Месна мрежа

Компјутерите поврзани мегусебно во мрежа преку свич (разделник) оформуваат месна мрежа (или локална мрежа) односно LAN. Во таа месна мрежа сите компјутери кои се поврзани можат да разменуваат податоци го големи брзини како 100 мега бити во секунда па сè до 1 гига бити во секунда.Компјутерските мрежи поврзуваат компјутери кои можат да бидат блиску и далеку географски поставени. Можат да бидат поврзани со кабел или безжично во зависност од условите и потребите.

Концептуален дијаграм на локална мрежа користејќи топологија автобуска мрежа.

LAN доаѓа од зборовите local area network што означува некаква мрежа на локално, блиско место. Тоа се најчесто повеќе компјутери поврзани меѓу себе, меѓу кои има огромна брзина на префрлање податоци, можност за меѓусебно комуницирање и сл. Овој вид најчесто се користи во мали претпријатија, училишта, дома или пак во некои згради (Влада, министерства и др.).

Историја

На големите светски универзитети и истражувачки лаборатории во доцните 60-ти години се појави потреба да се пронајде начин да комуницираат меѓусебно. Извештајот во 1970 година на Лоренсовата лабораторија во кој се опишува развојот на нивната „Октопод“ мрежа бил втувачки.
Cambridge Ring бил развиен на универзитетот во Кембриџ во 1974 година но никогаш не ја видел светлината на денот и не станал комерцијален производ. Етернет бил развиен во Xerox PARC во периодот од 1973 до 1975 година но ни тој не успеал да се пробие на пазарот. Во 1976 година, откако системот бил развиен во PARC, Меткалф и Богс го објавиле нивниот семинарски труд наречен "Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks." ARCNET бил развиен од страна на Datapoint COrporation во 1976 година а најавен во 1977. Тој ја имал својата прва комерцијална верзија во декември 1977 година во Сhase Manhattan Bank во Њујорк.

Типови на мрежи

Има повеќе видови на мрежи, а во секои мрежи има опслужувачи и клиенти. опслужувачот е оној кој е главен одржувач на мрежата, а клиентот е оној кој е ограничен корисник на мрежата. Примери за мрежи:

Ѕвездеста мрежа:

Во оваа мрежа има еден опслужувач (опслужувач), на кој се поврзани сите клиенти (корисници). Сите можат меѓусебно да комуницираат и разменуваат податоци, како во секој вид на мрежи. Овде секој клиент ги користи своите ресурси, а не може да ги користи ресурсите од другите компјутери. Доколку некој компјутер "падне" односно се исклучи од мрежата, истата продолжува да работи и тоа не е никаков проблем за неа.

Прстенеста мрежа:

Во оваа мрежа сите компјутери можат да бидат и опслужувачи и клиенти. Секој компјутер може да ги користи ресурсите на сите други компјутери. Единствена мана на оваа мрежа е што доколку некој компјутер "падне" мрежата престанува со работа сè додека сите компјутери поврзани во неа не функционираат совршено.

Дрвеста мрежа:

Оваа мрежа е уште позната и како магистрална мрежа. Таа се состои од повеќе магистрали (гранки) поврзани меѓусебно, една со друга. На нив се приклучени разни типови на компјутери, опслужувачи и клиенти. Компјутерите опслужувачи ги исполнуваат барањата на другите компјутери.

Брзината на пренос на податоци во мрежите е со ОГРОМНА големина. Таа брзина се движи од 1200 до над 50.000 бита во секунда. Најчесто изнесува од 14.440 до 56.000 бита по секунда.

