Urządzenia sieci komputerowych

 

Skrętka nieekranowana, UTP - rodzaj przewodu elektrycznego, jest zbudowana ze skręconych ze sobą par przewodów i tworzy linię zrównoważoną (symetryczną). Skręcenie przewodów ze splotem 1 zwój na 6-10 mm chroni transmisję przed interferencją otoczenia. Tego typu kabel jest powszechnie stosowany w sieciach informatycznych i telefonicznych, przy czym istnieją różne technologie splotu, a poszczególne skrętki mogą mieć inny skręt. Dla przesyłania sygnałów w sieciach komputerowych konieczne są skrętki kategorii 3 (10 Mb/s) i kategorii 5 (100 Mb/s), przy czym powszechnie stosuje się tylko 5. Jej popularność wynika w dużym stopniu z faktu, iż jest ona tańsza od skrętki ekranowanej STP.

Światłowód – przezroczysta struktura (włóknista, warstwowa lub paskowa), w której odbywa się propagacja światła. Aby wyeliminować lub ograniczyć wypromieniowanie światła przez boczne powierzchnie światłowodu, stosuje się odpowiednie zmiany współczynnika załamania światła. W najprostszym przypadku są to zmiany skokowe – wewnątrz światłowodu współczynnik załamania ma wartość wyższą, niż na zewnątrz; utrzymanie promieni światła w obrębie takiego światłowodu zachodzi na skutek całkowitego wewnętrznego odbicia. W przypadku, gdy współczynnik załamania stopniowo zmienia się w przekroju poprzecznym światłowodu, mówimy o światłowodach gradientowych.

Kabel koncentryczny (ang. coaxial cable, zwany także kablem współosiowym) – przewód telekomunikacyjny, wykorzystywany do transmisji sygnałów zmiennych małej mocy.

Wzmacniak (repeater) - jest to urządzenie wzmacniające sygnał (regeneruje i przedłuża sygnały sieciowe). Na przykład, jeśli jest sieć zrobiona na skrętce UTP kategori 5 Ethernet to maksymalna długość, na którą można wysyłać dane wynosi 100 metrów. Wzmacniak może być użyty do powiększenia tej długości.

Przełącznik (switch) - jest to wieloportowy most. Gdy podłączone zostanie np. 8 komputerów za pomocą przełącznika to w przypadku wysyłania danych z hosta o numerze 1 do hosta o numerze 3, dane odbierze tylko host o numerze 3. Przełącznik zadecyduje o tym gdzie dane zostaną wysłane. W przypadku hub'a dane wysłane byłyby do każdego z hostów co zwiększyłoby ruch w sieci.

Mostek sieciowy - umożliwia tanie i łatwe łączenie segmentów sieci LAN. Segment sieci LAN jest fragmentem nośnika sieciowego, który łączy komputery. Często sieć składa się z więcej niż jednego segmentu sieci LAN. W systemach wcześniejszych niż Windows XP, Windows Server 2003 Standard Edition i Windows Server 2003 Enterprise Edition w celu utworzenia sieci złożonej z więcej niż jednego segmentu sieci LAN można było użyć dwóch rozwiązań: routingu IP albo mostka sprzętowego. Routing IP wymagał zakupu sprzętowych routerów lub skonfigurowania komputerów do pracy w charakterze routerów, skonfigurowania adresowania IP na każdym komputerze w każdym segmencie sieci i skonfigurowania każdego segmentu sieci jako osobnej podsieci. Mostki sprzętowe nie wymagały skomplikowanych konfiguracji, ale konieczny był zakup odpowiedniego sprzętu. Ponadto, jeśli używane były różne typy nośników sieciowych, trzeba było utworzyć osobną podsieć dla każdego typu nośnika.
W przeciwieństwie do powyższych rozwiązań funkcja Mostek sieciowy dostępna w systemach Windows XP, Windows Server 2003 Standard Edition i Windows Server 2003 Enterprise Edition umożliwia połączenie segmentów LAN w bardzo prosty sposób, za pomocą polecenia menu Połączenia mostkowe. Nie jest wymagana żadna konfiguracja, nie trzeba także kupować dodatkowego sprzętu, takiego jak routery i mostki. Mostek sieciowy automatyzuje proces konfiguracji wymagany do realizacji routingu między sieciami wielosegmentowymi, w których występuje jeden typ nośnika albo różne nośniki.

