Uzupełnij tekst oraz zamieść odpowiednie schematy i zdjęcia obrazujące wyszczególnione poniższe zagadnienia:

Temat: Podstawowe zagadnienia dotyczące sieci komputerowych

1. Pojęcie sieci komputerowej.

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".

1. Możliwości sieci
   To ułatwienie komunikacji pomiędzy ludźmi, będącymi faktycznymi użytkownikami sieci. Sieć umożliwia łatwy i szybki dostęp do publikowanych danych, jak również otwiera techniczną możliwość tworzenia i korzystania ze wspólnych zasobów informacji i zasobów danych.

2. Elementy składowe sieci

- elementy sprzętowe

a) urządzenia transmisji,
b) urządzenia dostępu,
c) urządzenia wzmacniające, filtrujące i kierujące przesyłane sygnały.

- elementy programowe

a) protokoły - określające sposoby komunikowania się urządzeń i regulujące je,

b) programy poziomu sprzętowego, nazywane mikroprogramami, sretownikami lub programami obsługi - umożliwiające działanie urządzeniom, takim jak na przykład karty sieciowe,

c) oprogramowanie komunikacyjne.

4. Zakres sieci lokalnych i rozległych

Typy sieci ze względu na zasięg, przepustowość, przeznaczenie i ich charakterystyka:

1. lokalna sieć komputerowa (LAN - Local Area Network) - jest to sieć łącząca użytkowników na niewielkim obszarze (pomieszczenie, budynek). Sieci te charakteryzują się przede wszystkim małym kosztem dołączenia stacji, prostym oprogramowaniem komunikacyjnym i łatwością rozbudowy. Typową cechą sieci lokalnej jest korzystanie ze wspólnego medium transmisyjnego przez komunikujące się stacje;

2. sieć terytorialna, kampusowa (campus network) - sieć obejmująca swym zasięgiem kilka budynków znajdujących się np. na terenie uczelni, przedsiębiorstwa;

3. miejska sieć komputerowa (MAN - Metropolitan Area Network) - jest to sieć o zasięgu miasta. Najczęściej są to szybkie sieci wybudowane w oparciu o łącza światłowodowe. Sieci te udostępniają różne usługi, np.: połączenia między sieciami lokalnymi, możliwość bezpośredniego dołączenia stacji roboczych lub korzystanie z mocy obliczeniowej „dużych” komputerów pracujących w sieci;

d) rozległa sieć komputerowa (WAN - Wide Area Network) - jest to sieć, która przekracza granice miast, państw, kontynentów. Sieć taka składa się z węzłów i łączących je łączy transmisyjnych. Dostęp do sieci rozległej uzyskuje się poprzez dołączenie systemów użytkownika do węzłów sieci. W węzłach znajdują się urządzenia umożliwiające przesyłanie danych między różnymi użytkownikami. Łączność pomiędzy węzłami realizowana jest za pomocą publicznej sieci telefonicznej, specjalnie wybudowanych łączy, kanałów satelitarnych, radiowych lub innych;

e) sieć radiowa (Radio Network) - jest to sieć bezprzewodowa, w której medium transmisyjnym jest kanał radiowy. Przy każdej stacji lub grupie stacji zainstalowane jest urządzenie nadawczo - odbiorcze zapewniające transmisję danych. Zasięg tych sieci jest uwarunkowany zasięgiem stacji nadawczo - odbiorczych;

f) sieć satelitarna - sieć, w której sygnały ze stacji naziemnych są transmitowane do satelity, który retransmituje je do innej (innych) stacji naziemnych. Satelita pełni również rolę wzmacniacza sygnału. Zasięg takiego systemu jest znacznie większy od zasięgu sieci radiowej i zależy od mocy nadajnika satelity. Występują tutaj dość duże czasy propagacji (do 0,25 s) co może powodować problemy, gdy transmisja jest uwarunkowana czasowo. Typowym zastosowaniem takich sieci jest tworzenie alternatywnych połączeń, z których korzysta się w razie awarii połączeń naziemnych;

5. Rodzaje Architektury sieci

ISO\OSI

6. Podstawowe komponenty sieci i ich charakterystyka:

Podstawowe urządzenia w komputerze to:

1. płyta główna,- Płyta główna (ang. motherboard) w slangu komputerowym zwana "mobo" jest dla komputera tym, czym układ nerwowy dla człowieka. Integruje działanie poszczególnych komponentów i umożliwia wzajemną komunikację. Od jakości płyty głównej zależy bardzo często stabilność systemu i możliwość dalszej rozbudowy komputera.

