TEMAT 1 - 14.12.14 
Sieci komputerowe

1) Siecią komputerową nazywa się grupę komputerów lub innych urządzeń połączonych ze sobą za pomocą dowolnego medium transmisyjnego w celu wymiany danych lub współdzielenia zasobów.

2) W zależności od sposobu dostępu do zasobów rozróżnia się dwa rodzaje sieci:

  • Klient-serwer — sieć, w której znajduje się jeden centralny serwer udostępniający dane. Przykładem sieci typu klient-serwer może być sieć oparta na domenie Active Directory. W sieci znajduje się centralny serwer (kontroler domeny) zarządzający uprawnieniami, który może pracować jako serwer plików (udostępniający dane) lub serwer wydruku (udostępniający drukarki).

  • Peer-to-peer (sieć równoprawna) — sieć, w której wszystkie urządzenia są równoprawne. Komputery pracujące w sieci peer-to-peer są równorzędne wobec siebie, tak jak ma to miejsce w przypadku grupy roboczej w systemie Windows. Każdy z komputerów pełni zarówno rolę klienta (pobierając dane z innego urządzenia), jak i serwera (dla innych urządzeń korzystających z udostępnionych zasobów).

Ze względu na obszar działania sieci komputerowej rozróżniane są sieci:

    - LAN (ang. Local Area Network) — sieć lokalna działająca na niewielkim, ograniczonym obszarze.

    - MAN (ang. Metropolitan Area Network) — sieć działająca na większym obszarze, np. miasta — LODMAN.

    - WAN (ang. Wide Area Network) — sieć rozległa działająca na dużym obszarze, np. polpak.

 

3) Topologia sieci:

  • Topologia fizyczna sieci - sposób okablowania sieci, fizyczny układ połączeń między urządzeniami w sieci (węzłami).

  • Topologia logiczna - sposób komunikacji między węzłami w sieci.

 

Topologie fizyczne:

3.1 ) W sieci zbudowanej w topologii magistrali (ang. bus) - wszystkie elementy podłączone są do jednej wspólnej magistrali (zazwyczaj kabla koncentrycznego). Sieć umożliwia tylko jedną transmisję w danym momencie — sygnat nadany przez jedną ze stacji jest odbierany przez wszystkie pozostałe, lecz tylko adresat go interpretuje.

Maksymalna długość segmentu:

• cienki koncentryk (10Base2) — 185 m,

• gruby koncentryk (10Base5) — 500 m.

Maksymalna przepustowość łącza to 10 Mb/s.

Zalety: brak dodatkowych urządzeń sieciowych (np. koncentratorów, przełączników), spora odległość pomiędzy węzlami użycie niewielkiej ilości kabla niska cena instalacji sieci
Wady: częste kolizje, kłopotliwość lokalizacji usterek, możliwość przeprowadzenia tylko jednej transmisji w danym momencie, zagrożenie potencjalnym unieruchomieniam całej sieci (za sprawą awarii głownego komputera lub nawet rozpięcia dowolnego złącza)

3.2 ) W sieci zbudowanej w topologii pierścienia (ang. ring) - wszystkie węzły lub elementy połączone są za pomocą jednego nośnika w układzie zamkniętym — okablowanie tworzy krąg, nie występują zakończenia okablowania.

 

Zalety: użycie niewielkiej ilości przewodów, elastyczność w zakresie odległości pomiędzy węzłami sieci

Wady: łatwość uszkodzenia sieci, trudności w lokalizacji uszkodzeń, rozbudowaność sieci

 

3.3 ) Topologia gwiazdy (ang. star) - charakteryzuje się tym, że okablowanie sieciowe skrętka) tączy elementy sieci w centralnym punkcie, którym jest koncentrator lub przełącznik.

Zalety: rozszerzenie zasięgu sieci, wzmocnienie sygnału między segmentami
Wady: wyższy koszt budowy związany z użyciem dodatkowych elementów sieciowych

3.4 ) Topologia gwiazdy rozszerzonej - jest oparta na topologii gwiazdy, w której gwiazdy połączone są między sobą za pomocą przełączników lub koncentratorów. Ten rodzaj topologii pozwala na rozszerzenie zasięgu sieci i wzmocnienie sygnatu między segmentami. Wadą takiej topologii jest wyższy koszt budowy związany z użyciem dodatkowych elementów sieciowych. Podobnie jak w topologii gwiazdy, wykorzystywana jest tutaj skrętka.

3.5 ) Topologia siatki - polega na zapewnieniu wszystkim urządzeniom potączeń ze wszystkimi pozostałymi urządzeniami w sieci. Oznacza to, że każdy host ma własne połączenie z pozostałymi.

Zalety:  wysoka prędkość transmisji, odporność na uszkodzenia
Wady: wysokie koszty urządzeń sieciowych, wysokie koszty okablowania, kłopotliwa rozbudowa

3.6 ) Topologia siatki mieszanej łączy w sobie różne rozwiązania — jest połączeniem co najmniej dwóch innych topologii z różnym rodzajem medium transmisyjnego. Topologia sieci komputerowej tego typu jest stosowana w sieciach metropolitalnych

oraz w sieciach rozległych (WAN).

Zalety: wysoka niezawodność, brak kolizje/ograniczona liczba kolizje, brak wpływu/ograniczony wpływ uszkodzenia jegnego z narzędzi, przesył anych wieloma ścieżkami
Wady: wysokość kosztów, skomplikowanośćbudowy

3.7 ) Topologia hierarchiczna - jest utworzona z wielu magistrali liniowych połączonych łańcuchowo. Zasada jej działania polega na dublowaniu poszczególnych magistrali. Początkowa pierwszą magistralę liniową dołącza się do koncentratora, dzieląc ją na dwie lub więcej magistral za pomocą przewodów koncentrycznych - w ten sposób powstają kolejne magistrale. 

Zalety: łatwa konfiguracja, sieć zazwyczaj nie jest czuła na uszkodzenie jednego komputera lub kabla, łatwa rozbudowa sieci
Wady: duża ilość kabli, trudności w odnajdywaniu błędów.
 

4) Topologie logiczne

Topologia logiczna opisuje metodę dostępu urządzeń sieciowych do medium transmisyjnego. Generalnie topologie logiczne są podzielone na:

  • topologie rozgłaszania

  • topologie przekazywania żetonu (ang. token).

Dostęp do medium transmisyjnego w przypadku sieci Ethernet realizowany jest najczęściej przez protokół CSMA/CD (ang. Carrier Sense Mnltiple Access/Collision Detection), który jest przykładem topologii rozgłaszania. Protokół ten wykrywa, czy łącze

jest dostępne, a także reaguje na występujące kolizje.

Dostęp do medium transmisyjnego jest realizowany przez przekazywanie żetonu. Żeton (ang. token) dostępu jest określoną sekwencją bitów zawierających informację kontrolną. Przejęcie żetonu przez urządzenie sieciowe zezwala na rozpoczęcie transmisji danych.