den dator nätverk De är en uppsättning datorer som är anslutna till varandra för att dela resurser. Den vanligaste resursen som delas är internetanslutningen. I den här artikeln hittar du definitionen av dessa, deras typer, hur de fungerar och mycket mer.
Vad är datornätverk?
Datornätverk kallas en uppsättning datorer som är elektroniskt anslutna till varandra för att dela information. Resurser som filer, applikationer, skrivare och programvara är vanlig information som delas på datornätverk.
Fördelen med nätverk kan tydligt ses i termer av säkerhet, effektivitet, hanterbarhet och kostnadseffektivitet eftersom det möjliggör samarbete mellan användare över ett brett spektrum. I grund och botten består nätverket av en hårdvarukomponent som dator, hubb, switch, routrar och andra enheter som utgör infrastrukturen i ett nätverk.
Dessa är de enheter som spelar en viktig roll för att överföra data från en plats till en annan med hjälp av olika tekniker som radiovågor och kablar. Det finns många typer av datornätverk som är användbara i olika branscher, där de vanligaste nätverken är Local Area Network (LAN) och Wide Area Network (WAN).
Historia och framsteg för datornätverk
Datanätverk är mycket viktiga för den nuvarande globaliseringen, eftersom världen utvecklas mot en avancerad planet kan detta bevisas genom Teknikens historia och utveckling. En av nyckelfaktorerna som bidrar till framväxten av informationsteknologi i världen är nätverk och datakommunikation, eftersom teknikens framsteg inte bara finns i enheterna utan också i systemet.
Nätverk startade för länge sedan av ARPANET. När Ryssland lanserade sin SPUTNIK-satellit i rymden år 1957 startade amerikanerna en byrå som heter Advanced Research Project Agency (ARPA) och lanserade sin första satellit inom 18 månader efter etableringen. Sedan, genom att dela informationen på en annan dator, använde de ARPANET.
Och detta är allt arbete av Dr Lied Lieder från USA. Sedan 1969 kom ARPANET till Indien och de ändrade detta namn till RED. På 1960-talet började Advanced Research Projects Agency (ARPA) finansiera utformningen av Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) för USA:s försvarsdepartement.
Nätverksutveckling började 1969, baserad på design som utvecklades under 1960-talet. ARPANET utvecklades till det moderna Internet. På XNUMX-talet var datornät i grunden synonymt med dator- och telefonitjänster. huvudram och skillnaden mellan lokala och breda nätverk fanns ännu inte.
mycket stordatorer de var vanligtvis "nätverk" till en serie terminaler med seriella anslutningar som kördes på RS-232 eller något annat elektriskt gränssnitt. Om en terminal i en stad behövde ansluta till en centralenhet i en annan stad, skulle ett 300-baud långdistansmodem använda det befintliga analoga offentliga telefonnätet (PSTN) för att skapa anslutningen.
Tekniken var verkligen primitiv, men det var en spännande tid, men kvaliteten och tillförlitligheten hos PSTN ökade avsevärt 1962 med introduktionen av Pulse Code Modulation (PCM), som omvandlade analoga röstsignaler till strömmar, bit digital.
På 1980-talet fortsatte tillväxten av klient/server LAN-arkitekturer medan den för stordatormiljöer minskade. Den största utvecklingen inom området för LAN på 1980-talet var dock utvecklingen och standardiseringen av Ethernet.
1990-talet inledde två händelser som representerade den fortsatta utvecklingen och kommersialiseringen av Internet. För det första upphörde ARPAnet att existera. MILNET och försvarsdatanätverket hade vuxit på 1980-talet för att bära det mesta av trafiken relaterad till det amerikanska försvarsdepartementet.
På 1990-talet skapade nätverksforskning och utveckling också ögonöppnande framsteg inom områdena höghastighetsroutrar. Behovet av att säkra internetinfrastrukturen blev också av största vikt när internetapplikationer florerade och blev en central enhet i världens telekommunikationsinfrastruktur och datornätverk.
Hur fungerar datornätverk?
Datornätverk är anslutna via noder som datorer, routrar och switchar med hjälp av kablar, fiberoptik eller trådlösa signaler. Dessa länkar gör att enheter i ett nätverk kan flätas samman och ett flöde av information och resurser uppstår. Datornätverk följer vissa protokoll, som definierar hur kommunikation skickas och tas emot.
