Первая заповедь

Первая часть http://shop-archive.ru/aways/pikabu.ru/story/kompyuternaya_bezgramotnost_lokalnay...

Судя по комментариям, статья "зашла". Значит продолжаем.

Дискламер. Для специалистов - не ругайтесь, я специально стараюсь упростить информацию, чтобы подать ее языком, понятным сантехнику и трактористу. Некоторые вещи теряются, недосказываются... Иначе просто не хватит места и статья получится скучной.

0. Дополню по комментариям из первой части.

Витая пара это аналоговая среда. По ней передается цифровая информация в виде прямоугольных импульсов. Чем выше скорость, тем больше передаваемый сигнал начинает походить на синусоиду. Фронты нарастания и спада сигнала никуда не делись. Чем лучше качество оборудования, тем меньше шансов неправильно перевести синусоиду в прямоугольник. Меньше помех, меньше отказов.

Почему пара витая? Полезная информация это разница потенциалов между проводниками. В случае телефонной "лапши" электропомеха со стороны наводит в одном проводнике ЭДС выше, чем в другом. В случае витой пары наводки одинаковы и помеха нам не так страшна.

Экранирование. В обычном патч-корде 4 пары. 2 для передачи сигнала, 2 не используются (про PoE помню). Не используются - заземлены - экранируют помехи. Не так, как внешний экран, но тоже весьма заметно.

Почему иногда экранированная пара хуже? Возьмем пример. Точка заземления - устройство - витая пара - устройство - точка заземления. Большая кольцевая антенна. Второй точки заземления может не быть, тогда помеха пойдет по экрану витой пары с наводками на линии данных. Экран витой пары должен быть заземлен с одной стороны. Не с двух! Выбор стороны зависит от конкретной ситуации. Обычно это середина. Устройство - патч-панель с землей - устройство. Если мы соединяем два здания - к выбору заземления нужно подходить после исследования качества заземления в обоих зданиях и уровней помех.

1. TTL и MTU. Расшифровка - Time-to-Live и Maximal Transferred Unit. Время жизни пакета и его максимальный размер. Поехали разбираться.

10.0.0.1 - мой домашний роутер, 192.168.2.1 - рабочий роутер. Между ними VPN. 192.168.2.190 - компьютер на работе. ya.ru - сайт яндекса.

Для начала рассмотрим TTL. Изначально мой пакет пинга получил 64 очка здоровья. Проходя каждый узел сети он теряет по 1 очку здоровья. Иногда узел может поменять TTL пакета, на примере рабочий роутер резко взбодрил мой пакет и выдал ему еще 64 очка здоровья. Итого 62+64 = 126. В случае Яндекса пакет прошел 18 узлов и потерял 18 очков здоровья. Зачем это нужно? Ну самое простое - заблудившиеся пакеты не должны забивать сеть. Пакет долго гуляет по сети, теряет очки здоровья, умирает. Мы получаем потерю пакета - узел недоступен. Бывает, что поковыряв настройки роутера можно достучаться до далеких узлов. Поднимаем TTL и упираемся в MTU...

Каждый пакет, пересылаемый через Интернет, помимо полезной информации содержит некоторые служебные поля. Адрес назначения, адрес источника... Представьте, что это письмо в конверте. Вы подписали конверт, отнесли на почту. Письмо весит 50 грамм, конверт 1 грамм. Итого 51 грамм. По тарифам почты это письмо, бандероль это все что выше 100 грамм. Окей, мы прошли, у нас меньше. Почта нашего района пакует наше письмо в конверт, адрес назначения - сортировочный узел города. Адрес отправителя - почта района. Вес 52 грамма. Почта города так же пакует в конвертик и отправляет на почту страны. 53 грамма. Потом международная сортировка, транзитные страны, таможни... Если наше письмо в итоге стало тяжелее 100 грамм - все, это бандероль. Не пролезло. Уничтожается. Пакет потерян. Вот так странно работает интернет. Значение MTU обычно 1400-1500 байт, что означает передаваемый разом пакет в 1024 байта.

Но можно же порезать пакет пополам? Можно. Но не всегда. Защищенные протоколы SSL (https), VPN, потоковое вещание не допускают фрагментацию пакетов.

