Rustでのネットワークプログラミング

この 3 部構成のシリーズの目的は、技術者と非技術者の両方の読者が、ネットワーキングの世界で何が起こっているのかを読みながら視覚化できるようにすることです。言語として Rust が選択されていますが、この概念は読者が選択したどの言語にも適用できます。

画像ソース: https://www.rust-lang.org/what/networking からのスクリーンショット

簡単に言うと、ネットワーキングとは、他者と接続して通信するプロセスを指​​します。プロセスとは何ですか?プロセスとは、特定の結果または目的を達成するために実行される一連のアクション、ステップ、または操作を指します。ネットワーキングは、ソーシャル ネットワーキング、プロフェッショナル ネットワーキング、コンピュータ ネットワーキングなど、特定の状況に基づいて分類できます。コンテキストに関係なく、目的はつながりとコミュニケーションです。接続するには、従うべきプロセスがあります。この記事では、コンテキストをコンピュータ ネットワークに限定します。これには、コンピュータとデバイスを接続してリソースを共有し、相互に通信することが含まれます。コンピューター ネットワーキングを確立するプロセスには、プロトコル、インフラストラクチャ、セキュリティ対策、ルーター、スイッチ、ファイアウォールなどのテクノロジーが含まれます。

ネットワーキングでは、人またはデバイスは接続に対して準備ができている/利用可能である必要があります。プロフェッショナル ネットワーキングの場合: これは、イベント、カンファレンス、ソーシャル メディア プラットフォーム (LinkedIn など)、その他の個人的なつながりを通じて行うことができます。イベントでは、名前、電子メール、勤務先の会社、その他の手段など、人々は自分を特定できる方法を持っています。準備を整え、将来のコミュニケーションの準備を整えるプロセスを完了するには、連絡先/名前、または目的の相手に連絡するためのあらゆる手段を講じます。

コンピュータ ネットワーキングでは、デバイスを準備/利用可能にするために多くの作業が行われます。これには多くのことが含まれます: ネットワーク設計と計画。これは次のように要約できます:

a.デザインとプランニング

• 要件の決定: 帯域幅、セキュリティ、デバイスの数など、ネットワークのニーズを特定します。
• ネットワーク トポロジの選択: ネットワークのレイアウト (スター、バス、メッシュなど) を決定します。
• ハードウェアの選択: ルーター、スイッチ、アクセス ポイントなどを選択します。

b.物理セットアップ

• デバイスのケーブル接続と接続: 配線、スイッチ、ルーターなどのデバイス間の物理接続を設定します。
• ワイヤレス セットアップ: ワイヤレス ネットワークの場合は、ワイヤレス アクセス ポイントをセットアップします。

c. IP アドレス指定と構成

• IP アドレスの割り当て: ネットワーク内のデバイスに静的または動的 IP アドレスを割り当てます。 (ここで、各デバイスに対する一意の ID が確立されます。これは、名前、メールアドレス、勤務先のようなものです。 一意である必要があります)
• ルーティングの設定: デバイスが異なるネットワーク間で通信できるようにルーティング プロトコルを設定します。

d.ネットワークプロトコル構成

• プロトコルのインストール: 通信用に TCP/IP (伝送制御プロトコル/インターネット プロトコル)、DNS (ドメイン ネーム システム)、DHCP (動的ホスト構成プロトコル) などのプロトコルをセットアップします。

e。セキュリティ構成

• ファイアウォールのセットアップ: ネットワークを不正アクセスから保護するためにファイアウォールを構成します。
• 暗号化: 機密性を確保するためにデータが暗号化されていることを確認します。
• アクセス制御: ユーザーの権限と役割を設定して、ネットワークの特定の部分にアクセスできるユーザーを制御します。

f.テストとモニタリング

• 接続のテスト: ping やtracerouteなどのツールを使用して、デバイスの接続とネットワークのパフォーマンスをテストします。
• ネットワーク トラフィックの監視: ネットワーク トラフィックを定期的に監視して、すべてがスムーズに実行されていることを確認し、問題があればトラブルシューティングを行います。

コンピュータ ネットワーキング プロセスが完了すると、デバイスは接続して通信できるようになります。

準備のプロセスが完了しました。次のステップは、通信を行うための接続を確立することです。 Ondati Center にあるデバイス Z からリソース (ファイル、曲、映画、Web ページなど) を取得するとします。プロセスは次のようになります。

1. ブラウザに URL を入力します。
2. ブラウザはドメイン名を解決するために DNS サーバーにリクエストを送信します
3. リクエストはトランスポート層に渡されて、接続を確立します。
4. データはパケットに分割され、ネットワーク層 (IP) がパケットをサーバーにルーティングします。
5. サーバーはパケットを受信して​​処理し、同じレイヤーを介して逆の順序でデータを送り返します。
6. クライアントのブラウザはデータを再構築し、Web ページを表示します。

このシリーズのパート 2 では、上記のプロセス、つまり内部で何が起こっているのかを分子レベルで分解します。
次のネットワーキング アプリケーションの開発で Rust をどのように使用できるかについてのパート 3 にも注目してください。

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ハッピーコーディング

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