Razno

Osnove umrežavanja podataka

Osnove umrežavanja podataka


Podatkovne mreže i tehnologija umrežavanja podataka dotiču se bilo koje područje modernog života izravno ili neizravno.

Podatkovne mreže koriste se za lokalne mreže unutar ureda i poduzeća; mreže se koriste za kućne računalne sustave i obično uključuju Wi-Fi kako bi omogućile povezivanje mnoštva uređaja; koriste se za telekomunikacijske aplikacije koje pružaju vezu za fiksnu i mobilnu telekomunikaciju; . a koriste se u gotovo svakom životnom sloju.

Iako se različite podatkovne mreže koje se koriste za različite scenarije razlikuju, postoje neke osnove koje su uobičajene u industriji podatkovnih mreža. Podaci se prenose s jedne točke na drugu, a osnovni su pojmovi isti bez obzira na aplikaciju.

Ne samo da su osnovni građevni blokovi isti, premda se razmjeri mogu razlikovati, već se mnogi isti problemi pojavljuju u velikim i malim mrežama - sigurnost mreže je samo jedan primjer.

Kako je umrežavanje podataka toliko važno, tehnologija se cijelo vrijeme kreće naprijed. Razvijaju se nove tehnike, a hardver se uvijek poboljšava, a aspekti poput mrežne sigurnosti i mrežnog nadzora također se pomiču naprijed kako bi osigurali da unutar mreže postoji sigurno i učinkovito okruženje.

Prednosti korištenja mreža

Kako su podatkovne mreže danas uobičajene, njihove se prednosti često uzimaju zdravo za gotovo. Mnogo je prednosti postavljanja podatkovne mreže:

  • Zajednički resursi: Jedan vrlo važan aspekt upotrebe podatkovnih mreža je činjenica da se resursi mogu dijeliti. Izvorno, ako je, primjerice, pisač trebalo dijeliti, morao bi biti odvojen od jednog računala i povezan s drugim. Danas se dijele mnogi resursi, uključujući pisače, pohranu, čak i pristup Internetu koji će trebati dobar vatrozid.
  • Komunikacija: Kada se poveže putem podatkovne mreže, komunikacija je vrlo olakšana. E-poštu je moguće slati interno, ali i eksterno, datoteke se mogu prenijeti vrlo jednostavno, a postoji i mnogo drugih načina na koje je povezivanje računala putem mreže korisno. Bez mreže bilo je potrebno fizički prošetati disketu do mjesta na kojem je datoteka potrebna (flash memorijske kartice tada nisu izumljene).
  • Suradnički rad: Korištenjem podatkovne mreže moguće je surađivati ​​na radu na jednom dokumentu
  • Pristup centralno pohranjenom softveru često je potrebno imati jednu kopiju softvera pohranjenu na središnjem resursu kojem se može pristupiti prema potrebi. Kada se treba koristiti licenca, ona se može dodijeliti iz središnjeg resursa određenom korisniku.
  • Pristup središnjoj bazi podataka: Mnoge prodajne tvrtke i druge organizacije imaju središnju bazu podataka kojoj ljudi po prodaji mogu pristupiti prema potrebi. Budući da je središnji resurs, može mu pristupiti bilo koja relevantna osoba.

U osnovi su prednosti podatkovnih mreža povezane s raznim oblicima komunikacije i zajedničkim resursima. Zbog toga opravdanje za upotrebu mreža postaje vrlo uvjerljivo.

Podaci s komutacijom krugova i paketnom komutacijom

Postoje dva glavna načina na koje se signali i, u ovom slučaju, podaci mogu slati putem mreže:

  • Preklopni krug: Podaci s komutacijom kruga bili su prvi način slanja podataka putem mreža. Koristeći ovaj koncept, kada bi se podaci ili čak analogni signal trebali slati iz jedne točke u drugu, žica bi se učinkovito prebacila na svoje mjesto i podaci bi se slali preko ovog kruga. Bez obzira je li krug bio aktivan ili je bilo razdoblje mirovanja, taj će krug biti posvećen danom prijenosu. Kako se podaci obično šalju u nizu, to je značilo da je potrošena velika količina vremena kada nije bilo podataka koji su prolazili kroz krug.
  • Prebacivanje paketa: Podaci s komutacijom paketa djeluju smještanjem podataka u definirane pakete podataka, obično s dodanim adresama izvora i odredišta, kao i nekim drugim općim troškovima. Iako se mora poslati više podataka, činjenica da je uporaba linije daleko veća, znači da je došlo do značajnog poboljšanja u korištenju linije. Kada velik broj korisnika svi mogu dijeliti isti resurs, potrebno je mnogo manje infrastrukture, a to se odražava u mnogo nižim troškovima - donijeti koristi mrežnim operaterima i korisnicima.

