Mis on arvutivõrk?

Kaasaegne arvuti on tehnoloogiline ime. Need töötavad väikestel räniplaatidel, millest igaühele on söövitatud kujundus, mis on piisavalt väike, et mõõta nanomeetrites. Silmapilguga saab edastada tohutul hulgal andmeid, samas kui andmed, mis oleksid veel mõnikümmend aastat tagasi täitnud ruumi, mahuvad nüüd teie peopessa. Nii palju kui need masinad suudavad, on tavakasutaja jaoks üksi arvuti üsna piiratud. Võti, mis kaasaegse arvuti tiksuma paneb, on võrguühendus, täpsemalt Internetiga.

Mis on võrk?

Võrk on arvutite ja muude arvutusseadmete kogum, mis suudavad omavahel suhelda jagatud, kuid sisuliselt suletud süsteemis. Neid võrke saab ühendada, mis võimaldab andmeid veelgi rohkem jagada. Internet on selle ülim ilming. See on paljude ülemaailmsete võrkude ühendamise tulemus.

Võrgus võib olla lõppkasutaja seadmeid, nagu arvuti, sülearvuti või nutitelefon. Teil võib olla ka välisseadmeid, nagu printerid, nutikad koduseadmed ja failiserverid. Failiserverid võivad teenindada suuri ja keerukaid rakendusi, mis võimaldavad veebilehti.

Koduvõrgu tüüpiline paigutus on selline, et iga seade loob ühenduse konkreetse võrguseadmega, mida nimetatakse ruuteriks. Ruuter suunab liiklust võrgusiseselt ümber. See asub ka võrgu piiril ja saab ühenduse korral suhelda teiste võrkudega. Kui need võrgud on Internetiga ühendatud, pääseb Internetti juurde iga koduvõrgu host.

Suurtes võrkudes võib olla palju "väiksemaid" võrke suurte kasutajaseadmetega, mida võib leida ettevõtte keskkondades. Neid saab seejärel ühendada magistraalvõrkude kaudu, millel võivad olla ainult ruuterid, või neil võib olla ka servereid.

Võrgu ühendamine

Võrgu ühendamiseks on vaja teatud tüüpi ühendusstandardit. Kaasaegsetes võrkudes on enamik seadmeid ühendatud Etherneti või Wi-Fi kaudu. Ethernet on juhtmega standard, mis kasutab elektrikaablit. Wi-Fi on juhtmevaba standard, mis kasutab suhtlemiseks raadiolaineid. Kiudoptilised ühendused on samuti üsna standardsed, kuigi peamiselt kiiretes keskkondades, näiteks andmekeskustes, kuna need pakuvad suuremaid ribalaiuse piiranguid. Kiudoptilised ühendused kodeerivad andmeid lasersignaalides, mis saadetakse mööda õhukest klaastraadi. Tänu murdumisele jääb valgus kiu sisse lõksu.

Saadaval on palju muid võimalusi, sealhulgas mikrolainesignaalide kasutamine geosünkroonsete satelliitidega suhtlemiseks. Punkt-punkti lingid võivad töötada nähtava või nähtamatut valgust kasutades, kui neil on otsene vaatenurk. On isegi nali, et aprillinalja standard IP over Avian Carriers standardib sidetuvi kaudu suhtlemise meetodi, kuigi me ei soovita seda kasutada.

Kaalutlused

Liikluse suunamiseks ühe võrgu kaudu on vaja luua adresseerimissüsteem, mis suudab tuvastada üksikud hostid. See protsess muutub võrgurühmadega tegelemisel veelgi keerulisemaks. Marsruutimisprotokollid võimaldavad ruuteritel omavahel suhelda, et teavitada teisi, et nad saavad suunata liiklust teistesse asukohtadesse.

Mõnikord võite olla rahul andmete lihttekstina saatmisega. See tähendab, et igaüks, kes suudab andmeid pealt kuulata, saab triviaalselt kindlaks teha, mis saadeti. Kui nad andmed reaalajas kinni püüavad, saavad nad neid soovi korral muuta. Tundlikumate andmete jaoks on siiski vaja turvalisust. Krüpteerimisprotokollid võimaldavad kahel seadmel omavahel turvalise ühenduse luua, isegi kui seadmeid, millega nad suhtlevad, ei saa usaldada.

Krüpteerimine tuleb kasuks ka siis, kui soovid luua võrku, kus seadmed on otse ühendatud. VPN või virtuaalne privaatvõrk võimaldab teil luua kahe seadme vahel krüpteeritud ühenduse. Seejärel saavad nad selle lingi kaudu suhelda nii, nagu oleks tegemist ühe ühendusega, mitte ühenduste jadaga. See võib ühendada ka suuri võrke isegi siis, kui neid eraldavad suured vahemaad.

Peamised jõudlusnäitajad

Võrgu jõudluse osas on ribalaius üldiselt enim noteeritud arv. Üldiselt on see mõistlik. Mida rohkem andmeid saab võrgu kaudu edastada, seda parem. Mõnel juhul on aga sama või isegi olulisem muu stat, latentsusaeg. Latentsus on viivituse mõõt. Tavaliselt mõõdab see, kui kaua kulub väikese sõnumi saatmiseks ühest seadmest teise.

Äärmiselt suurte andmemahtude käsitlemisel võib aga olla väärt ka ribalaiust ja latentsust. Kõvakettaid täis auto suudab kiiresti transportida suure hulga andmeid. Kuigi latentsusaeg on halb, võib üldine "edastusaeg" oluliselt ületada Interneti kiirust. See on viinud fraasini: "Ärge kunagi alahinnake kõvakettaid täis veoauto ribalaiust." MicroSD-kaartide rihmaga kinnitamine on näidanud seda mõju ka postituvidele. Siiski on esitatud kaebusi, et see ei vasta ülalmainitud naljastandardile, mis standardiseerib ainult pabermärkmeid.

Teenuse kvaliteet, võrgu ummikud ja võrgu vastupidavus on rohkem probleemiks võrgupakkujatele kui kodukasutajatele. Isegi kui ribalaius on üldiselt hea, võib teenuse madal kvaliteet võtmehetkedel põhjustada võrguprobleeme. Edastuskandjatel, näiteks Etherneti kaablitel, on piirang, kui palju andmeid nad antud ajaühikus edastada saavad. Kui liiklus on suur, võib ühendus olla ülekoormatud, mis mõjutab kõigi teenust. Mõnikord võivad riistvara ja süsteemid ebaõnnestuda. Vastupidav süsteem suudab mõningate tõrgetega toime tulla ilma suuremate häireteta.

Järeldus

Võrk on ühendatud arvutiseadmete kogum. Võrgud on tavaliselt füüsiliselt kohalikud, kuigi virtuaalseid võrke saab konfigureerida laiema võrgu kaudu, et jätta mulje, et kaks füüsiliselt kaugel asuvat võrku on omavahel otseselt seotud. Võrgud nõuavad side hõlbustamiseks füüsiliste ja loogiliste standardite kogumit. Kuigi mõned võrgukonfiguratsioonid tehakse ad hoc, hõlmab enamik ruuterit. Ruuter on nii võrgu kesk- kui ka servapunkt. Kõik võrgus olevad seadmed saavad sellega suhelda, kuigi need ei pruugi olla otse ühendatud. Seejärel võib ruuter pakkuda juurdepääsu teistele võrkudele, tavaliselt Internetile.