23 listopada 2016

Sieci komputerowe - wstęp i klasyfikacja sieci

Sieci komputerowe - wstęp i klasyfikacja sieci


Autor: Andrzej K.


Wszystko, co potrzebujesz wiedzieć o sieciach komputerowych od strony teoretycznej.
Geneza, wady, zalety, rodzaje sieci komputerowych. Definicje.
Od ery dyskietki do ery Internetu.


Na początku…

Komputery były niezależne, samowystarczalne, połączone co najwyżej wspólną linią zasilającą. Aby wymienić się plikami (danymi) z innym użytkownikiem, potrzeba było fizycznie przenieść pliki na jakimś nośniku, np. dyskietce, taśmie magnetycznej. Oprogramowanie musiało być zainstalowane na każdym komputerze, na którym użytkownicy z niego korzystali. Chcąc skorzystać z drukarki podłączonej do sąsiedniego komputera, należało do niego dotrzeć z nośnikiem zawierającym dane do wydrukowania. Można było ewentualnie zastosować specjalne przełączniki pozwalające na podłączenie kilku komputerów do jednego komputera. Jednak rozwiązanie to miało swoje ograniczenia (maks. długość kabla, maks. ilość komputerów). Jeśli użytkownik potrzebował dodatkowych zasobów dyskowych, potrzeba było podłączyć do komputera kolejne dyski twarde.

Rozwiązaniem wcześniej opisanych problemów jest sieć komputerowa, czyli system komunikacyjny służący do przesyłania danych, łączący co najmniej dwa komputery i/lub urządzenia peryferyjne (np. drukarka – serwer wydruku).
Ogólnie komputery w sieci nazywamy hostami.
Komputer oferujący pewne usługi w sieci nazywamy serwerem (np. serwer plików). Komputer umożliwiający użytkownikowi pracę w sieci oraz korzystanie z jej zasobów nazywamy stacją roboczą (ang. workstation).

Podłączanie urządzeń peryferyjnych (np. drukarek, skanerów, dysków) do sieci komputerowej.

Pośrednie – urządzenie jest podłączone do komputera, który jest wpięty do sieci komputerowej, komputer pełni wtedy rolę serwera udostępniającego to urządzenie w sieci.
Bezpośrednie – urządzenie wpięte jest bezpośrednio do sieci komputerowej, posiada odpowiedni moduł sieciowy działający jako serwer.

Urządzenia posiadające moduł sieciowy są droższe, jednak nie potrzebują do ich wykorzystania w sieci stale włączonego komputera.

Zalety sieci komputerowych

Współdzielenie zasobów takich jak:
– pamięć zewnętrzna (np. dyski twarde),
– urządzenia zewnętrzne (np. drukarki, skanery),
– moc obliczeniowa procesora np.: projekt SETI, czyli badanie sygnałów z kosmosu, poszukiwanie leków na raka, AIDS World Community Grid

Wymiana, współużytkowanie plików (danych) między użytkownikami różnych komputerów:
– proste kopiowanie plików,
– systemy wymiany plików P2P (ang. Peer-To-Peer),
– dostęp do wspólnej bazy danych.

Komunikacja - przesyłanie poczty elektronicznej między użytkownikami, komunikatory (np. gadu-gadu), telefonia VoIP, telekonferencje.

Wykonywanie programu na drugiej maszynie. Zdarza się, że inny komputer może być lepiej dostosowany do wykonywania jakiegoś programu. Często bywa tak w przypadku programów wymagających specjalnych właściwości systemu np. dostęp do dużych obszarów pamięci.

Możliwość centralnego zarządzania komputerami i użytkownikami w sieci (np. domeny Active Directory)

Zdalny dostęp do odległych komputerów (np. pracownik będąc w domu może pracować na komputerze w firmie korzystając z jego zasobów).

Inne korzyści:
– transmisja dźwięku, obrazu w czasie rzeczywistym (radio i telewizja)
– gry sieciowe
– zdalna pomoc
– przenośne środowisko pracy użytkownika pomiędzy komputerami (przeważnie w sieci lokalnej)
– bankowość i handel elektroniczny

Wady sieci komputerowych

Pogorszenie bezpieczeństwa

Dopóki komputer nie jest w sieci, włamanie i np. kradzież danych jest możliwe praktycznie tylko przez fizyczny kontakt z danym systemem komputerowym.
W przypadku sieci włamania i kradzieże danych dokonywane są przede wszystkim zdalnie za pośrednictwem sieci.
Administratorzy sieci i włamywacze (hackerzy) prowadzą ciągły „wyścig zbrojeń”.

Klasyfikacja sieci

Ze względu na zasięg sieci dzielimy na:

LAN (ang. Local Area Network) - lokalna sieć komputerowa zawierająca od kilku do kilkudziesięciu stacji roboczych rozmieszczonych na niewielkim obszarze.

