Wstęp
Współczesny świat trudno wyobrazić sobie bez sieci komputerowych. Dzięki nim możliwa jest szybka wymiana informacji, korzystanie z Internetu, współdzielenie zasobów oraz komunikacja między użytkownikami na całym świecie. Sieci komputerowe znajdują zastosowanie w szkołach, firmach, urzędach oraz w naszych domach. Ich rozwój przyczynił się do powstania nowoczesnych technologii, takich jak chmura obliczeniowa, media społecznościowe czy usługi streamingowe.
- Celowość łączenia komputerów w sieci
Łączenie komputerów w sieć przynosi wiele korzyści. Przede wszystkim umożliwia wymianę danych pomiędzy użytkownikami w bardzo krótkim czasie. Dzięki sieci można współdzielić urządzenia, takie jak drukarki, skanery czy dyski sieciowe, co zmniejsza koszty zakupu sprzętu.
Sieć komputerowa pozwala również na korzystanie ze wspólnego dostępu do Internetu oraz ułatwia komunikację za pomocą poczty elektronicznej, komunikatorów czy wideokonferencji. W przedsiębiorstwach sieci umożliwiają centralne zarządzanie danymi i zwiększają efektywność pracy.
2. Podział sieci ze względu na wielkość
Sieci komputerowe można podzielić według zasięgu działania:
LAN (Local Area Network)
Sieć lokalna obejmująca niewielki obszar, np. dom, szkoła lub biuro. charakteryzuje się dużą szybkością transmisji danych. Urządzenia tworzące sieć LAN powinny mieć dostęp do protokołu TCP/IP oraz być połączone kablem Ethernet. Taka sieć cechuje się sporą stabilnością połączenia i wysokim transferem.
MAN (Metropolitan Area Network)
Sieć miejska, która obejmuje większy obszar, np. całe miasto. Łączy ze sobą wiele sieci lokalnych. Możliwe jest też zastosowanien bezprzewodowego połączenia radiowego. Do tworzenia takich sieci wykorzystuje się tego typu technologie jak: Gigabit Ethernet, SMDS, FDDI oraz ATM.
WAN (Wide Area Network)
Sieć rozległa obejmująca bardzo duże odległości, często całe kraje lub kontynenty. Przykładem sieci WAN jest Internet. Korzystanie z międzynarodowej sieci WAN wymaga wykupienia usługi u operatora.
PAN (Personal Area Network)
Sieć osobista o bardzo małym zasięgu, wykorzystywana do komunikacji urzadzeń należących do jednego użytkownika, np.smartfona.
3. Różnica między modelem ” każdy z każdym” a modelem „klient-serwer”
Model „każdy z każdym” ( Peer-to-Peer; P2P)
W tym modelu wszystkie komputery mają równorzędne prawa. Każdy komputer może jednocześnie udostępniać zasoby innym oraz z nich korzystać. Nie ma centralnego serwera zarządzającego siecią
ZALETY
PROSTOTA KONFIGURACJI
NISKIE KOSZTY WDROŻENIA
DOBRE ROZWIĄZANIE DLA MAŁYCH SIECI
WADY
MNIEJSZE BEZPIECZEŃSTWO
TRUDNIEJSZE ZARZĄDZANIE PRZY WIĘKSZEJ LICZBIE KOMPUTERÓW
Model klient-serwer
W tym modelu jeden lub kilka komputerów pełni funkcję serwera, który udostępnia zasoby klientom. Komputery użytkowników wysyłają żądania do serwera i otrzymują odpowiedzi.
ZALETY
ŁATWIEJSZE ZARZĄDZANIE
WIĘKSZE BEZPIECZEŃSTWO
MOŻLIWOŚĆ OBSŁUGI DUŻEJ LICZBY UŻYTKOWNIKÓW
WADY
WYŻSZE KOSZTY UTRZYMANIA
AWARIA SERWERA MOŻE ZAKŁÓCIĆ DZIAŁANIE CAŁEJ SIECI
4. Urządzenia sieci LAN i media transmisyjne
Przełącznik sieciowy (switch) jest urządzeniem wykorzystywanym w sieciach LAN do łączenia komputerów, drukarek, serwerów i innych urządzeń sieciowych. Jego głównym zadaniem jest odbieranie, analizowanie i przekazywanie danych do właściwego urządzenia w sieci. Switch działa na podstawie adresów MAC urządzeń. Gdy otrzymuje pakiet danych, sprawdza adres odbiorcy i przesyła dane tylko do odpowiedniego portu, zamiast rozsyłać je do wszystkich urządzeń. Dzięki temu zmniejsza ruch w sieci i zwiększa jej wydajność. Przełączniki są powszechnie stosowane w domach, szkołach, biurach i przedsiębiorstwach, gdzie umożliwiają sprawną komunikację między urządzeniami podłączonymi do sieci lokalnej.
Karta sieciowa – jest urządzeniem umożliwiającym komputerowi lub innemu urządzeniu połączenie z siecią komputerową. Dzięki niej możliwa jest wymiana danych między urządzeniem a innymi elementami sieci lokalnej (LAN) lub Internetem. Każda karta sieciowa posiada unikalny adres MAC, który służy do identyfikacji urządzenia w sieci. Karta przekształca dane wysyłane przez komputer na sygnały, które mogą być przesyłane przez medium transmisyjne, a także odbiera sygnały przychodzące i przekazuje je do systemu operacyjnego. Karty sieciowe mogą działać przewodowo, za pomocą kabla Ethernet, lub bezprzewodowo, wykorzystując technologię Wi-Fi. Obecnie większość komputerów, laptopów i urządzeń mobilnych ma kartę sieciową wbudowaną fabrycznie.
