Podstawowe Komponenty sieci

Sieć komputerowa - to zbiór komputerów i innych urządzeń połączonych ze sobą kanałami komunikacyjnymi. Sieć komputerowa umożliwia wzajemne przekazywanie informacji oraz udostępnianie zasobów własnych między podłączonymi do niej urządzeniami, tzw. "punktami sieci".

Sieć komputerową można podzielić na następujące klasy:

1. LAN - sieć lokalna (angielskie Local Area Network), rodzaj sieci komputerowej. Sieć LAN zlokalizowana jest w stosunkowo niewielkim obszarze o zasięgu od kilkudziesięciu metrów do kilku km, przenosząca komunikaty z dość dużą szybkością za pomocą skrętki, kabla koncentrycznego lub światłowodu poprowadzonego w obrębie budynku lub grupy zabudowań. Każdy komputer w sieci LAN jest wyposażony w kartę sieciową, Użytkownicy z sieci LAN mogą się ze sobą komunikować za pomocą specjalnych programów, wspólnie użytkować drukarki czy pliki na dyskach wszystkich lub wybranych komputerów. Szybkości przesyłania sieci lokalnych wynoszą od 0, 2 do 100 Mb/s, przy bardzo małych opóźnieniach. Jedna sieć lokalna może zawierać od kilkudziesięciu do kilkuset komputerów. Sieć lokalna działa w trybie rozgłaszania: każdy pakiet dociera do wszystkich komputerów sieci, które przyjmują tylko pakiety do nich adresowane.

2. WAN - sieć rozległa, sieć globalna, sieć dalekosiężna (angielskie Wide Area Network, long haul network), sieć komputerowa o dużym zasięgu. Sieć rozległą łączą miliony komputerów na całej Ziemi, przesyłając informacje z szybkościami przeciętnymi 64 Kb/s. Informacje w WAN są przekazywane za pośrednictwem zbioru linii komunikacyjnych, łączących przełączniki pakietów, do których są podłączone komputery macierzyste. Sieci rozlegeł mają duże opóźnienia: od 0, 1 do 0, 5 s.

3. MAN - Sieć miejska, sieć metropolitalna (Metropolitan Area Network, Municipal Area Network), sieć okablowana za pomocą światłowodów używana w osiedlu lub mieście do transmisji wideoprojekcji, głosu i innych danych na odległości do 50 km. Szybkość przesyłania danych w sieci miejskiej jest rzędu od 150 Mb/s do kilku Gb/s. Wytyczanie tras w sieci miejskiej trwa krócej niż 1 ms i jest szybsze niż w sieci rozległej. Sieć miejska, spełniając wymagania sieci lokalnej, umożliwia większy zasięg.

Jeśli wiemy już co nieco o sieci to dowiedzmy się czegoś więcej o jej komplementach!:)

1. 
   Modem -urządzenie elektroniczne, którego zadaniem jest zamiana danych cyfrowych na analogowe sygnały elektryczne (modulacja) i na odwrót (demodulacja) tak, aby mogły być przesyłane i odbierane poprzez linię telefoniczną (a także łączetelewizji kablowej lub fale radiowe). Jest częścią DCE (Data Communications Equipment), które w całości wykonuje opisane wyżej czynności. Nieodzowne do współpracy jest DTE (Data Terminal Equipment) i to dopiero stanowi całość łącza przesyłania danych. Dzięki modemowi można łączyć ze sobą komputery i urządzenia, które dzieli znaczna odległość.

2. 
   
   Karty sieciowe - karta rozszerzenia, która służy do przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Karty NIC pracują w określonym standardzie, np. Ethernet, Token Ring, FDDI, ArcNet, 100VGAnylan. Karta sieciowa pracuje tylko w jednym standardzie np. Ethernet. Nie może pracować w dwóch standardach jednocześnie np. Ethernet i FDDI. Obecnie ze względu na wyraźną dominację standardów rodziny Ethernet pojęcie karty sieciowej i karty Ethernet bywa mylnie utożsamiane. Karty sieciowe, podobnie jak switche są elementami aktywnymi sieci. Zdarzają się karty sieciowe wielokrotne, tj. wyposażone w kilka interfejsów sieciowych. Z logicznego punktu widzenia jest to kilka niezależnych kart sieciowych na jednej płycie drukowanej. Karty takie znajdują głównie zastosowanie w serwerach.

3. 
   