Компјутерската мрежа претставува група од меѓусебно поврзани компјутери, периферни уреди и други ресурси. Секој уред кој комуницира со другите уреди во мрежата се нарекува мрежен хост. Секој хост, во принцип, мора да биде опремен со мрежен адаптер (мрежна картичка) како хардверска компонента која му овозможува работа во мрежата и соодветен мрежен оперативен систем. Во зависност од меѓусебната оддалеченост на компјутерските ресурси и начинот на организација на телекомуникациските компоненти со цел да се формира мрежа, може да се изврши класификација на мрежите врз основа на подрачјето кое го покриваат и според видот на услугите кои ги обезбедуваат. Поделбата на компјутерските мрежи според подрачјето е следнава:

LAN (Local Area Network) мрежа која покрива помали,ограничени подрачја

MAN (Metropolitan Area Network) која покрива едно градско подрачје

WAN (Wide Area Network) која покрива пошироки подрачја.

Во овие комуникациски мрежи компјутерите меѓусебно се поврзани хардверски (со различни видови на кабли) така што поради отпорот во проводниците брзината на пренос на податоците ќе биде обратно-пропорционална од оддалеченоста помеѓу компјутерите (вкупната должина на мрежниот кабел). На пример во локалните (LAN) компјутерски мрежи податоците се пренесуваат со брзина од околу 100 мегабита во секунда, додека во WAN мрежите брзината на пренос се движи до неколку мегабита во секунда. Причините за масовното ширење и примената на компјутерските мрежи се многубројни и апсолутно ја оправдуваат ориентацијата и на поединци и на на компаниите за развој на овој концепт. Ќе спомнеме некои од предностите на работењето во мрежа:
подобро искористување на постоечките компјутерски ресурси (печатачи, отсликувачи, тврди дискови, модеми итн.);
пристап и делење на информации во склад со современите концепти за нивна дистрибуција;
значително поголема ефикасност. Членови на мрежата
Хост - било кој уред кој е приклучен во мрежата компјутер, печатач, лаптоп, скенер …) опслужувач - компјутер кој ја надгледува работата на домаќините во мрежата.

Топологија на мрежите

Топологијата на мрежите веќе го има поминато својот развоен пат и денес убедливо најраспространета е мрежата од типот Ethernet, која подразбира сериско (линиско) поврзување на компјутерите, иако сè уште некаде може да се сретне прстенеста (Token Ring) мрежа. Порано компјутерските мрежни картички во Ethernet биле поврзувани со коаксијален кабел, излезите биле поврзани паралелно, а краевите на каблите биле затворани со терминатори кои, благо речено, го чувале квалитетот на сигналот. Паралелната врска значи дека сите податоци кои патувале преку мрежата се наоѓале на картичките на сите компјутери, а во заглавјето на пакетот било назначено за кој компјутер се наменети, па во тој поглед немало проблеми. Проблемите се јавувале на други места: лош контакт или прекин на врската помеѓу кабелот и таканаречениот Т-конектор на мрежната картичка (кој служел за поврзување на двата сегмента од кабелот и самата картичка) предизвикувал моментален прекин на сообраќајот во целата мрежа, а со зголемувањето на бројот на компјутери се зголемувала и веројатноста за такви настани. Друг проблем се појавил со тоа што сите компјутери, без разлика колку и да биле, делеле ист пропусен мрежен опсег од 10 Mb/s и со тоа додавањето на нови компјутери во мрежата значело и успорување. Првиот проблем е решен со уредот кој е наречен „средиште“ (Hub): сТите уреди се поврзувале со него со помош на кабли без омот со вкрстени парици (UTP), а каков било проблем со кабелот од мрежата го исклучувал само компјутерот кој го користел тој кабел. За проширување на мрежата било доволно за поврзување на ново средиште со постоечкото, но проблемот со делење на пропусниот опсег останал. Донекаде е ублажен со воведување на нов стандард со брзина 100 Mb/s, иако правото решение е донесено со мрежната свртница (switch) која освен пакетите ги комутира и врските: секои два компјутера во мрежата кои директно комуницираат добиваат свој канал со полн пропусен опсег. Меѓутоа, тоа бара повнимателно проектирање на мрежата: цел сообраќај помеѓу две свртници се одвива преку еден кабел, па мрежата треба да се осмисли така што компјутерите кои според природата на работа често комуницираат бидат поврзани на иста свртница, со што сообраќајот помеѓу свртниците се намалува. Освен обичните постојат и интелигентни свртници, кои можат да го ограничат пристапот на одредени компјутери во мрежата, што понекогаш е многу битно во големи компании. Во уште поголеми мрежи неопходна е детална контрола на протокот, за што се користат усмерувачи (router) и некои посложени уреди. Стандардите ја ограничуваат должината на UTP каблите на стотина метри, а за поголеми должини се користат засилувачи. Видови мрежи со оглед на типологијата:

