Компьютерные порты и их роль в компьютерных сетях

Порты компьютера являются важной особенностью всех вычислительных устройств. Порты обеспечивают входной и выходной интерфейсы, необходимые устройству для связи с периферийными устройствами и компьютерными сетями.

Самые важные порты на компьютерах используются для работы в сети, поскольку без них компьютер будет полностью изолирован и не сможет обмениваться данными вне себя.

Физические порты

Порт может быть физическим или виртуальным. Физические сетевые порты позволяют подключать кабели к компьютерам, маршрутизаторам, модемам и другим периферийным устройствам. Сами порты физически так или иначе связаны с материнской платой.

Несколько различных типов физических портов, доступных на компьютерном сетевом оборудовании, включают:

  • Порты Ethernet: квадратные точки подключения для кабелей Ethernet
  • USB-порты: прямоугольные точки подключения для USB-кабелей
  • Последовательные порты: круглые точки подключения для последовательных кабелей

Помимо сети, другие порты, которые существуют на компьютере, включают порты для видео (например, HDMI или VGA), мыши и клавиатуры (PS / 2), FireWire и eSATA, среди прочих.

Порты в беспроводной сети

В то время как проводные компьютерные сети используют физические порты и кабели, беспроводные сети не нуждаются в них. Сети Wi-Fi, например, используют номера каналов, представляющие полосы радиосигналов.

Однако проводные и беспроводные сети могут объединяться через физические порты компьютера. Например, сетевой адаптер, подключенный к USB-порту компьютера, превращает проводной компьютер в беспроводной компьютер, тем самым устраняя разрыв между двумя технологиями, использующими порт.

Порты интернет-протокола

Виртуальные порты являются важным компонентом сети Интернет-протокола (IP). Эти порты позволяют программным приложениям совместно использовать аппаратные ресурсы, не мешая друг другу.

Компьютеры и маршрутизаторы автоматически управляют сетевым трафиком, проходящим через их виртуальные порты. Сетевые брандмауэры также обеспечивают некоторый контроль над потоком трафика на каждом виртуальном порту в целях безопасности. 

В IP-сети эти виртуальные порты структурированы по номерам портов от 0 до 65535. Например, порт 80 — это то, что позволяет вам получать доступ к веб-сайтам через веб-браузер, а порт 21 связан с FTP.

Самые популярные номера портов TCP и UDP

Проблемы с портами в компьютерной сети

Физические порты могут перестать функционировать по любой из нескольких причин. Причины сбоя порта включают в себя:

  • Скачки напряжения (для устройств, физически подключенных к электрической сети)
  • Повреждение водой
  • Внутренний сбой
  • Повреждение, вызванное кабельными штырьками (например, слишком сильное подключение кабелей или попытка подключить кабель неправильного типа к порту)

За исключением повреждения выводов, физическая проверка оборудования порта не обнаружит ничего явно неправильного. Отказ одного порта на многопортовом устройстве (например, сетевом маршрутизаторе) не влияет на работу других портов.

Скорость и уровень спецификации физического порта также не могут быть определены только физическим осмотром. Например, некоторые устройства Ethernet работают на скорости не более 100 Мбит / с, в то время как другие поддерживают Gigabit Ethernet, но физический разъем в обоих случаях одинаков. Аналогично, некоторые разъемы USB поддерживают версию 3.0, в то время как другие поддерживают только USB 2.x или иногда даже USB 1.x.

Наиболее распространенной проблемой, с которой человек сталкивается с виртуальными портами, является безопасность сети. Интернет-злоумышленники регулярно проверяют порты веб-сайтов, маршрутизаторов и любых других сетевых шлюзов. Сетевой брандмауэр в значительной степени помогает защититься от этих атак, ограничивая доступ к портам в зависимости от их количества.

Чтобы быть наиболее эффективным, брандмауэр имеет тенденцию быть чрезмерно защищенным и иногда блокирует трафик, который человек хотел разрешить. Методы для настройки правил, которые брандмауэры используют для обработки трафика, такие как правила переадресации портов, могут быть очень сложными для непрофессионалов.

Ссылка на основную публикацию