Lekcja 12: Sieci komputerowe.

1. Co to jest sieć komputerowa?

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

2. Zalety sieci komputerowych.

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

3. Wady sieci komputerowych.

1. Wysokie ceny urządzeń sieciowych i medium transmisyjnych;
2. Zagrożenia związane z działaniem „sieciowych włamywaczy”, hakerów (np. usunięcie danych, uszkodzenie systemu);
3. Problemy związane z tworzeniem i zarządzaniem sieci (np. zakłócenia, awarie, podłączanie wszystkich urządzeń i zasobów sieciowych kablami);
4. Zagrożenia bezpieczeństwa i stabilności działania wszystkich systemów w wyniku zainfekowania jednego komputera;
5. Awaria jednego urządzenia lub medium transmisyjnego może spowodować uszkodzenie całej sieci komputerowej;

4. Urządzenia sieciowe.

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

• Koncentrator.
• 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.
• 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;
• stosowany jest głównie w sieciach opartych na skrętce;

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

• Access Point.
• zapewnia stacjom bezprzewodowym dostęp do zasobów sieci za pomocą bezprzewodowego medium transmisyjnego;
• jest mostem łączącym sieć bezprzewodową z siecią przewodową;
• maksymalna prędkość przesyłania danych wynosi 54 Mbit/s;

• Wtórnik.
• 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;

 5. Rodzaje medium transmisyjnego.

• Kabel RJ45 (Skrętka):
• służy do łączenia kilku urządzeń sieciowych i przesyłania pomiędzy nimi informacji;
• zbudowany jest z jednej lub więcej par skręconych przewodów;

 

• 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;
  

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

 

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

6. Podział sieci komputerowych ze względu na topologi.

• Szynowa/Magistralowa 
• 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;

 

• 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;  

 

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

 

7. Podział ze względu na jej organizację.

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

 

• Peer-to-Peer (P2P)
• wszystkie komputery mają jednakowe uprawnienia, sieć posiada płynną strukturę;

 

8. Podział 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;