Computernetzwerk: Komponenten und Typen
Ein Computernetzwerk ist ein System, das aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Computern besteht, deren Verbindung es ermöglicht, Daten in Echtzeit über die dafür aktivierten Geräte und Programme auszutauschen und zu transportieren. Diese Netzwerke können physisch oder drahtlos verbunden sein.
Das Hauptziel des Computernetzwerks ist die sofortige und effiziente Verbreitung von Informationen unter mehreren Online-Nutzern. Folglich werden Computernetzwerke mit einem Kommunikationsprotokoll entworfen, das eine ausstellende Entität, ein Medium, über das eine Nachricht und ein Informationsempfänger übertragen werden, erfordert.
Verbundene Benutzer können Ressourcen gemeinsam nutzen, auf gemeinsame Speicherordner zugreifen und gemeinsam mit dem Netzwerk verbundene Peripheriegeräte wie Drucker oder Scanner verwenden. Es ist sogar möglich, Programme mit Remoteverbindungstools auf Geräten auszuführen, die über Remoteverbindungen verbunden sind.
Diese Anwendungen sind für verschiedene Bereiche sehr nützlich. Ein Beispiel hierfür ist der aktuelle Telearbeitsstrom. Ein weiterer Hauptvorteil von Computernetzwerken ist der Schutz aller in ihrem Besitz befindlichen Informationen, der die Sicherung und Integrität der darin enthaltenen Daten gewährleistet.
Kurz gesagt, Computernetzwerke erleichtern die Arbeit und die persönlichen Aufgaben im Alltag erheblich.
Komponenten eines Computernetzwerks
Ein Computernetzwerk besteht aus Geräten und Programmierwerkzeugen, die eine effektive Verbindung der Elemente ermöglichen, die Teil des Systems sind. Im Allgemeinen sind die Komponenten eines Computernetzwerks die folgenden:
Hardware
Es bezieht sich auf alle Elemente, aus denen die physische Baugruppe des Netzwerks besteht. Dies umfasst alle an das Netzwerk angeschlossenen Computer und Peripheriegeräte sowie die anderen Elemente, die die Verbindung zwischen ihnen ermöglichen. Die Hardware des Computernetzwerks besteht aus folgenden Komponenten:
Emittent
Es bezieht sich auf die Entität, die die primären Signale des Netzwerks aussendet. Der Absender generiert die Signale oder Anforderungen von einem Primärcomputer, der die Anweisungen über das Computernetzwerk an den Empfänger repliziert.
Netzwerkkarte
Dieses Element, das auch als Netzwerkkarte bezeichnet wird, codiert die Signale im Binärcode und ermöglicht das Senden und Empfangen von Datenpaketen über eine sekundäre Verkabelung.
Ebenso haben Netzwerkkarten eine Zugriffssteuerungsadresse für Medien, die im Englischen als MAC ( Media Access Control ) bezeichnet wird.
Dies weist jedem im Netzwerk verbundenen Element eine eindeutige 48-Bit-Kennung zu, die als physikalische Adresse verstanden wird, die die Informationen direkt an die richtige Workstation sendet.
Diese Karte muss mit verschiedenen Konfigurationen oder Netzwerkarchitekturen kompatibel sein, die die beschleunigte Übertragung von Informationen ermöglichen.
Verbindung
Die Computernetzwerke können über zwei verschiedene Mechanismen verbunden werden. Diese können je nach verwendeter Technologie und den für die Verbindung verfügbaren physischen Ressourcen verkabelt oder drahtlos sein.
Kabelgebundene Netzwerke
In dieser Art von Netzwerken erfolgt die Datenübertragung über eine Sekundärverkabelung. Die Netzwerkkabel verbinden den Sender mit dem Arbeitsgerät gemäß dem entsprechenden Netzwerkschema.
Drahtlose Netzwerke
Die drahtlosen Netzwerke haben keine Art von Verkabelung, mit der das Gerät keine physische Verbindung zwischen ihnen hat.
In diesen Fällen erfolgt die Kommunikation und Übertragung von Daten über Infrarot, Hochfrequenzwellen, Router oder Netzwerkbrücken.
Netzwerkadapter
Der Decoder befindet sich im Empfänger. Es übersetzt die Informationen, die zu der Zeit von der Netzwerkkarte codiert wurden, und übersetzt sie in elektrische Signale, die vom Zielcomputer interpretiert werden können.
Dieser Decoder ist in die Hauptplatine des Empfängercomputers integriert und kann mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden.
Empfänger
Es ist das Zielteam; Das heißt, das Element, das schließlich das im gesamten Netzwerk übertragene Signal empfängt.
Im Computerbereich wird der Empfänger auch als Client oder Workstation bezeichnet. Dies können PCs oder gemeinsam genutzte Peripheriegeräte wie Drucker, Scanner oder Kopierer sein.
Software
Es bezieht sich auf das Betriebssystem, die Programme, Controller, Anweisungen und Computereinstellungen, die den Betrieb des Computernetzwerks ermöglichen.
