ŽIACKA KNIŽKA, EDUPAGE ROZVRH HODÍN WEBMAIL
Informatika (Spojená škola sv. Jána Bosca v Novej Dubnici) - Úvod do počítačových sietí

UPOZORNENIE: Nachádzate sa na starej verzii webu, informácie nie sú aktualizované od apríla 2011. Aktuálne informácie hľadajte na www.ssnd.sk

Úvod do počítačových sietí

Obsah

Základné pojmy

Počítačová sieť - systém navzájom prepojených počítače s cieľom pohodlného prenosu informácií, komunikácie, či zábavy (sieťové hry).

Internet - celosvetová počítačová sieť, navzájom prepojené siete po celom svete, "sieť sietí".

Intranet - vnútropodniková, vnútorná sieť spoločnosti, nie je verejne prístupná, nie je súčasťou internetu.

Siete podľa rozľahlosti

Médiá spájajúce počítače v sieti

Počítače v sieti sú prepojené médiom (prepojovacím prostriedkom, zvyčajne káblom). Sieť nemusí byť z hľadiska média homogénna (používajúca výhradne len jeden typ média) - väčšie siete zvyčajne kombinujú rôzne typy médií. Médium, ako aj všetky konektory a iné spojovacie prvky, označujeme ako pasívne prvky - signály len prenášajú a nijako ich neupravujú, nepretvárajú.

Prehľad sieťových médií:

  1. káblové médiá - pokytujú najvyššiu spoľahlivosť i rýchlosť:
    1. metalické káble (metal = kov, zvyčajne meď) - sú v nich vodiče elektrického prúdu, informácie prenášajú v podobe elektrických signálov, sú náchylné na elektro-magnetické rušenie, pri vonkajšom použití hrozí poškodenie pripojených zariadení pri búrke (indukovaným prúdom vo vodiči):
      • koaxiálny kábel - jediný vodič s tienením a izoláciou, relatívne odolný voči vonkajšiemu rušeniu, využíval sa predovšetkým v starších typoch sietí, dnes sa veľmi nepoužíva, poskytuje prenosovú rýchlosť 10 Mb/s;
      • TP (twisted pair, krútená dvojlinka) - v kábli sú viaceré (bežne štyri) dvojice, každá dvojica ma dva navzájom špirálovite krútené vodiče (dôvodom je zvýšenie odolnosti voči rušeniu); používajú sa v dnešných sieťach a poskytujú rýchlosti 100 Mb/s až 1 Gb/s; v praxi sa stretávame s variantmi UTP - netienený, ľahko ohybný, použiteľný napríklad na prepojenie počítačov v byte, STP - každá dvojica je samostatne izolovaná, prípadne je aj ďalšia izolácia celého kábla (S/STP), vhodný na sieťové rozvody so zásuvkami, FTP - tienený len zvonku ako celok hliníkovou fóliou, používa sa aj značenie S/UTP, predstavuje určitý kompromis a je najbežnejší;
    2. optické káble - informácie prenášajú v podobe svetelných impulzov (vodičom svetla), svetelný lúč sa odráža na rozhraní dvoch opticky odlišných prostredí; kábel je odolný voči elektro-magnetickému rušeniu, má len nízky útlm signálu, je vhodný na veľké vzdialenosti pri veľmi vysokých rýchlostiach (1 Gb/s a viac) - limitujúci faktor rýchlosti nebýva kábel, ale aktívne prvky, ktoré v súčasnosti zatiaľ musia svetelný signál prevádzať na elektrický a potom naspäť na svetelný;
  2. bezdrôtové siete - WAN (Wireless Area Network) - namiesto káblu sa ako médium používajú vlnenia rôznych frekvencií, na prenos údajov sú potrebné antény; bezdrôtové spojenie umožňuje jednoduché a flexibilné spojenia, či hromadnú komunikáciu:
    1. WPAN - väčšinou technológie združené v štandarde IEEE 802.15, s vysielacím výkonom niekoľko jednotiek mW a dosahom rádovo 10 m, najznámejšie sú:
      • Bluetooth (IEEE 802.15.1) - využíva sa predovšetkým na pripojenie menších zariadení k počítačom, či ich vzájomnému prepojeniu, ako napr. mobilné telefóny, bezdrôtové slúchadlá, vreckové počítače; výkon vysielača je nízky, určený na pokrytie blízkeho okolia v rámci miestnosti (do 10 m); rýchlosť približne 1-3 Mb/s (v budúcnosti spolupráca s UWB - rádovo stovky Mb/s); prepojenie zariadení je jednoduchšie ako v prípade klasickej siete (nie je treba nastavovať sieťové adresy, prístupové práva); na trhu od roku 1999;
      • IrDA - predchodca Bluetooth, spojenie využívajúce infračervené lúče neprechádzajúce cez prekážky, dosah je len približne meter;
      • WiBree - firemná špecifikácia Nokia, nový otvorený štandard podobný patentovanému Bluetooth, údajne je výrazne efektívnejší z hľadiska spotreby energie;
    2. WLAN - väčšinou technológie združené v štandarde IEEE 802.11, s povoleným vysielacím výkonom 100 mW, prípadne 1 W a dosahom bez externých antén rádovo 100 m, najznámejšie sú:
      • Wi-Fi (IEEE 802.11b/g) - mikrovlny (pásmo 2,4 GHz), používa sa na pokrytie budovy (domácnosť, či firma), v prípade externej antény i časti mesta; v rámci budovy je dosah približne 30 metrov, no pri kvalitnejších anténach je možné vytvoriť spojenia aj v rádovo kilometrovej vzdialenosti; starší štandard (b) poskytuje rýchlosť 11 Mb/s, novší (g) 54 Mb/s, rýchlosť výrazne klesá slabnúcim signálom (vzdialenosťou a prekážkami), viaceré WiFi spojenia sa navzájom rušia; spojenie používa rovnaké protokoly ako káblová sieť, čiže sa ľahko stáva súčasťou počítačovej siete, na trhu od roku 1999;
      • rýchla WLAN (koncept 802.11n) - budúci štandard nadväzujúci na Wi-Fi, využitím MIMO dosahuje rýchlosť až 540 Mb/s, norma bude schválená v roku 2008, ale už dnes sa možno stretnúť so zariadeniami, ktoré využívajú koncept normy;
    3. WMAN - s dosahom rádovo v kilometroch, najznámejšie sú:
      • WiMAX (IEEE 802.16d) - pre rýchly pevný prístup domácností a firiem k internetu rýchlosťou rádovo v 10 Mb/s, na trhu od roku 2006;
      • Mobile WiMAX (IEEE 802.16e) - pre univerzálny, pevný i plne mobilný prístup (aj v automobiloch), na trhu od roku 2007;
    4. WWAN - rôzne celulárne a im príbuzné technológie (mobilné siete), ktorých prevádzka väčšinou vyžaduje udelenie licencie príslušného úradu, majú dosah rádovo desiatky až stovky kilometrov, najznámejšie sú: GSM, GPRS, TDMA.

