Informatyka: Sieci komputerowe - powtarzamy wiadomości, 3. i 10. 06.2020 r. klasa 7

SIECI KOMPUTEROWE –
Powtórzenie PODSTAWOWYCH POJĘĆ

Ponieważ przerobiliśmy materiał, przypomnimy sobie podstawowe pojęcia związane
z siecią komputerową, oraz jak te sieci można budować (topologie sieci).
Jest to materiał na dwie godziny lekcyjne. Bardzo proszę przeczytajcie i przypomnijcie sobie jak wygląda świat sieci komputerowej.

Definicja sieci komputerowej mówi, że jest to połączenie przynajmniej dwóch komputerów w celu wymiany danych. Urządzenia komunikują się ze sobą za pomocą mediów transmisyjnych wykorzystując odpowiednie protokoły komunikacyjne.

Obecnie definicję tą trzeba rozszerzyć, ponieważ zwiększyła się liczba urządzeń podłączanych do sieci i korzystających z niej. Dziś do sieci komputerowej podłączamy nie tylko komputery czy serwery, ale również telefony komórkowe, tablety, telewizory, a nawet pralki, lodówki oraz inne urządzenia AGD. Oczywiście podstawa działania sieci komputerowych się nie zmieniła, dalej tworzy się sieci, aby udostępniać dane (pliki, strony WWW, usługi sieciowe) oraz zasoby sprzętowe (drukarki, dyski, skanery, napędy optyczne), natomiast różnica polega na tym, że korzysta z niej o wiele więcej urządzeń niż kiedyś.

Pojęcia związane z siecią komputerową:

Host – urządzenie końcowe sieci komputerowej, stanowiące źródło lub celu przesyłania danych w sieci. Hostem jest każde urządzenie w sieci, któremu przypisano adres IP.

Serwer – komputer, na którym zainstalowane jest specjalistyczne oprogramowanie, oferujący usługi innym komputerom (WWW, poczta elektroniczna, zasoby plikowe).

Klient – komputer korzystający z usług udostępnianych przez serwery.

Klient – Serwer – architektura sieci komputerowej, w której występuje komputer udostępniający usługi (serwer) oraz komputery korzystające z tych usług (klienci).

Peer to Peer (P2P) – architektura sieci komputerowej, w której nie występuje jeden komputer udostępniający usługi, wszystkie komputery w tej sieci działają na równorzędnych prawach.

Medium transmisyjne – element sieci komputerowej, za pomocą którego wzajemnie komunikują się urządzenia, może nim być kabel miedziany, światłowodowy, jak również fale radiowe (WiFi).

Protokół komunikacyjny – określony sposób (język) komunikacji, dzięki któremu możliwa jest wymiana danych pomiędzy urządzeniami w sieci.

LAN (ang. LocalAreaNetwok) – lokalna sieć komputerowa, obejmująca swoim zasięgiem pomieszczenie, piętro, budynek lub zbiór budynków.

MAN (ang. Metropolitan AreaNetwok) – miejska sieć komputerowa, obejmująca swoim zasięgiem miasto lub aglomerację miejską.

WAN (ang. WideAreaNetwok) – rozległa sieć komputerowa, komunikująca ze sobą odległe sieci LAN.

Topologia fizyczna sieci – określa sposób połączenia ze sobą komputerów w sieci.

Topologia logiczna sieci – określa sposób komunikowania ze sobą komputerów w sieci.

Karta sieciowa (ang. NIC – Network Interface Card) – adapter instalowany
w urządzaniach (komputerach, telefonach, itp.), dzięki któremu możliwe jest podłączenie tego urządzenie do sieci komputerowej.

Ruter (ang. Router) – urządzenie sieciowe, którego głównych zadaniem jest łączenie ze sobą różnych sieci, w celu umożliwienia im wzajemnej komunikacji oraz określanie ścieżki przepływu danych pomiędzy sieciami na podstawie adresu IP (ang. Routing).

Przełącznik (ang. Switch) – urządzenie sieciowe, które łączy urządzenia w sieci lokalnej oraz decyduje o przesyle danych pomiędzy urządzaniami na podstawie adresu MAC.

Adres IP – logiczny adres interfejsu urządzenia w sieci komputerowej.