   Regenerator- (ang. repeater) to urządzenie wzmacniające, regenerujące i przedłużające sygnał sieciowy. Pracuje w warstwie fizycznej modelu OSI. Zasięg transmisji sygnałów jest ograniczony na skutek zniekształceń, zakłóceń i pochłaniania energii w mediach transmisyjnych. Można go zwiększyć przez zainstalowanie w torze transmisyjnym urządzania odtwarzającego przesyłane sygnały. Regenerator jest wzmacniakiem, czyli urządzenie służące do wzmacniania sygnałów. Może łączyć sieci tylko o tej samej architekturze, ale za to o różnych mediach transmisyjnych. W sieci Ethernet, przy użyciu skrętki U/UTP kat.5, maksymalna długość kabla nie powinna przekraczać 100 metrów. Zastosowanie regeneratora pozwala wydłużyć tą odległość.

4. 
   
   Koncentrator - (ang. hub) to urządzenie sieciowe pracujące w warstwie fizycznej modelu OSI. Przesyła on sygnał z jednego portu na pozostałe. Ramka nie jest analizowana ani pod kątem adresu MAC ani adresu IP. Podłącza się go z jednej strony do routera, a z drugiej przyłączane są stacje robocze. Pełni także rolę regeneratora sygnału. Obecnie koncentratory zostały wyparte przez przełączniki, które działając w warstwie łącza, wykorzystują adresy MAC podłączonych urządzeń. Koncentrator przenosi informacje bit po bicie, a nie ramka po ramce, jak to ma miejsce w przełączniku. Są przez to szybsze, ale jednocześnie bardziej podatne na kolizje. Elementy koncentratora:

- kontroler- kontroluje połączenia między portami,

- regenerator- wzmacnia sygnał.

5. 
   
   Most  -(ang. bridge) jest inteligentnym urządzeniem w sieci LAN. Pozwala na łączenie kilku segmentów sieci. Zadaniem mostu jest zapamiętywanie adresów fizycznych urządzeń sieci, znajdujących się na każdym porcie mostu i budowanie tablic przekazywania CAM (ang. Content Addressable Memory) w oparciu, o które przekazywane są ramki między źródłem a przeznaczeniem. Most posiada 2 porty.

6. 
   
   Przełącznik - (ang. switch) jest urządzeniem warstwy łącza danych modelu OSI. Często nazywany jest multi-portowym bridge'm. Podejmuje decyzje na podstawie adresów MAC. Dzięki decyzjom, jakie podejmowane są przez przełączniki, umożliwiają one lepszy przesył danych w sieci LAN. Robią to poprzez przekazywanie danych tylko do portu, do którego podłączony jest host, któremu te dane mają zostać przekazane. Posiadają wiele portów komunikujących, gdyż ich podstawowym zadaniem jest możliwość podłączenia do nich wielu urządzeń. Przełączniki przełączają pakiety z przychodzących portów (ang. incoming ports/interfaces) do portów wychodzących (ang. outgoing ports), przekazując jednocześnie każdemu portowi pełny przesył. Przełącznik może też pracować w trybie Layer 3 Switching(przełącznik trasujący). Wówczas ma on już dostęp do adresów sieciowych stacji docelowych.

7. 
   Punkt dostępowy -(ang. Access Point) zapewnia stacjom bezprzewodowym dostęp do zasobów sieci za pomocą bezprzewodowego medium transmisyjnego. Nazywany jest również mostem, ponieważ może łączyć sieci przewodowe z bezprzewodowymi. Posiada co najmniej 2 interfejsy:

• bezprzewodowy- komunikuje się z sieciami standardu 802.11,

• przewodowy- łączy punkt dostępowy z siecią przewodową.

W sieci bezprzewodowej punkty dostępowe nawiązują połączenie z komputerami wyposażonymi w bezprzewodowe karty sieciowe. Punkty dostępowe mogą komunikować się ze sobą nawzajem, a to umożliwia budowę rozległych sieci bezprzewodowych. Mogą również posiadać wbudowany router, co umożliwia tworzenie sieci mieszanych (sieć bezprzewodowa i Ethernet). Punkt dostępowy konwertuje ramki sieci bezprzewodowej na inny rodzaj ramek (np. Ethernet). Punkt dostępowy może posiadać serwer DHCP (ang. Dynamic Host Configuration Protocol), który przydziela adresy sieciowe stacjom roboczym, a także możliwość translacji NAT (ang. Network Address Translation)- zamiana adresów prywatnych na publiczne.

1. 
   
