Kas ir datortīkls?

Mūsdienu dators ir tehnoloģiju brīnums. Tie darbojas uz mazām silīcija plāksnītēm, katrai ir iegravēts pietiekami mazs dizains, lai tos varētu mērīt nanometros. Milzīgu datu apjomu var pārsūtīt vienā acu mirklī, savukārt dati, kas būtu piepildījuši visu istabu tikai pirms dažām desmitgadēm, tagad var ietilpt jūsu plaukstā. Cik vien šīs iekārtas spēj, vidusmēra lietotājam dators pats par sevi ir diezgan ierobežots. Galvenais, kas padara mūsdienu datoru ķeksīti, ir tīkla savienojums, īpaši internetam.

Kas ir tīkls?

Tīkls ir datoru un citu skaitļošanas ierīču kopums, kas var sazināties kopā koplietotā, bet būtībā slēgtā sistēmā. Šos tīklus var savienot, ļaujot vēl vairāk koplietot datus. Internets ir tā galējā izpausme. Tas ir daudzu tīklu savienojuma rezultāts visā pasaulē.

Tīklā var būt tādas galalietotāja ierīces kā dators, klēpjdators vai viedtālrunis. Jums var būt arī perifērijas ierīces, piemēram, printeri, viedās mājas ierīces un failu serveri. Failu serveri var apkalpot lielas un sarežģītas lietojumprogrammas, kas nodrošina tīmekļa lapas.

Tipisks mājas tīkla izkārtojums ir tāds, ka katrai ierīcei ir jāpievienojas noteiktai tīkla ierīcei, ko sauc par maršrutētāju. Maršrutētājs maršrutē trafiku iekšēji pa tīklu. Tas arī atrodas uz tīkla robežas un var sazināties ar citiem tīkliem, ja ir izveidots savienojums. Ja šie tīkli ir savienoti ar internetu, katrs mājas tīkla resursdators var piekļūt internetam.

Var būt daudz “mazāku” tīklu ar lielām lietotāju ierīcēm lielos tīklos, kas var būt sastopami uzņēmuma vidē. Pēc tam tos var savienot, izmantojot mugurkaula tīklus, kuros var būt tikai maršrutētāji, vai tajos var būt arī serveri.

Tīkla pievienošana

Lai izveidotu savienojumu ar tīklu, ir nepieciešams kāds savienojuma standarts. Mūsdienu tīklos lielākā daļa ierīču ir savienotas, izmantojot Ethernet vai Wi-Fi. Ethernet ir vadu standarts, kas izmanto elektriskos kabeļus. Wi-Fi ir bezvadu standarts, kas saziņai izmanto radioviļņus. Optisko šķiedru savienojumi ir arī diezgan standarta, lai gan galvenokārt ātrdarbīgās vidēs, piemēram, datu centros, jo tie piedāvā lielākus joslas platuma ierobežojumus. Optisko šķiedru savienojumi kodē datus lāzera signālos, kas tiek nosūtīti pa plānu stikla stiepli. Pateicoties refrakcijai, gaisma tiek iesprostoti šķiedras iekšpusē.

Ir pieejamas daudzas citas iespējas, tostarp mikroviļņu signālu izmantošana saziņai ar ģeosinhroniem satelītiem. Punkts-punkts saites var darboties, izmantojot redzamu vai neredzamu gaismu, ja tām ir tieša redzamības līnija. Ir pat joks, aprīļa 1. aprīļa standarts “IP pār putnu pārvadātājiem” standartizē saziņas metodi, izmantojot pasta baložu, lai gan mēs to neiesakām izmantot.

Apsvērumi

Lai maršrutētu trafiku vienā tīklā, ir jāizstrādā adresācijas sistēma, kas var identificēt atsevišķus saimniekdatorus. Šis process kļūst vēl sarežģītāks, strādājot ar tīklu grupām. Maršrutēšanas protokoli ļauj maršrutētājiem sazināties savā starpā, lai informētu citus, ka viņi var novirzīt satiksmi uz citām vietām.