Ѕвездаста мрежа (Star Network Topology, Pоint to Point)
Прстенеста мрежа (Ring Topology) е мрежа кај која сите домаќини се врзани во еден затворен прстен.
Собирничка мрежа (Bus Topology). Сите домаќини од мрежата се врзани на
заеднички преносен канал кој се вика собирница.

Слободно поврзана мрежа е мрежа во која компјутерите се поврзани без јасни правила.

Мрежни протоколи

Ефикасната комуникација преку мрежата бара поддршка од оперативниот систем, па во современите системи се вградени мрежни слоеви (network layer) кои опфаќаат еден или повеќе мрежни протколи. Во почетокот секој производител на оперативен систем наметнувал свои стандарди, во овој случај протоколи, но многу од нив со тек на времето прифаќале и туѓи, а дел станале стандардни. Пред повеќе од 10 години, компјутерите со системи од Microsoft, користеле Novell мрежен подсистем; и Microsoft ги востановил своите мрежни протоколи, а развојот на Интернет го донесува, денес најраспространетиот протокол - TCP/IP. Во случајот на Microsoft, почетокот на вмрежување е поврзан со мрежно проширување на BIOS-от на компјутерите со NetBIOS; се работи за едноставен збир од наредби кој обезбедувал само најосновна поддршка за вмрежување. Набрзо бил проширен со кориснички интерфејс, кога го добива името NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) и тогаш постанува вистински мрежен протокол. Се наоѓа на сите современи верзии на Windows и е многу едноставен: за идентификација го користи името на компјутерот и не треба посебно да се конфигурира. Постигнува добри перформанси во комуникацијата, но има неколку ограничувања, од кои најважно е тоа што е употреблив само во локални мрежи- каков било излез надвор од месна мрежа е невозможен со овој протокол. Од времето на доминацијата на Novell, денес опстанал IPX/SPX протоколот. Помоќен е од NetBEUI и дозволува спојување на повеќе сегменти на мрежата, но бидејќи редовно ги проверува патиштата во мрежата и тој сам „произведува“ значителен сообраќај па е малку поспор. И тој е поддржан во сите нови Windows-и, а значаен поради тоа што овозможува едноставна комуникација со мрежите кои работат под Novell; освен тоа го користат управувачките програми за одделни мрежни печатачи.

Денес најголемо значење има TCP/IP протколот. За неговите можности најдобро зборува податокот што преку Интернет поврзува милиони компјутери со различни оперативни системи. Во суштина се работи за збир на обединети протоколи, првенствено развиени за воени цели, за мрежата Arpanet. Овој збир на протоколи ги поддржува сите операции поврзани со мрежната комуникација и покрај сложеноста, со него се постигнуваат добри перформанси. TCP/IP има една особина која е непријатна за почетници: Бара подесување на неколку параметри и ретко простува грешки. За среќа, поголемиот дел од тие параметри може да се подесат „однадвор“, па многу опслужувачи на Интернет услуги ќе ги постават вредностите кои одговараат, обврската на корисникот е само да им го овозможи тоа. Кај локалните мрежи пак, доколку постои DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) опслужувач во нив, тој скоро се сам ќе подеси, а во спротивно мора на секој компјутер рачно да му се додели единствена IP-адреса и да се постави мрежна маска која го контролира пристапот до мрежата. Доколку мрежата е поврзана со некоја друга мрежа треба да се наведе и IP-адресата на мрежниот премин (gateway), а во некои сличаи адресите на опслужувачот на имиња.