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