Què és una xarxa informàtica?

Un ordinador modern és una meravella tecnològica. Funcionen sobre petites hòsties de silici, cadascuna amb dissenys prou petits com per necessitar mesurar-los en nanòmetres. Es poden transferir grans quantitats de dades en un obrir i tancar d'ulls, mentre que les dades que haurien omplert una habitació fa només unes dècades ara poden cabre al palmell de la mà. Per molt que siguin capaços d'aquestes màquines, per a l'usuari mitjà, un ordinador per si sol és bastant limitat. La clau que fa que un ordinador modern funcioni és una connexió de xarxa, concretament a Internet.

Què és una xarxa?

Una xarxa és una col·lecció d'ordinadors i altres dispositius informàtics que es poden comunicar junts en un sistema compartit però essencialment tancat. Aquestes xarxes es poden connectar, la qual cosa permet compartir dades encara més. Internet és la manifestació definitiva d'això. És el resultat de la connexió de moltes xarxes arreu del món.

Podeu tenir dispositius d'usuari final com un ordinador, un ordinador portàtil o un telèfon intel·ligent dins d'una xarxa. També podeu tenir perifèrics com ara impressores, dispositius domèstics intel·ligents i servidors de fitxers. Els servidors de fitxers poden servir aplicacions grans i complexes que permeten pàgines web.

El disseny típic d'una xarxa domèstica és que cada dispositiu es connecti a un dispositiu de xarxa particular anomenat encaminador. L'encaminador encamina el trànsit internament per la xarxa. També es troba al límit de la xarxa i pot comunicar-se amb altres xarxes si està connectat. Si aquestes xarxes estan connectades a Internet, tots els amfitrions de la xarxa domèstica poden accedir a Internet.

Hi pot haver moltes xarxes "més petites" amb dispositius d'usuari grans en xarxes grans que es poden trobar en entorns empresarials. A continuació, es poden connectar mitjançant xarxes troncals que només poden tenir encaminadors, o també poden incloure servidors.

Connexió d'una xarxa

La connexió d'una xarxa requereix tenir algun tipus d'estàndard de connexió. A les xarxes modernes, la majoria dels dispositius estan connectats mitjançant Ethernet o Wi-Fi. Ethernet és un estàndard de cablejat que utilitza cablejat elèctric. El Wi-Fi és un estàndard sense fil que utilitza ones de ràdio per comunicar-se. Les connexions de fibra òptica també són raonablement estàndard, tot i que principalment en entorns d'alta velocitat com els centres de dades, ja que ofereixen limitacions d'amplada de banda més elevades. Les connexions de fibra òptica codifiquen dades en senyals làser enviats per un fil de vidre prim. Gràcies a la refracció, la llum queda atrapada dins de la fibra.

Hi ha moltes altres opcions disponibles, com ara l'ús de senyals de microones per comunicar-se amb satèl·lits geosincrònics. Els enllaços punt a punt poden funcionar amb llum visible o invisible si tenen una línia de visió directa. Fins i tot hi ha una broma de l' estàndard d'April Fools per a "IP over Avian Carriers" que estandarditza un mètode de comunicació mitjançant colom missatger, tot i que no recomanem utilitzar-ho.

Consideracions

L'encaminament del trànsit a través d'una única xarxa requereix dissenyar un sistema d'adreçament que pugui identificar hosts individuals. Aquest procés es complica encara més quan es tracta de grups de xarxes. Els protocols d'encaminament permeten als encaminadors comunicar-se entre ells per informar als altres que poden dirigir el trànsit a altres ubicacions.

De vegades, és possible que us agradi enviar dades en text sense format. Això vol dir que qualsevol persona en condicions d'interceptar les dades pot determinar trivialment què s'ha enviat. Si intercepten les dades en temps real, poden modificar-les a voluntat. Per a dades més sensibles, però, cal seguretat. Els protocols d'encriptació permeten que dos dispositius negociin una connexió segura entre ells, fins i tot si no es pot confiar en els dispositius que es comuniquen.

El xifratge també és útil si voleu configurar una xarxa on els dispositius estiguin connectats directament. Una VPN o xarxa privada virtual us permet configurar una connexió xifrada entre dos dispositius. Aleshores es poden comunicar a través d'aquest enllaç com si es tractés d'una única connexió en lloc d'una sèrie de connexions. Això també pot connectar xarxes grans encara que les separen grans distàncies.

Indicadors clau de rendiment

L'amplada de banda és generalment la xifra més citada pel que fa al rendiment de la xarxa. En general, això té sentit. Com més dades es puguin transmetre per la xarxa, millor. En alguns casos, però, una altra estadística, la latència, és igual o fins i tot més important. La latència és una mesura de retard. Normalment, mesura quant de temps triga a enviar un missatge minúscul d'un dispositiu a un altre.

Tanmateix, també pot val la pena tenir en compte l'amplada de banda i la latència quan es tracten quantitats de dades extremadament grans. Un cotxe ple de discs durs pot transportar ràpidament una gran quantitat de dades. Tot i que la latència és baixa, el "temps de transmissió" general pot superar significativament les velocitats d'Internet. Això ha portat a la frase, "mai subestimeu l'ample de banda d'un camió ple de discs durs". L'enganxament de targetes microSD també ha demostrat aquest efecte en els coloms missatgers. No obstant això, s'han presentat queixes perquè això no compleix amb l'estàndard de broma esmentat anteriorment, que només estandarditzava les notes en paper.

La qualitat del servei, la congestió de la xarxa i la resistència de la xarxa són més un problema per als proveïdors de xarxa que per als usuaris domèstics. Fins i tot si l'ample de banda és generalment bo, la baixa qualitat del servei podria provocar problemes de xarxa en moments clau. Els mitjans de transmissió com els cables Ethernet tenen un límit a quantes dades poden transferir en una unitat de temps determinada. Si hi ha un gran augment del trànsit, una connexió pot sobrecarregar-se, afectant el servei de tothom. De vegades, el maquinari i els sistemes poden fallar. Un sistema resistent pot gestionar algunes fallades sense interrupcions importants.

Conclusió

Una xarxa és un conjunt de dispositius informàtics connectats. Les xarxes solen ser físicament locals, tot i que les xarxes virtuals es poden configurar a través d'una xarxa més extensa perquè sembli que dues xarxes físicament distants estan directament relacionades. Les xarxes requereixen un conjunt d'estàndards físics i lògics per facilitar les comunicacions. Tot i que algunes configuracions de xarxa es realitzen ad hoc, la majoria impliquen un encaminador. L'encaminador és el punt central i el punt de vora de la xarxa. Tots els dispositius de la xarxa es poden comunicar amb ell, tot i que no necessàriament estan connectats directament. L'encaminador pot proporcionar accés a altres xarxes, normalment Internet.