Dessa protokoll tillåter olika enheter att kommunicera. Varje enhet i ett nätverk använder ett Internetprotokoll eller IP-adress, som hänvisar till en serie nummer som unikt identifierar en enhet och gör att den kan kännas igen av andra slutpunkter. Routrar är virtuella eller fysiska enheter som underlättar kommunikation mellan olika nätverk.
Routrarna analyserar informationen för att avgöra det bästa sättet för data att nå sin slutdestination. Växlar länkterminaler och hanterar nod-till-nod-kommunikation inom ett nätverk, vilket säkerställer att datapaket som färdas genom nätverket når sin slutdestination.
Typer av datornätverk
Det finns flera typer av datornätverk tillgängliga. Vi kan klassificera dem efter deras storlek och syfte. Storleken på ett nätverk måste uttryckas av det geografiska området och antalet datorer som ingår i dess nätverk. Inkluderar enheter i ett enkelrum för miljontals enheter.
I takt med att nätverksbehoven har utvecklats, har också de typer av datornätverk som uppfyller dessa behov. Dessa är de vanligaste och mest använda typerna av datornätverk:
LAN
Ett LAN (Local Area Network) ansluter datorer över ett relativt kort avstånd, vilket gör att de kan dela data, filer och resurser. Ett LAN kan till exempel ansluta alla datorer i ett bostadshus, kontor, skola eller sjukhus. LAN är i allmänhet privatägda och drivna.
LAN-funktioner
- Det är ett privat nätverk, så ett externt tillsynsorgan kontrollerar det aldrig.
- LAN arbetar med en relativt högre hastighet jämfört med andra WAN-system.
- Det finns flera typer av mediaåtkomstkontrollmetoder som ethernet.
Fördelar med att använda LAN
- Datorresurser som hårddiskar, DVD-ROM-skivor och skrivare kan dela lokala nätverk. Detta minskar avsevärt kostnaden för inköp av hårdvara.
- Du kan använda samma programvara över nätverket istället för att köpa licensierad programvara för varje klient i nätverket.
- Data från alla nätverksanvändare kan lagras på en enda hårddisk på serverdatorn.
- Du kan enkelt överföra data och meddelanden över nätverksanslutna datorer.
- Det blir enkelt att hantera data på ett ställe, vilket gör data säkrare.
- LAN ger möjlighet att dela en enda Internetanslutning mellan alla användare i nätverket.
Nackdelar med att använda LAN
- LAN-administratören kan kontrollera personliga datafiler för varje LAN-användare, så det erbjuder inte bra sekretess.
- Obehöriga användare kan komma åt en organisations kritiska data i händelse av att LAN-administratören inte kan säkra det centraliserade dataförrådet.
- Lokalt nätverk kräver konstant LAN-administration eftersom det finns problem relaterade till programvarukonfiguration och hårdvarufel.
WAN
Som namnet antyder ansluter ett WAN (Wide Area Network) datorer över ett stort område, till exempel från region till region eller till och med från kontinent till kontinent. Internet är det största WAN och ansluter miljarder datorer runt om i världen. Vanligtvis hittar du distribuerade eller kollektiva ägandemodeller för WAN-hantering.
WAN-funktioner
- Programvarufiler kommer att delas mellan alla användare; därför kan alla komma åt de senaste filerna.
- Vilken organisation som helst kan bilda sitt integrerade globala nätverk med hjälp av WAN.
Fördelar med att använda WAN
- WAN har förmågan att täcka ett större geografiskt område. Därför kan företagskontor som ligger på längre avstånd enkelt kommunicera.
- De relaterar enheter som mobiltelefoner, bärbara datorer, surfplattor, datorer, spelkonsoler, etc.
- WAN-anslutningar fungerar med radiosändare och mottagare inbyggda i klientenheter.
Nackdel med att använda WAN
- Den initiala installationskostnaden för investeringen är mycket hög.
- Det är svårt att underhålla WAN-nätverket. Du behöver duktiga tekniker och nätverksadministratörer.
- Det finns fler fel och problem på grund av den breda täckningen och användningen av olika tekniker.
