Sieci komputerowe i ich topologia

Sieci komputerowe
charakterystyka, rodzaje, topologia
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
1
Definicja sieci komputerowej.
Sieć jest to zespół urządzeń transmisyjnych (karta
sieciowa, koncentrator, mostek) połączonych ze sobą
medium transmisyjnym (kablem, światłowodem, na
podczerwień, radiowo) pracujących pod kontrolą
oprogramowania w celu przesyłania danych (za pomocą
protokołu transmisyjnego (TCP/IP, IPX) pomiędzy
poszczególnymi stacjami roboczymi (komputerami
połączonymi w sieć) w celu przeprowadzenia transmisji
danych.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
2
Sieci komputerowe

Sieć mikrokomputerów to kilka do kilkudziesięciu
komputerów osobistych połączonych ze sobą i
zdolnych do wymiany danych.

Już dwa komputery połączone linią do przesyłania
danych stanowią sieć. Na ogół komputerów w sieci
jest kilka, kilkanaście, kilkadziesiąt, albo i więcej.
Oprócz komputerów do sieci mogą być podłączone
inne urządzenia - na przykład drukarki.

Każdy komputer podłączony do sieci musi posiadać
kartę sieciową i odpowiednie oprogramowanie.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
3
Sprzęt występujący w sieci
W sieci występują serwery plików oraz stacje robocze
Komputery te są wyposażone w:

karty sieciowe - umożliwiają one połączenie komputera z siecią;

koncentratory (hub) - to urządzenia, które łączą serwer i stację roboczą,
dzielą się na pasywne i aktywne - wzmacniające sygnał;

wzmacniaki (ripiter) - wzmacniają sygnał, pomiędzy komputerami
znacznie oddalonymi od siebie (kilkaset metrów);

pomosty (bridge) - łączą dwie sieci, ewentualnie pozwalają podzielić dużą
sieć na dwie mniejsze, bardziej efektywne), można porównać pomost do
policjanta kierującego ruchem na skrzyżowaniu - usprawnia on przejazd
pojazdów między ulicami;

zwrotnice (ruter) - działa jak inteligentny pomost, przesyła sygnały z
jednej sieci do drugiej (także o różnych protokołach), ruter może też łączyć
więcej niż dwie sieci, „potraf wybrać najlepszą drogę i przesłać nią sygnały,
jest potrzebny by połączyć sieć lokalną z Internetem.
Obecnie bardzo często stosuje się urządzenia, które spełniają wiele funkcji
naraz;
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
4
Rodzaje sieci
Sieci komputerowe można podzielić następująco:



sieci lokalne - LAN (ang. Local Area Network),
obejmują mały obszar: jeden budynek lub kilka
sąsiednich budynków; rozmiar LAN rzadko przekracza
kilkaset metrów;
sieci miejskie (metropolitalne) - MAN (Metropolitan
Area Network); obejmuje kilka instytucji lub całe miasto
- o zasięgu do 80 km od serwera;
sieci rozlegle - WAN (Wide Area Network), obejmuje
duży obszar - np. kraj, czy nawet cały świat.
Przykładem sieci WAN jest Internet, aczkolwiek niektórzy
traktują Internet jako osobną kategorię –
sieć globalną.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
5
Zalety sieci
W sieci można korzystać ze wspólnych drukarek, dysków,
czytników CD, stacji dyskietek, wspólnych programów,
danych, łącz z Internetem.
W związku z tym:

mniejsze koszty (nie trzeba kupować każdemu
drukarki, wystarczy jedna drukarka w sieci);

wygoda (jeśli nie ma sieci, a nasz komputer nie ma
podłączonej drukarki, to trzeba kopiować dane na
dyskietkę, by wydrukować je z innego komputera; w
sieci można po prostu wybrać polecenie Drukuj i
skorzystać ze wspólnej drukarki sieciowej;

szybkość wymiany danych.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
6
Inne zalety sieci:

nowe możliwości współpracy między ludźmi
(programy do pracy grupowej - groupware;

nowe usługi - np. poczta elektroniczna;

sieciowe wersje programów są często tańsze;

