Co je počítačová síť?

Moderní počítač je technologický zázrak. Běží na malých plátcích křemíku, z nichž každý je vyleptán s dostatečně malými vzory, aby bylo potřeba měřit v nanometrech. Obrovské množství dat lze přenést během mrknutí oka, zatímco data, která by před několika desítkami let zaplnila místnost, se nyní vejdou do vaší dlaně. Jakkoli jsou tyto stroje schopny, pro běžného uživatele je počítač sám o sobě značně omezený. Klíčová věc, díky které moderní počítač tiká, je síťové připojení, konkrétně k internetu.

Co je to síť?

Síť je soubor počítačů a dalších výpočetních zařízení, které spolu mohou komunikovat ve sdíleném, ale v podstatě uzavřeném systému. Tyto sítě lze propojit, což umožňuje další sdílení dat. Internet je toho konečným projevem. Je výsledkem propojení mnoha sítí po celém světě.

V síti můžete mít zařízení koncových uživatelů, jako je počítač, notebook nebo chytrý telefon. Můžete mít také periferní zařízení, jako jsou tiskárny, zařízení pro chytrou domácnost a souborové servery. Souborové servery mohou obsluhovat velké a složité aplikace umožňující webové stránky.

Typické uspořádání domácí sítě je takové, že se každé zařízení připojuje k určitému síťovému zařízení zvanému router. Router směruje provoz interně po síti. Je také umístěn na hranici sítě a může komunikovat s jinými sítěmi, pokud je připojen. Pokud jsou tyto sítě připojeny k internetu, každý hostitel v domácí síti má přístup k internetu.

Ve velkých sítích, které lze nalézt v podnikových prostředích, může být mnoho „menších“ sítí s velkými uživatelskými zařízeními. Ty pak mohou být propojeny prostřednictvím páteřních sítí, na kterých mohou být pouze routery, nebo mohou obsahovat i servery.

Připojení k síti

Připojení k síti vyžaduje určitou formu standardu připojení. V moderních sítích je většina zařízení připojena přes Ethernet nebo Wi-Fi. Ethernet je kabelový standard využívající elektrické kabely. Wi-Fi je bezdrátový standard využívající ke komunikaci rádiové vlny. Optická připojení jsou také přiměřeně standardní, i když primárně ve vysokorychlostních prostředích, jako jsou datová centra, protože nabízejí vyšší omezení šířky pásma. Připojení optických vláken kóduje data v laserových signálech vysílaných po tenkém skleněném drátu. Díky lomu je světlo zachyceno uvnitř vlákna.

K dispozici je mnoho dalších možností, včetně použití mikrovlnných signálů pro komunikaci s geosynchronními satelity. Spojení point-to-point mohou fungovat pomocí viditelného nebo neviditelného světla, pokud mají přímou linii pohledu. Existuje dokonce vtip, aprílový standard pro „IP over Avian Carriers“ standardizuje způsob komunikace přes poštovního holuba, i když to nedoporučujeme používat.

Úvahy

Směrování provozu přes jedinou síť vyžaduje navržení systému adresování, který dokáže identifikovat jednotlivé hostitele. Tento proces se ještě více zkomplikuje při práci se skupinami sítí. Směrovací protokoly umožňují směrovačům komunikovat mezi sebou a informovat ostatní, že mohou směrovat provoz do jiných míst.

Někdy můžete být spokojeni s odesíláním dat v prostém textu. To znamená, že kdokoli, kdo je schopen zachytit data, může triviálně určit, co bylo odesláno. Pokud zachytí data v reálném čase, mohou je libovolně upravovat. Pro citlivější data je však potřeba zabezpečení. Šifrovací protokoly umožňují dvěma zařízením vyjednat mezi sebou bezpečné spojení, i když zařízení, se kterými komunikují, nelze důvěřovat.

Šifrování se také hodí, pokud chcete nastavit síť, kde jsou zařízení přímo připojena. VPN nebo virtuální privátní síť umožňuje nastavit šifrované spojení mezi dvěma zařízeními. Poté mohou komunikovat přes toto spojení, jako by šlo o jediné spojení, nikoli o sérii spojení. To může také propojit velké sítě, i když je dělí velké vzdálenosti.

klíčové indikátory výkonu

Šířka pásma je obecně nejvíce uváděným číslem, pokud jde o výkon sítě. Obecně to dává smysl. Čím více dat lze po síti přenést, tím lépe. V některých případech je však stejně nebo dokonce důležitější jiná statistika, latence. Latence je míra zpoždění. Obvykle měří, jak dlouho trvá odeslání malé zprávy z jednoho zařízení do druhého.

Při práci s extrémně velkým množstvím dat však může být také užitečné zvážit šířku pásma a latenci. Auto plné pevných disků dokáže rychle přepravit velké množství dat. I když je latence nízká, celková „doba přenosu“ může výrazně překonat rychlost internetu. To vedlo k větě „nikdy nepodceňujte šířku pásma náklaďáku plného pevných disků“. Páskování microSD karet také prokázalo tento efekt na poštovních holubech. Byly však vzneseny stížnosti, že to není v souladu s výše zmíněným vtipným standardem, který pouze standardizoval papírové bankovky.

Kvalita služeb, přetížení sítě a odolnost sítě jsou spíše problémem pro poskytovatele sítí než pro domácí uživatele. I když je šířka pásma obecně dobrá, nízká kvalita služeb může v klíčových časech vést k problémům se sítí. Přenosová média, jako jsou ethernetové kabely, mají limit, kolik dat mohou přenést za danou jednotku času. Pokud dojde k velkému nárůstu provozu, připojení se může přetížit, což ovlivní službu všech. Někdy může dojít k selhání hardwaru a systému. Odolný systém zvládne některé poruchy bez většího narušení.

Závěr

Síť je soubor připojených výpočetních zařízení. Sítě jsou obvykle fyzicky místní, i když virtuální sítě lze konfigurovat přes rozsáhlejší síť, aby to vypadalo, jako by spolu dvě fyzicky vzdálené sítě přímo souvisely. Sítě vyžadují soubor fyzických a logických standardů pro usnadnění komunikace. Zatímco některé konfigurace sítě jsou prováděny ad hoc, většina zahrnuje router. Router je centrálním i okrajovým bodem sítě. Všechna zařízení v síti s ním mohou komunikovat, i když nemusí být nutně přímo připojena. Směrovač pak může poskytovat přístup k jiným sítím, obvykle internetu.