HUB - nazywany jest również koncentratorem, multiportem lub multiplekserem.
Jest to urządzenie posiadające wiele portów służących do przyłącznia stacji roboczych zestawionych przede wszytkim w topologii gwiazdy.

W zależności od liczby komputerów przyłączonych do sieci może się okazać konieczne użycie wielu hubów. W sieci takiej nie ma bezpośrednich połączeń pomiędzy stacjami . Komputery podłączone są przy pomocy jednego kabla do centralnego huba, który po nadejściu sygnału rozprowadza go do wszystkich linii wyjściowych.

Dużą zaletą takiego rozwiązania jest fakt, iż przerwanie komunikacji między jednym komputerem a hubem nie powoduje awarii całej sieci, ponieważ każda stacja posiada z nim oddzielne połączenie. Ponadto każdy pakiet musi przejść przez hub, więc możliwa jest kontrola stanu poszczególnych odcinków sieci. Jednak uszkodzenia huba unieruchomi całą sieć.

Router – urządzenie sieciowe pracujące w trzeciej warstwie modelu OSI. Służy do łączenia różnych sieci komputerowych (różnych w sensie informatycznym, czyli np. o różnych klasach, maskach itd.), pełni więc rolę węzła komunikacyjnego. Na podstawie informacji zawartych w pakietach TCP/IP jest w stanie przekazać pakiety z dołączonej do siebie sieci źródłowej do docelowej, rozróżniając ją spośród wielu dołączonych do siebie sieci. Proces kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu lub routowania.

Serwer – program świadczący usługi na rzecz innych programów, zazwyczaj korzystających z innych komputerów połączonych w sieć.

Serwerem nazywa się często komputer świadczący takie usługi, sprowadzające się zazwyczaj do udostępniania pewnych zasobów innym komputerom lub pośredniczący w przekazywaniu danych między komputerami.

Serwerem nazywa się też systemy oprogramowania biorące udział w udostępnianiu zasobów. Przykładami udostępnianych zasobów są pliki, bazy danych, łącza internetowe, a także urządzeń peryferyjnych jak drukarki i skanery.

Pierwszy serwer WWW zlokalizowany w centrum komputerowym CERN. Na kartce widnieje napis "ta maszyna to serwer, nie wyłączać"
Serwerem może być zwykły komputer, jednak w celu pełnego wykorzystania możliwości, jakie daje oprogramowanie serwerowe, powinna to być maszyna przeznaczona do tej roli. Maszyny takie są przystosowane do pracy ciągłej, wyposaża się je w duże i szybkie dyski twarde, głównie SCSI, dużą ilość pamięci RAM najczęściej z ECC oraz wydajne procesory serwerowe. Często serwerowe płyty główne mogą obsłużyć 2, 4 lub więcej procesorów.

Serwer musi być maszyną niezawodną, w tym celu często posiada 2 lub więcej wbudowanych zasilaczy typu hot-plug i awaryjne zasilanie, a pomieszczenie, w którym stoi powinno posiadać odpowiednią wentylację lub klimatyzację. Dodatkowo niezawodność podnosi zastosowanie układu kontroli poprawnej pracy, tzw. watchdog, którego zadaniem jest przeprowadzenie restartu serwera w razie "zapętlenia się" programu.

Serwer jest zazwyczaj podłączony do Internetu szybkim łączem, które dzięki oprogramowaniu maskarady (NAT) potrafi dzielić pomiędzy aktualnie chcących korzystać z zasobów internetu użytkowników, których nazywa się klientami.