2. procesor, - Mózgiem każdego komputera jest procesor zajmujący się wykonywaniem instrukcji wchodzących w skład programów oraz aplikacji. Jest to niewielki układ scalony zamknięty w hermetycznej obudowie ze złoconymi wyjściami, montowany na płycie głównej do specjalnego slotu. Angielska oryginalna nazwa to CPU (od Central Processing Unit).

3. pamięć RAM, - Pamięć RAM jest pamięcią roboczą komputera, przechowywane są tam dane potrzebne aktualnie do pracy komputera. Zawartość pamięci RAM jest jednak ulotna i znika po wyłączeniu zasilania komputera. W odzielną pamięć RAM wyposażona jest karta graficzna, służąca do wyświetlania grafiki na ekranie komputera.

4. CD-ROM,- Kolejnym urządzeniem jest napęd CD-ROM/DVD. Umożliwia on odczytywanie informacji zawartych na płytach CD-ROM i DVD. Do komputera można podłączyć również nagrywarkę CD (DVD), umożliwia ona nagrywanie własnych płyt CD (DVD) na nagrywalnych płytach CD-R (DVD-R/DVD+R) i płytach wielokrotnego zapisu CD-RW (DVD-RW).

5. stacja dyskietek,- Innym elementem do zapisywania informacji jest stacja dyskietek. Informacje tam zapisane można przenosić i odczytywać na innym komputerze. Na dyskietce można zapisać od 360 kB do 1.44 MB informacji zależnie od typu dyskietki. Obecnie w użyciu są tylko dyskietki o pojemności 1.44 MB (3.5 calowe), choć przy kompresji można zapisać ponad 2 MB.

6. twardy dysk, - Dyski twarde HDD (ang. Hard Disk Drive) zostały tak nazwane z powodu swej sztywnej konstrukcji. Dyski twarde nie zawsze były takie "twarde". Kiedyś, przed przenoszeniem dysku z miejsca na miejsce, trzeba było zaparkować głowice, czyli uruchomić specjalny program, który zajmował się przemieszczeniem głowic poza obszar magnetyczny dysku.

7. karta graficzna,- Karta graficzna jest urządzeniem odpowiadającym za wyświetlanie obrazu na monitorze. Współczesne karty graficzne oprócz wyświetlania obrazu, pełnią również funkcje akceleracji grafiki trójwymiarowej, tzn. przejmują część zadań obliczeniowych odciążając tym samym CPU.

8. karta dźwiękowa, - Wewnątrz komputera umieszcza się również kartę dźwiękową. Zajmuje się ona przetwarzaniem cyfrowego dźwięku zapisanego na dowolnym nośniku (dysk twardy, CD itp.), Do postaci słyszalnej przez ludzkie ucho. Do karty dźwiękowej podłącza się muzyczne urządzenia peryferyjne, np. głośniki czy mikrofon. Karty dźwiękowe wbudowane są w niemal każdą obecnie produkowaną płytę główną.

9. karta sieciowa. - Karta sieciowa (ang. NIC – Network Interface Card) – 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.

Natomiast monitor(Monitor wyświetla informacje optyczne pozwalające śledzić co robi w danej chwili komputer jak również pozwala oglądać wyniki pracy komputera.) , klawiatura(Typowa klawiatura składa sie z klawiszy maszynowych, odpowiadają one literom, cyfrom i znakom przestankowym; klawiszy funkcyjnych oznaczonych od F1 do F12; klawiszy numerycznych odpowiadających układowi kalkulatora i klawiszy kursora, które służą do przesuwania na ekranie kursora.) i mysz(Mysz bardzo ułatwia pracę z komputerem. Za jej pomocą wybiera i aktywuje się opcje dostępne w używanych programach. ) to podstawowe urządzenia peryferyjne, służące do komunikowania się z komputerem.

7. Nośniki transmisji:

a) kable miedziane,

b) światłowody,

c) fale radiowe,

d) mikrofale,

e) podczerwień,

f) światło laserowe.

8. Topologie sieci.

Topologia gwiazdy(ang. Star)

Jest to sieć zawierająca jeden centralny węzeł (serwer), do którego zostają przyłączone pozostałe elementy składowe sieci za pomocą huba. Chroni to sieć przed awariami, gdyż awaria jednego łącza nie powoduje unieruchomienia całej sieci. Stosowana jest do łączenia komputerów w jednej instytucji, budynku. większość zasobów sieci znajduje się w komputerze centralnym przetwarzającym i zarządzającym siecią. Pozostałe komputery zwane terminalami są stacjami przygotowania danych lub mają niewielkie możliwości obliczeniowe. Wszystkie informacje są przekazywane przez centralny komputer. Topologia ta może być określona jako drzewo z jednym poziomem połączeń. Okablowanie: popularna skrętka (UTP, światłowód).