IP adrese

Jedan od glavnih elemenata računalne mrežne tehnologije danas je upotreba IP adresa. Te adrese definiraju odredište za paket podataka i također njegov izvor. Poznavajući ove adrese, mreža može pravilno usmjeriti podatke.

Adrese IP-a ili internetskog protokola univerzalne su na Internetu i pružaju adrese potrebne za prosljeđivanje podataka putem mreže na potrebna odredišta.

IP adrese sadržane su u zaglavlju paketa, a struktura paketa podataka također je definirana u IP standardima.

U početku se koristila verzija Internet protokola poznata kao IPv4. To su imale poznate IP adrese koje su se sastojale od skupa od četiri broja između 1 i 254, odvojena točkama. Kako je broj IP adresa počeo nedostajati, uvedena je nova verzija IP-a poznata kao IPv6 koja daje, između ostalih prednosti, ogroman broj dodatnih IP adresa.

Mrežna čvorišta, prekidači i usmjerivači

Prve računalne mreže stvorene su upravo povezivanjem računala. No kako su podatkovne mreže i mrežne tehnologije rasle, nije moguće samo povezati računala. podatke treba usmjeriti na razne rute između ogromnog broja različitih krajnjih točaka.

Da bi se to postiglo, koriste se mrežni entiteti koji se nazivaju čvorišta, preklopnici i usmjerivači ..

Čvorišta, preklopnici i usmjerivači koji se koriste u podatkovnim mrežama različiti su, i premda se pojmovi često koriste (pogrešno) za opisivanje bilo kojeg od ovih entiteta, zapravo su prilično različiti:

  • Mrežno čvorište: Mrežno čvorište najosnovniji je od glavnih mrežnih elemenata. Mrežno čvorište prosljeđuje sve podatke koji su primljeni na jedan port svim ostalim. Čvorišta su se često koristila kao zajednička točka povezivanja. Međutim, nedostatak je taj što mogu poslati zagušenja jer oni šalju sve podatke u sve priključke. Sukladno tome, oni se danas ne koriste široko.
  • Mrežni prekidač: Mrežni prekidači inteligentniji su od čvorišta i naširoko se koriste u velikim mrežama. Mrežni prekidači filtriraju i prosljeđuju podatke koji predstavljaju podatke za prosljeđivanje na samo potreban priključak.
  • Mrežni usmjerivač: Usmjerivači su najinteligentniji oblici mrežnog čvora koji se koriste za povezivanje podataka. Usmjerivač ima znatno više inteligencije od prekidača. Prosljeđuje podatkovne pakete između mreža, često s jednog usmjerivača na drugi dok ne stigne na odredište. Kad podatkovni paket stigne iz jedne mreže, usmjerivač čita podatke o adresi kako bi odredio krajnje odredište. Koristeći informacije u svojoj tablici usmjeravanja ili politici usmjeravanja, usmjerava paket na sljedeću mrežu.

    Usmjerivači često sadrže i značajne dodatne mogućnosti u smislu saznanja kuda se prosljeđuju paketi podataka i u smislu prevođenja adresa itd.

Napomena o prekidačima i čvorištima Ethernet usmjerivača:

Ethernet usmjerivači, preklopnici i čvorišta bitni su elementi računalnih podatkovnih mreža, omogućujući upravljanje podacima i njihovo prosljeđivanje prema potrebi. Usmjerivači, preklopnici i čvorišta su različiti i imaju različite mogućnosti. Iako se češće koriste s Ethernetom, oni su također široko dostupni, posebno za velike mreže s drugim sučeljima.

Pročitajte više o Prekidači i čvorišta Ethernet usmjerivača.

Klase podatkovne mreže

Često je korisno izmjeriti razmjere računala ili podatkovne mreže. A

  • Lokalna mreža, LAN: Kao što i samo ime govori, ova vrsta mreže proteže se na relativno malom području. Sugerira se da bi mogao biti širok do 2 km maksimalno. Često će se koristiti za jednu tvrtku gdje neće samo povezati računala, već će pružiti zajedničke resurse poput pisača, pohrane i možda neke druge aspekte, kao i povezivanje s Internetom i zajednički vatrozid.
  • Mreža gradskih područja, MAN: Naziv mreže gradskih područja malo je neupotrebljen jer nije niti lokalna mreža niti mreža širokog područja i zapravo nema jasnu definiciju. Ipak, u nekim se kvartovima sugerira da bi mogao biti širok između 2 i 50 km.

    U osnovi je terminologija korisna za označavanje mreže koja je prerasla mrežu lokalne mreže i zahtijeva dodatne resurse i planiranje njenog održavanja. Da bi se održala brzina veze između čvorova, morat će se koristiti optičke veze. Ova i druga poboljšanja bit će potrebna za održavanje performansi veće veličine.