Serwer niepodłączony do internetu, na przykład w sieci lokalnej może zarządzać współdzieleniem zasobów na poszczególnych komputerach (na przykład zainstalowanymi programami, danymi czy też urządzeniami peryferyjnymi).

Karta sieciowa – karta rozszerzenia, która służy do przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Karty NIC pracują w określonym standardzie, np. Ethernet, Token Ring, FDDI, ArcNet, 100VGAnylan.

Dla większości standardów karta NIC posiada własny, unikatowy w skali światowej adres fizyczny, znany jako adres MAC, przyporządkowany w momencie jej produkcji przez producenta, zazwyczaj umieszczony na stałe w jej pamięci ROM. Adres ten można dynamicznie zmieniać o ile stosowane oprogramowanie na to pozwala. Karty sieciowe standardu ArcNet miały adres MAC ustawiany ręcznie za pomocą mikroprzełączników umieszczonych na karcie (zwykle dostępnych z zewnątrz poprzez wycięcie w "śledziu").

Sieć bezprzewodowa - bezprzewodowa sieć Wi - Fi jest systemem komunikacji zaprojektowanym jako alternatywa lub uzupełnienie sieci tradycyjnej kablowej. Wykorzystuje ona do transmisji danych fal radiowych o odpowiedniej częstotliwości, minimalizując tym samym konieczność użycia połączeń kablowych. Sieć bezprzewodowa łączy w sobie mobilność użytkowania oraz transmisję danych.

Sieć bezprzewodowa jest standardem komunikacji pomiędzy urządzeniami, do nawiązania której nie są wymagane żadne dodatkowe przewody, takie jak RJ 45 czy USB. Dzięki wykorzystaniu specjalnych urządzeń (routery sieciowe z funkcją Wi-Fi lub modemy 3G) możliwe jest więc nawiązanie połączenia za pomocą fal radiowych, które odbierane, a następnie dekodowane są za pomocą karty sieciowej znajdującej się w jednostce roboczej.

Sygnały przesyłane mogą przy wykorzystaniu różnorodnych pasm częstotliwości, z których obecnie najpopularniejszymi są pasma 2,4 Ghz oraz 5 Ghz. Warto nadmienić, iż pierwsze z nich jest w dalszym ciągu w naszym kraju uznawane za częstotliwość najpopularniejszą, pozwalającą na właściwe obsłużenie protokołów przesyłowych 802.11 w wersjach b oraz g). Drugie z pasm pozwala na osiągnięcie nawet kilkukrotnie zwiększonej prędkości transmisji danych i może być także wykorzystywane w przypadku, gdy zastosowanie częstotliwości 2,4 Ghz wiązałoby się z powstaniem silnych zakłóceń wywołanych jednoczesnym działaniem kilku lub kilkudziesięciu urządzeń sieciowych pracujących w jednakowym standardzie. Co ciekawe, najnowocześniejsze urządzenia pozwalają użytkownikowi stworzyć i zarządzać aż dwoma połączeniami sieciowymi jednocześnie, z których każde jest niezależne i oparte na oddzielnym paśmie częstotliwości. Umożliwia to stworzenie funkcjonujących obok siebie połączeń, z których – za pomocą dodatkowych działań, jak filtrowanie IP, ustalenie priorytetów danych, czy wykorzystanie dodatkowych modułów autoryzacyjnych – stworzyć można dostosowane do indywidualnych preferencji użytkownika sieci prywatne i publiczne.

