Sieci komputerowe

Sieć komputerowa jest to połączenie komputerów w celu wymiany danych. Komputery łączy się w celu udostępniania plików, wspólnego korzystania z baz danych, urządzeń, w tym drukarek, oraz z Internetu. Dane i urządzenia, do których można uzyskać dostęp w obrębie sieci nazywane są zasobami sieciowymi.

Korzyści z połączenia komputerów w sieć:

1. Bezpośrednia wymiana informacji - nie ogranicza wielkości plików, zapobiega zagubieniu danych oraz błędom kopiowania.
2. Współdzielenie zasobów sprzętowych - np. korzystanie z jednej drukarki przez użytkowników sieci na kilku stanowiskach.
3. Centralne składowanie programów i danych - korzystanie z jednej bazy danych, ze wspólnych aplikacji przez użytkowników na kilku stanowiskach.
4. Automatyczne wykonywanie kopii zapasowych - archiwizowane ważnych plików, co zapobiega przerwaniu ciągłości pracy w razie awarii sprzętu.
5. Zdalny dostęp - korzystanie z zasobów sieciowych z dowolnego miejsca.
6. Łatwa rozbudowa struktury przedsiębiorstwa -  włączanie nowych użytkowników do sieci wraz z przydzielaniem im odpowiednich uprawnień, szybka konfiguracja nowych komputerów w sieci.

Siecią komputerową zarządza sieciowy system operacyjny. Najpopularniejsze sieciowe systemy to: Linux, Windows Serwer 2008 i 2003, Unix i Nowell NetWare.

Podział sieci

 Stosuje się różne kryteria podziału sieci komputerowych:
1. Ze względu na zasięg (wielkość):

  • Sieci lokalne (LAN Local Area Network)obejmuje komputery połączone w jednym lub kilku budynkach, na ograniczonym obszarze (firma, szkoła, biuro). Wireless Local Area Network to bezprzewodowa sieć lokalna.
  • Sieci miejskie (MAN Metropolitean Area Network) - łączą sieci lokalne na terenie miasta.
  • Sieci rozległe (WAN Wide Area Network) - łączy sieci lokalne na większym obszarze.
  • Internet - łączy prawie wszystkie sieci na świecie.
2. Ze względu na model funkcjonowania:

  • Sieć peer to peer (każdy z każdym) - łączy komputery na małym obszarze, tam gdzie działanie komputerów i użytkowanie aplikacji nie wymaga szczególnego nadzoru. Każdy komputer ma takie same prawa, może pełnić zarówno rolę serwera, jak i klienta.
  • Sieć typu klient - serwer - w takiej sieci przynajmniej jeden komputer pełni rolę serwera udostępniając zasoby sieciowe komputerom klientom. Na serwerze jest zainstalowany sieciowy system operacyjny, którego funkcje pozwalają na zarządzanie klientami oraz udostępnianie zasobów sieciowych. Centralizacja danych umożliwia skuteczną kontrolę i umożliwia integralną archiwizację. Serwer powinien być zawsze włączony, tak aby każdy użytkownik miał ciągły dostęp do zasobów w ramach posiadanych uprawnień. Osoba nadzorująca pracę serwera - administrator, decyduje komu i jakie zasoby można przydzielić. Określa też sposób oraz zakres czasowy korzystania z zasobów.
3. Ze względu na topologię (układ przestrzenny):
  • Topologia gwiazdy - komputery połączone są ze sobą poprzez jeden punkt centralny.
  • Topologia szyny (magistrali) - komputery dołączone są do wspólnego przewodu, szeregowo lub równolegle.
  • Topologia pierścienia - końce przewodu, do którego dołączone są komputery, są ze sobą połączone, tworząc pierścień.
  • Topologia łączona - charakterystyczne połączenia dla dużych sieci komputerowych.
Zadanie 1
Korzystając z wyszukiwarki internetowej obejrzyj poszczególne topologie sieci komputerowych.

