Lemur zaprasza
Trochę historii Początki sieci sięgają jeszcze lat 70 XX wieku gdy powstała pierwsza sieć AlochaNET. Jej zamysł był bardzo prosty nadawca zaczynał transmisję informacji zawartych w ramkach. Następnie czekał na potwierdzenie odebrania owej ramki od odbiorcy. Po jej otrzymaniu cała procedura zaczynała się od początku. Niestety ze względu na mnogą liczbę kolizji (każde z urządzeń mogło wysłać sygnał w tym samym czasie) sieć taka była bardzo wolna i nie nadawała się do zaawansowanych zastosowań. Kamieniem milowym w procesie ustanawiania standardu sieci było opracowanie przez Robert Metcalfe i David Boggs'a (obecnie najbardziej popularnego) Etherntu opartego na kablu koncentrycznym (podobnym do tego z anteny telewizyjnej). Kolejnym krokiem było przedstawienie owego pomysłu na "National Computer Conference" która miała miejsce w 1976 roku. Formalna specyfikacja została opracowana i opublikowana dopiero w 1980 roku przez trzech gigantów ówczesnego rynku. W 1985 została zaakceptowana przez "Institute of Electrical and Electronics Engineers", ustanawiając normę IEEE 802.3. Od tego czasu popularność sieci Ethernet (dzięki szerokiemu zastosowaniu w przemyśle, szeroko pojętej rachunkowości oraz w wielu innych dziedzinach) bardzo wzrosła uzyskując dzisiejszą wagę. Można nawet przypuszczać iż wniosła istotny wkład w postęp oraz dzisiejszy standard życia. (nie wiem dlaczego zabrzmiało to tak po amerykańsku:-)) Co to jest sieć A oto najbardziej skoncentrowana definicja sieci jaką udało mi się wymyślić: Sieć jest to zespół urządzeń transmisyjnych (karta sieciowa, Koncentrator, Mostek) połączonych ze sobą medium transmisyjnym (kablem, światłowodem, na podczerwień, radiowo) pracujących pod kontrolą zaawansowanego oprogramowania w celu przesyłania danych (za pomocą protokołu transmisyjnego np.: TCP/IP, IPX) pomiędzy poszczególnymi stacjami roboczymi (komputerami połączonymi w sieć). Mówiąc ludzkim językiem sieć to kilka komputerków połączonych ze sobą kabelkiem po to żeby można było grać w gierki z sąsiadem. - chociaż, to wiedzą chyba wszyscy. Jaką sieć dla "Kowalskiego" Jak się pewnie domyślacie rodzajów technologii sieciowych jest wiele (Token Ring, Token Bus, ATM, FDDI, Ethernet ...). My jednak zajmiemy się najpopularniejszym dzisiaj rozwiązaniem mianowicie wymienionym powyżej Ethernet-em (innymi lepiej nie zawracać sobie głowy). Oto zalety tego rozwiązania: Pozwala on w łatwy sposób połączyć kilka stacji roboczych w sieć (oto chyba nam chodzi) Elementy do stworzenia własnej "Pajęczyny" są dostępne w każdym szanującym się sklepie komputerowym Informacje o jej konstrukcji są szeroko dostępne Pozwala na osiągnięcie wystarczająco wysokich prędkości transmisji (nawet do kilku Gbit/s - 1000Base-T ) Jest stosunkowo tani w budowie i utrzymaniu Każdą sieć charakteryzują pewne wielkości fizyczne takie jak zasięg, topologia (warunkująca technologię użytą przy jej konstrukcji), maksymalną przepustowość itd. Na jej budowę składają się elementy pasywne - czyli elementy nie wprowadzające żadnych zmian w przesyłanym sygnale (kable, złącza wtyczki) oraz elementy aktywne emitujące oraz odpowiednio wzmacniające sygnał w sieci (karty sieciowe, HUB-y, wzmacniaki itd.). Dobra! Wymieniam te wszystkie elementy, standardy... lecz powstaje pytanie jak to wszystko połączyć? Nie wdając