Die Hardware ist nichts ohne ein Werkzeug, das die Verbindung aller zugehörigen Elemente erleichtert, und die Konfiguration der Ausrüstung ist nur durch die Verwendung von Software realisierbar .
Die Software des Computernetzwerks besteht aus folgenden Elementen:
Server
Es ist eine Anwendung, die das entsprechende Betriebssystem ausführt und folglich die Bedenken der Arbeitsstationen entgegennimmt und eine entsprechende Antwort liefert.
Betriebssystem
Es ist das Basissystem, das den gemeinsamen Betrieb aller elementaren Prozesse und Programme ermöglicht, die in der Netzwerkausrüstung installiert sind.
Darüber hinaus ermöglicht das Betriebssystem Benutzern den Zugriff auf und die effektive Interaktion mit allen Computern, aus denen das Netzwerk besteht.
Das Betriebssystem bildet eine benutzerfreundliche Oberfläche auf Makroebene. Das heißt, es ermöglicht die Abstimmung aller in den einzelnen Geräten installierten Programme.
Auf diese Weise stört kein Programm den Betrieb des anderen und jedes Tool ermöglicht die Maximierung der Nutzung der im Netzwerk verbundenen Ressourcen.
Anwendungen
In diesem Abschnitt werden alle Programme und Tools beschrieben, mit denen der Benutzer das Gerät direkt verwenden kann. Zum Beispiel: Office-Tools, Datenbanken, Spiele usw.
Netzwerkprotokoll
Das Netzwerkprotokoll legt die Regeln fest, die den Austausch und die Verarbeitung von Daten über das Computernetzwerk regeln. Das heißt, es werden die Betriebsrichtlinien des Netzwerks festgelegt.
Dieses Element enthält wichtige Informationen für den physischen Anschluss des Geräts sowie die Maßnahmen, die vor dem Eindringen eines nicht identifizierten Benutzers oder der Beschädigung von Daten ergriffen werden müssen.
Arten von Computernetzwerken
Computernetzwerke weisen eine unterschiedliche Klassifizierung auf, die auf ihrer Verwendung, ihrem Besitz oder ihrer Dienstabdeckung basiert. In jedem Fall werden die verschiedenen zugehörigen Typisierungen angezeigt.
Entsprechend seiner Verwendung
Geteilte Netzwerke
Hierbei handelt es sich um Netzwerke, in denen eine große Anzahl von Arbeitsstationen miteinander verbunden sind. Dies ist beispielsweise bei Netzwerken der Fall, die in Handelsbüros installiert sind und Hunderten von Benutzern den gleichzeitigen Zugriff auf gemeinsame Speicherordner ermöglichen.
Exklusive Netzwerke
Diese Art von Netzwerken ist ausschließlich für zwei oder drei Online-Benutzer vorgesehen. Die Einschränkung kann auf die Aufbewahrung vertraulicher Informationen oder eine begrenzte Netzwerkgeschwindigkeit zurückzuführen sein.
Entsprechend Ihrer Immobilie
Private Netzwerke
Hierbei handelt es sich um Netzwerke, die von großen Unternehmen, mittelständischen Unternehmen, kleinen Unternehmen und sogar Einzelpersonen installiert werden und auf die nur von Endgeräten identifizierter Benutzer zugegriffen werden kann.
Beispielsweise hätte ein Gastbenutzer keinen Zugriff auf die Informationen, die auf dem von ihm verwendeten Personalcomputer gespeichert sind, und auch nicht auf die gemeinsamen Netzwerkfunktionen.
Öffentliche Netzwerke
Im Gegensatz zu privaten Netzwerken ermöglicht diese Art von Netzwerk den Zugriff auf alle Personen, die Geräte benötigen, die mit dem Computernetzwerk verbunden sind, ohne Einschränkungen jeglicher Art.
Nach dem Zugang
Verkabelt
Der Sender und der Empfänger des Computernetzwerks sind physisch miteinander verbunden. Dies impliziert eine Beschränkung hinsichtlich der Abstände, die das sendende Gerät von den jeweiligen Empfängern trennen.
Dies ist durch die Verlegung einer Kupferleitung und die Zusammenschaltung der Geräte über die dafür vorgesehenen Anschlussöffnungen möglich.
Wireless
Der Sender und die Arbeitsstationen sind nicht physisch verbunden. Das heißt, die Datenübertragung erfolgt ohne Verkabelung.
In diesem Fall gibt es anstelle von Kabeln und Verbindungsanschlüssen drahtlose Zugangspunkte, die auf Englisch als WAP ( Wireless Access Point ) bezeichnet werden.
WAPs ermöglichen die Verbindung von Geräten mithilfe von elektromagnetischen Wellen, die über die Luft gesendet werden und dank drahtloser Netzwerkkarten empfangen werden können.
Kombinierte Netzwerke
Es kann der Fall eintreten, dass ein Computernetzwerk eine Mischung der beiden vorherigen Mechanismen darstellt. Das heißt, dass das Netzwerk gleichzeitig physische und drahtlose Verbindungen hat.
