Az egymással kapcsolatban álló számítógépek számítógépes hálózatot képeznek. A gépek egymáshoz kapcsolása a következő előnyökkel jár:
gyorsabb kommunikációt biztosít a felhasználók között (levelezés, online beszélgetés)
lehetővé teszik az egyes hardver eszközök (nyomtató, nagy tárolókapacitású winchester, szkenner) közös használatát (hardveres erőforrások megosztása).
megadja közös adatok (adatbázisok) használatának lehetőségét
párhuzamos munkavégzés biztosítása
üzem és adatbiztonság fokozása (pl. egy-egy berendezés meghibásodása esetén is a rendszer működőképességének biztosítása).
Csoportosítsa és jellemezze a hálózatokat kiterjedésük szerint, a hálózat logikai felépítése alapján és hozzáférés szerint!
Kiterjedésük szerit a hálózatokat három csoportba soroljuk:
LAN (Local Area Network) - kis kiterjedésű hálózat, lokális hálózat
Jellemzője az egyedi kábelezés, gyors adatátvitel. Kiterjedtsége az 1 szobától néhány kilométerig terjed. Az átívelő távolság tipikusan 10-1000 m. (például az iskola hálózata)
MAN (Metropolitan Area Network) - városi méretű hálózat
A MAN egész város(oka)t átölelő földrajzi kiterjedéssel rendelkezik. Tipikus kiterjedése az 1-100 km tartományba esik, sokszor egyetlen városra korlátozódik, azon belül néhány intézményt kapcsol össze. (például az ajkanet)
WAN (Wide Area Network) - nagytávolságú hálózat
Kiterjedése pár kilométertől kezdve az egész Földre is kiterjedhet. Általában több szervezet birtokában van. (például az internet)
A hálózat logikai felépítése alapján
Kliens-szerver (ügyfél-kiszolgáló) modell
A szerver kiemelt fontosságú gép. Kiszolgálja a kliensek kéréseit, felügyeleti és vezérlési feladatokat végez.
Egyenrangú (peer-to-peer) modell
A hálózat számítógépei egyenrangúak, mindegyik rendelkezik munkaállomás és szerver tulajdonságokkal is.
A hozzáférés szerint a hálózat lehet nyilvános vagy zárt. Az utóbbi esetben a hálózathoz és szolgáltatásaihoz csak külön engedéllyel tudunk kapcsolódni.
Ismertesse a hálózati topológiákat!
A hálózat elemi struktúráját szemlélteti a hálózat topológiája. A fizikai topológia a kábelezést és a berendezések elrendezését írja le. Alapvető fizikai topológiák:
Bus (sín)
A busz (sín, soros) felépítésű hálózat állomásai egy közös kommunikációs csatornához kapcsolódnak. A csatornán áthaladó jelet minden eszköz érzékeli és maga dönti el, hogy felhasználja azokat vagy sem.
A rendszer telepítése viszonylag olcsó, azonban igen sérülékeny, így manapság már nem alkalmazzák.
Ring (gyűrű): A gépek egy gyűrűre vannak felfűzve.
Ha a soros felépítésű hálózat két végét összekötjük, akkor kapjuk a gyűrű elrendezést. A gyűrűn haladó jeleket az állomások mindegyike veszi, majd eldönti, hogy neki szól-e a küldött információ. Ha nem, akkor a vett jelet frissítés után továbbadja. A gyűrű alakú gerincvezeték nem érzékeny még az első sérülésre, a hálózat a gyűrűn keresztül még életképes marad. Költséges a kiépítése
Csillag
Minden gép csak a központi géppel van összekötve. A csillag kialakítású hálózatban látható egy olyan kitüntetett pont, amelyhez az összes többi elem kapcsolódik. Minden adatforgalom áthalad ezen a központon, amit hub-nak vagy switch -nek nevezünk. A rendszer kiépítésének ára (a kábelezési költségek és a HUB miatt) valamivel magasabb, azonban később sokkal nagyobb biztonságot nyújt a mindennapi használatban.
Fa (tree): Bármely két összekötött gép között egy és csak egy útvonal van.
A fahálózat jellemzője a központi, kiemelt szerepkört betöltő számítógép. A központi gép ún. közvetítő gépekkel vagy munkaállomásokkal van összekötve. Van egy gyökér, amelyre rákapcsolódnak a kisebb központok. Azután ezekre a kisebb központokra kapcsolódnak a kliens gépek vagy még kisebb szerverek.