się w szczegóły podstawą sieci jest komputer wyposażony w kartę sieciową. Stacje robocze łączymy za pomocą medium transmisyjnego (np. kabla) przyłączanego do złącza karty sieciowej. Dalej wystarczy zainstalować oprogramowanie i można się już rozkoszować urokami sieci, przesyłać dane, grać w gry i rozmawiać bez końca etc. Poniżej postaram się przybliżyć wszystkie te elementy, oraz przedstawić podstawowe podziały i relacje występujące w sieciach. W kolejnych działach przedstawię dokładny opis oraz funkcje wszystkich komponentów sieciowych wraz ze sposobem ich instalacji. Środowisko sieci ... ... definiuje relacje występujące pomiędzy poszczególnymi stacjami roboczymi pracującymi w sieci. Ponadto opisuje sposób przyłączania komputerów, współdzielenie zasobów, udostępnianie plików, drukarek etc. Zasadniczo wyróżnia się dwa typy sieci: równorzędne (każdy-z-każdym) oraz dedykowany serwer. Podział ten jest nieco sztuczny lecz doskonale opisuje reguły zachodzące w sieciach. Sieci równorzędne - jak sama nazwa wskazuje obsługują nie zhierarchizowany model współdzielenia zasobów sieciowych. Sztandarowym przykładem jest tu najpopularniejsza dziś sieć Microsoft Networks. Po połączeniu komputerów i instalacji w/w systemu każdy użytkownik ma prawo udostępniać oraz korzystać z innych zasobów w nieograniczony sposób (stąd peer-to-peer - każdy-z-każdym). Wszystkie stacje uczestniczące w sesji komunikacyjnej mają podobny stopień kontroli nad nią ze względu na brak jednej wydzielonej jednostki zarządzającej ruchem w sieci. Takie rozwiązanie wydaje się być idealne dla małych instalacji blokowych gdzie nie ma sensu ograniczanie dostępu do danych. Lecz już w rozległych sieciach firmowych nie jest tak chętnie stosowane ze względu na nikłe zabezpieczenia oraz niewielkie możliwości zarządzania. Występuje tu także problem ze składowaniem plików, w konsekwencji utrudnienie tworzenia kopii zapasowych, oraz chaos związany z koniecznością zapamiętania wielu haseł (po kilka dla każdego komputera). Dedykowany serwer Przyjęcie tzw. modelu klient-serwer zmusza nas do przeznaczenia jednego lub więcej komputerów na serwer sieciowy. Stacja ta wykorzystywana jest do ściśle określonych zadań mających na celu organizację oraz uproszczenie operacji wykonywanych w sieci. W tym przypadku dane będące często w użytku są gromadzone na serwerze. Dzięki takiemu rozwiązaniu zapobiega się tworzeniu duplikatów oraz znacznie ułatwia się proces dostępu do potrzebnych informacji. Ponadto można się pokusić o zastosowanie systemu terminali które nie posiadają własnych dysków sztywnych i korzystają z systemu zainstalowanego na serwerze. Umożliwia to dostęp do swojego konta użytkownika z każdej stacji podłączonej do sieci. Kolejną funkcją oferowaną przez serwer jest system automatycznego przydzielania adresu IP (DHCP) oraz serwer nazw DNS, nie mówiąc już o udostępnianiu Internetu. Idąc dalej powstaje możliwość "postawienia" serwera poczty elektronicznej, WWW, czy nawet dedykowanego serwera QUAKE. W małych sieciach funkcje te może spełniać jeden komputer lecz już w przypadku większych konstrukcji gdzie liczy się wydajność, dla ważniejszych procesów przeznacza się inne maszyny. Możliwości jest naprawdę multum. Na wymienienie ich wszystkich wraz z opisem przeznaczę osobny artykuł. Zasięg sieci Sieci komputerowe zostały