Podstawy i parametry sieci komputerowych

Sieć komputerowa to zbiór połączonych urządzeń, które wymieniają informacje. Do takich urządzeń mogą należeć komputery, telefony, drukarki i skanery. Wymiana danych zachodzi dzięki mediom transmisyjnym oraz protokołom komunikacyjnym.

W sieci ważną rolę pełnią hosty, czyli urządzenia podłączone do sieci. Hosty komunikują się ze sobą przez wysyłanie i odbieranie danych. Jeden host może pełnić jednocześnie rolę klienta oraz serwera.

• Serwer udostępnia usługi sieciowe, np. hosting WWW, pocztę elektroniczną lub pliki.
• Klient korzysta z usług oferowanych przez serwer.
• Medium transmisyjne jest drogą wymiany informacji między urządzeniami.

Ze względu na zasięg wyróżnia się LAN, MAN oraz WAN. Różnią się one przede wszystkim wielkością obszaru, który obejmują.

LAN to sieć lokalna, np. w mieszkaniu, biurze albo szkole. Urządzenia w sieci LAN mogą komunikować się także z urządzeniami spoza niej, np. przez router, jeśli umożliwia to konfiguracja sieci.

MAN jest rozszerzeniem sieci LAN. Umożliwia połączenie wielu sieci lokalnych na większym obszarze, zwykle w obrębie miasta lub gminy. Może służyć np. współpracy sieci instytucji, których budynki są rozproszone po mieście.

WAN obejmuje jeszcze większy obszar geograficzny. Może łączyć lokalne oddziały przedsiębiorstwa na terenie kraju, kontynentu lub świata. Największym przykładem sieci WAN jest Internet.

W zależności od użytego medium transmisyjnego sieć może być przewodowa, bezprzewodowa albo mieszana.

W sieci przewodowej stosuje się przewód typu skrętka lub światłowód. W skrętce nośnikiem danych jest sygnał elektryczny, natomiast w światłowodzie dane przenosi światło o określonej długości fali.

Sieć bezprzewodowa wykorzystuje kanał radiowy, a nośnikiem danych jest fala radiowa. Sieć mieszana łączy oba rozwiązania: przewód lub światłowód oraz kanał radiowy.

Sieć peer-to-peer (P2P) działa w sposób rozproszony. Zadania są dzielone między hosty podłączone do sieci. Hosty dzielą się zasobami, takimi jak moc przetwarzania, pamięć dyskowa czy przepustowość. Nie ma konieczności koordynowania całości przez centralny serwer lub stale wybrany host.

W modelu klient-serwer centralną część sieci stanowi serwer. Klienci łączą się z nim, aby wymieniać informacje i korzystać z danych. Serwer przechowuje, przetwarza oraz odtwarza aktualne informacje dostępne dla klientów.

Intranet jest przeznaczony tylko dla organizacji, np. firmy, szkoły lub urzędu; osoby z zewnątrz nie mają do niego dostępu. Extranet także jest siecią prywatną, ale umożliwia kontrolowane i autoryzowane udostępnianie informacji, narzędzi oraz usług konkretnym osobom lub sieciom.

Topologia sieci opisuje układ elementów sieci, takich jak łącza i węzły, oraz sposób ich połączenia i rozmieszczenia. Topologia fizyczna wskazuje rozmieszczenie elementów, a topologia logiczna przedstawia przepływ informacji.

W topologii magistrali wszystkie węzły są podłączone do jednego wspólnego łącza. Uszkodzenie magistrali lub jej segmentu powoduje brak możliwości komunikacji.

W topologii pierścienia każdy węzeł łączy się dokładnie z dwoma innymi, tworząc ciągłą ścieżkę. Pierścień może działać jednokierunkowo albo dwukierunkowo. Dla większej stabilności można zastosować podwójny pierścień.

W topologii gwiazdy każdy host jest połączony z centralnym urządzeniem komunikacyjnym, np. przełącznikiem. Urządzenie centralne przekazuje informacje do odpowiedniego odbiorcy. Awaria pojedynczego łącza obejmuje zwykle tylko jeden host, a nie całą sieć. Topologia mieszana łączy kilka różnych topologii, dlatego nie wskazuje się w niej jednego dominującego modelu.

Dobrze zaprojektowaną sieć ocenia się także przez jej parametry:

• Wydajność jest wysoka, gdy prędkość komunikacji jest zbliżona do maksymalnej prędkości zastosowanego standardu, np. Gigabit Ethernet.
• Skalowalność pozwala rozbudowywać sieć wraz ze wzrostem liczby użytkowników i ilości danych bez wymiany całej infrastruktury.
• Bezawaryjność oznacza stabilną, nieprzerwaną pracę sieci.
• Bezpieczeństwo obejmuje ochronę przed atakami, autoryzację dostępu i zarządzanie uprawnieniami.