Sieć komputerowa

Sieć komputerowa – grupa komputerów lub innych urządzeń połączonych ze sobą.

Umożliwiają one wymianę danych lub współdzielenie różnych zasobów, na przykład:

Topologie okablowania sieci komputerowych

  1. gwiazda – komputery są podłączone do jednego punktu centralnego, koncentratora (koncentrator tworzy fizyczną topologię gwiazdy, ale logiczną magistralę) lub przełącznika (jedna z częstszych topologii fizycznych Ethernetu)

  2. gwiazda rozszerzona – posiada punkt centralny (podobnie jak w topologii gwiazdy) i punkty poboczne (jedna z częstszych topologii fizycznych Ethernetu)

  3. hierarchiczna – budowa podobna do drzewa binarnego

  4. szyna (magistrala) – komputery współdzielą jedno medium kablowe

  5. pierścień – komputery są połączone pomiędzy sobą odcinkami kabla tworząc zamknięty pierścień (np. topologia logiczna Token Ring)

  6. pierścień podwójny – komputery są połączone dwoma odcinkami kabla (np. FDDI)

  7. sieć (ang. mesh) – oprócz koniecznych połączeń sieć zawiera połączenia nadmiarowe; rozwiązanie często stosowane w sieciach, w których jest wymagana wysoka bezawaryjność.

Elementy tworzące sieć komputerową

  1. serwer sieciowy, zazwyczaj powinien to być komputer o dużej mocy obliczeniowej, zarówno wydajnym jak i pojemnym podsystemie dyskowym niezbędnym do przechowywania oprogramowania i danych użytkowników. Na maszynie tej można uruchomić aplikacje realizujące usługi sieciowe, również nazywane serwerami.

  2. komputery – stacje robocze (terminale), na których instalujemy oprogramowanie sieciowe nazywane klientem.

  3. media transmisji – kable miedziane, światłowody, fale radiowe.

  4. osprzęt sieciowy – karty sieciowe, modemy, routery, koncentratory, przełączniki, punkty dostępowe.

  5. zasoby sieciowe – wspólny sprzęt, programy, bazy danych.

  6. oprogramowanie sieciowe – to programy komputerowe, dzięki którym możliwe jest przesyłanie informacji między urządzeniami sieciowymi. Rozróżnia się trzy podstawowe rodzaje oprogramowania sieciowego:

  7. klient-serwer (system użytkownik) – system, w którym serwer świadczy usługi dołączonym stacjom roboczym. W systemie tym programy wykonywane są w całości lub częściowo na stacjach roboczych.

  8. host-terminal (system baza) – do komputera głównego (hosta) dołączone zostają terminale lub komputery emulujące terminale. W systemie tym programy wykonywane są na hoście.

  9. peer-to-peer – połączenia bezpośrednie; każdy komputer w sieci ma takie same prawa i zadania. Każdy pełni funkcję klienta i serwera.

Z punktu widzenia złożoności, sieci komputerowe można podzielić na grupy:

LAN (Local Area Network)

Jest to najpowszechniej spotykany rodzaj sieci, który składa się z kilkudziesięciu do kilkuset komputerów połączonych w miarę możliwości jednolitym nośnikiem. Sieci te zainstalowane są na niewielkim obszarze (np. w jednym budynku).

Najczęściej spotykany rodzaj sieci w firmach. Sieci te składają się z kilku do kilkudziesięciu komputerów spiętych ze sobą w konfigurację magistralową, opartą na kanale przewodowym w postaci np. kabla koncentrycznego, lub w gwiazdę (jest to gwiazda logiczna, jednakże fizycznie widziana jest jako szyna-magistrala), jeśli "medium" jest światłowód lub skrętka.

Jeżeli użyto topologii gwiazdy, to maksymalna odległość (w zależności od rodzaju huba i kart sieciowych) pomiędzy serwerem a stacjami roboczymi wynosi około 100 metrów.

