Hva er et datanettverk?

En moderne datamaskin er et teknologisk vidunder. De kjører på bittesmå skiver av silisium, hver etset med design som er små nok til å trenge måling i nanometer. Store mengder data kan overføres på et øyeblikk, mens data som ville ha fylt et rom for bare noen tiår siden, nå kan få plass i håndflaten din. Så mye som disse maskinene er i stand til, for den gjennomsnittlige brukeren, er en datamaskin på egen hånd ganske begrenset. Nøkkelen som får en moderne datamaskin til å tikke er en nettverkstilkobling, spesielt til Internett.

Hva er et nettverk?

Et nettverk er en samling av datamaskiner og andre dataenheter som kan kommunisere sammen i et delt, men i hovedsak lukket system. Disse nettverkene kan kobles til, slik at data kan deles ytterligere. Internett er den ultimate manifestasjonen av dette. Det er et resultat av tilkoblingen til mange nettverk over hele verden.

Du kan ha sluttbrukerenheter som en datamaskin, bærbar PC eller smarttelefon i et nettverk. Du kan også ha periferiutstyr som skrivere, smarthjemenheter og filservere. Filservere kan betjene store og komplekse applikasjoner som aktiverer nettsider.

Det typiske oppsettet for et hjemmenettverk er at hver enhet kobles til en bestemt nettverksenhet kalt ruteren. Ruteren ruter trafikk internt rundt nettverket. Den sitter også på grensen til nettverket og kan kommunisere med andre nettverk hvis den er tilkoblet. Hvis disse nettverkene er koblet til Internett, kan hver vert på hjemmenettverket få tilgang til Internett.

Det kan være mange "mindre" nettverk med store brukerenheter i store nettverk som kan finnes i bedriftsmiljøer. Disse kan deretter kobles til via ryggradsnettverk som kanskje bare har rutere på seg, eller de kan også ha servere.

Koble til et nettverk

Å koble til et nettverk krever en eller annen form for tilkoblingsstandard. I moderne nettverk er de fleste enheter koblet til via Ethernet eller Wi-Fi. Ethernet er en kablet standard som bruker elektrisk kabling. Wi-Fi er en trådløs standard som bruker radiobølger for å kommunisere. Fiberoptiske tilkoblinger er også rimelig standard, men først og fremst i høyhastighetsmiljøer som datasentre, da de tilbyr høyere båndbreddebegrensninger. Fiberoptiske forbindelser koder data i lasersignaler som sendes nedover en tynn glasstråd. Takket være brytning blir lyset fanget inne i fiberen.

Mange andre alternativer er tilgjengelige, inkludert bruk av mikrobølgesignaler for å kommunisere med geosynkrone satellitter. Punkt-til-punkt-lenker kan operere med synlig eller usynlig lys hvis de har en direkte siktlinje. Det er til og med en spøk aprilsnarr- standard for "IP over fuglebærere" standardiserer en metode for å kommunisere via brevdue, selv om vi ikke anbefaler å bruke denne.

Betraktninger

Ruting av trafikk over et enkelt nettverk krever utforming av et adresseringssystem som kan identifisere individuelle verter. Denne prosessen blir enda mer komplisert når man arbeider med grupper av nettverk. Rutingprotokoller lar rutere kommunisere seg imellom for å informere andre om at de kan rute trafikk til andre steder.

Noen ganger kan du være fornøyd med å sende data i ren tekst. Dette betyr at alle som er i stand til å avskjære dataene, trivielt kan fastslå hva som ble sendt. Hvis de fanger opp dataene i sanntid, kan de endre dem etter eget ønske. For mer sensitive data er imidlertid sikkerhet nødvendig. Krypteringsprotokoller lar to enheter forhandle en sikker forbindelse seg imellom, selv om enhetene de kommuniserer ikke kan stole på.

Kryptering kommer også godt med hvis du ønsker å sette opp et nettverk der enhetene er direkte tilkoblet. Et VPN eller Virtual Private Network lar deg sette opp en kryptert forbindelse mellom to enheter. De kan deretter kommunisere over denne koblingen som om det var en enkelt tilkobling i stedet for en serie tilkoblinger. Dette kan også koble sammen store nettverk selv om store avstander skiller dem.

Key Performance Indicators

Båndbredde er generelt det mest siterte tallet når det kommer til nettverksytelse. Generelt er det fornuftig. Jo mer data som kan overføres over nettverket, jo bedre. I noen tilfeller er imidlertid en annen statistikk, latens, like eller enda viktigere. Latens er et mål på forsinkelse. Vanligvis måler den hvor lang tid det tar før en liten melding sendes fra en enhet til en annen.

Det kan imidlertid også være verdt å vurdere båndbredden og ventetiden når man arbeider med ekstremt store datamengder. En bil full av harddisker kan raskt transportere store mengder data. Selv om ventetiden er dårlig, kan den totale "overføringstiden" overgå internetthastighetene betydelig. Dette har ført til uttrykket, "aldri undervurder båndbredden til en lastebil full av harddisker." Strapping microSD-kort har også vist denne effekten på brevduer. Imidlertid har det blitt reist klager på at dette ikke er i samsvar med vitsestandarden nevnt ovenfor, som kun standardiserte papirnotater.

Tjenestekvalitet, overbelastning av nettverket og motstandsdyktighet i nettverket er mer et problem for nettverksleverandører enn hjemmebrukere. Selv om båndbredden generelt er god, kan lav servicekvalitet føre til nettverksproblemer på viktige tidspunkter. Overføringsmedier som Ethernet-kabler har en grense for hvor mye data de kan overføre i en gitt tidsenhet. Hvis det er en stor økning i trafikken, kan en forbindelse bli overbelastet, noe som påvirker alles tjeneste. Noen ganger kan maskinvare og systemer svikte. Et spenstig system kan håndtere noen feil uten store forstyrrelser.

Konklusjon

Et nettverk er en samling av dataenheter tilkoblet. Nettverk er vanligvis fysisk lokale, selv om virtuelle nettverk kan konfigureres over et mer omfattende nettverk for å få det til å virke som om to fysisk fjerne nettverk er direkte relatert. Nettverk krever et sett med fysiske og logiske standarder for å lette kommunikasjonen. Mens noen nettverkskonfigurasjoner utføres ad hoc, involverer de fleste en ruter. Ruteren er både sentral- og kantpunktet i nettverket. Alle enheter på nettverket kan kommunisere med det, selv om de ikke nødvendigvis er direkte tilkoblet. Ruteren kan da gi tilgang til andre nettverk, vanligvis Internett.