Sieci komputerowe

Sieć komputerowa
- grupa kilku komputerów, połączonych ze sobą za pomocą dowolnego medium transmisyjnego w celu wymiany danych i współdzielenia zasobów sieciowych.

Zalety i wady sieci komputerowych

ZALETY

• możliwość komunikacji z innymi osobami (np. poprzez wiadomości email);
• możliwość korzystania z wspólnych zasobów sieciowych (sprzętu, oprogramowania), dzięki czemu nie ma potrzeby kupowania wielu urządzeń i programów osobno dla każdego komputera;
• szybkość, oszczędność czasu i bezproblemowość w przenoszeniu danych, plików i programów z jednego komputera na inny (nawet znajdujący się w drugim końcu świata);
• oszczędność w zakupie oprogramowania (pewne programy np. firewall wystarczy zainstalować na jednym komputerze);
• bezkonfliktowość, prostota i wygoda podczas dostępu do wspólnych bazy danych z różnych komputerów (nawet jak znajdują się one w innych częściach świata);

WADY

• wysokie ceny urządzeń sieciowych i medium transmisyjnych;
• zagrożenia związane z działaniem „sieciowych włamywaczy”, hakerów (np. usunięcie danych, uszkodzenie systemu);
• problemy związane z tworzeniem i zarządzaniem sieci (np. zakłócenia, awarie, podłączanie wszystkich urządzeń i zasobów sieciowych kablami);
• zagrożenia bezpieczeństwa i stabilności działania wszystkich systemów w wyniku zainfekowania jednego komputera;
• awaria jednego urządzenia lub medium transmisyjnego może spowodować uszkodzenie całej sieci komputerowej

Urządzenia sieciowe

-Karta sieciowa, typu: BNC, Ethernet,bezprzewodowego,światłowodowego
-Koncentrator Hub
-Przełącznik Switch

-Router

-Access Point

-Wtórnik Repeater

-Bridge

    Karta sieciowa typu BNC

przesyła dane pomiędzy komputerami;
przekształca pakiety danych w sygnały;posiada unikatowy adres fizyczny tzw. MAC.                         

                                                                 

Karta sieciowa Ethernet

Bezprzewodowa karta sieciowa

Światłowodowa karta sieciowa

Koncentrator Hub

• łączy wiele komputerów połączonych w topologii gwiazdy
• odbiera dane z jednego urządzenia w sieci, a następnie wysyła je do wszystkich portów, co zmniejsza wydajność całej sieci;

Przełącznik Switch

•  stosowany jest głównie w sieciach opartych na skrętce
• łączy segmenty sieci komputerowej;
• odbiera dane z urządzenia w sieci a następnie wysyła je precyzyjnie do drugiego urządzenia dzięki wykorzystaniu adresów MAC, czego skutkiem jest wysoka wydajność sieci;

Router

• używany głównie w celu łączenia kilku sieci LAN, WAN i MAN;Rodzaje medium transmisyjnego
• służy do routingu danych tj. określania następnego punktu sieciowego do którego należy skierować pakiet danych

Access Point 

• zapewnia stacjom bezprzewodowym dostęp do zasobów sieci za pomocą bezprzewodowego medium transmisyjnego;
• jest mostem łączącym sieć bezprzewodową z siecią przewodową;

Wtórnik Repeater

• kopiuje odbierane sygnały, a następnie je wzmacnia;
• może łączyć tylko sieci o takiej samej architekturze, używające tych samych protokołów i technik transmisyjnych;   

Bridge

• służy do łączenia segmentów sieci;
• zwiększa wydajność i maksymalne długości sieci;

Rodzaje medium transmisyjnego i budowa

    -Kabel RJ45 ( Skrętka)   

-Kabel koncentryczny

-Światłowód

-Fale radiowe

Kabel RJ45 ( Skrętka)

• służy do łączenia kilku urządzeń sieciowych i przesyłania pomiędzy nimi informacji;
• zbudowany jest z jednej lub więcej par skręconych przewodów

Budowa skrętki 

Kabel koncentryczny

• znajduje zastosowanie w sieciach komputerowych, amatorskich urządzeniach krótkofalowych i elektronicznych pomiarowych;
• zbudowany z przewodu otoczonego metalową osłoną;
• maksymalna prędkość transmisji danych wynosi 10 mb/s;

Budowa kabla koncentrycznego   

Światłowód

• dane przesyłane są na zasadzie impulsów świetlnych;
• zbudowany z włókien szklanych i otoczony plastikowymi osłonami, umożliwiającymi ich zginanie bez ryzyka złamania; 

Przesyłanie danych przez Światłowód 

Dane przesyłane są przy użyciu światłowodu dzięki zasadzie całkowitego wewnętrznego odbicia fal świetlnych.

Fale radiowe

• promieniowanie elektromagnetyczne wytwarzane przez prąd przemienny płynący w antenie;
• umożliwia tworzenie sieci bezprzewodowych (Wi-Fi);

 

Podział sieci komputerowych ze względu na topologię

• szynowa ( magistralowa)
• pierśceniowa
• gwiazdy

Topologia magistrali

• wszystkie elementy sieci są podłączone do jednego kabla (magistrali);
• wymaga zastosowania tzw. terminatorów chroniących przed obijaniem sygnałów;
• przerwanie medium w jednym miejscu powoduje awarię całej sieci;

Topologia pierścieniowa

• każdy przyłączony komputer ma dwa połączenia - po jednym dla sąsiednich komputerów, dzięki czemu tworzy się fizyczna pętla;
• dane przesyłane są w jedną stronę;
• dany komputer odpowiada na pakiety do niej zaadresowane, a także przesyła dalej pozostałe pakiety;

   

Topologia gwiazdy

• wszystkie komputery są połączone do jednego punktu – koncentratora lub przełącznika;
• każdy komputer może uzyskać bezpośredni i niezależny dostęp do nośnika;

 

Podział ze względu na jej organizację:

Klient-serwer --->  w sieci występuje serwer, który odgrywa nadrzędną rolę i nadzoruje całą sieć;

Peer-to-peer ---> wszystkie komputery mają jednakowe uprawnienia, sieć posiada płynną strukturę;

Podział sieci komputerowych ze względu na zasięg działania:

• LAN (Local Area Network) – lokalna sieć komputerowa, obejmująca zazwyczaj tylko jeden budynek;
• MAN (Metropolitan Area Network) – sieć obejmująca aglomerację lub miasto;
• WAN (Wide Area Network) – obejmuje zasięgiem duży obszar (państwo, kontynent);
• Internet – ogólnoświatowa sieć komputerowa;

Sieć LAN

• tworzona zazwyczaj w oparciu o skrętkę lub fale radiowe;
• umożliwia m.in. szybką wymianę danych, współdzielenie łącza internetowego oraz korzystanie z wspólnych zasobów sieciowych;

 

Internet

• jest logicznie połączony w jednorodną sieć adresową opartą na protokole IP (Internet Protocol);
• umożliwia wymianę danych pomiędzy komputerami na całym świecie;
• nie posiada jednego, centralnego komputera zarządzającego całą siecią, lecz składa się z wieluset różnych sieci;