インターネットエッジ
エンド システムは、通信リンクとパケットスイッチによって相互に接続されます。情報は通信リンク上のパケットで移動します。今日のインターネットにおける最も重要なタイプのパケット スイッチは、ルーターとリンク層スイッチの2 つです。
エンド システムは、インターネット サービス プロバイダー(インターネット サービス プロバイダー、ISP )を通じてインターネットにアクセスします。ISP は相互に接続され、独立して管理されます。
エンド システム、パケット スイッチ、およびその他のインターネット コンポーネントはすべて、インターネット上の情報の送受信を制御する一連のプロトコル(プロトコル) を実行します。インターネットの主要なプロトコルは総称してTCP/IPと呼ばれ、その中には TCP ( Transmission Control Protocol、伝送制御プロトコル) と IP ( Internet Protocol、インターネット プロトコル) があります。
別の視点:
インターネットに接続されたエンド システムは、あるエンド システムで実行されているプログラムが、別のエンド システムの特定の宛先プログラムにデータを配信するようインターネット インフラストラクチャに要求する方法を指定するソケット インターフェイスを提供します。インターネット ソケット インターフェイスは、送信側プログラムが従う必要がある一連のルールです。
2 つ以上のリモート エンティティが通信するインターネット上のすべてのアクティビティは、プロトコルによって管理されます。たとえば、物理的に接続された 2 台のコンピュータにハードウェア実装されたプロトコルは、2 つのネットワーク インターフェイス カード間の「ワイヤ」上のビット フローを制御し、エンド システムの輻輳制御プロトコルは、送信側と受信側の間でパケットが送信される速度を制御します。 ; ルーターのプロトコルは、パケットが送信元から宛先までたどるパスを決定します。
プロトコルは、 2 つ以上の通信エンティティ間で交換されるメッセージの形式とシーケンス、およびメッセージやその他のイベントの送受信に対して実行されるアクションを定義します。
アクセスネットワーク
ネットワーク エッジとは、さまざまなアプリケーションやエンド システムのことであり、ネットワーク エッジ デバイスとそのエッジ ルータ(エッジ ルータ) を物理的に接続するネットワークは、アクセス ネットワークと呼ばれます。エッジ ルーターは、エンド システムから他のリモート エンド システムへのパス上の最初のルーターです。
アクセス ネットワークは次のように分割されます。
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- ホーム アクセス ネットワーク: DSL (デジタル加入者線、デジタル加入者線)、ケーブル (ケーブル インターネット アクセス)、FTTH ( Fibre To The Home、ファイバー ツー ザ ホーム)、ダイヤルアップ、衛星
- ビジネス (および家庭) アクセス: イーサネットおよびWIFI
- 広域無線アクセス：3GおよびLTE（Long-Term Eolution、Long-termEvolution）
物理メディア: ガイド付きメディア (ガイド付きメディア) とガイドなしメディア (ガイドなしメディア) の 2 種類に分類されます。
ツイストペア銅線、同軸ケーブル、光ファイバー、地上波無線チャネル、衛星無線チャネル
ネットワークコア
ネットワーク コアは、インターネット エンド システムを相互接続するパケット スイッチとリンクのメッシュ ネットワークです。
ネットワーク リンクとスイッチを介してデータを移動するには、パケット交換と回線交換という 2 つの基本的な方法があります。
1. パケット交換(パケット交換)
エンドシステムは相互にメッセージ (メッセージ) を交換します。送信元エンドシステムから宛先エンドシステムにメッセージを送信するために、送信元エンドシステムは長いメッセージを、と呼ばれる小さなデータブロックに分割します。パケット( packet )、送信元と宛先の間では、各パケットは通信リンクとパケット スイッチを通じて送信されます。スイッチには、ルーターとリンク層スイッチの 2 つの主なタイプがあります。
ストア アンド フォワード伝送(ストア アンド フォワード伝送)、ほとんどのパケット スイッチは、リンクの入力端でストア アンド フォワード伝送メカニズムを使用します。これは、スイッチがパケットの最初のビットをリンクの出力に転送する前に、パケット全体を受信する必要があることを意味します。
キューイング遅延とパケット損失(キューイング遅延とパケット損失)、各スイッチには複数のリンクが接続されており、接続されたリンクごとに、パケット スイッチには出力バッファ(出力バッファ、出力キュー、出力キューとも呼ばれます)があり、これが使用されます。ルーターがそのリンクに送信するパケットを保存します。出力バッファがいっぱいの場合、パケット損失が発生します(パケット損失、パケット損失)。