   Router -to specjalny typ komputera. Zawiera on te same podstawowe podzespoły, co zwykły komputer PC. Ma procesor, pamięć, magistralę systemową oraz różne interfejsy wejścia/wyjścia. Routery są jednak zaprojektowane do wykonywania pewnych bardzo specyficznych funkcji, które nie są zwykle pełnione przez komputery osobiste. Np. routery łączą ze sobą sieci, umożliwiają ich wzajemną komunikację i określają najlepszą ścieżkę dla danych przesyłanych przez połączone sieci.Cechy charakterystyczne routera:

najważniejsze i najbardziej zaawansowane urządzenie regulujące ruch w sieciach,

pracuje w trzeciej warstwie modelu OSI,

łączy ze sobą segmenty lub całe sieci (także pracuje w różnych technologiach warstwy drugiej modelu OSI),

decyduje o porcie, na który zostanie przesłany pakiet wybierając optymalną trasę przesłania.

2. 
   
   Brama sieciowa (ang. gateway) - maszyna podłączona do sieci komputerowej, za pośrednictwem której komputery z sieci lokalnej komunikują się z komputerami w innych sieciach. W sieci TCP/IP domyślna brama (sieciowa) (ang. default gateway) oznacza router, do którego komputery sieci lokalnej mają wysyłać pakiety o ile nie powinny być one kierowane wsieć lokalną lub do innych, znanych im routerów. W typowej konfiguracji sieci lokalnej TCP/IP wszystkie komputery korzystają z jednej domyślnej bramy, która zapewnia im łączność z innymi podsieciami lub z Internetem.

3. Urządzenia transmisji danych - są to używane do transportu sygnałów przez sieć. Wyróżniamy dwa typy:

• Materialne:

• Kable miedźane

• Skrętka

• Światłowód

• Niematerialne:

• Fale radiowe

1. 
   Skrętka - rodzaj kabla sygnałowego

służącego do przesyłania informacji, który zbudowany jest z jednej lub więcej par skręconych ze sobą przewodów miedzianych, przy czym każda z par posiada inną długość skręcenia w celu obniżenia zakłóceń wzajemnych, zwanych przesłuchami. Skręcenie przewodów powoduje równocześnie zawężenie pasma transmisyjnego.

Wyróżnia się skrętkę nieekranowaną, ekranowaną folią oraz metalową siatką. Skrętki mają zastosowanie w łączach telekomunikacyjnych oraz sieciach komputerowych, obecnie najczęściej wykorzystywana jest w telefonii analogowej oraz w sieciach Ethernet. Skrętka ma zastosowanie przy przesyłaniu danych w postaci analogowej jak i cyfrowej

2. 
   
   
   Światłowód - przezroczyste włókno (szklane lub wykonane z tworzyw sztucznych), w którym odbywa się propagacja światła. Światłowody są wykorzystywane jako elementy urządzeń optoelektronicznych, składniki optycznych układów zintegrowanych, media transmisji sygnałów na duże odległości, jak również do celów oświetleniowych. Kable światłowodowe przyłącza się bezpośrednio do karty sieciowej (jeśli posiada ona stosowne złącza) lub używając konwertera nośników. Z jednej strony konwertera podłącza się kabel światłowodowy a z drugiej np. skrętkę, łącząc w ten sposób obie technologie sieciowe. Istnieją także koncentratory dedykowane specjalnie dla łącz światłowodowych. Światłowody mogą być klasyfikowane ze względu na ich geometrię (planarne, paskowe lub włókniste), strukturę modową (jednomodowe, wielomodowe), rozkład współczynnika załamania (skokowe i gradientowe) i rodzaj stosowanego materiału (szklane, plastikowe, półprzewodnikowe).

3. 
   
   Kabel koncentryczny - przewód miedziany otoczony izolacją, wspólnym ekranem oraz zewnętrzną koszulką ochronną, wykorzystywany np. jako medium transmisyjne w sieciach Ethernet (np. 10BASE5) z szybkością do 10 Mb/s, w instalacjach antenowych do radia i telewizora, jak również w aparaturze pomiarowej.Oprócz sieci komputerowych, krótki kabel koncentryczny znajduje zastosowanie w sprzęcie wideo, amatorskich urządzeniach krótkofalowych oraz w elektronicznych urządzeniach pomiarowych. Długi kabel koncentryczny znajduje zastosowanie w sieciach radiowych i telewizyjnych, jednak jest wypierany przez światłowody, T1/E1 i łączność satelitarną. Wciąż używany jest do przenoszenia sygnałów telewizji kablowej. Mikroskopijne kable koncentryczne używane są w urządzeniach użytkowych, wyposażeniu wojskowym oraz w ultradźwiękowych urządzeniach badawczych.

4. 
   Fale radiowe (promieniowanie radiowe) - promieniowanie elektromagnetyczne, które może być wytwarzane przez prąd przemienny płynący w antenie. Uznaje się, że falami radiowymi są fale o częstotliwości 3 kHz - 3 THz. Zależnie od długości dzielą się na pasma radiowe.

Dziękuje za uwagę!!!;]

Przygotował: Maul Patryk III TI

---