Базові поняття комп’ютерних мереж
Терміни, скорочення, призначення та практичне застосування
Комп’ютерні мережі є основою сучасної IT-інфраструктури: від домашніх мереж до дата-центрів і хмарних платформ. Для коректної роботи, адміністрування та захисту мереж необхідно чітко розуміти базові поняття, протоколи та принципи взаємодії пристроїв.
1. Адресація та ідентифікація в мережі
IP-адреса (Internet Protocol Address)
IP-адреса — це логічний унікальний ідентифікатор пристрою в мережі.
Для чого використовується:
-
ідентифікація пристроїв;
-
маршрутизація трафіку;
-
встановлення мережевих з’єднань.
Типи IP-адрес:
-
IPv4 — 32 біти (
192.168.1.1) -
IPv6 — 128 біт (
2001:db8::1)
Класифікація:
-
Public IP — доступ з інтернету
-
Private IP — внутрішні мережі
-
Static IP — фіксована адреса
-
Dynamic IP — видається автоматично (DHCP)
MAC-адреса (Media Access Control)
MAC-адреса — це фізична адреса мережевого інтерфейсу.
Для чого використовується:
-
ідентифікація пристроїв у локальній мережі;
-
комутація трафіку на рівні L2;
-
фільтрація доступу (MAC filtering).
Формат: AA:BB:CC:DD:EE:FF
Subnet / Маска підмережі
Визначає межі мережі та кількість доступних хостів.
Для чого використовується:
-
логічне розділення мереж;
-
оптимізація маршрутизації;
-
зменшення broadcast-трафіку.
Приклад:
-
IP:
192.168.1.10 -
Mask:
255.255.255.0або/24
Gateway (Шлюз)
Шлюз — це вузол, через який трафік виходить за межі локальної мережі.
Для чого використовується:
-
доступ до інших мереж;
-
вихід у WAN / Internet.
2. MTU та параметри передачі даних
MTU (Maximum Transmission Unit)
MTU — максимальний розмір пакета, який може бути переданий без фрагментації.
Для чого використовується:
-
оптимізація продуктивності;
-
уникнення фрагментації пакетів;
-
стабільна робота VPN та тунелів.
Типові значення:
-
Ethernet —
1500 -
PPPoE —
1492 -
VPN (IPsec, WireGuard) —
1300–1420
Неправильний MTU → проблеми з сайтами, VPN, TLS.
3. Протоколи мережевої взаємодії
TCP (Transmission Control Protocol)
Надійний транспортний протокол.
Використовується для:
-
HTTP / HTTPS
-
SSH
-
FTP
-
Email
Гарантує доставку, порядок і цілісність даних.
UDP (User Datagram Protocol)
Швидкий, але ненадійний протокол.
Використовується для:
-
DNS
-
VoIP
-
стримінгу
-
онлайн-ігор
DNS (Domain Name System)
Система доменних імен.
Для чого використовується:
-
перетворення імен у IP-адреси;
-
балансування навантаження;
-
відмовостійкість сервісів.
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
Автоматично видає мережеві параметри.
Видає:
-
IP-адресу
-
маску
-
gateway
-
DNS
4. VPN та тунелювання
VPN (Virtual Private Network)
Технологія створення захищеного тунелю через публічні мережі.
Для чого використовується:
-
безпечний віддалений доступ;
-
об’єднання офісів;
-
шифрування трафіку;
-
приховування реальної IP-адреси.
Популярні VPN-протоколи:
-
IPsec
-
WireGuard
-
OpenVPN
-
L2TP
5. NAT, DMZ та сегментація
NAT (Network Address Translation)
Механізм трансляції IP-адрес.
Для чого використовується:
-
доступ у інтернет з приватних мереж;
-
економія IPv4-адрес;
-
приховування внутрішньої структури мережі.
Типи:
-
SNAT
-
DNAT (port forwarding)
-
Masquerade
DMZ (Demilitarized Zone)
Окремий сегмент для публічних сервісів.
Для чого використовується:
-
ізоляція серверів (Web, Mail, VPN);
-
зменшення ризику компрометації LAN.
VLAN (Virtual LAN)
Логічне розділення мережі незалежно від фізики.
Для чого використовується:
-
ізоляція відділів;
-
підвищення безпеки;
-
контроль трафіку.
6. Мережева безпека та атаки
Firewall
Система контролю доступу до мережі.
Функції:
-
фільтрація трафіку;
-
захист від атак;
-
контроль доступу.
Brute Force
Атака перебором облікових даних.
Мета: отримати несанкціонований доступ.
Захист:
-
firewall rules
-
rate-limit
-
2FA
-
VPN
DDoS
Перевантаження сервісу трафіком.
Мета: відмова в обслуговуванні.
Port Scanning
Сканування портів для виявлення сервісів.
7. Порти та сервіси
| Порт | Призначення |
|---|---|
| 22 | SSH |
| 53 | DNS |
| 80 | HTTP |
| 443 | HTTPS |
| 1194 | OpenVPN |
| 51820 | WireGuard |
8. Модель OSI
Для чого використовується:
спрощення проєктування, діагностики та навчання.
| Рівень | Опис |
|---|---|
| L1 | Фізичний |
| L2 | Канальний |
| L3 | Мережевий |
| L4 | Транспортний |
| L5–7 | Сеанс / Представлення / Додаток |