- Kräver mer tid för att lösa problem på grund av involveringen av flera trådbundna och trådlösa tekniker.
- Det ger mindre säkerhet jämfört med andra typer av nätverk.
MAN
MAN (Metropolitan Area Networks) är vanligtvis större än LAN men mindre än WAN. Städer och statliga enheter äger och förvaltar i allmänhet MAN.
Kännetecken för MAN
- Täcker huvudsakligen städer och städer inom en maximal räckvidd av 50 km. Det mest använda mediet är optiska fibrer, kablar Datahastigheter lämpliga för distribuerade datortillämpningar.
Fördelar med att använda MAN
- Den erbjuder snabb kommunikation med hjälp av höghastighetsbärare som fiberoptiska kablar.
- Det ger utmärkt stöd för ett stort nätverk och större tillgång till WAN.
- Den dubbla bussen i MAN-nätverket ger stöd för att överföra data i båda riktningarna samtidigt.
- Ett MAN-nätverk omfattar huvudsakligen vissa delar av en stad eller en hel stad.
Nackdelar med att använda MAN
- Du behöver mer kabel för att upprätta MAN-anslutningen från en plats till en annan.
- I MAN-nätverket är det svårt att skydda systemet från hackare.
PANORERA
Ett PAN (Personal Area Network) betjänar en person. Till exempel, om du har en iPhone och en Mac, finns det en god chans att du har ställt in ett PAN som delar och synkroniserar innehåll – textmeddelanden, e-postmeddelanden, foton och mer – på båda enheterna.
NAP:s egenskaper
- Det är huvudsakligen ett nätverk av personliga enheter utrustade inom ett begränsat område.
- Det låter dig hantera sammankopplingen av IT-enheter i en enda användarmiljö.
- PAN inkluderar mobila enheter, surfplattor och bärbara datorer.
- Den kan anslutas trådlöst till internet som kallas WPAN.
- Användning av enheter för PAN: trådlösa möss, tangentbord och Bluetooth-system.
Fördelar med att använda PAN
- PAN-nätverk är relativt säkra.
- Erbjuder endast lösningar med kort räckvidd upp till tio meter Strikt begränsad till ett litet område
Nackdelar med att använda PAN
- Du kan upprätta en dålig anslutning till andra nätverk på samma radioband.
- avståndsgränser.
Utöver det som beskrivs ovan finns det andra viktiga typer av nätverk:
WLAN
Ett WLAN (Wireless Local Area Network) är som ett LAN, men anslutningarna mellan enheter i nätverket görs trådlöst.
Det hjälper till att länka enstaka eller flera enheter via trådlös kommunikation inom ett begränsat område som hem, skola eller kontorsbyggnad. Det ger användarna möjlighet att röra sig inom ett lokalt täckningsområde som kan vara anslutet till nätverket. Idag är de flesta moderna WLAN-system baserade på IEEE 802.11-standarderna.
SAN
Ett SAN (storage area network) är ett specialiserat nätverk som ger tillgång till block-level storage: delat nätverk eller molnlagring som, för användaren, ser ut och fungerar som en lagringsenhet som är fysiskt ansluten till en dator.
KAN
Ett CAN (Campus Area Network) är också känt som ett företagsnätverk. En CAN är större än ett LAN men mindre än ett WAN. CAN:er betjänar webbplatser som högskolor, universitet och företagscampus.
VPN
Ett VPN (Virtual Private Network) är en säker punkt-till-punkt-anslutning mellan två nätverksändpunkter (se "Noder" nedan). En VPN upprättar en krypterad kanal som håller en användares identitet och åtkomstuppgifter, såväl som all information som överförs, oåtkomlig för hackare.
Det är en gratis eller betald tjänst som håller din webbsurfning säker och privat genom offentliga WiFi-hotspots.
POLAN
Med förkortningen "Passive Optical Local Area Network" är det en nätverksteknik som hjälper dig att integrera i strukturerade kablar. Låter dig felsöka problem med protokollsupport hur internet fungerar och nätverksapplikationer. POLAN låter dig använda en optisk splitter som hjälper dig att separera en optisk signal från en enkelmodig optisk fiber. Konvertera denna enda signal till flera signaler.