Jeżeli natomiast użyto kabla koncentrycznego, to "gałąź" sieci może mieć 180-300 (cienki), 500-1000 (gruby) metrów w zależności od użytej karty sieciowej. Stacje robocze umieszczane są w odległości od 1 do 3 metrów (kabla) od siebie. Jeśli zostanie osiągnięta maksymalna długość kabla, można zastosować repeater (wzmacniacz - maksymalnie 4 na jednej "gałęzi"), bridge (most) lub router (rozgałęźnik).

Ponieważ sieci lokalne są ograniczane przez obszar, liczbę współpracujących komputerów, ich typ, przepustowość sieci, szybkość pracy, wprowadzono pojęcie i rozwiązania Extended LAN. Idea ta oparta jest na połączeniu kilku różnych sieci lokalnych ze sobą niezależnie od standardu, w jakim pracują, w sposób rozszerzający możliwości każdej z nich.

WAN (Wide Area Network)

Większość sieci rozległych to kombinacje sieci lokalnych i dodatkowych połączeń między nimi.

Przykładem tego typu sieci mogą być sieci ISDN (Integrated Services Digital Network) - sieć cyfrowa z integracją usług. Sieci tego typu powstały w Europie Zachodniej (Francja, Niemcy), w Australii, Japonii, Stanach Zjednoczonych. ISDN wykorzystuje łącza telefoniczne, istniejące okablowanie sieciowe. Sieć ta daje możliwość transmisji pięciokrotnie szybszej niż przy użyciu modemu.

Nie można także zapomnieć o sieci NASK (Naukowa i Akademicka Sieć Komputerowa) i najbardziej chyba znanej sieci WAN, którą jest Internet.

Sieci rozległe są aktualnie tworzone i bardzo szybko rozwijają się. Na świecie powstaje wiele sieci rozległych, zarządzanych i wykorzystywanych przez wielkie korporacje przemysłowe, banki, uczelnie.

Do określenia zasięgu i rozmiaru sieci rozległych, stosowane są następujące terminy:

Sieć miejska (MAN - Metropolitan Area Network)

Jest to sieć WAN obejmująca niewielki obszar geograficzny. Zasadniczo sieci takie obejmują jedno miasto lub region.

Sieć uczelniana (CAN - Campus Area Network)

Termin stosowany często do określania sieci WAN łączącej poszczególne wydziały w ośrodku akademickim.

Przepustowość (pojemność kanału, ang. throughput) w telekomunikacji i informatyce – maksymalna ilość informacji (mierzonej w bitach), jaka może być przesyłana przez dany kanał telekomunikacyjny lub łącze w jednostce czasu (mierzonej w sekundach).

Czasem potocznie nazywana jest błędnie szybkością (np. sieci komputerowej), ale ponieważ mówi o maksymalnej liczbie bitów w jednostce czasu, a nie zmianie fizycznego położenia w czasie, należy rozróżniać te pojęcia.

Przepustowość mierzy się w bitach na sekundę (b/s – ang. bits per second) lub bajtach na sekundę (B/s, 8 b/s = 1 B/s) i ich krotnościach: kb/s, Mb/s, Gb/s, kB/s, MB/s itd. W praktyce spotykane są zarówno prefiksy dziesiętne (k = 1000, M = 1 000 000), jak i binarne (k = 1024, M = 1 048 576).

Ze względu na tę samą jednostkę, przepustowość jest potocznie mylnie utożsamiana z przepływnością. Przepływność jest miarą natężenia strumienia informacji (danych), podczas gdy przepustowość jest cechą toru lub kanału telekomunikacyjnego

Obliczanie transferu

T= $\frac{S}{\text{Bw}}$

Gdzie :

S- rozmiar pliku

Bw – przepustowoś

Zadania:

  1. Prędkość transferu danych pewnego łącza to 56 MB/s.Pewien plik ma 2 MB. Jaki będzie czas pobierania tego pliku?

56/8=7

7x1024=7168

2x1024=2048

teraz proporcja

1s ma 100setnych

7168-100

2048-X

2048x100=204800

204800/7168=0,29s

Transfer pliku wyniesie 0,29s(29 setnych sekundy)

x-mnożenie

/-dzielenie