Чем это грозит обычному пользователю? Сайт mysite.com работает по http, но не работает по https. Или https://mysite.com работает у Пети, но не работает у Васи, который сидит за соседним столом.

Вкратце. Чем на пути нашего конверта меньше транзитных узлов, тем быстрее и надежнее работает интернет. Пример:

ping taobao.cn

Обмен пакетами с taobao.cn [140.205.220.96] с 32 байтами данных:

Превышен интервал ожидания для запроса.

Превышен интервал ожидания для запроса.

Превышен интервал ожидания для запроса.

Ответ от 140.205.220.96: число байт=32 время=375мс TTL=87

Статистика Ping для 140.205.220.96:

Пакетов: отправлено = 4, получено = 1, потеряно = 3

(75% потерь)

Приблизительное время приема-передачи в мс:

Минимальное = 375мсек, Максимальное = 375 мсек, Среднее = 375 мсек

Сайт далеко, часть пакетов пошла по длинному пути и не дошла. Один нашел путь покороче и прошел.

2. Роутер и "главный коммутатор". Вот не хотел я на модель OSI уходить. Ну вообще никак. Но походу придется. Для начала разберем обычный роутер. Он состоит из 4х функциональных частей (иногда 5ти и более).

Первое - собстна роутер. Процессор и микропрограммное обеспечение функциональности NAT, DHCP и DNS. Эта часть имеет один вход и один выход. На вход подаем интернет, на выход подключаем внутреннюю сеть.

Второй блок - коммутатор. У него несколько входов. Все равнозначны. И немного мозгов, если это честный коммутатор (switch), а не галимый тройник (hub). Мозги нужны, чтобы запомнить на каком входе какой адрес клиента. Или адреса. От роутера приходит пакет, свич смотрит его заголовок и выпихивает пакет сразу в нужный выход. Хаб так не умеет, он выпихнет пакет всем, а вы там сами разбирайтесь ваше это или нет.

Третий блок это WiFi. Пакет до клиента шифруется, устанавливается связь с клиентом на уровне радиоканала, пакет уходит. Тут свой процессор, свое ПО, свои заморочки.

Четвертый блок это веб-морда, samba и веб-приложения. В роутер можно воткнуть флешку, ее будут видеть все компьютеры. Роутер может качать торренты. Роутер может гнать музыку широковещалкой. Роутер может поднимать VPN.

Почему я называю коммутатор главным? Возьмем простейшую сеть. Роутер - 2 коммутатора в 2х комнатах - 10 клиентов (по 5 в комнате). Компьютеры не общаются между собой (обзор сети отключен). Все пакеты идут только через роутер наружу. Каждый коммутатор в комнате хранит 5 адресов своих клиентов и адрес роутера. Роутер в свою очередь хранит у себя все компьютеры. Тоесть априори требует больше памяти и ресурсов. Если адрес компьютера не найден в таблице роутинга - отправляется широковещательный запрос, это мешает другим клиентам и отнимает время.

В случае домашнего и SOHO оборудования пластиковая коробочка и блок питания делают невыгодным делать все эти устройства отдельно. Делают роутеры все-в-одном. С процессором роутинга, вайфаем, веб-службами, серверами samba, torrent, печати, преферансом и профурсетками. Клиент уже сам если ему нужно что-то там выключит. В случае серьезной сети это все собирается из отдельных железок. Так проще собирать, настраивать, резервировать и обслуживать.

3. Еще не вскипели? Тогда пара слов про VPN. Сначала вопрос - зачем это мне? Работа такая, ага.

У меня есть домашний роутер. Два канал интернета. Есть несколько "рабочих" роутеров по всему городу. Конторы, которые я обслуживаю. Рабочие роутеры подключаются к моему домашнему по основному или резервному каналу. Итого я имею дома логическую сеть из нескольких сегментов. Не вставая с удобного кресла я могу по внутренней сети получить доступ к любом компьютеру/принтеру любой конторы. Если мне нужен цветной принтер формата A0 - вот он. Напечатал, позвонил, бумажку отложили, приехал, забрал. У меня один склад дистрибутивов. Из любой конторы я могу в него залезть и взять что надо. Если у кого-то сломался комп (нужно переставлять систему) - до выезда из дома на компьютер соседа заливается нужное ПО. Приехал, поставил систему, поставил ПО, вуаля.

