Network
Nätverksförmedlare
Vad är Network Intermediaries?
- Enheter eller programvara som hanterar dataflöde mellan nätverksenheter.
- Förbättrar prestanda, säkerhet och tillgänglighet.
Typer av Network Intermediaries
- Lastbalanserare: Fördelar trafik mellan flera servrar.
- Reverse Proxies: Fångar upp klientförfrågningar och vidarebefordrar dem till backend-servrar.
- Gateways: Översätter protokoll mellan olika nätverkstyper.
- Bastion Hosts: Ger säker administrationsåtkomst till privata nätverk.
Lastbalanserare
- Förbättrar tillgänglighet och prestanda genom att fördela nätverkstrafik jämnt.
- Fungerar på Lager 4 (Transport) eller Lager 7 (Applikation) i OSI-modellen.
Reverse Proxies
- Förbättrar säkerheten genom att dölja backend-infrastrukturen.
- Tillhandahåller funktioner som SSL-terminering, caching och filtrering.
Gateways
- Fungerar som brygga mellan olika nätverk eller system.
- Exempel: VPN-gateways, API-gateways.
Bastion Hosts
- Säker åtkomstpunkt för administratörer som hanterar privata servrar.
- Vanligtvis förstärkta med ytterligare säkerhetsåtgärder.
Network Intermediaries
What are Network Intermediaries?
- Devices or software that manage data flow between network devices.
- Enhance performance, security and availability.
Types of Network Intermediaries
- Load Balancers: Distribute traffic across multiple servers.
- Reverse Proxies: Intercept client requests and forward them to backend servers.
- Gateways: Translate protocols between different network types.
- Bastion Hosts: Provide secure access to private networks.
Load Balancers
- Improve availability and performance by evenly distributing network traffic.
- Operate at Layer 4 (Transport) or Layer 7 (Application) of the OSI model.
Reverse Proxies
- Enhance security by hiding backend infrastructure.
- Provide features like SSL termination, caching, and request filtering.
Gateways
- Act as bridges between different networks or systems.
- Examples: VPN gateways, API gateways.
Bastion Hosts
- Secure access point for administrators managing private resources.
- Typically hardened with additional security measures.
OSI-modellen
Vad är OSI-modellen?
- Ett konceptuellt ramverk för att förstå nätverkskommunikation.
- Definierar 7 lager, var och en med specifika funktioner.
Lager i OSI-modellen
- 1 Fysiskt Lager: Rå datatransmission (t.ex. kablar, switchar).
- 2 Datalänklager: Felfri dataöverföring mellan närliggande noder.
- 3 Nätverkslager: Hanterar dataroutning och adressering (t.ex. IP).
- 4 Transportlager: Pålitlig dataöverföring (t.ex. TCP/UDP).
Lager i OSI-modellen
- 5 Sessionslager: Sessioner och anslutningar mellan applikationer.
- 6 Presentationslager: Formaterar och krypterar data för applikationslagret.
- 7 Applikationslager: Tillhandahåller nätverkstjänster till slutanvändare (t.ex. HTTP, SMTP).
Exempel på Protokoll per Lager
- Fysiskt Lager: Ethernet, Wi-Fi.
- Datalänklager: MAC addresses.
- Nätverkslager: IP, ICMP.
- Transportlager: TCP, UDP.
- Sessionslager: NetBIOS, RPC.
- Presentationslager: SSL/TLS, JPEG.
- Applikationslager: HTTP, FTP, SMTP, SSH, RDP, DNS.
Privata och Offentliga Nätverk
Privata och Publika Nätverk
- Nätverk kategoriseras som privata eller publika baserat på deras åtkomstmöjligheter.
Vad är ett Privat Nätverk?
Konceptet “non-routable” IP-adresser.
Används ofta i företags- och hemnätverk.
Exempel: 192.168.0.0/16, 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 (RFC 1918-intervall).
NAT (Network Address Translation):
- Översätter privata IP till publika IP för internetaccess.
Vad är ett Publikt Nätverk?
- Tillgängligt för alla enheter med internetåtkomst.
- Routbara globalt
- Exempel: Publika IP-adresser som tilldelas av internetleverantörer, t.ex. 8.8.8.8 (Google DNS).
Private and Public Networks
Private and Public Networks
- Networks are categorized as private or public based on their accessibility.
- This distinction plays a key role in networking and security design.
What is a Private Network?
- The concept of non-routable IP addresses
- Often used in organizational or home environments.
- Example: 192.168.0.0/16, 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 (RFC 1918 ranges).
What is a Public Network?
- Accessible to any device with internet access.
- Used for global communication and resource sharing.
- Example: Public IPs assigned by ISPs, like 8.8.8.8 (Google DNS).
Key Differences
- Accessibility: Private networks are restricted (non-routable), public networks are open.
- IP Range: Private IPs are non-routable on the internet; public IPs are globally unique.
- Security: Private networks have built-in isolation; public networks require additional security measures.
Use Cases
- Private Networks:
- Home Wi-Fi, corporate LANs, or cloud VNets.
- Ideal for internal communications and sensitive data.
- Public Networks:
- Websites, cloud services, or global applications.
- Enables internet-wide connectivity.