Aktívne prvky siete

Sú zariadenia, ktoré regenerujú signál a prenášajú ho ďalej - potrebujú teda napájanie. Obsahujú porty - zásuvky, do ktorých sa pripája kábel, nimi umožňujú sieť rozšíriť. Základným aktívnym prvokom je karta sieťového rozhrania (sieťová karta / adaptér, NIC), ktorá je zvyčajne vo vnútri počítača a ňou sa počítač pripája k médiu. Vo väčšine sietí (okrem veľmi jednoduchých) nie sú počítače navzájom spojené priamo, ale prostredníctvom ďalších aktívnych sieťových prvkov (napr. switch, hub, router):

  1. rozbočovač (hub) - viacportový opakovač, môžeme si predstaviť ako jednoduchý elektrický uzol, ktorý však signál zosilní (zregeneruje); signál, prijatý jedným z portov, vyšle na všetky ostatné porty - pri väčšej sieti veľmi nevýhodné, pretože pri komunikácii akýchkoľvek dvoch počítačov (aj susedných) sa zahlcuje celá sieť; dnes sa už nepoužívajú, boli nahradené prepínačmi;
  2. prepínač (switch) - na rozdiel od rozbočovača "vidí" v prenášaných údajoch fyzickú adresu príjemcu, takže prijatý signál nevysiela na všetky porty, ale len na ten, ku ktorému je pripojený cieľový počítač; dnes predstavuje switch základný prvok pri výstavbe sietí LAN;
  3. smerovač (router) - používa sa pri väčších sieťach, ktoré prepája, je teda rozhraním medzi viacerými sieťami, patrí do každej z nich - router pracuje na vyššej úrovni ako switch, pre každú pripojenú sieť má pridelenú svoju IP adresu (viď nižšie) a pre počítače v každej sieti predstavuje bránu do ostatných sietí; v praxi sa bežný laik stretáva hlavne s DSL routrom, ktorý prepája sieť LAN s internetom prostredníctvom DSL linky (je spojením DSL modemu, routra s firewallom a switchu).

Rýchlosť siete je určená najpomalším prvkom - napr. ak by sme chceli používať metalickú sieť s rýchlosťou 1 Gb/s, nestačí mať v počítači sieťovú kartu s podporou tejto rýchlosti, ale aj takýto switch a tiež kvalitné káble, dimenzované pre túto rýchlosť.

Topológia sietí LAN

doplniť
Nikto nie je neomylný! Ak ste v článku našli chyby, nezrovnalosti, či sa Vám zdá, že niektorá časť nie je jasne formulovaná, budeme radi, ak nás na tieto nedostatky upozorníte - kliknutím na meno autora mu môžete zaslať správu.

↑

Spojená škola sv. Jána Bosca v Novej Dubnici