Обучение кибербезопасности и этичному хакерству: типы компьютерных сетей

Я, Иван Глинкин, эксперт по инфраструктурному тестированию в компании «Бастион» и автор канала HydrAttack, открываю цикл обучающих материалов для начинающих белых хакеров. Цель — дать вам прочную техническую базу, с которой будет проще осваивать более сложные темы: от протоколов передачи данных до выявления уязвимостей и практики этичного взлома.

Сегодня расскажу о компьютерных сетях, их типах и топологиях.

Типы сетей

Компьютерные сети можно разделить на несколько типов в зависимости от их размера, покрытия и назначения. Рассмотрим наиболее известные:

Локальная сеть (Local Area Network, LAN) объединяет устройства в пределах ограниченной территории, например, офиса или дома.

Локальная сеть (Local Area Network, LAN)

Глобальная сеть (Wide-Area Network, WAN) соединяет компьютеры и сети на больших расстояниях, часто между странами или городами. Это, например, интернет.

Глобальная сеть(Wide-Area Network, WAN)

Метрополитенская сеть (Metropolitan Area Network, MAN) охватывает город или крупную агломерацию, объединяя несколько локальных сетей. Например, она может покрывать университетский городок или зону определенного интернет-провайдера.

Метрополитенская сеть(Metropolitan Area Network, MAN)

Персональная сеть (Personal Area Network, PAN) связывает устройства, принадлежащие одному человеку, как смартфон, ноутбук и наушники. Это может быть домашнее соединение по Bluetooth или Wi-Fi.

Персональная сеть (Personal Area Network, PAN)

Корпоративная сеть (Corporate Area Network, CAN) используется в кампусах, офисах или университетах для соединения сетей разных зданий.

Корпоративная сеть(Corporate Area Network, CAN)

Виртуальная локальная сеть (Virtual Local Area Network, VLAN) — это логически разделенная сеть внутри одной физической LAN, позволяющая сегментировать трафик и управлять доступом к ресурсам, независимо от физического расположения устройств.

Виртуальная локальная сеть (Virtual Local Area Network, VLAN)

Беспроводная локальная сеть (Wireless Local Area Network, WLAN) аналогична локальной, однако для соединения устройств использует радиоволны, что позволяет подключаться к ней без проводов.

Беспроводная локальная сеть (Wireless Local Area Network, WLAN)

Топология сетей

Говоря про типы сетей, нельзя не упомянуть и про их способы организации — топологию. Рассмотрим самые распространенные модели структурирования.

Топология «Звезда» (Star). Такая сеть используется в домах, где все устройства подключены к центральному узлу, например, коммутатору или маршрутизатору. Из преимуществ можно выделить простоту установки и управления, а также легкость выявления и устранения неисправностей: если одно устройство выходит из строя, остальные продолжают работать. У такого типа есть значительный недостаток — при выходе центрального узла из строя вся сеть перестает функционировать.

Топология «Звезда» (Star)

Топология «Шина» (Bus). Все устройства подключены к единому кабелю (шине), по которому передаются данные. Главное преимущество такого варианта — низкие затраты на шину и простота установки. Вместе с тем, если кабель поврежден, то вся сеть может выйти из строя, а с увеличением количества подключенных устройств ее производительность может снижаться из-за коллизий.

Топология «Шина» (Bus)

Топология «Кольцо» (Ring). В этом случае все устройства соединены в замкнутый круг, и данные передаются по кольцу в одном или двух направлениях. Из преимуществ выделяют равный доступ каждого узла к сети, что может повысить производительность. Однако, если одно устройство или кабель выходит из строя, это может нарушить работу всей сети и привести к сложному процессу исправления.

Топология «Кольцо» (Ring)

Топология «Смешанная»/«Гибридная». Она представляет собой сочетание различных топологий, например, звезда и шина. Из преимуществ выделяют гибкость в развертывании сети и возможность адаптации под конкретные требования, а также доступность выделения слабых мест и улучшений производительности в определенных сегментах. Здесь более сложная настройка и управление, следовательно, может требоваться больше ресурсов для поддержки.

Топология «Смешанная»/«Гибридная»

Топология «Дерево». Представлена в виде иерархической структуры, в которой центральный узел (корень) соединен с несколькими узлами первого уровня, которые могут иметь свои подузлы. Такая топология хорошо подходит для больших сетей. Она позволяет организовать устройства по уровням. К плюсам также отнесем простоту управления и масштабирования. Если корневой узел выходит из строя, могут быть затронуты все подузлы. Ну и конечно, здесь более сложная установка и настройка.

Топология «Дерево»

Топология «Сеть МESH». Здесь каждый узел подключен к нескольким другим, что обеспечивает множество путей для передачи данных. Топология часто используется при построении Wi-Fi-сетей на большой площади, например, в торговом центре. Это позволяет подключиться к одной точке доступа и спокойно перемещаться по всей территории. Главные преимущества данной топологии — высокая надежность, оптимальная производительность и минимизация задержек. В такой системе, если один узел выходит из строя, то данные могут передаваться через другие. Недостатки очевидны: затраты на оборудование и прокладку кабелей, а также потребность в большем количестве ресурсов для управления.

Топология «Сеть МESH»

Понимание структуры и принципов работы компьютерных сетей критически важно для ИБ-специалистов. Знание особенностей различных типов сетей позволяет более точно выявлять уязвимости и проводить актуальную оценку безопасности ИТ-инфраструктуры.

Однако одного теоретического знания недостаточно. Чтобы по-настоящему разобраться в сетевых технологиях и научиться эффективно применять их в реальной работе, крайне важно регулярно практиковаться: моделировать сети, анализировать трафик, тестировать защитные механизмы и устранять потенциальные угрозы.

Чтобы стать профессионалом, предстоит изучить еще несколько тем из области кибербезопасности, которые я буду постепенно публиковать в рамках данного цикла. Следите за следующими статьями и пишите ваши вопросы и впечатления в комментариях.