HAN
Ett lokalt nätverk byggs alltid med två eller flera datorer sammankopplade för att bilda ett lokalt nätverk (LAN) i hemmet. Denna typ av nätverk hjälper datorägare att koppla samman med flera datorer. Detta nätverk låter dig dela filer, program, skrivare och annan kringutrustning.
Företags privata nätverk
Enterprise Private Networks (EPN)-nätverk byggs och ägs av företag som vill säkert ansluta flera platser för att dela olika datorresurser.
Nätverksstruktur
Datanätverkens struktur omfattar både fysiska delar och den programvara som krävs för att installera datornätverk, både i företag och hemma.
Hårdvarukomponenterna är servern, klienten, peeren, överföringsmediet och de anslutande enheterna. Programvarukomponenterna är operativsystemet och protokollen.
Hårdvarukomponenter
Servrar är högkonfigurerade datorer som hanterar nätverksresurser. Nätverksoperativsystemet är vanligtvis installerat på servern och ger därmed användaren tillgång till nätverksresurser. Servrar kan vara av olika typer: filservrar, databasservrar, skrivarservrar, bland annat.
Kunder: De är datorer som begär och tar emot tjänster från servrar för att komma åt och använda nätverksresurser.
Par: de är de som tillhandahåller och tar emot tjänster från andra kamrater i ett arbetsgruppsnätverk.
Överföringsmedia: de är kanalerna genom vilka data överförs från en enhet till en annan i ett nätverk. Överföringsmediet kan vara styrda medier som koaxialkablar, fiberoptiska kablar, eller kanske ostyrda medier som mikrovågor, infraröda vågor.
Anslutningsenheter: dessa fungerar som middleware mellan nätverk eller datorer, genom att överbrygga nätverksmedia. Några av de vanliga anslutningsenheterna är:
- routrar
- broar
- hubbar
- Repeterare
- switchar
mjukvarukomponenter
Datornätverk är vanligtvis placerade på servern och tillhandahåller arbetsstationer i ett nätverk för att dela filer, databaser, applikationer, skrivare, bland annat.
Protokollsvit: de är en regel eller riktlinje som följs av varje nätverk för datakommunikation. Protokollsviten är en uppsättning relaterade regler som är etablerade för datornätverk. De två populära protokollsviterna är:
- OSI-modell (Open System Interconnections).
- TCP/IP-modell
Nätverkstopologier
Ett nätverks topologi hänvisar till konturerna av ett nätverk och hur de olika noderna i ett nätverk är länkade och länkade till varandra och hur de kommunicerar. Topologier är antingen fysiska (den fysiska layouten av terminaler i ett nätverk) eller logiska (sättet signaler fungerar på nätverksmedia eller hur data passerar genom nätverket från en terminal till en annan).
Bland det stora utbudet av topologier finner vi följande:
Mesh topologi
I en mesh-konfiguration är enheter anslutna med många upprepade sammankopplingar mellan nätverksnoder. I en äkta mesh-topologi har varje nod en anslutning till varannan nod i nätverket. Det finns två typer av mesh-topologier:
Full mesh topologi: Det händer när varje nod har en krets som länkar den till alla andra noder i ett nätverk. Den fullständiga mesh-konfigurationen är mycket dyr, men den orsakar mest redundans, så i händelse av att en av dessa noder misslyckas, kan nätverkstrafiken omdirigeras till någon av de andra tillgängliga noderna. Det fullständiga nätet behålls vanligtvis för stamnät.
Partiell mesh-topologi– Det är mycket lägre kostnad att implementera och skapar mindre overhead än full mesh-topologin. Med partiell mesh etableras vissa noder i ett fullständigt mesh-schema, men andra är bara länkade till en eller två i nätverket. Partiell mesh-topologi återfinns ofta i kantnätverk kopplade till en full mesh-ryggrad.
stjärntopologi
I en stjärnkonfiguration är enheterna anslutna till en central dator, kallad nav. Noderna kommunicerar över nätverket genom att skicka data genom hubben. Dess främsta fördel är att om en nod som inte fungerar korrekt inte påverkar resten som finns i detta nätverk. Å andra sidan är den stora nackdelen att om den centrala datorn går sönder är hela nätverket oanvändbart.