podzielone ze względu na swoją wielkość. Najbardziej elementarna jest (interesująca nas) sieć lokalna - LAN (local area network). Pozwala ona połączyć urządzenia sieciowe (Komputery, Drukarki, Serwery) znajdujące się w niewielkiej odległości od siebie (powiedzmy do kilku budynków) i współdzielić je między użytkownikami. Niestety w wielu przypadkach niezbędna jest wymiana informacji ze stacjami roboczymi znajdującymi się np.: na drugim końcu miasta lub kraju, takiego zasięgu nie posiada już żaden LAN. W takim przypadku stosuje się pewne urządzenia sieciowe (bramki) w celu połączenia ze sobą odległych sieci. Takie zespolenie (ach ta matma :-)) nazywamy siecią rozległą WAN (Wide area network) obejmuje ona duże tereny geograficzne np. nasza polska chluba "Pol34" . Rozróżniamy także sieć MAN (sieć miejska) oraz sieci korporacyjne. Do samej sieci rozległej nie mamy bezpośredniego dostępu służy ona tylko do przesyłania danych pomiędzy poszczególnymi LAN-ami oraz serwerami. Pod koniec naszej wycieczki docieramy do Internetu tzw. "sieć sieci" analogicznie łączy ona Wide area network-i w światową pajęczynę - dzięki której oglądasz np.: tą stronę. Istnieje także pewien rodzaj sieci wirtualnej VPN (Virtual Priwate Network), która to zezwala tworzyć wirtualne połączenia sieciowe za pomocą Internetu - ale to już inna bajka Topologia 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. Zasadniczo istnieją 2 podstawowe topologie używane w sieciach kablowych : Topologia magistrali (zwana popularnie BNC, choć nie jest to poprawna nazwa) oraz topologia gwiazdy. Topologia magistrali - do łączenia stacji roboczych stosuje się kabel koncentryczny. Ma ona postać jednego ciągłego przewodu łączącego poszczególne komputery. Można ją przyrównać do lampek na choinkę gdzie światełka reprezentują hosty a przewód kabel sieciowy. Umożliwia uzyskanie maksymalnej przepustowości magistrali 10Mb/s (wystarcza do większości domowych zastosowań). Jest wzorowana na sieci "Arcnet" Okablowanie używane w sieci o topologii magistrali (w/g standardów) 10Base-2 - cienki ethernet (Thin Ethernet) 10Base-5 - gruby ethernet (Thick Ethernet) Topologia gwiazdy - jest najczęściej stosowaną dziś technologią. Charakteryzuje się tym, iż komputery przyłącza się za pomocą kabla do centralnie położonego koncentratora (HUB-a) tworząc w ten sposób swoistą rozgwiazdę (z stąd też nazwa). Jako medium transmisyjnego używa się tu skrętki nie ekranowanej (UTP) (podobna do kabla telefonicznego) lub światłowodu. Maksymalna przepustowość magistrali wynosi do 1 Gb/s. Najbardziej znane typy okablowania wykorzystywane w "gwieździe" (w/g standardów) 10Base-T, 100Base-T - Skrętka (UTP - Unshielded twisted-pair cable) kategorii 3 i 5 10Base-FL - Światłowód (Fiber Optic Cable) Jako ciekawostkę można podać także topologię pierścienia wykorzystywaną w sieciach Token Ring. Jest ona bardzo podobna do sieci BNC z tą różnicą, iż końcówki kabli nie są zakończone terminatorami lecz łączą się ze sobą tworząc coś na wzór okręgu. Zgodnie ze specyfikacją możliwe jest łączenie poszczególnych sieci oraz technologii sieciowych (zmienia się interfejs a nie oprogramowanie i protokoły) w ten sposób można np. zwiększyć rozpiętość magistrali. Niewiele z dzisiaj istniejących sieci posiada czystą topologię magistrali lub gwiazdy. Już podczas połączenia