Practical Considerations
- NAT (Network Address Translation):
- Translates private IPs to public IPs for internet access.
- Common in home and corporate setups.
- VPNs (Virtual Private Networks):
- Secure communication over public networks.
- Extends private networks securely.
Benefits of Private Networks
- Enhanced security and control.
- Reduced risk of external cyber threats.
Benefits of Public Networks
- Unlimited accessibility and reach.
- Essential for public-facing services and applications.
The OSI Model
What is the OSI Model?
- A conceptual framework for understanding network communication.
- Defines 7 layers, each with specific functions.
Layers of the OSI Model
- Physical Layer: Handles raw data transmission (e.g., cables, switches).
- Data Link Layer: Ensures error-free data transfer between adjacent nodes.
- Network Layer: Manages data routing and addressing (e.g., IP).
- Transport Layer: Ensures reliable data transfer (e.g., TCP/UDP).
- Session Layer: Manages sessions and connections between applications.
- Presentation Layer: Formats and encrypts data for the application layer.
- Application Layer: Provides network services to end-users (e.g., HTTP, SMTP).
Examples of Protocols by Layer
- Physical Layer: Ethernet, Wi-Fi.
- Data Link Layer: MAC addresses.
- Network Layer: IP, ICMP.
- Transport Layer: TCP, UDP.
- Session Layer: NetBIOS, RPC.
- Presentation Layer: SSL/TLS, JPEG.
- Application Layer: HTTP, FTP, SMTP, SSH, RDP.
Vad är ett nätverk?
Vad är ett nätverk?
- Möjliggör kommunikation mellan enheter (noder) i ett nätverk.
- Överför data via routing (mellan nätverk) och switching (inom nätverk).
- Säkerställer att data överförs korrekt och säkert med olika protokoll (t.ex. TCP/IP, HTTP).
- Implementerar säkerhet med brandväggar, kryptering och åtkomstkontroller för att skydda data.
Nyckelkomponenter i ett nätverk
- Routrar: Dirigerar data mellan nätverk; använder IP-adresser.
- Switchar: Hanterar data inom lokala nätverk; använder MAC-adresser.
- Brandväggar: Kontrollerar trafik med hjälp av säkerhetsregler.
- Trådlösa åtkomstpunkter: Kopplar trådlösa enheter till ett trådbundet nätverk.
Nyckelkomponenter i ett nätverk
- Intermediaries: Lastbalanserare, reverse proxies och bastion hosts förbättrar prestanda och säkerhet.
Nätverkstopologier
- Stjärna: Alla enheter är kopplade till en central nod.
- Buss: Alla enheter delar en gemensam kommunikationsbuss.
- Ring: Varje enhet är kopplad till två andra, bildar en sluten krets.
- Mesh: Varje enhet är direkt kopplad till flera andra för redundans.
- Hybrid: Kombination av två eller fler topologier för att möta specifika behov.
Abstraktionsnivåer
- Fysiskt Lager: Hårdvara som kablar, switchar och routrar.
- Virtuellt Nätverkslager: Isolerade nätverkssegment (t.ex. VLAN, VPN).
- Molnnätverkslager: Hanterade lösningar som Azure VNets och AWS VPCs.
- Serverlös Nätverksfunktionalitet: Automatisk routning och skalning av molnleverantörer.
Nätverkssäkerhet
- Kryptering: Skyddar data under överföring genom att göra den oläslig utan nyckel.
- Brandväggar: Filtrerar trafik baserat på regler.
- VPN (virtuellt privat nätverk): Säker och krypterad anslutning för fjärråtkomst.
- IDS/IPS: IDS (Intrusion Detection System) and IPS (Intrusion Prevention System). Identifierar och förebygger potentiella hot mot nätverket.
What is a Network?
What is a Network?
- Connectivity: Enables communication paths between devices and networks.
- Data Transmission: Transfers data using routing (inter-network) and switching (intra-network).
- Protocols: Ensure data is transmitted correctly and securely (e.g., TCP/IP, HTTP).
- Security: Implements firewalls, encryption, and access controls to protect data.
Key Network Components
- Routers: Direct data between networks; use IP addresses to forward packets.
- Switches: Manage data within local networks based on MAC addresses.
- Firewalls: Monitor and control traffic using security rules.
- Wireless Access Points: Connect wireless devices to a wired network.
- Intermediaries: Load balancers, reverse proxies, and bastion hosts enhance performance and security.
Network Topologies
- Bus: Shared communication line; cost-effective but limited performance.
- Star: Devices connect to a central hub; isolates faults effectively.
- Ring: Circular connection; efficient but can fail without redundancy.
- Mesh: Multiple connections; highly reliable but costly.
- Hybrid: Combines topologies for specific needs.
Levels of Abstraction
- Physical Layer: Hardware like cables, switches and routers.
- Virtual Network Layer: Isolated network segments (e.g., VLANs, VPNs).
- Cloud Network Layer: Managed solutions like Azure VNets and AWS VPCs.
- Serverless Networking: Automated routing and scaling by cloud providers.
Network Security
- Firewalls: Block unauthorized access.
- Encryption: Protects data in transit.
- Intrusion Detection Systems (IDS): Monitor for suspicious activity.