Čo je to počítačová sieť?

Moderný počítač je technologický zázrak. Bežia na malých kremíkových plátkoch, z ktorých každý je vyleptaný s dostatočne malými vzormi, aby bolo potrebné merať v nanometroch. Obrovské množstvo dát je možné preniesť mihnutím oka, zatiaľ čo dáta, ktoré by pred niekoľkými desaťročiami zaplnili miestnosť, sa teraz zmestia do dlane. Nakoľko sú tieto stroje schopné, pre bežného používateľa je samotný počítač dosť obmedzený. Kľúčovou vecou, ​​ktorá hýbe moderným počítačom, je sieťové pripojenie, konkrétne k internetu.

Čo je to sieť?

Sieť je súbor počítačov a iných výpočtových zariadení, ktoré môžu spolu komunikovať v zdieľanom, ale v podstate uzavretom systéme. Tieto siete je možné prepojiť, čo umožňuje ďalšie zdieľanie údajov. Internet je konečným prejavom tohto. Je výsledkom prepojenia mnohých sietí po celom svete.

V sieti môžete mať zariadenia koncových používateľov, ako je počítač, laptop alebo smartfón. Môžete mať aj periférne zariadenia, ako sú tlačiarne, inteligentné domáce zariadenia a súborové servery. Súborové servery môžu obsluhovať veľké a zložité aplikácie umožňujúce webové stránky.

Typické usporiadanie pre domácu sieť spočíva v tom, že každé zariadenie sa pripája k určitému sieťovému zariadeniu nazývanému smerovač. Router smeruje prevádzku interne po sieti. Tiež sedí na hranici siete a môže komunikovať s inými sieťami, ak je pripojený. Ak sú tieto siete pripojené k internetu, každý hostiteľ v domácej sieti má prístup k internetu.

Vo veľkých sieťach, ktoré možno nájsť v podnikových prostrediach, môže existovať veľa „menších“ sietí s veľkými používateľskými zariadeniami. Tie potom môžu byť prepojené cez chrbticové siete, na ktorých môžu byť iba smerovače, alebo môžu obsahovať aj servery.

Pripojenie siete

Pripojenie k sieti vyžaduje určitú formu štandardu pripojenia. V moderných sieťach je väčšina zariadení pripojená cez Ethernet alebo Wi-Fi. Ethernet je káblový štandard využívajúci elektrickú kabeláž. Wi-Fi je bezdrôtový štandard využívajúci na komunikáciu rádiové vlny. Optické pripojenia sú tiež primerane štandardné, aj keď predovšetkým vo vysokorýchlostných prostrediach, ako sú dátové centrá, pretože ponúkajú vyššie obmedzenia šírky pásma. Spojenia z optických vlákien kódujú dáta v laserových signáloch odosielaných po tenkom sklenenom drôte. Vďaka lomu je svetlo zachytené vo vlákne.

K dispozícii je mnoho ďalších možností, vrátane použitia mikrovlnných signálov na komunikáciu s geosynchrónnymi satelitmi. Spojenia bod-bod môžu fungovať pomocou viditeľného alebo neviditeľného svetla, ak majú priamu viditeľnosť. Existuje dokonca vtip, aprílový štandard pre „IP over Avian Carriers“ štandardizuje spôsob komunikácie prostredníctvom poštového holuba, aj keď to neodporúčame používať.

Úvahy

Smerovanie prevádzky cez jednu sieť vyžaduje navrhnutie adresného systému, ktorý dokáže identifikovať jednotlivých hostiteľov. Tento proces sa ešte viac skomplikuje pri práci so skupinami sietí. Smerovacie protokoly umožňujú smerovačom komunikovať medzi sebou, aby informovali ostatných, že môžu smerovať prevádzku na iné miesta.

Niekedy môžete byť spokojní s odosielaním údajov vo formáte obyčajného textu. To znamená, že ktokoľvek, kto je schopný zachytiť dáta, môže triviálne určiť, čo bolo odoslané. Ak zachytia údaje v reálnom čase, môžu ich ľubovoľne upravovať. Pre citlivejšie údaje je však potrebné zabezpečenie. Šifrovacie protokoly umožňujú dvom zariadeniam dohodnúť si medzi sebou bezpečné spojenie, aj keď zariadeniam, s ktorými komunikujú, nemožno dôverovať.

Šifrovanie tiež príde vhod, ak chcete nastaviť sieť, kde sú zariadenia priamo prepojené. VPN alebo virtuálna súkromná sieť vám umožňuje nastaviť šifrované spojenie medzi dvoma zariadeniami. Potom môžu komunikovať cez toto spojenie, ako keby to bolo jediné spojenie a nie séria spojení. To môže tiež spájať veľké siete, aj keď sú od seba vzdialené veľké vzdialenosti.

Kľúčové ukazovatele výkonnosti

Šírka pásma je vo všeobecnosti najuvádzanejším číslom, pokiaľ ide o výkon siete. Vo všeobecnosti to dáva zmysel. Čím viac údajov je možné preniesť cez sieť, tým lepšie. V niektorých prípadoch je však rovnako alebo dokonca dôležitejšia iná štatistika, latencia. Latencia je miera oneskorenia. Zvyčajne meria, ako dlho trvá odoslanie malej správy z jedného zariadenia do druhého.

Pri práci s extrémne veľkým množstvom údajov však môže byť tiež potrebné zvážiť šírku pásma a latenciu. Auto plné pevných diskov dokáže rýchlo prepraviť veľké množstvo dát. Aj keď je latencia nízka, celkový „čas prenosu“ môže výrazne prekonať rýchlosť internetu. To viedlo k fráze „nikdy nepodceňujte šírku pásma nákladného auta plného pevných diskov“. Páskovanie kariet microSD tiež preukázalo tento účinok na poštové holuby. Boli však vznesené sťažnosti, že to nie je v súlade s vyššie spomenutým štandardom vtipov, ktorý štandardizoval iba papierové bankovky.

Kvalita služieb, preťaženie siete a odolnosť siete sú skôr problémom pre poskytovateľov siete ako pre domácich používateľov. Aj keď je šírka pásma vo všeobecnosti dobrá, nízka kvalita služieb môže v kľúčových časoch viesť k problémom so sieťou. Prenosové médiá, ako sú ethernetové káble, majú limit na množstvo dát, ktoré môžu preniesť za danú jednotku času. Ak dôjde k veľkému nárastu návštevnosti, pripojenie sa môže preťažiť, čo ovplyvní službu všetkých. Príležitostne môže hardvér a systémy zlyhať. Odolný systém dokáže zvládnuť niektoré zlyhania bez väčšieho narušenia.

Záver

Sieť je súbor pripojených výpočtových zariadení. Siete sú zvyčajne fyzicky lokálne, hoci virtuálne siete môžu byť nakonfigurované cez rozsiahlejšiu sieť, aby sa zdalo, že dve fyzicky vzdialené siete sú priamo spojené. Siete vyžadujú súbor fyzických a logických štandardov na uľahčenie komunikácie. Zatiaľ čo niektoré konfigurácie siete sa vykonávajú ad hoc, väčšina zahŕňa smerovač. Smerovač je centrálnym aj okrajovým bodom siete. Všetky zariadenia v sieti s ním môžu komunikovať, aj keď nemusia byť nevyhnutne priamo pripojené. Smerovač potom môže poskytovať prístup k iným sieťam, zvyčajne k internetu.