Dažreiz jūs varat būt apmierināts ar datu nosūtīšanu vienkāršā tekstā. Tas nozīmē, ka ikviens, kas var pārtvert datus, var triviāli noteikt, kas tika nosūtīts. Ja viņi pārtver datus reāllaikā, viņi tos var mainīt pēc vēlēšanās. Tomēr sensitīvākiem datiem ir nepieciešama drošība. Šifrēšanas protokoli ļauj divām ierīcēm izveidot drošu savienojumu savā starpā, pat ja ierīcēm, ar kurām tās sazinās, nevar uzticēties.

Šifrēšana noder arī tad, ja vēlaties izveidot tīklu, kurā ierīces ir tieši savienotas. VPN vai virtuālais privātais tīkls ļauj izveidot šifrētu savienojumu starp divām ierīcēm. Pēc tam viņi var sazināties, izmantojot šo saiti, it kā tas būtu viens savienojums, nevis savienojumu virkne. Tas var arī savienot lielus tīklus, pat ja tos šķir liels attālums.

Galvenie darbības rādītāji

Joslas platums parasti ir visvairāk kotētais skaitlis, kad runa ir par tīkla veiktspēju. Kopumā tam ir jēga. Jo vairāk datu var pārsūtīt tīklā, jo labāk. Tomēr dažos gadījumos tikpat vai pat svarīgāka ir cita statistika, latentums. Latentums ir kavēšanās rādītājs. Parasti tas mēra, cik ilgs laiks nepieciešams, lai mazs ziņojums tiktu nosūtīts no vienas ierīces uz otru.

Tomēr, strādājot ar ārkārtīgi lielu datu apjomu, var būt vērts apsvērt arī joslas platumu un latentumu. Automašīna, kas ir pilna ar cietajiem diskiem, var ātri transportēt lielu datu apjomu. Lai gan latentums ir slikts, kopējais "pārraides laiks" var ievērojami pārsniegt interneta ātrumu. Tas ir novedis pie frāzes: "nekad nenovērtējiet par zemu kravas automašīnas, kas pilna ar cietajiem diskiem, joslas platumu." MicroSD karšu piesprādzēšana ir pierādījusi arī šo ietekmi uz pasta baložiem. Tomēr ir saņemtas sūdzības, ka tas neatbilst iepriekš minētajam joku standartam, kas tikai standartizēja papīra piezīmes.

Pakalpojuma kvalitāte, tīkla pārslodze un tīkla noturība ir lielāka problēma tīkla pakalpojumu sniedzējiem, nevis mājas lietotājiem. Pat ja joslas platums kopumā ir labs, zema pakalpojuma kvalitāte var izraisīt tīkla problēmas galvenajos laikos. Pārraides datu nesējiem, piemēram, Ethernet kabeļiem, ir ierobežojums, cik daudz datu tie var pārsūtīt noteiktā laika vienībā. Ja ir liels satiksmes pieaugums, savienojums var tikt pārslogots, ietekmējot ikviena pakalpojumu. Reizēm aparatūra un sistēmas var neizdoties. Elastīga sistēma var tikt galā ar dažām kļūmēm bez lieliem traucējumiem.

Secinājums

Tīkls ir savienotu skaitļošanas ierīču kopums. Tīkli parasti ir fiziski lokāli, lai gan virtuālos tīklus var konfigurēt plašākā tīklā, lai liktos, ka divi fiziski attāli tīkli ir tieši saistīti. Tīkliem ir nepieciešams fizisko un loģisko standartu kopums, lai atvieglotu saziņu. Lai gan dažas tīkla konfigurācijas tiek veiktas ad hoc, lielākā daļa ietver maršrutētāju. Maršrutētājs ir gan tīkla centrālais, gan malas punkts. Visas tīklā esošās ierīces var sazināties ar to, lai gan tās ne vienmēr ir tieši savienotas. Pēc tam maršrutētājs var nodrošināt piekļuvi citiem tīkliem, parasti internetam.