Buss topologi
I denna konfiguration är en buss stommen, som länkar samman alla terminaler i ett lokalt nätverk (LAN). Också känd som ryggraden. Detta används ofta för att referera till de viktiga nätverksanslutningar som utgör Internet. Busstopologier är relativt billiga och lätta att installera för små nätverk.
Det finns en stor fördel med denna konfiguration, som är att den är väldigt enkel att ansluta till en dator eller enhet och generellt kräver färre kablar än en stjärntopologi. Å andra sidan är en nackdel att om hela nätet går ner, eller om det blir ett brott i huvudkabeln, kan det vara svårt att identifiera problemet.
Ringtopologi
I detta fall hittar vi till exempel ett lokalt nätverk (LAN) vars topologi är en ring. Alltså där vi hittar alla noder som är länkade i en sluten krets. Meddelanden går runt i ringen, där varje nod läser meddelandena. En stor fördel med ett ringnät är att det kan sträcka sig över större avstånd än andra typer av nätverk, eftersom meddelanden återställs av varje nod när de passerar genom den.
Trädtopologi
Detta är en "hybrid" topologi som kombinerar bussegenskaper och stjärntopologier. I ett trädnätverk är grupper av nätverk ordnade i en stjärna anslutna till en linjär bussryggrad. Trädtopologin är ett bra val för stora datornätverk eftersom trädtopologin "bryter" hela nätverket i delar som är lättare att hantera.
Hela nätverket är dock beroende av en central hubb, och ett fel på den centrala hubben kan få hela nätverket att stanna.
Nätverksprotokoll
Ett nätverksprotokoll är en etablerad uppsättning regler som fastställer hur data överförs mellan olika enheter på samma nätverk. I huvudsak tillåter det anslutna enheter att kommunicera med varandra, oavsett skillnader i deras interna processer, struktur eller design.
Nätverksprotokoll är anledningen till att du enkelt kan kommunicera med människor över hela världen och därmed spelar en avgörande roll i modern digital kommunikation. Nätverksprotokoll gör det möjligt för enheter att interagera med varandra på grund av regler som redan är etablerade och inbyggda i enheternas mjukvara och hårdvara.
Dessa nätverksprotokoll tar storskaliga processer och bryter ner dem i små, specifika uppgifter eller funktioner. Detta sker på alla nivåer i nätverket, och varje funktion måste samarbeta på varje nivå för att slutföra den större uppgiften. Termen protokollsvit hänvisar till en uppsättning mindre nätverksprotokoll som fungerar tillsammans med varandra.
Nätverksprotokoll skapas vanligtvis enligt industristandarder av olika nätverks- eller informationsteknikorganisationer. Varken lokala nätverk (LAN) eller WAN (Wide Area Networks) skulle kunna fungera som de gör idag utan användning av nätverksprotokoll.
En uppsättning samverkande nätverk kallas en protokollsvit. TCP/IP-sviten omfattar många protokoll i alla lager, såsom data-, nätverks- och vidarelager, som fungerar för att möjliggöra anslutning till Internet. Dessa inkluderar:
Transmission Control Protocol (TCP): De använder en uppsättning regler för att hantera meddelanden med andra Internetstationer på nivån för informationspaket.
User Datagram Protocol (UDP): Det fungerar som ett alternativt kommunikationsprotokoll till TCP och används för att upprätta anslutningar med låg latens och motstånd mot fel mellan applikationer och Internet.
Internetprotokoll (IP): använder en uppsättning regler för att skicka och ta emot meddelanden på internetadressnivå.
Dessutom har de tillagda nätverksprotokollen som inkluderar Hypertext Transfer Protocol (HTTP) och File Transfer Protocol (FTP), som var och en har definierade uppsättningar regler för utbyte och publicering av information.
Tjänster i ett nätverk
Det är dessa som har en förmåga att underlätta en nätverksdrift. Det underlättas vanligtvis av en server (som kan etablera en eller flera tjänster), baserat på nätverksformaliteter som är etablerade på applikationslagret i nätverkets Open Systems Interconnection-mönster.
Nättjänster måste presentera en serie produkter för användarna, så att arbetet i ett nätverk blir effektivt.
tillträde: det hänvisar till de tjänster som når en användares bekräftelse för att tillåta anslutningen även från områden med mindre tillgänglighet.
