Lekce 1.1

Jak funguje internet: TCP/IP, adresy a protokoly

Co se s daty děje na cestě sítí, jak se čtou IP adresy, co drží pohromadě lokální síť a čím se od sebe liší protokoly, které používáme každý den.

Shrnutí

Internet posílá data po paketech a každý paket cestou projde několika vrstvami. Jestli dorazí spolehlivě, nebo rychle, rozhoduje protokol.

  • Data se dělí na pakety, aby se linka dala sdílet, aby se po chybě neopakoval celý přenos a aby pakety mohly jít různými cestami.
  • Model TCP/IP má čtyři vrstvy. Každá přidá svoji hlavičku a předá paket níž; na druhé straně se hlavičky ve stejném pořadí sundávají.
  • IPv4 adresa jsou čtyři čísla 0 až 255. Cokoli mimo tenhle rozsah není platná adresa.
  • Privátní rozsahy 10.x, 172.16–31.x a 192.168.x patří lokálním sítím a na internetu se neobjeví. 127.0.0.1 ukazuje na vlastní počítač.
  • IPv6 řeší nedostatek adres délkou 128 bitů. Dvě dvojtečky v zápisu zastupují souvislou řadu čtveřic nul a smí být v adrese jen jednou.
  • Maska podsítě dělí adresu na číslo sítě a číslo zařízení. Podle ní počítač pozná, jestli paket pošle přímo, nebo ho odevzdá bráně.
  • Vlastní adresu, masku a bránu vypíše ipconfig (Windows), ip addr s ip route (Linux) a ifconfig s netstat -nr (Mac). Veřejnou adresu celé sítě ukáže whatismyip.com.
  • NAT vymění lokální adresu za veřejnou a podle tabulky adres a portů vrátí odpověď tomu, kdo se ptal.
  • ping oťuká adresu: řekne, jestli odpovídá, za jak dlouho a kolik paketů se ztratilo.
  • TCP potvrzuje a posílá znovu, hodí se pro web, poštu a soubory. UDP jen odešle, hodí se pro živý přenos a hry.
  • Protokoly aplikací ve zkratce: HTTP a HTTPS načítají weby, SMTP e-mail odesílá, IMAP ho nechává na serveru, POP3 ho stáhne a smaže, FTP přenáší soubory (dnes spíš SFTP) a DNS překládá jména na adresy.
  • HTTP nese metodu, hlavičky a tělo, odpověď k tomu stavový kód. HTTPS je totéž ve šifrované vrstvě TLS.

Umím?

  • Vysvětlím, proč se data posílají po paketech a co dělá každá vrstva TCP/IP.
  • Rozeznám platnou IPv4 adresu od neplatné a veřejnou od lokální.
  • Přečtu z masky, kolik zařízení se do sítě vejde, a řeknu, kdy paket půjde přes bránu.
  • Zjistím na svém počítači lokální adresu, masku a bránu a najdu veřejnou adresu své sítě.
  • Popíšu, jak se dotaz z lokální sítě dostane ven a odpověď zpátky.
  • Oťukám adresu příkazem ping a přečtu z výsledku, kde je problém.
  • Vysvětlím rozdíl mezi TCP a UDP na konkrétním příkladu.
  • Přiřadím protokol (HTTP, SMTP, IMAP, POP3, FTP, DNS) ke službě, která ho používá.
  • V prohlížeči najdu stavový kód požadavku a údaje o certifikátu.