  • Mreža širokog područja, WAN: Široka je mrežna terminologija i dalje široko korištena i nagovijestilo je da će ova vrsta mreže vjerojatno biti promjera veće od 50 km. Širokopojasna mreža ne samo da će imati puno resursa povezanih s njom, već će također morati imati brze veze i biti dobro isplanirana.

Pojam lokalna mreža vjerojatno je najčešće korišten jer je možda najbolje definiran. Većina tvrtki imat će lokalnu mrežu na jednom mjestu.

Mrežna arhitektura

Način na koji je podatkovna mreža dizajnirana i implementirana značajno utječe na njezinu izvedbu. Iako se može činiti da se usmjerivači i preklopnici mogu dodavati prema potrebi, ovo nije optimalna metoda za izgradnju učinkovite mreže.

Često se uz računalne mreže tvrtke dodaju dodatna područja i to se može relativno lako prilagoditi, uvijek je najbolje planirati mrežnu arhitekturu kako bi se postigle optimalne performanse.

Razvoj podatkovne mreže

Kako se zahtjevi za velike podatkovne mreže povećavaju s učinkovitošću, pouzdanost i fleksibilnost moraju se uvijek povećavati. Uvedene su nove tehnike kako bi se zadovoljile potrebe.

  • Softverski definirano umrežavanje, SDN: Jedna od ključnih tehnika koja se koristi za poboljšanje performansi podatkovnih mreža naziva se softverski definirano umrežavanje. Korištenjem ove tehnike odvajaju se mrežne funkcije upravljanja i prosljeđivanja, što omogućuje lakšu rekonfiguraciju mreže kako bi se udovoljilo trenutnim potrebama. Ako se poduzme nadzor mreže i prezentiraju rezultati, tada se može izvršiti rekonfiguracija s potpunim znanjem o radu mreže.
  • Virtualizacija mrežnih funkcija, NFV: Zajedno s mnogim drugim područjima koja koriste obradu, moguće je koristiti i skup obrađivačkog hardvera koji je standardni na mreži, a ovaj se može konfigurirati tako da pruža potrebnu funkciju. Kako se uporaba mijenja, ovo se može ponovno konfigurirati tako da pruža drugu funkciju ako je potrebno. Na taj način podatkovna mreža može lakše i učinkovitije odgovoriti na potrebe minute.

Nadzor mreže

Velike podatkovne mreže mogu biti vrlo složene stavke. Predvidjeti kako će raditi, pa čak i znati kada postoji problem može biti teško. Često uspije li čvor ili druga stavka, sustav će automatski preusmjeriti podatke putem druge rute.

Iako je ova razina automatizacije dobra, nije uvijek lako otkriti kada postoji problem, iako će se latencija (vrijeme za putovanje podataka) povećati i vjerojatno će postojati uska grla u podacima.

Da bi se prevladale ove poteškoće, velike podatkovne mreže obično imaju sofisticirane mrežne monitore. Ti su mrežni monitori obično ugrađeni u sustav. Kao rezultat toga, ovi mrežni monitori mogu promatrati rad mreže i otkrivati ​​probleme te često otkrivati ​​načine na koje bi se mreža mogla ponovno konfigurirati kako bi optimizirala svoj rad.

Za velike podatkovne mreže prisutnost mrežnih monitora od presudne je važnosti ako se želi osigurati pouzdan rad mreže.

Sigurnost mreže

Kako upotreba računalne tehnologije ulazi u više područja života, a njezin značaj raste, tako se povećavaju i rizici. Kako hakeri postaju sve snalažljiviji, tema mrežne sigurnosti vrlo zabrinjava.

Nekoliko je aspekata mrežne sigurnosti, od sigurnosti telekomunikacijske mreže do različitih aspekata sigurnosti računalne mreže.

Sigurnost računalne mreže posebno je zanimljiva svima koji vode bilo koji oblik računalne mreže, bilo za sustav kućnih računala ili za malo ili veliko poduzeće.

Htjeli mi to ili ne, računalne mreže utječu na sve društvene slojeve našega života, od telekomunikacijskih mreža koje koristimo, preko kućnih računalnih mreža, do drugih velikih podatkovnih mreža koje tvrtke koriste kada nešto moramo kupiti. podatkovne mreže su u svim sferama života i premda se koriste u nešto drugačije svrhe, mnogi su temelji potpuno isti.

Teme bežičnog i žičnog povezivanja:
Osnove mobilne komunikacije2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT bežični telefoniNFC- Komunikacija na blizinuOsnove umrežavanjaŠto je CloudEthernetSerijalni podaciUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Vratite se na bežično i žično povezivanje


Gledaj video: NORMALIZACIJA ŠEME BAZE PODATAKA (Siječanj 2022).