Τι είναι ένα δίκτυο υπολογιστών;

Ένας σύγχρονος υπολογιστής είναι ένα τεχνολογικό θαύμα. Λειτουργούν με μικροσκοπικές γκοφρέτες από πυρίτιο, το καθένα χαραγμένο με σχέδια αρκετά μικρά ώστε να χρειάζεται μέτρηση σε νανόμετρα. Τεράστιες ποσότητες δεδομένων μπορούν να μεταφερθούν εν ριπή οφθαλμού, ενώ δεδομένα που θα γέμιζαν ένα δωμάτιο μόλις πριν από μερικές δεκαετίες μπορούν τώρα να χωρέσουν στην παλάμη του χεριού σας. Όσο και αν είναι ικανά αυτά τα μηχανήματα, για τον μέσο χρήστη, ένας υπολογιστής από μόνος του είναι αρκετά περιορισμένος. Το βασικό στοιχείο που κάνει έναν σύγχρονο υπολογιστή να κάνει τικ είναι η σύνδεση δικτύου, ειδικά με το Διαδίκτυο.

Τι είναι ένα δίκτυο;

Ένα δίκτυο είναι μια συλλογή υπολογιστών και άλλων υπολογιστικών συσκευών που μπορούν να επικοινωνούν μαζί σε ένα κοινό αλλά ουσιαστικά κλειστό σύστημα. Αυτά τα δίκτυα μπορούν να συνδεθούν, επιτρέποντας την περαιτέρω κοινή χρήση δεδομένων. Το Διαδίκτυο είναι η απόλυτη εκδήλωση αυτού. Είναι το αποτέλεσμα της σύνδεσης πολλών δικτύων παγκοσμίως.

Μπορείτε να έχετε συσκευές τελικού χρήστη, όπως υπολογιστή, φορητό υπολογιστή ή smartphone σε ένα δίκτυο. Μπορείτε επίσης να έχετε περιφερειακά όπως εκτυπωτές, έξυπνες οικιακές συσκευές και διακομιστές αρχείων. Οι διακομιστές αρχείων μπορούν να εξυπηρετούν μεγάλες και σύνθετες εφαρμογές που επιτρέπουν ιστοσελίδες.

Η τυπική διάταξη για ένα οικιακό δίκτυο είναι η σύνδεση κάθε συσκευής σε μια συγκεκριμένη συσκευή δικτύου που ονομάζεται δρομολογητής. Ο δρομολογητής δρομολογεί την κυκλοφορία εσωτερικά γύρω από το δίκτυο. Βρίσκεται επίσης στο όριο του δικτύου και μπορεί να επικοινωνεί με άλλα δίκτυα εάν είναι συνδεδεμένο. Εάν αυτά τα δίκτυα είναι συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο, κάθε κεντρικός υπολογιστής στο οικιακό δίκτυο μπορεί να έχει πρόσβαση στο Διαδίκτυο.

Μπορεί να υπάρχουν πολλά «μικρότερα» δίκτυα με μεγάλες συσκευές χρηστών σε μεγάλα δίκτυα που μπορεί να βρεθούν σε εταιρικά περιβάλλοντα. Αυτά μπορούν στη συνέχεια να συνδεθούν μέσω δικτύων κορμού που μπορεί να έχουν μόνο δρομολογητές ή μπορεί να διαθέτουν και διακομιστές.

Σύνδεση δικτύου

Η σύνδεση ενός δικτύου απαιτεί την ύπαρξη κάποιου προτύπου σύνδεσης. Στα σύγχρονα δίκτυα, οι περισσότερες συσκευές συνδέονται μέσω Ethernet ή Wi-Fi. Το Ethernet είναι ένα ενσύρματο πρότυπο που χρησιμοποιεί ηλεκτρική καλωδίωση. Το Wi-Fi είναι ένα ασύρματο πρότυπο που χρησιμοποιεί ραδιοκύματα για επικοινωνία. Οι συνδέσεις οπτικών ινών είναι επίσης αρκετά τυπικές, αν και κυρίως σε περιβάλλοντα υψηλής ταχύτητας, όπως κέντρα δεδομένων, καθώς προσφέρουν υψηλότερους περιορισμούς εύρους ζώνης. Οι συνδέσεις οπτικών ινών κωδικοποιούν δεδομένα σε σήματα λέιζερ που αποστέλλονται σε ένα λεπτό γυάλινο καλώδιο. Χάρη στη διάθλαση, το φως παγιδεύεται μέσα στην ίνα.