Обычные пользователи контор одинаково эффективно просиживают штаны как дома, так и в офисе. Дружный женский коллектив бугалтерии не имеет времени на сплетни. Они работают. Одна в Бутово, другая в Печатниках. Обсуждать уборщицу и секретаршу шефа невозможно, время на дорогу не теряется. Крутой менеджер Вася одинаково эффективно работает даже из Турции. Главное чтобы инет был.

Для простого пользователя VPN это собственный уютный мирок, которой доступен везде. Помимо этого VPN решает некоторые другие проблемы, как то блокировка сайтов в России (а я не в России, я виртуально уже в Финляндии, хехе).

Более подробный рассказ про VPN невозможен без краткого введения в проблемы безопасности. Поэтому я оставлю это до следующего раза. Если будет интересно...

Навеяно очередным клиентом, говносетью, эпичной безграмотностью и пробитым рукой литсом...

Вобщем, типовая ситуация. Есть небольшой офис. Есть провайдер. Неплохой. Есть претензия - инет очень плохо работает. Выезжаем и ох...ваем. Сам офис просто феерически крут - роутеры Эппл, техника Эппл (правда с паленой виндой максималкой, но всепонтынаместе). Чтобы затянуть интригу расскажу со слов заказчика. Приходит мальчик от провайдера, показывает 100 мбит по тестам. Уходит а у нас ничего не работает, сайты по полчаса открываются.

Нюанс первый - мальчик приходил вечером, когда почти никого не было. Нюанс второй - провайдер действительно давал стольник. Ладно, открываю спидтест, смотрим. Скорость начинает от 1мбита и к концу теста подтягивается до 50. Диагноз мне уже понятен, но делаю контрольный в голову. С машины, где по словам инет ваще не пашет, делаю tracert. Ну и обнаруживаю 5 роутеров...

Вот вам схема построения сети от "эффективных менеджеров". Первый роутер после провайдера ставим самый дешевый - его же не видно. В него втыкаем второй, уже понтовый. В него еще один и так далее по всему офису цепочкой. Вуаля. Все работает. И работало бы дальше, пусть не так быстро, но каждый из офиса ставит торрент, слушает музычку из вконтактика, ставит всякие виджеты новостей, погоды, чатики и прочую интернет-завязанную хню.

Ну вы уже поняли - первый роутер захлебнулся. Клиенту было предложено нормально развести сеть (звездой) с установкой ведущего роутера серьезной производительности и перевода всех эппл-роутеров режим точек доступа. Отказался. Захотел поменять просто входной роутер. От этого уже отказался я - без нормальной структуры сети я не гарантирую результат и получать претензии не хочу.

А пока мы ждем развития истории, поговорим про IP-адреса. И вообще небольшой ликбез про сетевые технологии.

Первое. Качество сети это не это:

(картинка из инета) В обоих случаях сеть будет работать одинаково. Если в процессе перекладки кабеля не менять структуру и схему сети. Меди пофигу в какое кольцо ее сворачивать, сигнал цифровой, или есть или нет.

Чтобы понять, как строить нормальную сеть, придется разъяснить несколько технологий.

0. localhost. Это не технология, это просто вводное понятие. Каждый человек определяет себя местоимением Я. Я ем, я поел. Так же и компьютер определяет себя именем (доменом) localhost и IP-адресом 127.0.0.1. Даже если у вас нет сетевых карт эти домен/адрес компьютер поймет. Это Я вашего компьютера.

"В чате:

ОНО:Пипл,дайте IP какого-нибудь лоха!!

Кто-то:127.0.0.1

ОНО:-Щас он сдохнет!!!!

****ОНО вышло из чата."

1. NAT-трансляция. Страшно-непонятная штука. Сложно объяснить клиенту, что это она проклятая виновата в тормозном инете и без нее никак не обойтись. Ее нужно оптимизировать.

Объяснение на пальцах. Есть дом, все жильцы которого не могут из него выйти. Есть консьерж Вася. Если жильцам что-то нужно, они идут к Васе, дают ему задания. Он их записывает в тетрадку (таблица NAT-трансляции), идет на улицу, достает все по списку и раздает жильцам по тетрадке.