Router – jest urządzeniem sieciowym służącym do łączenia różnych sieci komputerowych oraz kierowania ruchem danych między nimi. Najczęściej łączy sieć lokalną (LAN) z Internetem, umożliwiając wielu urządzeniom jednoczesny dostęp do sieci. Router analizuje adresy IP przesyłanych pakietów danych i wybiera najlepszą trasę ich przekazania do miejsca docelowego. Dzięki temu dane trafiają do właściwego odbiorcy w sposób szybki i efektywny. Współczesne routery często posiadają wbudowany punkt dostępowy Wi-Fi, który pozwala na bezprzewodowe łączenie komputerów, smartfonów i innych urządzeń z siecią. Mogą również pełnić funkcje zabezpieczające, takie jak zapora sieciowa (firewall) czy filtrowanie ruchu.
Modem – jest urządzeniem sieciowym służącym do przesyłania danych między siecią komputerową a dostawcą usług internetowych. Jego nazwa pochodzi od słów modulator i demodulator, ponieważ przekształca sygnały cyfrowe z komputera na sygnały odpowiednie do transmisji oraz odwrotnie. Głównym zadaniem modemu jest umożliwienie połączenia z Internetem. Odbiera on sygnał od dostawcy usług internetowych (np. przez linię telefoniczną, kabel telewizji kablowej lub światłowód) i przekazuje go do komputera lub routera. W nowoczesnych sieciach modem często współpracuje z routerem. Modem odpowiada za połączenie z Internetem, natomiast router rozdziela to połączenie pomiędzy urządzenia w sieci lokalnej.
Punkt dostępowy (Access Point, AP) jest urządzeniem sieciowym umożliwiającym bezprzewodowe połączenie urządzeń z siecią lokalną (LAN) za pomocą technologii Wi-Fi. Działa jako pośrednik między siecią przewodową a urządzeniami bezprzewodowymi, takimi jak laptopy, smartfony czy tablety. Głównym zadaniem punktu dostępowego jest tworzenie sieci bezprzewodowej oraz zapewnienie dostępu do zasobów sieci lokalnej i Internetu. Dzięki niemu użytkownicy mogą korzystać z sieci bez konieczności podłączania urządzeń za pomocą kabli. Punkty dostępowe są często wykorzystywane w szkołach, biurach, hotelach i innych miejscach, gdzie konieczne jest zapewnienie dostępu do sieci dla wielu użytkowników. Mogą również rozszerzać zasięg istniejącej sieci Wi-Fi.
Media transmisyjne:
kabel koncentryczny
kabel skrętka
kabel światłowodowy
5. Rola protokołów sieciowych
To zbiór zasad i reguł określających sposób komunikacji między urządzeniami w sieci komputerowej. Dzięki nim komputery, serwery, routery i inne urządzenia mogą wymieniać dane w sposób uporządkowany i zrozumiały dla wszystkich uczestników sieci. Protokoły sieciowe odpowiadają za przygotowanie danych do przesłania, określenie sposobu ich przesyłania, kontrolę poprawności transmisji oraz odbiór informacji przez właściwe urządzenie. Zapewniają również zgodność działania urządzeń różnych producentów. Protokoły sieciowe stanowią podstawę działania każdej sieci komputerowej, ponieważ bez nich wymiana informacji między urządzeniami byłaby niemożli
Główne funkcje protokołów sieciowych:
- umożliwianie komunikacji między urządzeniami,
- określanie sposobu przesyłania danych,
- wykrywanie i korygowanie błędów transmisji,
- zapewnianie bezpieczeństwa komunikacji,
- umożliwianie współpracy różnych urządzeń i systemów.
6. Podstawowe protokoły sieciowe.
a) IP/ TCP – podstawowy zestaw protokołów w Internecie. Odpowiada za przesyłanie danych między urządzeniami
b) HTTP i HTTPS – służą do przesyłania stron internetowych, dodatkowo HTTPS szyfruje dane, zwiększając bezpieczeństwo.
c) FTP – umożliwia przesyłanie plików pomiędzy komputerami.
d) SMTP – służy do wysyłania wiadomości e-mail
e) POP3 i IMAP – umożliwiają odbieranie poczty elektronicznej
f) DNS – tłumaczy nazwy domen internetowych na adresy IP komputerów.
g) DHCP – automatycznie przydziela urządzeniom adresy IP w sieci.
Zakończenie
Sieci komputerowe stanowią podstawę funkcjonowania współczesnego społeczeństwa informacyjnego. Umożliwiają szybką wymianę danych, komunikację oraz dostęp do zasobów na całym świecie. Znajomość rodzajów sieci, urządzeń sieciowych i protokołów komunikacyjnych pozwala lepiej zrozumieć działanie Internetu i nowoczesnych technologii. Wraz z rozwojem technologii znaczenie sieci komputerowych będzie stale rosło, wpływając na niemal każdą dziedzinę życia.