Adres MAC – fizyczny (sprzętowy) adres karty sieciowej urządzenia, nadawany przez producenta na etapie produkcji.

Internet (Intersieć)– siatka połączonych ze sobą sieci rozległych.

Intranet – prywatna sieć, wykorzystująca w komunikacji standardy sieci Internet, takie jak WWW, FTP czy POP3 i SMTP, do której dostęp mają tylko upoważnieni użytkownicy (np. do Intranetu w firmie XYZ mają dostęp tylko pracownicy tej firmy).

Extranet – rozszerzenie sieci prywatnej (Intranet), umożliwiające dostęp do jej zasobów również dla innych użytkowników.

VPN – prywatna sieć, do zasobów której możemy się dostać przez sieć Internet, wykorzystując tzw. tunelowy kanał transmisji danych.

DNS (ang. DomainName System) – system zmieniający nazwę mnemoniczną (zrozumiałą dla człowieka), np. onet.pl na odpowiadający jej adres IP w sieci.

Sieć komputerowa ułatwia:

- komunikowanie się z innymi użytkownikami sieci;

- udostępnianie plików, informacji;

- uruchamianie programów zdalnych;

- udostępnianie zasobów sprzętowych, jak drukarki czy skanery sieciowe;

- korzystanie z centralnej bazy danych;

Topologie sieci

Topologia gwiazdy

W tej topologii hosty (lub inne urządzenia) w sieci połączone są ze wspólnym, centralnym punktem łączącym. Każde z urządzeń połączone jest tylko z punktem centralnym sieci.

Z topologii gwiazdy pochodzi topologia rozszerzonej gwiazdy, w której każde z urządzeń końcowych działa jako urządzenie centralne dla własnej topologii gwiazdy. Jest to topologia o charakterze hierarchicznym i może być tworzony w niej ruch lokalny.

Zalety

- Większa przepustowość.

- Łatwa lokalizacja uszkodzeń ze względu na centralne sterowanie.

- Wydajność.

- Łatwa rozbudowa.

- Awaria komputera peryferyjnego nie blokuje sieci.

- Wady

- Duża liczba połączeń (duże zużycie kabli).

- Gdy awarii ulegnie centralny punkt (koncentrator lub przełącznik), to nie działa cała sieć.

Topologia hierarchiczna

Nazywana także topologią drzewa lub rozproszonej gwiazdy;

Jest utworzona z wielu magistrali liniowych połączonych łańcuchowo. Proces dzielenia można kontynuować, tworząc dodatkowe magistrale liniowe wychodzące z magistral odchodzących od pierwszej magistrali, co nadaje topologii cechy topologii gwiazdy.

Tworzone są kolejne poziomy drzewa, ale ich liczba jest ograniczona.

Zalety:

- łatwość rozbudowy;

- ułatwienie lokalizacji uszkodzeń;

Wady:
- zależność pracy sieci od głównej magistrali;

Topologia magistrali

Topologię magistrali wyróżnia to, że wszystkie węzły sieci połączone są ze sobą za pomocą pojedynczego, otwartego kabla (czyli umożliwiającego przyłączanie kolejnych urządzeń). Kabel taki obsługuje tylko jeden kanał i nosi nazwę magistrali. Oba końce magistrali muszą być zakończone opornikami ograniczającymi, zwanymi również często terminatorami. Oporniki te chronią przed odbiciami sygnału.

Zalety

- małe użycie kabla

- brak dodatkowych urządzeń

- niska cena sieci

- łatwość instalacji

- awaria pojedynczego komputera nie powoduje unieruchomienia całej sieci

Wady

- trudna lokalizacja usterek

- tylko jedna możliwa transmisja w danym momencie

- potencjalnie duża ilość kolizji

- awaria głównego kabla powoduje unieruchomienie całej domeny kolizji

- słaba skalowalność

- niskie bezpieczeństwo

Topologia pierścienia

Topologię pierścienia charakteryzuje połączenie hostów w zamkniętym pierścieniu (urządzenia tworzą zamkniętą pętlę) to znaczy, że każdy z nich połączony jest bezpośrednio z dwoma sąsiadującymi urządzeniami.