Πολλές άλλες επιλογές είναι διαθέσιμες, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης σημάτων μικροκυμάτων για την επικοινωνία με γεωσύγχρονους δορυφόρους. Οι σύνδεσμοι από σημείο σε σημείο μπορούν να λειτουργούν χρησιμοποιώντας ορατό ή αόρατο φως εάν έχουν άμεση οπτική επαφή. Υπάρχει ακόμη και ένα αστείο πρωταπριλιάτικο πρότυπο για το "IP over Avian Carriers" τυποποιεί μια μέθοδο επικοινωνίας μέσω carrier pigeon, αν και δεν συνιστούμε να το χρησιμοποιήσετε.

Θεωρήσεις

Η δρομολόγηση της κυκλοφορίας σε ένα ενιαίο δίκτυο απαιτεί το σχεδιασμό ενός συστήματος διευθύνσεων που μπορεί να αναγνωρίσει μεμονωμένους κεντρικούς υπολογιστές. Αυτή η διαδικασία γίνεται ακόμη πιο περίπλοκη όταν ασχολούμαστε με ομάδες δικτύων. Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης επιτρέπουν στους δρομολογητές να επικοινωνούν μεταξύ τους για να ενημερώσουν τους άλλους ότι μπορούν να δρομολογήσουν την κυκλοφορία σε άλλες τοποθεσίες.

Μερικές φορές, μπορεί να είστε ευχαριστημένοι με την αποστολή δεδομένων σε απλό κείμενο. Αυτό σημαίνει ότι οποιοσδήποτε είναι σε θέση να υποκλέψει τα δεδομένα μπορεί να προσδιορίσει ασήμαντα τι στάλθηκε. Εάν υποκλέψουν τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, μπορούν να τα τροποποιήσουν κατά βούληση. Για πιο ευαίσθητα δεδομένα, ωστόσο, απαιτείται ασφάλεια. Τα πρωτόκολλα κρυπτογράφησης επιτρέπουν σε δύο συσκευές να διαπραγματεύονται μια ασφαλή σύνδεση μεταξύ τους, ακόμα κι αν οι συσκευές που επικοινωνούν δεν είναι αξιόπιστες.

Η κρυπτογράφηση είναι επίσης χρήσιμη εάν θέλετε να ρυθμίσετε ένα δίκτυο όπου οι συσκευές είναι απευθείας συνδεδεμένες. Ένα VPN ή ένα εικονικό ιδιωτικό δίκτυο σάς επιτρέπει να ρυθμίσετε μια κρυπτογραφημένη σύνδεση μεταξύ δύο συσκευών. Στη συνέχεια, μπορούν να επικοινωνούν μέσω αυτής της σύνδεσης σαν να ήταν μια ενιαία σύνδεση και όχι μια σειρά συνδέσεων. Αυτό μπορεί επίσης να συνδέσει μεγάλα δίκτυα ακόμα κι αν τα χωρίζουν μεγάλες αποστάσεις.

Βασικοί Δείκτες Απόδοσης

Το εύρος ζώνης είναι γενικά ο αριθμός που αναφέρεται περισσότερο όταν πρόκειται για την απόδοση του δικτύου. Σε γενικές γραμμές, αυτό είναι λογικό. Όσο περισσότερα δεδομένα μπορούν να μεταδοθούν μέσω του δικτύου, τόσο το καλύτερο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ωστόσο, ένα άλλο στατιστικό, η καθυστέρηση, είναι εξίσου ή ακόμα πιο σημαντική. Η καθυστέρηση είναι ένα μέτρο καθυστέρησης. Συνήθως, μετρά πόσο χρόνο χρειάζεται για να σταλεί ένα μικροσκοπικό μήνυμα από τη μια συσκευή στην άλλη.