MAN (ang. Metropolitan Area Network) - miejska sieć komputerowa, łączy sieci LAN na większym obszarze miasta, osiedla, dzielnicy.

WAN (ang. Wide Area Network) - rozległa sieć komputerowa obejmująca swoim zasięgiem różne kraje, a nawet całe kontynenty. Przykładem jest tu sieć Internet.

Sieć globalna Internet - jest "siecią sieci": zbudowany jest na zasadzie łączenia ze sobą poszczególnych sieci lokalnych.

Ze względu na rolę hostów w sieci:

Każdy z każdym (ang. peer-to-peer) - Każdy host w sieci tego typu może być jednocześnie zarówno klientem, jak i serwerem.
Wszystkie komputery są zdolne do pobierania danych, programów i innych zasobów. Każdy komputer pracujący w takiej sieci jest równorzędny w stosunku do każdego innego, w sieciach tego typu nie ma hierarchii, stąd sieci takie nazywane są również sieciami równorzędnymi.

ZALETY:

Sieci te są w miarę łatwe do wdrożenia i proste w obsłudze. Sieci te są tanie w eksploatacji. Nie wymagają one drogich
i skomplikowanych serwerów dedykowanych oraz zatrudniania administratorów. Sieci typu każdy-z-każdym mogą być ustanawiane przy wykorzystaniu prostych systemów operacyjnych, takich jak np. Windows 98, Windows 2000/XP.

WADY:

Użytkownicy tej sieci muszą pamiętać wiele haseł, zwykle po jednym dla każdego komputera wchodzącego w sieć. Brak centralnego serwera plików zmusza użytkownika do samodzielnego wyszukiwania informacji. Nieskoordynowane i niekonsekwentne tworzenie kopii zapasowych danych oraz oprogramowania.

Klient-serwer - jeden lub więcej komputerów spełnia rolę serwera i nie wykonuje innych zadań. Serwer spełnia takie zadania jak: przechowywanie i udostępnianie plików, zarządzanie współdzieleniem drukarek oraz funkcje związane z bezpieczeństwem danych. Serwery zwykle nie mają użytkowników bezpośrednich. Typowy system tego typu – Novell Netware.

Model sieci klient-serwer występuje w dwóch wersjach:
programy wykonywane są przez serwer a wyniki wyświetlane na ekranie klienta – cienki klient (ang. thin client),
serwer dostarcza danych dla aplikacji uruchamianych na komputerze klienta – gruby klient (ang. fat client).

Programy (aplikacje) działające w takiej sieci z kolei możemy podzielić na:
frontend - uruchamiane u klienta,
back-end - uruchamiane na serwerze.

ZALETY:

W sieciach tego typu z klientów zdjęty jest ciężar funkcjonowania jako serwery wobec innych klientów. Sieci oparte na serwerach są dużo bezpieczniejsze niż sieci równorzędne (bezpieczeństwem zarządza się centralnie) Zwykle serwer cechuje się większą mocą przetwarzania, większą ilością pamięci i większym, szybszym dyskiem twardym niż komputer-klient. Dzięki temu żądania komputerów-klientów mogą być obsłużone lepiej i szybciej.

WADY:

Ponoszenie dużych kosztów związanych z zainstalowaniem i obsługą tego rodzaju sieci (większe koszty sprzętu i oprogramowania, związane z zainstalowaniem dodatkowego komputera, którego jedynym zadaniem jest obsługa klientów).
Naprawa komputerów udostępniających dane lub usługi (serwerów) jest z reguły droższa niż normalnych komputerów.

Koszty obsługi takich sieci są dużo wyższe. Wynika to z potrzeby zatrudnienia wyszkolonego pracownika (administratora sieci) specjalnie do administrowania i obsługi sieci.

Większy koszt ewentualnego czasu przestoju. W sieci każdy-z-każdym wyłączenie lub uszkodzenie jednego komputera powoduje niewielkie jedynie zmniejszenie dostępnych zasobów sieci lokalnej. Natomiast w sieci lokalnej opartej na serwerze, uszkodzenie serwera może mieć znaczny i bezpośredni wpływ na praktycznie każdego użytkownika sieci.

Trochę humoru

Precyzyjna dokumentacja wszystkich połączeń zapewnia szybki dostęp do każdego abonenta. Masywna budowa skrzynki rozdzielczej chroni przed dostępem osób postronnych do skomplikowanej i wyrafinowanej techniki.


KodIT - Serwis komputerowy Poznań

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.

1 komentarz:

  1. Wszystko ma swoje wady i zalety ;) Dobrze, ze wymyślono komputery, co my byśmy dzisiaj bez nich uczynili ;)

    OdpowiedzUsuń