転送テーブルとルーティング プロトコル(転送テーブルとルーティング プロトコル)、ルーターはどのリンクにパケットを転送するかをどのように決定するのでしょうか? 各ルーターには転送テーブルがあり、宛先アドレス (または宛先アドレスの一部) を出力リンクにマッピングするために使用されます。インターネットには、転送テーブルを自動的に設定するための特別なルーティング プロトコルがいくつかあります。
2. 回線交換(回線交換)
回線交換ネットワークでは、エンド システム間の通信にパスに沿って必要なリソース (バッファ、リンク伝送速度) が、エンド システム間の通信セッション中に予約されます。パケット交換ネットワークでは、これらのリソースは予約されていないため、セッションのメッセージはオンデマンドでリソースを使用するため、通信リンクにアクセスするまで待機 (つまり、キュー) する必要がある場合があります。
回線交換網における多重化は、周波数分割多重化と時分割多重化によって実現されます。
周波数分割は並列として理解でき、各リンクは異なる周波数スペクトルを使用して同時に送信します。時分割は同時として理解でき、時間領域をフレームに分割し、各フレームは特定のタイムスロット (タイムスロット) を持ち、異なるリンクを持ちます。送信には異なるタイムスロットが使用されます。
パケット交換と回線交換の比較:
パケット交換は回線交換よりも優れたパフォーマンスを発揮します。回線交換では、需要に関係なく伝送リンクの使用が事前に割り当てられ、割り当てられたものの不要なリンク時間は使用されません。一方、パケット交換では、オンデマンドでリンクの使用量が割り当てられます。リンク転送容量は、リンク上で送信する必要があるパケットを持つユーザー間でのみ、パケットごとに共有されます。今日の電気通信ネットワークではパケット交換と回線交換の両方が普及していますが、傾向は間違いなくパケット交換の方向にあります。今日の回線交換電話ネットワークの多くでも、ゆっくりとパケット交換に移行しつつあります。特に、電話ネットワークでは、通話の高価な海外部分を処理するためにパケット交換がよく使用されます。
ネットワークのネットワーク
IXP ( Internet Exchange Point 、 Internet Exchange Point) は、複数の ISP が相互にピア(ピア)できる合流ポイントです。つまり、同じ階層レベルにある隣接する ISP のペアがネットワークを直接接続します。
このエコシステムは、アクセスISP、地域ISP、ティア 1 ISP、PoP、マルチホーム、ピアツーピア、および IXPで構成されるネットワーク構造 4です。
ネットワーク構造 4 にコンテンツ プロバイダー ネットワークを追加すると、今日のインターネットを表すネットワーク構造5が作成されます。
パケット交換ネットワークにおける遅延、パケット損失、およびスループット(1 秒あたりに送信できるデータ量)
遅延:ノード処理遅延(ノード処理遅延)、キューイング遅延(キューイング遅延)、送信遅延(送信遅延)、および伝播遅延(伝播遅延)。これらの遅延を合計すると、合計ノード遅延(合計ノード遅延)になります。
伝送遅延と伝播遅延の違いに注意してください。伝送遅延は、ルーターがパケットを送信するのに必要な時間であり、パケット長とリンク伝送速度の関数であり、2 つのルーター間の距離とは関係がありません。伝播遅延は、あるルーターから別のルーターにビットが伝播するのにかかる時間は、2 つのルーター間の距離の関数であり、パケット長やリンク伝送速度には依存しません。
キュー遅延は、ノード遅延の最も複雑で興味深い要素です。例: R はリンク伝送速度 (キューからビットが押し出される速度、bps、ビット/秒)、a はパケットがキューに到着する平均速度 (パケット/秒)、a はパケットを表します。 L ビットで構成され、ビットがキューに到着する平均レートです。レートは La bps、比は La/R と呼ばれます (トラフィック強度)。
La/R > 1 の場合、パケット損失が発生します。
スループットは、接続リンク内のボトルネック リンク(ボトルネック リンク) 、つまり伝送路内でスループットが最も小さいリンクによって制限されます。
プロトコル階層とサービスモデル
プロトコル階層化、プロトコル層はソフトウェア、ハードウェア、またはその両方の組み合わせによって実装できます。アプリケーション層とトランスポート層のプロトコルは一般にソフトウェアで実装され、ネットワーク層のプロトコルはソフトウェアとハードウェアの実装が混在しています。これらをすべて組み合わせた各層のプロトコルをすべてプロトコルスタック（プロトコルスタック）と呼びます。インターネットのプロトコルスタックは、物理層、リンク層、ネットワーク層、トランスポート層、アプリケーション層の5層で構成されています。