łatwiej zarządzać oprogramowaniem w sieci, łatwiej je
instalować, uaktualniać do nowszych wersji;

dostęp do danych sieciowych z dowolnego stanowiska;

sieć daje pewne możliwości zabezpieczania danych można stosować hasła, różne prawa, poziomy dostępu
do danych.
(Uwaga! - sieć daje też nowe możliwości włamywania się do
danych).
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
7
Wady sieci


koszty instalacji nie są małe - trzeba kupić kable, karty
sieciowe, wywiercić dziury w ścianach; generalnie sieć jest
tańsza, ale na początek trzeba ponieść pewne koszty;
potrzebny jest administrator - osoba, która będzie
zarządzała siecią pilnowała by wszystko działało, jak należy;
pojawiają się nowe zagrożenia i kłopoty:


jeśli „pada" główny komputer, czyli tak zwany serwer plików,
to w całej szkole, firmie jest katastrofa; jeśli jeszcze stacje
robocze nie mają dysków twardych, to sytuacja jest
dramatyczna - nie da się pracować; awaria serwera, to tak
jak wypadek lotniczy - ofiar jest więcej niż w przypadku
katastrofy rowerowej;
zdarzają się kłopoty typu „kabelki nie kontaktują", więc nie
da się połączyć z serwerem...
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
8
Sieci lokalne - podział

Klient-serwer w takiej sieci działają zwykłe
komputery do pracy – tzw. stacje robocze (czyli
klienci) i serwer plików (jeden lub więcej), który
pełni specjalne funkcje w sieci; przykładem sieci
klient-serwer jest MS Windows NT lub Novell
Netware;

Peer to peer czyli równy z równym - w takiej sieci
nie ma serwera, wszystkie komputer są równe; na
każdym komputerze można udostępniać wybrane
zasoby, na przykład można zezwolić innym na
korzystanie z plików znajdujących się w wybranym
folderze; przykładem sieci peer to peer jest Windows
for Workgroups;
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
9
Sieci klient/serwer
Komputery w takiej sieci lokalnej można podzielić
na:

stacje robocze (workstation) są to komputery, przy
których pracują użytkownicy sieci; mają procesor,
pamięć, kartę sieciową, ewentualnie dysk twardy;

serwery plików (file server) serwer to serce większości
sieci, powinien to być szybki komputer z dużą
pamięcią i dużym dyskiem twardym; serwer obsługuje
stacje robocze.
Oprócz serwerów plików są też serwery drukarek (print
server). Serwer drukarki jest to komputer, który
zarządza drukarką sieciową.
Prosta sieć może składać się z jednego serwera i kilku
stacji roboczych:
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
10
Topologia
- definicja
Topologia: definiuje budowę sieci, oraz
zastosowanie danego medium transmisyjnego. Ze
względu na wybraną topologię stosuje się dany
rodzaj złącz oraz urządzeń aktywnych, a w
konsekwencji warunkuje maksymalną przepustowość sieci.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
11
Topologia
- topologia gwiazdy
Jest najczęściej stosowaną dziś technologią; każdy
z komputerów podłączony za pomocą kabla do centralnie
położonego koncentratora (HUB-a) tworząc w ten sposób
swoistą gwiazdę.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
12
Topologia
- topologia magistrali
Do łączenia stacji roboczych stosuje się kabel
koncentryczny; ma postać jednego ciągłego przewodu
łączącego poszczególne komputery; można ją
przyrównać do lampek na choinkę, gdzie światełka
reprezentują komputery, a przewód kabel sieciowy.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
13
Topologia
- topologia pierścienia
jest ona bardzo podobna do magistrali z tą różnicą,
iż końcówki kabli nie są zakończone terminatorami
lecz łączą się ze sobą tworząc coś na wzór okręgu.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
14
Użytkownicy sieci
Użytkowników sieci można podzielić na dwie kategorie:


zwykli użytkownicy

administrator (supervisor)
Administrator sieci czuwa nad poprawną pracą systemu,
rejestruje nowych użytkowników, przydziela prawa dostępu,
instaluje i konfiguruje oprogramowania i sprzęt.
Administrator ma największe prawa w sieci. Dlatego powinna
to być osoba zaufana, a hasło administratora powinno być
szczególnie chronione.
autor: T. Petkowicz
Instytut Pedagogiki KUL
15