Sposoby tworzenia sieci komputerowej


Przewodowe sieci komputerowe budowane są najczęściej w standardzie Ethernet, w topologii gwiazdy. W tym układzie tworzone są również radiowe sieci bezprzewodowe. Komputery w sieciach przewodowych podłączone są do centralnego urządzenia zwanego przełącznikiem (switch) (dawniej koncentratora), który następnie łączy się z serwerem. Serwer wyposażony jest czasami w kilka kart sieciowych umożliwiających podłączenie więcej niż jednej sieci. Komputery podłączane są niezależnie, dzięki czemu taka topologia jest odporna na awarie. W razie uszkodzenia, odłączeniu ulega tylko uszkodzony komputer, poza tym układ pracuje nadal.
W standardzie Ethernet najczęściej stosuje się następujące realizacje sieci, wymagające odpowiedniego sprzętu i różniące się szybkością przesyłania danych: 100BASE-T (szybkość 100 Mbps) i 1000BASE-T (szybkość 1000 Mbps).
Mbps (megabit per second) - jednostka szybkości przesyłania danych, liczba megabitów przesyłanych w ciągu sekundy.


W sieci bezprzewodowej centralnym urządzeniem jest punkt dostępowy (access point lub wireless access point). Sieci bezprzewodowe mogą być realizowane w kilku standardach: 802.11b (maksymalna szybkość 11 Mbps), 802.11g (maksymalna szybkość 54 Mbps) lub 802.11n (maksymalna szybkość 150 Mbps). Standardy te różnią się też zasięgiem działania sieci.
Dzięki temu, że transmisja danych odbywa się w różnych pasmach częstotliwości (zwanych kanałami), możliwe jest funkcjonowanie kilku sieci bezprzewodowych na jednym obszarze (np. w jednym budynku).

Zadanie 2
Znajdź w Internecie informacje na temat opisanych standardów sieciowych. Sprawdź, jak duży zasięg mogą mieć sieci w opisanych standardach.

Zadanie 3
Sprawdź, ile czasu zajmie przesłanie w różnych standardach sieci bezprzewodowej:
a) dokumentu tekstowego o wielkości 1 MB
b) pliku muzycznego MP3 o wielkości 6MB
c) filmu -plik AVI 700 MB.

Podstawy konfiguracji sieci

Każdy komputer pracujący w sieci powinien mieć zainstalowaną kartę sieciową, odpowiedni protokół sieciowy, oprogramowanie klienta sieci oraz oprogramowanie realizujące usługi, z których chcemy korzystać.

1. Karta sieciowa - to urządzenie umożliwiające podłączenie komputera do sieci. Może to być karta sieci przewodowej lub bezprzewodowej. Często jest to karta zintegrowana z płytą główną.
2. Protokół sieciowy - zbiór reguł, którym podlega komunikacja pomiędzy komputerami. Reguły te określają sposób adresowania informacji, dzielenia ich na fragmenty (pakiety) oraz kontrolowania poprawności transmisji danych.
3. Klient sieci - aplikacje pozwalające korzystać z zasobów sieci pracującej pod kontrolą konkretnego systemu operacyjnego.
4. Usługa to określenie funkcji realizowanej przez komputer pracujący w sieci (np. udostępnianie plików i drukarek).

Podstawowe elementy konfiguracji sieci można zobaczyć:
  • klikamy Moje miejsca sieciowe, a następnie wybierając z menu kontekstowego polecenie Właściwości - w systemie Windows XP.
  • wybierając polecenie Centrum sieci i udostępniania w opcji menu Start/Panel sterowania/Sieć i Internet w Windows 7.
 Protokoły sieciowe

