From Wikipedia, the free encyclopedia
Компютърната мрежа (за по-накратко – мрежа) е съвкупност от хардуерни компоненти и компютри, свързани помежду си чрез преносна среда, която позволява обмен на информация помежду им [1]. Устройствата участващи в мрежата, за да обменят данни трябва да бъдат свързани помежду си чрез кабел или безжично устройство. Най-разпространените връзки са кабелната (коаксиален, усукана двойка или оптичен кабел) и безжичната (радиовълнова, сателитно предаване, лазерна или инфрачервена технология). Възможна е връзка чрез допълнително устройство – рутер (маршрутизатор). Най-известната мрежа е интернет.
Тази статия се нуждае от вниманието на редактор с по-задълбочени познания. Ако смятате, че имате необходимите знания, подобрете тази страница. |
В началото на XIX век французите разработват първата оптическа телеграфна мрежа, която изпраща 20 думи/сек.
В края на XIX век започва изграждането на огромна телефонна мрежа, която използва технология с комутиране на електрически вериги, при която се изгражда верига или виртуална пътека при всяко свързване на един телефон с друг по мрежата. Тази технология е подходяща за предаване на глас, защото звуците се пренасят по кабела с относително постоянна скорост.
През 60-те години правителството на САЩ финансира разработването на компютърна мрежа, която би позволила на военните системи и на системите на главните образователни институции да комуникират едни с други. Поради разгара на Студената война, те искат мрежата да притежава устойчивост, надеждност и достатъчен резерв, така че да може да оцелее при възможна ядрена война.
Учени от (Масачузетския технологичен институт), института RAND и Националната физическа лаборатория (NPL) във Великобритания изобретяват нова технология – комутиране на пакети (packet switching). Това полага основата на телекомуникационните технологии, използвани в днешно време.
Началото на първата компютърна мрежа с комутиране на пакети е поставено в края на 60-те под покровителството на Министерството на отбраната на САЩ – ARPANET (Adcanced Research Projects Agency network). Първият възел (node) или точка на свързване към ARPANET е инсталиран в Калифорнийския университет в Бъркли през 1969 г. Само за пет години мрежата покрива целите Съединени щати и достига до Европа.
DNS (Domain Name System) е представена през 1984 г. През 1987 г. съществуват приблизително 10 000 хоста, а през 1989 г. броят им стига до над 100 000.
През 90-те ARPAnet прекратява своето съществуване, появява се мрежата интернет, формира се организацията Internet Society (ISoc). През 1992 г. съществуват повече от 1 000 000 хоста. През октомври 1994 г. се създава организацията W3C.
Компютърът се свързва с преносната среда посредством NIC.
Линейна шина – (шина) представлява мрежа, която е разположена линейно. Линията не е задължително да бъде права, просто кабелът преминава от един компютър на друг. Мрежата изисква терминиране на всеки край в противен случай възниква отраззен сигнал, който може да наруши или да прекъсне комуникациите по мрежата. Единият от краищата трябва да бъде заземен.
Кръг – В шината се свърже последният с първия, се получава кръгова мрежа. Всеки компютър се свързва с два други, а сигналът може да обикаля непрекъсноато в кръга. Не е необходимо терминиране.
Звезда (star) – Една от най – популярните LAN мрежи. Тя е реализирана чрез свързването на всеки компютър към централен хъб. Хъбът може да бъде активен, пасивен или интелигентен.
Пасивният хъб е просто точка на свързване. Не се изисква електрическо захранване.
Активният хъб е най-разпространен. Той представлява повторител с множество портове. Усилва сигнала преди да го предаде.
Интелигентният хъб представлява активен хъб с диагностични възможности. Има вграден процесорен чип.
Решетка (mesh) – Не толкова често използвана. Всеки компютър има директна връзка към всеки друг компютър в мрежата. Най-отказоустойчива от всички останали топологии – ако пропадне един от пътищата от изпращащия компютър към другия, сигналът може да поеме по друг път. Поради сложността на мрежата (броят на конекциите нараства експоненциално), в нея не влизат повече от няколко компютъра.
Хибридна – Мрежа, която комбинира елементи на две или повече стандартни топологии.
Ethernet мрежи – Разработена през 60-те, усъвършенствана от Xerox, Digital и Intel за формиране на базата на спецификациите IEEE 802.3. Конфигурират се като физическа шина или звезда и използват метод на достъп до преносната среда. Стандартният Ethernet е ограничен до 10Mbsps, но в днешно време се използва Fast Ethernet до 100Mbps. Съществува и Gigabit Ethernet до 1Gbps.
В зависимост от типа на кабела съществуват: 10Base5, 10Base2, 10BaseT, 100BaseT, 1000BaseT, 1000BaseVG-anyLAN, 10BaseFL, 100BaseFL.
