Co to jest sieć LAN?
Lokalna sieć komputerowa - LAN od Local Area Network - to połączenie pomiędzy kilkoma komputerami i urządzeniami peryferyjnymi. Fizycznie sieć lokalna jest z reguły ograniczona do budynku lub niewielkiego obszaru, a maksymalnie może rozciągać się na odległość 1 km. Jednak pod warunkiem, że zastosowane zostaną wzmacniacze.
Co to jest sieć lokalna?
Najpopularniejszym zastosowaniem sieci lokalnej sieci komputerowej jest łączenie komputerów, stacji roboczych oraz sprzętu peryferyjnego w domu, w biurze lub instytucji w celu wymiany danych oraz dostępu do współdzielonych zasobów oraz serwerów (serwerów sieciowe, serwerów plików lub serwery aplikacji).
Termin sieć lokalna obejmuje zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie niezbędne do połączenia różnych urządzeń i przetwarzania informacji.
Poniżej omawiamy podstawowe elementy tworzące sieć LAN, jej typy oraz topologię. Wszystkie te informacje przydadzą się do zrozumienia jak działa sieć LAN oraz samodzielnego stworzenia lokalnej sieci. Proces ten opisujemy w artykule Jak stworzyć sieć LAN w domu?
Elementy sieci
- Serwer to jeden z komputerów, który umożliwia korzystanie z zasobów sprzętowych, aplikacji oraz plików innym komputerom w sieci.
- Stacje robocze, czyli komputery korzystające z zasobów udostępnianych przez serwery, a także z zasobów zapisanych na ich własnych dyskach i zasobów udostępnianych przez inne komputery.
- Karta sieciowa pełni funkcję pośrednika między komputerem a siecią. Zapisane są w niej protokoły komunikacyjne sieci. W niektórych komputerach karta sieciowa jest zintegrowana z płytą główną.
- Medium, czyli kable i łącza łączące elementy sieci. Najczęściej używanym medium fizycznym jest skrętka, para kabli, kabel koncentryczny lub światłowód.
- Host to dowolne urządzenie - komputer, karta sieciowa itd. - , które bierze udział w wymianie danych lub udostępnia usługi sieciowe i posiada unikalny adres IP (IP to składających się z cyfr, np.: 192.168.1.1, identyfikator urządzenia w sieci będący adresem tego urządzenia).
- Koncentrator lub HUB to centralne urządzenie sieciowe, które łączy ze sobą wszystkie hosty (za pomocą kabla). Wadą koncentratora jest kopiowanie sygnału wysłanego z jednego hosta i rozsyłanie go do wszystkich użytkowników sieci, co niepotrzebnie zwiększa ruch w sieci. Z tego względu są one coraz częściej zastępowane przez switche.
- Switch lub przełącznik to kolejne urządzenie sieciowe służące do łączenia hostów. Jednak, w przeciwieństwie do koncentratora, switch nie rozsyła informacji do wszystkich użytkowników sieci, ale przekazuje je wyłącznie do portu docelowego. Obecnie dostępnych jest wiele zaawansowanych technologicznie switchy pozwalających budować zaawansowane sieci.
- Brama, bramka, router lub gate, czyli sprzęt i oprogramowanie niezbędne do komunikacji między siecią lokalną a innymi sieciami. Na przykład przy podłączaniu sieci LAN do Internetu. Router dostosowuje protokoły komunikacyjne hosta do protokołów sieci i odwrotnie. Zależnie od modelu i producenta może też oferować dużo innych funkcji.
- Most, mostek lub bridge, czyli sprzęt i oprogramowanie umożliwiające połączenie dwóch sieci lokalnych.
- Wzmacniacz lub repeater używany jest do wzmocnienia sygnału w bardziej rozległych sieciach opartych na fizycznych kablach.
Topologia sieci
Struktura sieci LAN określana jest przez układ elementów sieci komputerowej, czyli jej fizyczną topologię. Z kolei topologia logiczna definiuje metodę komunikowania się serwerów. Najczęściej stosowane topologie to:
Topologie fizyczne:
- Topologia magistrali to rozwiązanie, w którym każdy host jest podłączony do głównego kabla zwanego magistralą lub szyną. Na końce magistrali zakłada się specjalne rezystory zwane terminatorami.
- Topologia pierścienia to topologia magistrali, której końce zostały połączone tworząc pierścień.
- Topologia gwiazdy jest jedną z najpopularniejszych topologii sieciowych stosowanych w większości biur oraz sieci domowych i polega na podłączeniu wszystkich hostów do koncentratora lub switcha. Rozwiązanie to stało się bardzo popularne ze względu na niewielki koszt i łatwość rozwiązywania problemów. Zaletą topologii gwiazdy jest to, że awaria jednego hosta nie ma wpływu na działanie pozostałych. Jednak z drugiej strony, awaria koncentratora lub switcha oznacza awarię całej sieci. Topologia ta pozwala też zwiększyć zasięg i wielkość sieci poprzez połączenie koncentratorów/switchy poszczególnych gwiazd. Powstaje w ten sposób topologia gwiazdy rozszerzonej.
- Topologia siatki jest stosowana w celu zapewnienia najwyższego możliwego bezpieczeństwa nieprzerwanego dostępu do usług. W tej topologii każdy host łączy się bezpośrednio z innymi.
- Topologia hierarchiczna (topologia drzewa) to wiele podłączonych hostów, dzięki czemu sieć rozgałęzia się od serwera podstawowego.
Topologie logiczne:
Dwa najpopularniejsze typy topologii logicznej to topologia rozgłaszania (broadcast) oraz topologia przekazywania tokena (token transfer).
- Topologia rozgłaszania oznacza po prostu, że każdy host wysyła swoje dane do wszystkich innych hostów w środowisku sieciowym. W sieci nie obowiązują kolejki, ale zasada "kto pierwszy, ten lepszy".
- Topologia przekazywania tokena kontroluje dostęp do sieci, przesyłając po kolei żeton elektroniczny do każdego hosta. Gdy host otrzymuje token, może wysyłać dane przez sieć. Jeśli nie ma danych do wysłania, przekazuje token następnemu hostowi i proces jest powtarzany. Używana jest najczęściej w topologii pierścienia.
Typy sieci LAN
Aby wybrać najbardziej odpowiedni typ sieci lokalnej, należy wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak liczba hostów, maksymalna odległość między nimi, możliwy sposób okablowania, szybkość odpowiedzi, a także konieczność wysyłania informacji do innych hostów poza siecią LAN.
Podstawowymi typami sieci LAN są:
- Przewodowe sieci LAN, w których do łączenia elementów sieci używane są kable lub światłowody.
- Bezprzewodowe sieci LAN (WLAN), w których wszystkie lub część elementów sieci komunikuje się ze sobą bezprzewodowo np. przez WiFi.
- Wirtualne sieci LAN (VLAN), w których elementy sieci łączą się ze sobą w oparciu o programowe protokoły zarządzające ruchem w sieci. Dzięki temu w jednej fizycznej sieci LAN można stworzyć wiele, odseparowanych od siebie, sieci logicznych.
Niezależnie od typu każda sieć LAN pozwala lepiej wykorzystać zasoby udostępniając je wielu użytkownikom, a dzięki temu umożliwia obniżenie kosztów korzystania z urządzeń peryferyjnych, takich jak drukarki, czy skanery, a także kosztów instalacji oprogramowania.
Może Cię również zainteresować...
English