Filer: Den är baserad på att förse nätverket med omfattande lagerkapacitet för att ladda ner eller avstå från skivorna med de olika frekvenserna. Detta stöder lagring av så mycket data från servern, vilket komprimerar frekvenskraven.
Skriva ut: Detta är en tjänst som gör att skrivare kan delas mellan flera förmånstagare, vilket minskar förbrukningen. Det finns enheter med kapacitet att samla in jobben som väntar på att skrivas ut.
Correo: Det är ett av de mest använda nätverken som har gett stora framsteg inom kommunikation jämfört med andra nätverk. Den här tjänsten har, förutom sin komfort, sänkt priset för informationsöverföring och leveranshastigheten.
Information: informationsservrar kan vara filer baserat på deras förståelse, liksom olika dokument. Eller så kan de använda information som placerats för sin passage av applikationerna, som exemplet med dataservrar.
Fördelar med datornätverk
Eftersom världen av datornätverk är så bred, finns det oändliga fördelar med det. Dessa är de viktigaste fördelarna med dessa datornätverk:
- Central datalagring : Filer kan lagras i en central nod (filservern), med hänsyn till olika typer av servrar att de existerar eftersom det kan delas och göras tillgängligt för var och en av användarna i en organisation.
- Vem som helst kan ansluta till ett datornätverk: Det krävs ett obetydligt utbud av färdigheter för att ansluta till ett modernt datornätverk. Lättheten att gå med gör det möjligt för även barn och ungdomar att börja ladda ner data.
- Snabbare problemlösning: Eftersom en stor procedur är uppdelad i några mindre procedurer, var och en betjänad av alla tillhörande enheter, kan ett explicit problem lösas på kortare tid.
- tillförlitlighet: Tillförlitlighet innebär en säkerhetskopia av informationen med hjälp av Datorsäkerhetsstandarder. På grund av någon anledning att utrustningen går sönder, och så vidare, information undermineras eller är otillgänglig på en PC, kan en annan dubblett av liknande information nås på en annan arbetsstation för framtida användning, vilket möjliggör problemfritt arbete och ökad hantering utan avbrott.
- Stor flexibilitet: Denna innovation är känd för att vara verkligt anpassningsbar eftersom den ger användarna möjlighet att undersöka allt om grundläggande saker.
- Säkerhet genom auktorisering: Säkerheten och skyddet av informationen löses dessutom genom systemet. Eftersom endast systemklienter är godkända för åtkomst till specifika poster eller applikationer kan ingen annan individ bryta skyddet eller säkerheten för informationen.
- Öka lagringskapaciteten: Eftersom data, register och tillgångar kommer att delas med andra, måste det säkerställas att all information lagras på ett legitimt sätt. Med denna systemhanteringsinnovation kan du göra detta sömlöst, samtidigt som du har allt utrymme du behöver för kapacitet.
Nackdelar med datornätverk
Trots att det är ett område med ett stort antal fördelar är det inte undantaget från att presentera några nackdelar, så bland de största nackdelarna med datornätverk är:
- Den saknar robusthet: Om huvudservern i ett PC-system blir isolerad, skulle hela ramverket avslutas och krascha. Dessutom, om du har en bryggenhet eller en central länkserver som misslyckas, kommer hela nätverket också att stanna. För att hantera dessa frågor bör gigantiska system ha en innovativ PC att fylla i som dokumentserver för att påverka konfigurationen och hålla systemet mindre krävande.
- Den saknar oberoende: Organiseringen av nätverk inkluderar en procedur som bearbetas med hjälp av en PC, så att människor kommer att vara beroende av en större mängd arbete direkt från en PC. Utöver detta kommer de att vara knutna till huvuddokumentservern, vilket innebär att om den är isolerad kommer ramverket att hamna oanvändbart, vilket gör användarna inaktiva.
- Virus och skadlig programvara: I händelse av att även ett datornätverk i ett system blir förorenat av ett virus, finns det en chans att alternativa stängsel också blir kontaminerade. Virus kan spridas effektivt i ett nätverkssystem, med tanke på tillgängligheten mellan olika enheter.
- Nätverkskostnad: Kostnaden för att driva nätverket, inklusive kablar och utrustning, kan vara dyrt.