Sieci bezprzewodowe wymuszają zastosowanie pewnej, ściśle określonej infrastruktury tworzenia połączenia, która mimo, iż jest o wiele mniej zaawansowana i kosztowna, niż ma to miejsce w przypadku tradycyjnych połączeń – musi zostać właściwie zaimplementowana i skonfigurowana w celu zapewnienia właściwego funkcjonowania całości połączenia. Jak wiadomo, bezsprzecznie najpotrzebniejszym i nieodzownym elementem sieci jest router lub modem, które łącząc się z Internetem (bezprzewodowo lub też w sposób tradycyjny za pomocą kabla) przesyłają sygnał do znajdujących się w ich pobliżu urządzeń. Te z kolei wyposażone być muszą w karty sieciowe z zaimplementowaną funkcją odbierania i dekodowania sygnałów sieciowych. W przypadku komputerów stacjonarnych starszej generacji, które funkcji takiej nie mają, możliwy jest zakup przewodowego adaptera zewnętrznego funkcjonującego jako karta sieciowa Wi-Fi. Trzecim z niezbędnych komponentów każdego z połączeń bezprzewodowych są anteny, które wzmacniają i poprawiają jakość sygnału przesyłanego przez urządzenia sieciowe, jak również pozwalają na uniknięcie efektu białych plam dostępowych, czyli występowania miejsc w pomieszczeniu, gdzie sygnał jest bardzo słaby lub zanika całkowicie.

Nowoczesne routery i modemy posiadają własne anteny przesyłowe dużej mocy. Mogą one być zarówno zewnętrzne jak i wbudowane w urządzenie. W przypadku produktów bardziej zaawansowanych mówić także można o kilku oddzielnych antenach z możliwości regulacji ich kąta nachylenia, w celu uzyskania możliwie najlepszej jakości sygnału. W przypadku dużych hal i pomieszczeń biurowych możliwe jest także zastosowanie dodatkowych anten, które mogą być podłączone do głównego urządzenia sieciowego lub też podłączone do gniazdka elektrycznego, funkcjonując jako swoiste wzmacniacze sygnału. Ich zastosowanie wymusza niekiedy wielkość pomieszczenia, jak również ilość urządzeń pracujących w jednym miejscu, które to generować mogą znaczne zakłócenia, jednocześnie wymuszając od administratora wzmocnienie sygnału.

Co ciekawe, nawet w przypadku sieci bezprzewodowych, których nazwa sama wskazuje brak konieczności stosowania przewodów, profesjonaliści wyróżniają te ostatnie jako istotny komponent sieci. W tym przypadku mowa jednak o kablach zasilających poszczególne komponenty sieci, przewodach typu RJ 45, dzięki którym możliwe jest połączenie routera lub modemu z Internetem, a który dodatkowo działać może jako kabel główny w przypadku technologii PoE, jak również wszelkiego rodzaju rozdzielaczach sygnału antenowego czy terminatorach.

W wielu przypadkach użytkownicy mają wątpliwości, czy lepszym pomysłem jest pozostanie przy tradycyjnym połączeniu LAN, czy też pójść z duchem czasu i zdecydować się na połączenie bezprzewodowe. Warto nadmienić, iż nie bez powodu połączenia oparte na technologii Wi-FI i protokole 802.11 n stają się coraz popularniejsze – takie rozwiązanie ma bowiem bardzo dużo zalet. Najistotniejszą z cech jest mobilność takiej sieci. Nie ma bowiem jakichkolwiek przeciwwskazań, aby urządzeniami wchodzącymi w skład sieci były wyłącznie laptopy, tablety, czy telefony nowej generacji, które dzięki obsłudze standardu 3G łączyć się mogą z głównym urządzeniem sieciowych niezależnie od miejsca ich położenia, pod warunkiem jedynie, że obejmuje je zasięg ustanowionego połączenia. Ogromnym i niezaprzeczalnym plusem takiego rozwiązania jest także ogromna prostota rozbudowy sieci i dodawania do niej dodatkowych jednostek roboczych. Wystarczy bowiem nacisnąć na routerze klawisz WPS odpowiedzialny za wyszukiwanie i identyfikowanie znajdujących się w pobliżu urządzeń, aby już po chwili cieszyć się ustanowionym połączeniem i pełnym dostępem do globalnej Sieci.