10 вопросов · зачёт от 8

Проверим, как устроена сеть?

Вопросы и варианты меняются при каждом прохождении. Если правильных ответов несколько — это будет указано.

Режим

Вопрос 1 из 10 0 ✓

От сигнала до приложения

Обучение по модели OSI

Сначала пойми задачу каждого уровня, затем свяжи её с адресами, устройствами и протоколами. Открывай уровни по порядку — от L1 к L7.

Главная логика диагностики: если сеть не работает, проверяй снизу вверх: питание и Link → VLAN и MAC → IP и маршрут → TCP/UDP → приложение.

OSI и TCP/IP: как они соотносятся

L7ПрикладнойApplication TCP/IP

L6ПредставленияApplication TCP/IP

L5СеансовыйApplication TCP/IP

L4ТранспортныйTransport

L3СетевойInternet

L2КанальныйNetwork Access

L1ФизическийNetwork Access

При отправке данные проходят L7 → L1 и получают заголовки: данные → сегмент → пакет → кадр → биты. На приёме процесс идёт обратно.

Уровни модели

L1Физический уровеньСигнал, среда, разъёмы, оптика и SFP⌄

L1 превращает нули и единицы в электрические, оптические или радиосигналы. Здесь ещё нет MAC и IP: уровень отвечает за то, чтобы сигнал физически дошёл между соседними устройствами.

PDUБиты

УстройстваКабель, SFP, репитер, медиаконвертер

ПроверяемLink, TX/RX, мощность, затухание

Типовые ошибкиОбрыв, грязь, перегиб, неверный модуль

На работе: если на SCALANCE нет Link — сначала питание, порт, патч-корд, полярность TX/RX, тип OS2/OM3 и совместимость SFP. До VLAN и IP пока не доходим.

L2Канальный уровеньEthernet, MAC, VLAN и коммутация⌄

L2 доставляет Ethernet-кадры внутри одного широковещательного домена. Коммутатор изучает Source MAC на входящем порту и ищет Destination MAC в своей таблице.

PDUКадр

АдресMAC, 48 бит

УстройстваBridge, L2-коммутатор

ТехнологииEthernet, VLAN, STP/RSTP, LACP, MRP

На работе: Link есть, но трафика нет — проверь VLAN порта, tagged/untagged, PVID, MAC-таблицу, блокировку STP/MRP и счётчики CRC.

L3Сетевой уровеньIPv4, подсети, ARP и маршрутизация⌄

L3 обеспечивает логическую адресацию и доставку пакетов между сетями. Маска определяет границу сети и хоста, а маршрутизатор выбирает следующий переход по самому длинному совпавшему префиксу.

PDUПакет

АдресIPv4/IPv6

УстройстваМаршрутизатор, L3-коммутатор

ПротоколыIP, ICMP; ARP связывает L3 и L2

На работе: хост одной подсети ищет MAC получателя через ARP. Для другой подсети он отправляет кадр на MAC своего шлюза, сохраняя Destination IP удалённого узла.

L4Транспортный уровеньTCP, UDP, порты и надёжность⌄

L4 доставляет данные нужному процессу по номеру порта. TCP устанавливает соединение, подтверждает получение, восстанавливает порядок и повторяет потери. UDP отправляет дейтаграммы без этих гарантий.

PDUTCP-сегмент / UDP-дейтаграмма

АдресацияПорты 0–65535

TCPНадёжность, порядок, flow control

UDPМеньше накладных расходов

На работе: ping проходит, но сервис недоступен — проверь нужный TCP/UDP-порт, состояние LISTEN, firewall и трёхстороннее рукопожатие TCP.

L5Сеансовый уровеньДиалог, сеанс, синхронизация и восстановление⌄

L5 — концептуальный уровень управления диалогом приложений: открыть, поддерживать и завершить сеанс, поставить контрольные точки и восстановить обмен. В стеке TCP/IP эти функции обычно встроены в приложения и библиотеки.

PDUДанные

ФункцииСеанс, диалог, checkpoint

РежимыSimplex, half/full duplex

ПримерыRPC, SMB-сессия, RDP-сеанс

Важно: не ищи обязательный отдельный «протокол L5» в каждой сети. OSI разделяет функции для обучения, а реальные приложения часто объединяют L5–L7.

L6Уровень представленияФормат, кодировка, сжатие и шифрование⌄

В учебной модели OSI с L6 связывают представление данных: кодировки, сериализацию, сжатие и условно шифрование. В TCP/IP эти функции реализуют приложения, протоколы и библиотеки. Он меняет представление, но не выбирает маршрут и не доставляет кадры.

PDUДанные

КодировкиUTF-8, ASCII

ФорматыJSON, XML, JPEG, ASN.1

ЗащитаTLS, шифрование, сертификаты

Пример: приложение формирует JSON в UTF-8, сжимает ответ и защищает обмен TLS. В TCP/IP это обычно считают частью прикладного уровня.

L7Прикладной уровеньСетевые сервисы для приложений пользователя⌄

L7 описывает протоколы, с которыми непосредственно работают программы: веб, DNS, почта, удалённое управление, выдача адресов и мониторинг. Сам браузер — приложение, а HTTP — прикладной протокол.

PDUДанные

ВебHTTP/HTTPS

ИнфраструктураDNS, DHCP, NTP, SNMP

ДоступSSH, SMTP, IMAP, FTP

На работе: IP пингуется, TCP 443 устанавливается, но сайт отвечает 404 — нижние уровни работают, а ошибка уже относится к логике веб-сервиса L7.

Источники фотографий и лицензии

Фотографии сохранены внутри сайта для офлайн-работы. Оригиналы — Wikimedia Commons.

LC-optical-fiber-connector-hdr-0a.jpg — Adamantios; CC BY-SA 3.0 (лицензия).
SC-optical-fiber-connector-hdr-0a.jpg — Adamantios; CC BY-SA 3.0 (лицензия).
ST-optical-fiber-connector-hdr-0a.jpg — Adamantios; CC BY-SA 3.0 (лицензия).
Optical-patch-fiber-FC-APC-connectors.jpg — Geek3; CC BY-SA 4.0 (лицензия).
Lc-sc-fiber-connectors.jpg — Wikimedia Commons contributor; CC BY-SA 3.0 (лицензия).
Multi mode sfp transceiver IMGP7817 wp.jpg — smial ( talk ); FAL (лицензия).
SFP-front-RX-TX.jpg — SFP-front.jpg : Adamantios derivative work: MichaelFrey ( talk ); CC BY-SA 3.0 (лицензия).
Cordons monomode-multimode LC.JPG — photography taken by Christophe.Finot; CC BY-SA 3.0 (лицензия).
Single mode fiber1.jpg — Quantumavik; CC BY 4.0 (лицензия).
OTDR - Yokogawa AQ7270 - 1.jpg — Electron; CC BY 3.0 (лицензия).
Fiberkabel.jpg — Gräsmark; CC BY-SA 3.0 (лицензия).
GBIC und SFP.jpg — Joachim Müllerchen ( Jom at de.wikipedia ); CC BY-SA 2.0 de (лицензия).
10 Gbit XFP and SFP transceivers.jpg — DroidBishop; CC BY-SA 4.0 (лицензия).
Fiber patch panel (14072890962).jpg — Patrick Finnegan from Lafayette, IN, USA; CC BY 2.0 (лицензия).
Netgear ProSafe 16-Port 10-Gigabit Smart Managed Switch XS716T.jpg — Sergklim; CC BY-SA 4.0 (лицензия).
Optical fiber connectors-optical patch cable-01ASD.jpg — Asurnipal; CC BY-SA 4.0 (лицензия).