Ωστόσο, μπορεί επίσης να αξίζει να λάβετε υπόψη το εύρος ζώνης και την καθυστέρηση όταν ασχολείστε με εξαιρετικά μεγάλες ποσότητες δεδομένων. Ένα αυτοκίνητο γεμάτο σκληρούς δίσκους μπορεί να μεταφέρει γρήγορα μεγάλο όγκο δεδομένων. Παρόλο που η καθυστέρηση είναι χαμηλή, ο συνολικός «χρόνος μετάδοσης» μπορεί να ξεπεράσει σημαντικά τις ταχύτητες του Διαδικτύου. Αυτό οδήγησε στη φράση «μην υποτιμάτε ποτέ το εύρος ζώνης ενός φορτηγού γεμάτου σκληρούς δίσκους». Η τοποθέτηση καρτών microSD έχει επίσης δείξει αυτό το αποτέλεσμα στα περιστέρια-ταχυδρομικά. Ωστόσο, έχουν διατυπωθεί παράπονα ότι αυτό δεν συμμορφώνεται με το πρότυπο αστείου που αναφέρεται παραπάνω, το οποίο μόνο τυποποιημένες σημειώσεις χαρτιού.

Η ποιότητα της υπηρεσίας, η συμφόρηση δικτύου και η ανθεκτικότητα του δικτύου είναι περισσότερο πρόβλημα για τους παρόχους δικτύου παρά για τους οικιακούς χρήστες. Ακόμα κι αν το εύρος ζώνης είναι γενικά καλό, η χαμηλή ποιότητα υπηρεσιών θα μπορούσε να οδηγήσει σε προβλήματα δικτύου σε βασικές στιγμές. Τα μέσα μετάδοσης όπως τα καλώδια ethernet έχουν ένα όριο στο πόσα δεδομένα μπορούν να μεταφέρουν σε μια δεδομένη μονάδα χρόνου. Εάν υπάρχει μεγάλη άνοδος στην κίνηση, μια σύνδεση μπορεί να υπερφορτωθεί, επηρεάζοντας την εξυπηρέτηση όλων. Περιστασιακά, το υλικό και τα συστήματα μπορεί να αποτύχουν. Ένα ανθεκτικό σύστημα μπορεί να χειριστεί ορισμένες αστοχίες χωρίς μεγάλη διακοπή.

συμπέρασμα

Ένα δίκτυο είναι μια συλλογή υπολογιστικών συσκευών που συνδέονται. Τα δίκτυα είναι συνήθως φυσικά τοπικά, αν και τα εικονικά δίκτυα μπορούν να διαμορφωθούν σε ένα πιο εκτεταμένο δίκτυο ώστε να φαίνεται ότι δύο φυσικά απομακρυσμένα δίκτυα συνδέονται άμεσα. Τα δίκτυα απαιτούν ένα σύνολο φυσικών και λογικών προτύπων για τη διευκόλυνση των επικοινωνιών. Ενώ ορισμένες διαμορφώσεις δικτύου εκτελούνται ad hoc, οι περισσότερες περιλαμβάνουν δρομολογητή. Ο δρομολογητής είναι τόσο το κεντρικό όσο και το ακραίο σημείο του δικτύου. Όλες οι συσκευές στο δίκτυο μπορούν να επικοινωνούν μαζί του, αν και δεν είναι απαραίτητα απευθείας συνδεδεμένες. Ο δρομολογητής μπορεί στη συνέχεια να παρέχει πρόσβαση σε άλλα δίκτυα, συνήθως στο Διαδίκτυο.