 Najbardziej znane protokoły sieciowe to: NetBEUI, IPX/SPX, TCP/IP. Jednak najczęściej stosowany jest protokół TCP/IP - zarówno w sieciach rozległych (Internet), jak i w małych sieciach lokalnych. Każde urządzenie pracujące w sieci musi mieć swój adres IP. Adres IP nadawany jest przez administratora sieci lub przydzielany automatycznie przez odpowiednie oprogramowanie (tzw. serwer DHCP). Serwer DHCP jest często elementem routerów wykorzystywanych do budowy sieci.
Różne komputery pracujące w obrębie tej samej sieci nie mogą mieć takich samych adresów IP.
Obecnie używana wersja protokołu stosuje adresy IP w formacie 32-bitowej liczby. Dla ułatwienia jest ona zapisywana w postaci czterech oktetów oddzielonych kropkami (np. 192.168.100.100). Oktet oznacza osiem bitów. W postaci dziesiętnej przedstawiany jest jako liczba z zakresu 0-255. Teoretycznie za pomocą czterech oktetów można przydzielić 256x256x256x256 = 4 294 967 296 adresów.
Ważnym, zastrzeżonym adresem jest np. adres 127.0.0.1, zarezerwowany dla lokalnego komputera - localhost.
Każdy komputer pracujący w sieci opartej na protokole TCP/IP nazywany jest węzłem (host).

Aby otworzyć okno Właściwości protokołu internetowego TCP/IP, należy w oknie Właściwości: Połączenie lokalne zaznaczyć polecenie Protokół internetowy (TCP/IP) i kliknąć przycisk Właściwości.(Windows XP)

Aby otworzyć okno właściwości protokołu internetowego TCP/IP, należy w oknie Centrum sieci i udostępniania wybrać polecenie Połączenie lokalne. W otwartym oknie należy kliknąć przycisk Właściwości, a w kolejnym oknie - polecenie Protokół internetowy w wersji 4 (TCP/IPv4).

Jeżeli w sieci pracuje serwer DHCP, powinny zostać zaznaczone opcje Uzyskaj adres IP automatycznie oraz Uzyskaj adres serwera DNS automatycznie.
Aby sprawdzić adres IP swojego komputera, należy wybrać opcję menu Start/Programy/Akcesoria/Wiersz poleceń i wpisać: ipconfig/all

Zadanie 4
Sprawdź ustawienia protokołu internetowego TCP/IP własnego komputera.

Identyfikacja komputera

 Każdy komputer pracujący w sieci posiada identyfikującą go Nazwę oraz jest przydzielony do konkretnej Grupy. Zespołowi komputerów wykonujących zbliżone funkcje system Windows nadaje umowną nazwę Grupa robocza. Na zakładce Nazwa komputera (Właściwości systemu) należy wpisać nadaną przez siebie lub przez administratora nazwę komputera.
Jeśli chcemy zmienić nazwę komputera lub grupy roboczej, należy kliknąć przycisk Zmień, a następnie ustalić te parametry w okienku Zmiana nazwy komputera.
Aby można było udostępniać zasoby w sieci, komputery muszą należeć do tej samej grupy roboczej.

Podstawy pracy w sieci

 Czynności wykonywane podczas pracy w sieci:
- logowanie
- udostępnianie
- mapowanie.

Logowanie jest to proces wprowadzania identyfikatora i hasła użytkownika. Identyfikator i hasło są sprawdzane z listą użytkowników i odpowiadających im haseł.

Dostęp do zasobów innych komputerów gwarantuje to usługa Udostępnianie plików i drukarek. Wybieramy  z menu podręcznego zasobu (np. folderu) polecenie Udostępnianie. W wyświetlonym oknie zaznaczamy pole Udostępnij ten folder w sieci. W polu Nazwa udziału należy wpisać unikatową nazwę zasobu. Następnie należy określić rodzaj dostępu, np. Pełny, Tylko do odczytu.

Udostępniony zasób jest widoczny na innych komputerach w ich Otoczeniu sieciowym. Dostęp do zasobu można uprościć, wykonując mapowanie - w tym celu z menu kontekstowego nazwy dysku wybieramy polecenie Mapuj dysk sieciowy.

Mapowanie to przyporządkowanie oznaczenia dysku komputera lokalnego wybranemu zasobowi znajdującemu się na zdalnym komputerze.

Zadanie 5
Utwórz folder o nazwie Moje zasoby, skopiuj do tego folderu trzy pliki graficzne znalezione na dysku komputera. Udostępnij folder w sieci.

Zadanie 6
Sprawdź zasoby udostępnione  w sieci, dokonaj mapowania wybranego zasobu.