Zalety gwiazdy:

· łatwa konserwacja i lokalizacja uszkodzeń

· prosta rekonfiguracja

· proste i szybkie oprogramowanie użytkowe sieci

· centralne sterowanie i centralna programowa diagnostyka sieci

· możliwe wysokie szybkości transmisji (warunek - szybki komputer centralny)

Wady gwiazdy:

· duża liczba kabli

· wszystkie maszyny wymagają podłączenia wprost do głównego komputera

· ograniczona możliwość rozbudowy sieci

· zależność działania sieci od sprawności komputera centralnego

· ograniczenie odległości komputera od huba

· w przypadku awarii huba przestaje działać cała sieć.

Topologia drzewa (ang. Tree)

Jest to forma okablowania przypominająca kształtem rozgałęzione drzewo. Gałęzie drzewa dzielą się na podgałęzie, które z kolei znowu się dzielą. W każdym punkcie podziału komputer rozsyła sygnały. Topologia ta jest bardzo elastyczna i może w niektórych systemach transportu sieciowego umożliwić praktycznie dowolne konfiguracje.

Zalety drzewa:

· łatwa rozbudowa sieci komputerowej przez dodawanie rozgałęźników

· łatwa rekonfiguracja sieci

· sieć zwykle może przetrwać uszkodzenie komputera lub kabla

Wady drzewa:

· duża liczba kabli

· utrudnione znajdywanie błędów

Topologia magistrali (ang. Bus)

Można ją traktować jak \"autostradę\" służącą transmisji danych i łączącą stacje sieci. Dane, nim dotrą do stacji przeznaczenia, przechodzą po drodze przez wszystkie pozostałe stacje. W rozwiązaniu tym do wspólnego kabla transmisyjnego zostają podłączone komputery o dzielonym dostępie do medium transmisyjnego. Każdy komputer jest przyłączony do kanału, nadawane sygnały docierają do wszystkich stacji, ale pakiety odbierane są tylko przez stację, do której są adresowane, ponieważ każda stacja sprawdza, czy dane są skierowane do niej. Topologia magistrali jest jedną z najbardziej popularnych konfiguracji sieci komputerowych.

Zalety magistrali:

· małe zużycie kabla

· prosta instalacja

· niska cena instalacji

· bardzo prosta rozbudowa sieci

· łatwe łączenie segmentów sieci w jeden system (bez zmian oprogramowania komunikacyjnego)

· każdy komputer jest podłączony tylko do jednego kabla

· pojedyncze uszkodzenie (przerwa w kablu lub awaria komputera) nie powoduje unieruchomienia całej sieci

Wady magistrali:

· konkurencja o dostęp - wszystkie komputery muszą dzielić się kablem

· utrudniona diagnostyka błędów z powodu braku centralnego systemu zarządzającego siecią

· rozproszenie zadań zarządzających siecią, co w określonych przypadkach niekorzystnie wpływa na szybkość realizacji zadań informatycznych

· zwykle dla uniknięcia zakłóceń sygnałów należy zachować pewną odległość między punktami przyłączenia poszczególnych stacji

Topologia łańcucha priorytetów (ang. Priority)

Istnieje podobieństwo do rozkładu pierścieniowego, ale z przerwanym połączeniem między jedną parą komputerów. Każdy komputer jest podłączany do dwóch innych z wyjątkiem komputerów na końcach łańcucha. Mogą powstawać również sieci oparte o połączenie dwóch z wcześniej wymienionych topologii np. pierścień-drzewo, gwiazda-magistrala. Topologia niezbyt popularna ze względu na możliwość rozczłonkowania sieci w przypadku awarii.

Zalety łańcucha priorytetów:

· łatwość okablowania

· mała ilość kabla

Wady łańcucha priorytetów:

· przerwanie kabla lub awaria komputera powoduje podzielenie sieci na dwa niezależne kawałki

Topologia pierścienia (ang. Ring)

