Sieci komputerowe

Sieć komputerowa

Aby zrozumieć czym jest i jak funkcjonuje rodzina protokołów TCP/IP w pierwszym rzędzie omówimy podstawowe pojęcia związane z funkcjonowaniem sieci komputerowych.

Sieć komputerowa jest systemem komunikacyjnym służącym przesyłaniu danych, łączącym dwa lub więcej komputerów i urządzenia peryferyjne. Składa się z zasobów obliczeniowych i informacyjnych, mediów transmisyjnych i urządzeń sieciowych.

Do łączenia komputerów w sieci stosuje się zwykle tzw. sieci z wymianą pakietów (ang. packet-switched). Oznacza to, że dane które trzeba przesłać w sieci dzieli się na małe porcje zwane pakietami i przesyła za pośrednictwem multipleksowanych szybkich łączy między komputerami. Aby taki pakiet dotarł do właściwego odbiorcy musi posiadać informację identyfikacyjną, dzięki której sprzęt sieciowy wie, jak dostarczyć dany pakiet pod wskazany adres. Duży plik musi być podzielony na wiele pakietów, które są pojedynczo przesyłane przez sieć. U odbiorcy pakiety ponownie składa się w jeden plik. Największą zaletą takiego sposobu przesyłania danych jest możliwość równoczesnej obsługi wielu połączeń między komputerami, podczas których łącza są współdzielone pomiędzy porozumiewającymi się komputerami, wadą zaś możliwość przeciążenia łącza, w sytuacji gdy zbyt wiele maszyn nawiązuje łączność. Pomimo tej wady sieci z wymianą pakietów zyskały ogromną popularność. W dalszej części pracy używając słowa sieć będziemy mieli na myśli sieci z wymianą pakietów.

Poszczególne urządzenia wchodzące w skład sieci mogą być rozmieszczone w jednym pomieszczeniu, w jednym budynku, lub być rozproszone na dużej przestrzeni. Zazwyczaj jeśli poszczególne urządzenia umieszczone są "w jednym miejscu", np. w tym samym budynku - sieć nazywana jest siecią lokalną LAN (ang. Local Area Network). W takim przypadku urządzenia sieciowe są zwykle połączone jednym rodzajem kabla transmisyjnego. Jeżeli rozproszenie urządzeń sieciowych jest znaczne - to wtedy sieć taka jest zorganizowana jako połączenie ze sobą kilku sieci lokalnych i nazywana rozległą siecią komputerową WAN (ang. Wide Area Network).

Zapewnienie współdziałania elementów składowych sieci jest złożonym problemem technicznym. W związku z tym stosuje się model warstwowy,
w którym każda warstwa świadczy określony poziom usług: jedna zajmuje się transferem danych, inna pakowaniem/rozpakowaniem komunikatów, jeszcze inna świadczy usługi na rzecz aplikacji końcowej itd.

Należy tu podkreślić, że chociaż warstwy sieci stanowią niezależne całości, to jednak nie mogą wykonywać żadnych widocznych zadań w odosobnieniu od pozostałych poziomów.

Komunikacja pomiędzy komputerami odbywa się zawsze na poziomie odpowiadających sobie warstw. Warstwy komunikują się ze sobą zgodnie z określonymi zasadami nazywanymi protokołem. Rozwiązanie takie ułatwia analizę procesów zachodzących w sieci i w efekcie upraszcza ich projektowanie.