• TCP: Як перегляд відео на YouTube — дані буферизуються, що забезпечує відсутність втрат пакетів.

Наприклад: (Як перегляд відео “як стати експертом з Kubernetes за один день” на YouTube — це не відбудеться, але насолоджуйтесь “магією” 😉).

• UDP: Як пряма трансляція — дані надсилаються в реальному часі, але можуть виникнути затримки, якщо зв'язок поганий.

Наприклад: (Ви знаєте той епічний геймінг-стрім, який ви дивитесь, але ваш улюблений геймер починає лагати, бо його Wi-Fi вирішив “зламатися”? Так ось, це UDP 🤷).

Інтернет-слой: Призначає унікальні IP-адреси пристроям для маршрутизації даних.

Наприклад: Як надати свою домашню адресу Amazon, щоб посилка знайшла вас.

Слой мережевого інтерфейсу: Відповідає за фізичні з'єднання та порти.

Наприклад: Ваш роутер — це як порт, що з'єднує кораблі (пакети даних) з Інтернетом. 🌐

3. Що таке IP та MAC адреси?

MAC-адреса (Media Access Control): Фізична адреса, яку пристрій отримує від виробника.

Приклад: Уявіть комп'ютерний клас у школі, де всі ПК підключені до мережі. Коли ваш пристрій має проблеми, IT-фахівець запитує вашу MAC-адресу, щоб ідентифікувати конкретну машину.

Примітка: MAC-адреси не змінюються при перезавантаженні системи.

IP-адреса (Internet Protocol): Динамічна адреса, яка призначається вашому пристрою при підключенні до мережі. Вона змінюється в залежності від мережі, до якої ви підключаєтесь.

Приклад: Якщо ви перемикаєтесь з домашнього Wi-Fi на Wi-Fi кафе, ваш пристрій отримає нову IP-адресу.

4. Що таке маршрутизатори, фаєрволи та комутатори?

Маршрутизатор: Пристрій, який підключає Інтернет до вашого дому.

Приклад: Коли ви підключаєтесь до Wi-Fi, ваш ISP встановлює маршрутизатор для підключення вашого дому до Інтернету.

Фаєрвол: Уявіть його як охоронця, який блокує несанкціонований доступ до вашої мережі.

Приклад: Як на вході в клуб, де лише авторизовані гості можуть пройти.

Комутатор: Пристрій, який використовується для підключення кількох пристроїв в одній локальній мережі.

Приклад: У комп'ютерних класах школи прямокутний короб з численними підключеними кабелями — це комутатор, який забезпечує можливість всім комп'ютерам ділитися однією мережею.

5. Кейс: Як компанія використовує мережеві інструменти

Візьмемо Netflix як приклад:

1. IP-адреса: Netflix призначає IP-адресу для ідентифікації вашого місцезнаходження і надання локалізованого контенту (наприклад, контенту, який ви не можете переглянути через ліцензійні обмеження 🙄).
2. Маршрутизатори та комутатори: Netflix використовує дата-центри по всьому світу з маршрутизаторами та комутаторами, що забезпечують плавний потік даних.
3. Фаєрволи: Фаєрволи Netflix захищають їх сервери від несанкціонованого доступу, забезпечуючи безпеку вашого акаунту.
4. TCP: Коли ви дивитесь фільм, TCP забезпечує, що контент буферизується без втрати якості.

UDP: Коли ви дивитесь пряму трансляцію, наприклад WWE SMACKDOWN 💪, UDP використовується для передачі даних в реальному часі, але можуть бути затримки, якщо з'єднання погане.

Це лише початок нашого 90 днів DevOps виклику. В наступних постах ми детальніше розглянемо мережеві концепції для DevOps.

Що ви думаєте про ці основи мережі? Дайте знати в коментарях!

Перекладено з: Day 1: Networking Basics — 90 Days of DevOps Challenge