Topologia pierścieniowa ma wiele zalet. Funkcjonowanie sieci nie zostaje przerwane nawet w razie awarii głównego komputera, gdyż jego zadanie może przejąć inna stacja. Dzięki układom obejściowym (ang. by-pass) można wyłączyć z sieci dowolną stację i tym sposobem uniknąć awarii sieci. Każdy węzeł sieci bierze bezpośredni udział w procesie transmisji informacji i jest połączony z dwoma innymi \"sąsiadami\". Węzły połączone w pierścień przekazują komunikaty sterujące (tokeny) do następnego; węzeł aktualnie mający token może wysyłać komunikat; termin \"token ring\" często odnosi się do standardu Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.5 sieci token ring, który jest najbardziej powszechnym typem sieci token ring; pierwszy standard przewidywał przesyłanie z szybkością 4 Mb/s, natomiast w obecnych sieciach osiągana prędkość to 16 Mb/s. Informacja wędruje w jednym kierunku i po przejściu wszystkich węzłów wraca do miejsca nadania. Interfejs sieciowy każdego komputera musi odbierać dane od jednego sąsiada i przesyłać je do następnego. Podczas przechodzenia przez kolejne węzły sygnał w każdym z nich jest wzmacniany.

Zalety :

· małe zużycie kabla

· możliwość zastosowania łącz optoelektronicznych, które wymagają bezpośredniego nadawania i odbierania transmitowanych sygnałów

· możliwe wysokie osiągi, ponieważ każdy kabel łączy dwa konkretne komputery

Wady :

· awaria pojedynczego kabla lub komputera powoduje przerwanie pracy całej sieci jeśli nie jest zainstalowany dodatkowy sprzęt

· złożona diagnostyka sieci (możliwe usprawnienie przez wyposażenie każdego węzła

w procedury samotestowania)

· trudna lokalizacja uszkodzenia

· trudna rekonfiguracja sieci

· wymagane specjalne procedury transmisyjne

· dołączenie nowych stacji jest utrudnione, jeśli w pierścieniu jest wiele stacji

9. Technologie sieciowe. Metody dostępu. Szybkość transferu.

Łącze to…….. to rodzaj podłączenia do Internetu polegający na tym, że użytkownik płacąc okresowo abonament w stałej wysokości ma nielimitowany czasem dostęp do Internetu. Niektórzy ISP stosują limity danych, po których przekroczeniu obniżana jest prędkość łącza, obecnie dostawcy w wyniku silnej konkurencji odchodzą od takich praktyk[1]. Połączenie z Internetem w tego typu łączach nie uniemożliwia korzystanie z innych usług dostarczanych przy pomocy tej samej infrastruktury jak to miało miejsce np. w połączeniach połączeniach dodzwanianych (dial up).

Wg. Kryterium sposobu wykorzystania łączy wyróżniamy:

• przewodowo przy wykorzystaniu istniejącej infrastruktury innego systemu lub stworzeniu nowej tylko do tego celu

  • LAN - podłączenie przez sieć lokalną przewodową,

  • EURODOCSIS lub DOCSIS w sieciach telewizji kablowej z modemem kablowym,

  • SDI, DSL przy użyciu istniejących linii telefonicznych.

• bezprzewodowo poprzez fale radiowe

  • WLAN (Wi-Fi) - podłączenie przez bezprzewodową sieć lokalną,

  • WiMAX – szerokopasmowy dostęp radiowy,

  • CDMA,

  • GPRS, EDGE, w sieciach GSM,

  • UMTS, HSDPA, HSPA i HSPA+ w sieciach telefonii komórkowej trzeciej generacji,

  • LTE w sieciach telefonii komórkowej czwartej generacji.

KANAŁ to……. Ścieżka lub łącze, przez które informacje niedotyczące sterowania są przesyłane między dwoma urządzeniami. 

1. Technologie sieciowe :

1. Ethernet oparta na metodzie CSMA/CD czyli………- Technologia Ethernet jako metodę dostępu stosuje CSMA/CD protokół opracowany na podstawie protokołu ALOHA

2. Token Ring – technologia opracowana w IBM w latach 80-tych zestandaryzowany jako IEEE 802.5

3. FDDI - (Fiber Distributed Data Interface) – technologia stosowana powszechnie w sieciach miejskich do końca lat 90-tych

b. Standardy dotyczące kolejności przewodów we wtyku

* rodzaje kabli:

prosty – Kabel prosty stosujemy do połączeń:

• Przełącznik z routerem Ethernet

• Komputer z przełącznikiem

• Komputer z koncentratorem

Zastosowanie kabla prostego oznacza, że oba końca we wtyczce RJ-45 mają taką samą strukturę połączeń. 

skrosowany - Kable krosowany stosujemy do połączeń: 

• Przełącznik z przełącznikiem

• Przełącznik z koncentratorem

• Koncentrator z koncentratorem

• Router z routerem

• Komputer z komputerem

• Komputer z routerem

Zastosowanie kabla krosowanego oznacza, że jeden koniec we wtyczce RJ-45 ma skrzyżowane niektóre żyły.