Abhängig von Ihrem geografischen Standort und der Serviceabdeckung
Personal Area Networks (PAN)
Sie sind Netzwerke mit kleinerem Umfang und werden im Wesentlichen zum Verbinden von elektronischen Geräten für den persönlichen Gebrauch verwendet, wie z. B. PCs, Laptops, Tablets, Mobiltelefone, Drucker usw.
Dies geschieht, um die Nutzung aller miteinander verbundenen Ressourcen zu maximieren und Daten schnell und sicher zwischen ihnen auszutauschen.
Die Datenübertragung erfolgt über Kupferkabel, Firewire- Ports oder USB. Es ist auch üblich, drahtlose Verbindungen über Infrarot-, Bluetooth- oder Wi-Fi-Netzwerke herzustellen.
Die Reichweite ist auf nur 10 Meter begrenzt. Darüber hinaus arbeitet es mit einer Geschwindigkeit zwischen 10 Byte pro Sekunde (bps) und 100 Megabyte pro Sekunde (Mbps).
Lokale Netzwerke (LAN)
Es handelt sich um Netzwerke mit einem begrenzten Umfang, der von der Nähe der Geräte abhängt. Sie können Aktionsradios mit einer Reichweite von bis zu 20 Kilometern haben, abhängig von der Komplexität des Netzwerks.
Sie werden in der Regel für private oder geschäftliche Zwecke verwendet. LAN-Netzwerke werden in Gebäuden oder ganzen Komplexen eingesetzt, um alle dort vorhandenen Arbeitsplätze miteinander zu verbinden.
Möglich wird dies durch die strategisch verteilten Anschlusspunkte (Nodes) in der gesamten Infrastruktur.
Die Datenübertragung erfolgt elektronisch über Glasfaser- oder Kupferkabel. LAN-Netzwerke arbeiten normalerweise mit einer Geschwindigkeit zwischen 100 und 1000 Megabyte pro Sekunde (Mbit / s).
Metropolitan Area Networks (MAN)
Die MAN-Netze bestehen aus einer Reihe von LAN-Netzen, die eine erheblich größere Flächenausdehnung ermöglichen.
Sie sind für Industriekomplexe, sehr große Bildungseinrichtungen, Städte oder sogar Städte konzipiert. Zum Beispiel nutzen Kommunen sie, um in großen öffentlichen Räumen kostenloses WLAN-Signal anzubieten.
Es kann eine Entfernung zwischen 10 und 50 Kilometern zurücklegen und arbeitet mit einer Geschwindigkeit zwischen 10 Mbit / s und 10 Gbit / s (Gigabyte). Im letzteren Fall ist dies der Fall, wenn die Datenübertragung mit Lichtwellenleiter erfolgt.
Die drahtlose Version von Metropolitan Area Networks (WMAN, Abkürzung für Wireless Metropolitan Area Network ) kann eine Reichweite von bis zu 48 Kilometern erreichen.
WAN (Wide Area Networks)
Die WAN-Netze enthalten eine Vielzahl miteinander verbundener LAN- und MAN-Netze. Das Vorstehende ermöglicht es, noch umfassendere Gebiete abzudecken, die ganze Länder und Regionen abdecken können.
Die Knoten eines WAN-Netzwerks können durch Entfernungen zwischen 100 und 1000 Kilometern voneinander getrennt sein.
In diesem Fall erfolgt die Datenübertragung über Satellit oder über Funksignale. Die Betriebsgeschwindigkeit reicht von 1 Megabyte bis 1 Gigabyte und es handelt sich um äußerst robuste Netzwerke.
Globale Netzwerke (GAN)
GAN-Netzwerke ermöglichen die Kommunikation zwischen Arbeitsstationen an jedem Ort der Welt. Ein Beispiel hierfür ist das Global Positioning System, das im Englischen unter dem Akronym GPS bekannt ist.
Diese Art von Netzwerk umfasst die Verbindung mehrerer WAN-Netzwerke über eine Glasfaserstruktur, die wiederum durch internationale U-Boot-Kabel oder durch Satellitenübertragung gruppiert ist.
Die geografische Abdeckung von GAN-Netzen unterliegt daher keinen Einschränkungen. Arbeitet mit einer Übertragungsgeschwindigkeit zwischen 1, 5 Mbit / s und 100 Gbit / s.
Je nach Art der Verbindung
Sternkonfiguration
Die Arbeitsstationen sind mit der ausstellenden Entität so verbunden, als wäre es ein Sternchen. Das heißt, der zentrale Server befindet sich in der Mitte und der Rest des Teams befindet sich um ihn herum.
Ringkonfiguration
Alle Clients des Systems sind Seite an Seite miteinander verbunden und bilden einen Kreis.
Mesh-Konfiguration
Alle Geräte sind mit Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu den übrigen Empfängern im Netzwerk angeordnet. Das heißt, sie können in Reihe oder parallel mit den übrigen miteinander verbundenen Elementen kommunizieren.