Milyen átviteli közegeket alkalmaznak a hálózatok kialakításánál?
A hálózatok megvalósításához, a számítógépeken kívül szükség van a hálózati jelek továbbítására alkalmas átviteli közegre. (koaxális kábel, csavart érpár, fénykábel, rádiófrekvencia, mikrohullám stb.).
A mai vezetékes hálózatok leggyakrabban használt átviteli közege a sodrott érpár és az optikai kábel.
A több csavart érpárt tartalmazó UTP kábelben a vezetékek összefonása akadályozza meg, hogy olyan elektromos mező keletkezzen, ami zavarja az adatátvitelt. Olcsó, és egyszerűen használható és 10-100 Mbps (megabit/sec) adatátviteli sebességet biztosít. STP- árnyékolt csavart érpár ugyanaz, mint az előbbi, csak egy rézhálóval le van árnyékolva a külső zavarok ellen.
Az optikai kábelben fényimpulzus közvetíti az adatokat. Jelenleg 500-600 Mbps az átlagos adatátviteli sebességük. Használatához szükség van konverterre, ami a fényimpulzusokat a számítógép számára használható elektromos impulzusokká alakítja. Az optika azon tulajdonságát használja ki, hogy a nagyon nagy beesési szögben érkező fénysugár teljesen visszaverődik.
Hálózati eszközök
A hálózati eszközök által jön létre a kapcsolat más számítógépek/ eszközök között.
Hálózati kártya
A hálózati kártya a számítógépek hálózatra kapcsolódását és az azon történő kommunikációját lehetővé tevő bővítőkártya. Napjainkban az alaplap része. A vezetékes hálózati kártya szabványos RJ45 csatlakozóval kapcsolja össze a számítógépet a hálózat többi részével. A vezeték nélküli kártyák mikrohullámokkal kapcsolják össze a számítógépet a hálózat többi részével.. Átviteli sebességük: lehet 10Mb/s, 100Mb/s, 1Gb/s.
Modem
A modem egy olyan berendezés, ami lehetővé teszi a helyi hálózatok internetre kapcsolását. Fajtái:
Telefonos modem: Telefonvonalon való információ továbbításra ad lehetőséget. Hangfrekvenciás jelekké alakítja át az információt. Átviteli sebességei jellemzően: 28,8kbps, 33,6kbps, 56kbps.
Az ADSL modem: szintén telefonvonalon működik, azonban működése más, mint a telefonos modemé, az átvitelre nem hangfrekvenciát használ. Átviteli sebességei jellemzően: 512kbps, 1024kbps, 2048kbps, 4096kbps, 8192kbps.
A kábelmodem a kábeltelevíziós hálózaton képes kommunikálni. A kábelmodemeket elsősorban szélessávú internetkapcsolat megvalósítására használják. Sávszélessége jellemzően 1-100 Mb/s tartományban van.
Optikai modemek az adatokat optikai szálakon továbbítják. Az optikai szálakat optikai kábelekbe fogják össze. Az optikai modemek átviteli sebessége akár 1000Mbps is lehet.
Csomóponti eszközök
Repeater
A legegyszerűbb csomóponti eszköz, jelentése ismétlő, és valójában ennyit is csinál. A beérkező jelet megismétli, így az nem torzul el egy hosszú kábelben. Nem intelligens eszköz.
Switch
A switch összekapcsolja a hálózat különböző eszközeit. Intelligens eszköz, mert nem terheli le a hálózatot felesleges adatforgalommal, csak a címzett eszköznek továbbítja a csomagokat.
Router, Wireless router
A router, vagy útválasztó a számítógép-hálózatokban egy forgalomirányítást végző eszköz, amelynek a feladata a különböző hálózati szegmensek összekapcsolása és azok közötti adatforgalom irányítása..
Például routert használunk, amikor otthon több eszkőzzel csatlakozunk az internetre. Ilyenkor a modem és az otthoni eszközök (számítógép, notebook, okostelefon, TV, …) közé kapcsoljuk a vezetékes vagy vezeték nélküli routert. A különböző eszközök adtcsomagjai a routerren keresztül juttnak el a megfelelő helyre.