ze sobą kilku HUB-ów oraz Switch-a powstaje topologia drzewa. Gdy połączymy ze sobą różne topologie np. UTP i BNC powstanie tzw. Sieć Mieszana. Swoją topologię posiadają także sieci radiowe tzw. WLAN (Wireless LAN). Tu komputery nie komunikują się za pomocą standardowego medium lecz poprzez fale radiowe wysyłane przez wyspecjalizowane urządzenia nadawczo odbiorcze. IBSS - (Independet Basic Service Set) - sieć niezależna charakteryzuje się tym, iż każda stacja nadawczo odbiorcza ma ten sam priorytet i komunikuje się z innymi komputerami bezpośrednio, bez żadnych dodatkowych urządzeń aktywnych kierujących ruchem w LAN-ie. BSS - (Basic Service Set) - sieć zależna; w tym przypadku ruchem w sieci kieruje tzw HUB AP. Teraz wszystkie komputery należące do danej podsieci nie komunikują się już bezpośrednio ze sobą lecz za pomocą owego koncentratora. ESS - (Extended Service Set) - sieć złożona; sieć ta powstaje przez połączenie ze sobą co najmniej dwóch struktur BSS. W ten sposób można stworzyć naprawdę złożoną konstrukcję gdzie urządzenia poruszające się po terenie objętym zasięgiem sieci są przełączanie z jednego HUB-a AP do drugiego charakteryzującego się najsilniejszym w danych warunkach sygnałem Elementy aktywne Każda sieć musi posiadać elementy aktywne (tzw. urządzenia sieciowe). Jak już napisałem powyżej służą one do wysyłania, przesyłania, wzmacniania, modyfikowania danych "wędrujących" po sieci. Najważniejsze z nich to: Karta sieciowa (NIC - Network Interface Card) - jest odpowiedzialna za połączenie stacji roboczej z siecią, posiada ją każdy komputer w sieci i to do niej dołącza się kabelki. Koncentrator (HUB) - jest to centralne urządzenie sieciowe stosowane w sieciach UTP. Łączy ze sobą wszystkie stacje robocze (każdy komputer jest połączony z HUB-em kablem). Możliwe jest łączenie HUB-ów w celu przedłużenia sieci lub uzyskania większej liczby portów. Przełącznik (switch) - jest to zaawansowane urządzenie pozwalające (podobnie jak HUB) połączyć wiele sieci (komputerów). Zapobiega on zapychaniu się sieci przesyłając pakiety tylko do portów docelowych. Regenerator (repeater, wzmacniak) - jak sama nazwa wskazuje służy do wzmacniania sygnału. Stosuje się go głównie do przedłużenia długości magistrali w sieciach opartych o okablowanie BNC Mostek (bridge) Odpowiednik switch-a w sieciach BNC, z tą różnicą iż pozwala zazwyczaj połączyć ze sobą tylko 2 podsieci Router (bramka, gateway) - jedno z najdroższych i najbardziej skomplikowanych urządzeń w sieciach LAN (i nie tylko). Umożliwia połączenie wielu segmentów sieci oraz wybiera najszybszą drogę do przesłania pakietów. Ponadto stosowany do translacji adresów. W naszym przypadku może posłużyć do połączenia sieci lokalnej do Internetu. Transceiver - służy jako "przejściówka" z portu AUI (występuje w niektórych kartach sieciowych, podobny do portu Jojstick-a) na dowolny inny typ okablowania. Konwerter nośników - urządzenie zezwalające na łączenie ze sobą różnych mediów transmisyjnych, przeprowadzając konwersje sygnału z jednego standardu na drugi. ponadto w sklepach dostępne mogą być wszelkiej maści zintegrowane elementy sieciowe typu Storage Station, Print serwers. Stosowane są najczęściej w biurach w celu uproszczenia użytkowania niektórych urządzeń. Więcej o Ethernet-cie po kliknięciu zakładki "Zasada działania". |