- アプリケーション層: アプリケーション層プロトコルは複数のエンド システムに分散されており、あるエンド システム上のアプリケーションはそのプロトコルを使用して、別のエンド システム上のアプリケーションと情報のパケットを交換します。アプリケーション層では、この情報はメッセージとしてグループ化されます。
- トランスポート層: インターネットのトランスポート層プロトコルは TCPとUDP です。TCP は接続指向のサービス、フロー制御、輻輳制御を提供します。トランスポート層のパケットはセグメントと呼ばれます。
- ネットワーク層: ネットワーク層は、データグラムと呼ばれるネットワーク層パケットをあるホストから別のホストに移動し、送信元と宛先の間の一連のルーターを介してデータグラムをルーティングする役割を果たします。ネットワーク層でよく知られているプロトコルは IP プロトコルですが、他にも多くのルーティング プロトコルがあります。
- リンク層: パス上のあるノードから次のノードにパケットを移動するために、ネットワーク層はリンク層サービスに依存します。リンク層には、イーサネット、WiFi、ケーブル アクセス ネットワークの DOCSIS プロトコルなど、多くのプロトコルがあります。データグラムは、異なるリンク層プロトコルによって処理される場合があります。リンク層のパケットはフレームと呼ばれます。
- 物理層: 物理層の仕事は、個々のビットをあるノードから次のノードに移動することです。プロトコルは特定のリンク伝送媒体に関連しています。イーサネットには多くの物理層プロトコルがあります。
OSIモデル：オープンシステム相互接続モデル、アプリケーション層、プレゼンテーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、リンク層、物理層。
パッケージ：
ネットワーク攻撃:
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ウイルスは、ユーザーのデバイスに感染するために何らかの形式のユーザー操作を必要とするマルウェアの一種です。
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ワームは、ユーザーによる明らかな操作なしでデバイスに侵入するマルウェアの一種です。
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サービス拒否( DoS) 攻撃、ほとんどのインターネット DoS 攻撃は、脆弱性攻撃、帯域幅フラッディング、接続フラッディングの 3 つのカテゴリに分類されます。
- 脆弱性攻撃:細工されたパケットを脆弱なホストまたはオペレーティング システムに送信します。
- 帯域幅フラッディング:攻撃者がターゲットに大量のパケットを送信し、正規のパケットがサーバーに到達できなくなります。
- 接続フラッディング(接続フラッディング): 攻撃者は、ターゲット ホスト上で多数のハーフオープンまたはフルオープンの TCP 接続を作成し、ホストに問題が発生します。
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分散 DoS (分散 DoS、DDoS ) では、攻撃者は複数の分散ソースを制御して攻撃します。
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パケット スニッフィングと IP スプーフィング。
余談
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Python の急速な台頭は業界全体にとって非常に有益ですが、「人红是非多」のせいで多くの批判が加えられていますが、それでもその熱い開発の勢いを止めることはできません。
Python は今後 10 年間、関連性があり、そのままの状態であり続けるでしょうか? 今日は事実を分析し、いくつかの誤解を払拭していきます。
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1. Pythonの全方位学習ルート
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2.Python学習ソフト
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3. Python入門学習ビデオ
基礎0から始めるのに適した学習動画も多数あり、これを読めば簡単にPythonを始めることができますよ～
4. Python の演習
各ビデオレッスンの後には、対応する練習問題があり、学習結果をテストできます (笑)。
五、Python実戦事例
光学理論は役に立ちません。光学理論に沿ってコードを入力することを学び、学んだことを実際に適用する必要があります。このとき、いくつかの実践的な事例から学ぶことができます。こんな情報も載ってますよ～
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