TokenRing мрежи – Разработена от IBM през 80-те. Проектирана с цел преодоляване на някои от проблемите, свързани с Ethernet, където компютрите в мрежата се състезават за право да предават. Използва се топологията логически кръг, един сигнал маркер (token), се предава в кръг и даден компютър не може да предава, докато не получи маркера. Не съществуват колизии на данни.
AppleTalk мрежи – за мрежи на Macintosh
ArcNet мрежи – заменена от Ethernet.
Мрежовите протоколи представляват правилата, следвани от свързаните компютри при установяване и поддържане на комуникация по мрежата. Най-използваният протокол е TCP/IPv4.
IPX/SPX мрежи – Internet Package Exchange/Sequenced Packet Exchange. IPX/SPX обикновено се асоциира с NetWare мрежите.
TCP/IP – използва гъвкава схема на адресиране, която е изключително подходяща за маршрутизиране дори при най-големите мрежи. Всички операционни системи и платформи могат да използват TCP/IP. Достъпни са огромен брой помощни програми и инструменти, някои от които са включени в комплекта от протоколи, а други са допълнително добавяни програми за наблюдение и управление на TCP/IP. За да се свърже компютър с интернет трябва да работи с TCP/IP.
Други LAN протоколи – LocalTalk, EtherTalk, TokenTalk
Компютърните мрежи биват:
С последното развитие на технологиите се появи модификация на локалната мрежа – градска мрежа (Metropolitan Area Networks – MAN), т.е. тя предоставя достъп до LAN мрежата на по-голямо разстояние.
В зависимост от изпълнението на локалните мрежи имаме следните видове връзки между тях:
LAN – 10 Mbps
LAN – 100 Mbps
Категории UTP кабел:
Cat1-само за глас, използва се в стари телефони;
Cat2-4Mbps, не се използва за предаване на данни;
Cat3-16Mbps, най-ниската категория за предаване на данни; използва се най-вече за телефонно окабеляване
Cat4-20Mbps, подходящ за 10Mbps Ethernet
Cat5 – 100 – 1000Mbps, Fast Ethernet
Cat5 enchanced (Cat Se) – 155Mbps, използва се за АТМ (Asynchronous Transfer Mode)
Cat6 & 7 – над 1Gbps – Gigabit Ethernet
Преди данните да се предадат по мрежата като електрически импулси, те първо се разделят на отделни парчета, които се управляват лесно. Целият файл не може да бъде предаден в един дълъг, непрекъснат поток, това ще ограничи мрежата, и другите компютри няма да могат да предават. За да могат и други компютри да използват мрежата едновременно, файловете трябва да бъдат разделени на по-малки секции, преди да бъдат изпратени. Тези парчета данни се наричат пакети. Може да се използва фрейм (frame). Сегмент представлява единица с данни, предавана с помощта на TCP (Transmission Control Protocol). Най-общо се използва пакет.
Предимства от комутиране на пакети:
Информацията в хедъра се поставя в началото на пакета, преди оригиналните данни. Пакетите могат да включват също завършваща информация или трейлър, която се добавя към края на пакета след оригиналните данни. Често тя включва информация за проверка за грешки. Компонента за проверка за грешки в трейлъра се нарича циклична проверка с излишък (CRC – cyclical redundancy check). Тя извършва изчисления – в двоична бройна система, върху пакета, преди той да напусне източника и втори път, когато достигне приемателя. Ако резултатите от тези изчисления са различни, това означава, че данните са променени по време на пренасянето. Това може да стане вследствие прекъсване на електрическите сигнали, представляващи нулите и единиците, които образуват данните. Ако бъде отркито различие, този пакет може да бъде изпратен отново.
Целта на моделите е да се представи една абстрактна концепция визуално, за да се създаде представа за дадена структура, процес или релационна връзка.
Моделът OSI (на английски: Open System Interconnection) e разработен от Международната организация за стандартизация (ISO).
Моделът OSI е изграден от седем слоя, всеки от които представлява една стъпка в процеса на мрежовите комуникации. Седемте слоя на OSI:
(наричан TCP/IP модел)
Моделът на DoD (Department of Defense)[2] – разработен 10 години по-рано от OSI модела, през 70-те.
Разработен със сътрудничество с TCP/IP – част от проекта ARPAnet. Той е по-прост модел, състоящ се само от четири слоя, които могат да бъдат приблизително асоциирани със седемте слоя на OSI модела.
Слоеве:
Организации, които издават стандарти за типове кабели са:
По отношение на наложените стандарти различаваме следните видове:
Стандартите, касаещи системите LAN и WAN, са следните:
Стандарти, издадени от TIA/EIA:
Преносните среди биват оптични или медни.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.