Откуда такая необходимость? Давным-давно, когда интернет был маленьким, для адресации приняли IPv4 вида 255.255.255.255. Тоесть фактически в сети может быть не более 4 294 967 296 устройств. 4 миллиарда. Типа дохрена подумали создатели и отслюнявили крупным университетам по подсети 255.0.0.0 (тоесть 16 711 680 адресов). А Китаю (который тогда вообще компьютеров не имел) с барского плеча выдали 255.255.0.0 (65536 адресов).

Сразу прошу не искать опровержений - цифры точные я не помню, пруфы искать лень, но именно такое вот деление адресов было на заре интернета.

Если загуглить nat translation table мы увидим кучу непонятных блок-схем с вагоном циферок. Сложна... Васю вспомните. Все остальное это детали и нюансы. Вот пара нормальных картинок:

Тетрадка Васи внизу. И как видят "дом" продавцы магазина:

Вася в розовом, жители в синем. Проще картинок я не нашел. Сложнее не нужно.

2. DNS. Нормальный человек вообще не понимает все эти циферки. И не видит их никогда. Он видит yandex.ru и mail.ru.

Делай раз http://217.69.139.200

Делай два http://87.250.250.242

Второе это яндекс. Только не работает. Но честно, это оно.

Вся работа в интернете идет через циферки. Буковки придумали, чтобы людям было проще. Машинам они не нужны.

Что нужно знать про DNS. Публичные серверы. Нагуглите сами. Если у вас не работает http://mail.ru но работает http://217.69.139.200 - у вашего провайдера "упал DNS".

Несколько разных доменов могут указывать на один IP-адрес. Один и тот же домен может давать разные IP-адреса. Как и зачем - простому пользователю это особо и не нужно.

4. DHCP. Это самое простое. Служба, которая выдает каждому компьютеру адрес и следит, чтобы адреса были уникальными. Адреса раздаются из специальных диапазонов - 192.168.0.0-192.168.255.255, 10.0.0.0-10.255.255.255 и 172.16.0.0 172.31.255.255. Обращение к таким адресам в глобале невозможно - их там нет. До кучи DHCP выдает адрес шлюза (роутера) и DNS.

Теперь начнем разбор полетов.

Картинка стырена на compbegin.ru если что.

Вернемся в начало поста и поменяем на картинке Коммутатор на Роутер. Патамучто у коммутатора нет WiFi. Казалось бы все работает. Но в дополнение к Васе мы получаем Колю. Потом Петю, Лешу, Сережу, Олега... У каждого тетрадка. В нее нужно записать, по ней раздать. Вся производительность упирается в Васю. Если он работает медленно и тетрадка у него маленькая, то уже все равно как работают Петя и Коля и какие у них тетрадки. Поэтому если вам надо расширить сеть нужно приобретать два устройства - коммутатор и точку доступа. Или переводить второй роутер в режим точки доступа, порт WAN заклеивать, отключать DHCP.

Хорошая сеть должна выглядеть так:

Роутер - главный коммутатор - пул компьютеров и точек доступа WiFi - WiFi-клиенты.

При невозможности тащить гору проводов по этажам здания:

Роутер - главный коммутатор - вторичные коммутаторы - пулы компьютеров и точек доступа WiFi - WiFi-клиенты.

В случае роутер-после-роутера мы получим такую картинку:

Каждый сайт состоит из кучки кусочков - страница, картинки, сторонние ресурсы, скрипты. На каждый элемент пойдет отдельный запрос. Миллисекунды сливаются и мы получаем тормозной инет (в моем случае это VPN-тоннель, все нормально).

Самый страшный враг роутера - торрентокачалка. Если при простом скачивании большого файла мы делаем один запрос и начинаем получать информацию вагонами, то торренты делают тысячи запросов, часть вообще холостые (не дают информации), часть служебные, остальное выдает информацию чайными ложечками. Тетрадка Васи превращается из листочка в гроссбух на тысячи страниц. Поэтому в хорошей сети торрентов нет вообще, а если и есть - то один на всех. И это не админ такой противный, это так надо. Не ставьте сами себе торрент. Лучше админу пива принесите. Он сделает лучше и вам потом не прилетит по ушам.

На сегодня хватит. Если интересно, расскажу про VPN и вообще основы безопасности локальных сетей.