Što je računalna mreža?

Moderno računalo je tehnološko čudo. Pokreću se na sićušnim pločicama od silicija, a na svakoj su ugravirani dizajni dovoljno mali da ih je potrebno mjeriti u nanometrima. Ogromne količine podataka mogu se prenijeti u tren oka, dok podaci koji bi ispunili sobu prije samo nekoliko desetljeća sada mogu stati na dlan vaše ruke. Koliko god ovi strojevi bili sposobni, za prosječnog korisnika, računalo samo po sebi prilično je ograničeno. Ključna stvar koja čini moderno računalo je mrežna veza, točnije internet.

Što je mreža?

Mreža je skup računala i drugih računalnih uređaja koji mogu komunicirati zajedno u zajedničkom, ali u biti zatvorenom sustavu. Te se mreže mogu povezati, omogućujući daljnje dijeljenje podataka. Internet je krajnja manifestacija toga. To je rezultat povezanosti mnogih mreža diljem svijeta.

Možete imati krajnje korisničke uređaje kao što su računalo, prijenosno računalo ili pametni telefon unutar mreže. Također možete imati periferne uređaje kao što su pisači, pametni kućni uređaji i poslužitelji datoteka. Datotečni poslužitelji mogu služiti velikim i složenim aplikacijama koje omogućuju web stranice.

Tipičan izgled kućne mreže je da se svaki uređaj povezuje s određenim mrežnim uređajem koji se naziva usmjerivač. Usmjerivač interno usmjerava promet oko mreže. Također se nalazi na granici mreže i može komunicirati s drugim mrežama ako je povezana. Ako su te mreže spojene na Internet, svaki host na kućnoj mreži može pristupiti Internetu.

Mogu postojati mnoge "manje" mreže s velikim korisničkim uređajima u velikim mrežama koje se mogu naći u poslovnim okruženjima. Oni se tada mogu povezati preko mreža okosnice koje mogu imati samo usmjerivače ili mogu sadržavati i poslužitelje.

Povezivanje mreže

Za povezivanje na mrežu potreban je neki oblik standarda povezivanja. U modernim mrežama većina uređaja povezana je putem Etherneta ili Wi-Fija. Ethernet je žičani standard koji koristi električne kablove. Wi-Fi je bežični standard koji koristi radiovalove za komunikaciju. Veze s optičkim vlaknima također su relativno standardne, iako prvenstveno u okruženjima velike brzine kao što su podatkovni centri, budući da nude veća ograničenja propusnosti. Veze optičkih vlakana kodiraju podatke u laserskim signalima poslanim niz tanku staklenu žicu. Zahvaljujući lomu, svjetlost ostaje zarobljena unutar vlakna.

Dostupne su mnoge druge opcije, uključujući korištenje mikrovalnih signala za komunikaciju s geosinkronim satelitima. Veze od točke do točke mogu raditi pomoću vidljivog ili nevidljivog svjetla ako imaju izravnu vidljivost. Postoji čak i šala, prvotravanjski standard za “IP preko ptičijih nosača” standardizira metodu komunikacije putem goluba pismonoše, iako ne preporučujemo korištenje ovoga.

Razmatranja

Usmjeravanje prometa preko jedne mreže zahtijeva dizajniranje sustava adresiranja koji može identificirati pojedinačne hostove. Ovaj proces postaje još kompliciraniji kada se radi o grupama mreža. Protokoli usmjeravanja omogućuju usmjerivačima međusobnu komunikaciju kako bi obavijestili druge da mogu usmjeravati promet na druge lokacije.

Ponekad ćete možda biti zadovoljni slanjem podataka u običnom tekstu. To znači da svatko u poziciji da presretne podatke može trivijalno utvrditi što je poslano. Ako presretnu podatke u stvarnom vremenu, mogu ih mijenjati po želji. Međutim, za osjetljivije podatke potrebna je sigurnost. Protokoli šifriranja omogućuju dvama uređajima da međusobno uspostave sigurnu vezu, čak i ako se uređajima koji komuniciraju ne može vjerovati.

Enkripcija je također korisna ako želite postaviti mrežu na kojoj su uređaji izravno povezani. VPN ili virtualna privatna mreža omogućuje vam postavljanje šifrirane veze između dva uređaja. Oni zatim mogu komunicirati preko ove veze kao da se radi o jednoj vezi, a ne o nizu veza. Ovo također može povezati velike mreže čak i ako ih razdvajaju velike udaljenosti.

Ključni pokazatelji uspješnosti

Propusnost je općenito najčešće citirani broj kada se radi o performansama mreže. Općenito, to ima smisla. Što se više podataka može prenijeti preko mreže, to bolje. Međutim, u nekim je slučajevima druga statistika, latencija, jednako ili čak važnija. Latencija je mjera kašnjenja. Obično mjeri koliko je vremena potrebno da se mala poruka pošalje s jednog uređaja na drugi.

Međutim, također može biti vrijedno razmotriti propusnost i latenciju kada se radi o iznimno velikim količinama podataka. Automobil pun tvrdih diskova može brzo prenijeti veliku količinu podataka. Iako je latencija niska, ukupno "vrijeme prijenosa" može značajno nadmašiti brzine interneta. To je dovelo do izraza "nikada ne podcjenjujte propusnost kamiona punog tvrdih diskova." Vezane microSD kartice također su pokazale ovaj učinak na golubove pismonoše. Međutim, pojavile su se pritužbe da to nije u skladu s gore spomenutim standardom šala, koji je standardizirao samo papirnate bilješke.

Kvaliteta usluge, zagušenje mreže i otpornost mreže veći su problem za pružatelje mrežnih usluga nego za kućne korisnike. Čak i ako je propusnost općenito dobra, niska kvaliteta usluge može dovesti do problema s mrežom u ključnim trenucima. Prijenosni mediji poput ethernet kabela imaju ograničenje količine podataka koju mogu prenijeti u određenoj jedinici vremena. Ako dođe do velikog porasta prometa, veza može postati preopterećena, što utječe na svačiju uslugu. Povremeno hardver i sustavi mogu zakazati. Otporni sustav može podnijeti neke kvarove bez većih smetnji.

Zaključak

Mreža je skup povezanih računalnih uređaja. Mreže su obično fizički lokalne, iako se virtualne mreže mogu konfigurirati preko opsežnije mreže kako bi se činilo kao da su dvije fizički udaljene mreže izravno povezane. Mreže zahtijevaju skup fizičkih i logičkih standarda za olakšavanje komunikacije. Dok se neke mrežne konfiguracije izvode ad hoc, većina uključuje usmjerivač. Usmjerivač je i središnja i rubna točka mreže. Svi uređaji na mreži mogu komunicirati s njom, iako nisu nužno izravno povezani. Usmjerivač tada može omogućiti pristup drugim mrežama, obično Internetu.