Urządzenia elektroniczne, składające się na sieć komputerową, możemy podzielić na dwie grupy. Są to:

• urządzenia sieciowe – zaliczamy do nich te elementy, które pozwalają na przesyłanie danych przez sieć komputerową (przełączniki, rutery, itp.),

• urządzenia końcowe – wszystkie urządzenia, które komunikują się z urządzeniami sieciowymi, czyli korzystają z sieci lub udostępniają jej usługi innym urządzeniom końcowym; do tej grupy należą komputery spełniające role klientów, serwery, konsole do gier, smartfony, inteligentne telewizory, drukarki itp.

Karty sieciowe

Karta sieciowa (ang. Network Interface Card – NIC) jest elementem urządzenia sieciowego lub końcowego, który pozwala podłączyć je do sieci komputerowej. W przypadku komputerów ma ona postać karty rozszerzeń umieszczanej w odpowiednim złączu na płycie głównej lub jest układem elektronicznym montowanym na stałe na płycie głównej.

Ze względu na rodzaj medium transmisyjnego karty sieciowe możemy podzielić na dwie grupy:

RMFafzAuZQqHu1

Fotografia przedstawia kartę sieciową podłączaną do płyty głównej komputera, widoczne są dwa porty ethernet.

• karty przewodowe – stosowane zazwyczaj w komputerach stacjonarnych; podłączenie do sieci realizowane jest przez przewód typu skrętka lub światłowód; jeżeli karta sieciowa jest zgodna ze standardem Gigabit Ethernet, do połączenia wykorzystuje się przewód typu skrętka oraz wtyki RJ45;

• karty bezprzewodowe – stosowane zazwyczaj w komputerach przenośnych, telewizorach, konsolach do gier oraz w smartfonach; dane są przesyłane za pośrednictwem fal radiowych z wykorzystaniem jednego ze standardów Wi‑Fi; karty bezprzewodowej mogą być montowane na stałe w urządzeniu lub podłączane do niego przez port USB.

Każda karta sieciowa zgodna ze standardem Ethernet, ma unikatowy identyfikator – tzw. adres MAC. Nazywany on jest również adresem fizycznym urządzenia. Identyfikator taki jest nadawany przez producenta karty. Dzięki adresom MAC podłączone do sieci urządzenia da się rozróżnić (identyfikator spełnia tę samą funkcję, co numer telefonu albo numer PESEL).

Przełączniki sieciowe

Przełącznik (ang. switch) jest podstawowym urządzeniem wykorzystywanym zazwyczaj w lokalnych sieciach komputerowych. Przełącznik sieciowy odpowiada za realizację wielu zadań, wśród których najważniejszym jest łączenie komputerów oraz innych urządzeń końcowych w sieci LAN. Chcąc uruchomić sieć składającą się z kilku lub kilkunastu komputerów, musimy wykorzystać przełącznik sieciowy.

R4f502RUPO3Ji

Ilustracja przedstawia switch, zawiera on dużą ilość portów ethernet, jak i led informujących o stanie połączenia.

Urządzenia końcowe wchodzące w skład sieci LAN podłącza się do przełącznika za pośrednictwem portów. W sieciach zbudowanych z wykorzystaniem skrętki porty mają najczęściej postać złączy typu 8P8C. Switch wykorzystuje adresy MAC podłączonych kart sieciowych do przesyłania danych pomiędzy odpowiednimi urządzeniami.

Dobierając przełącznik, należy wziąć pod uwagę medium transmisyjne wykorzystywane w sieci. Jeśli posługujemy się przewodem typu skrętka, należy kupić switch przystosowany właśnie do połączenia tego typu (takich modeli jest w sprzedaży najwięcej). Gdy transmisja danych odbywa się natomiast z wykorzystaniem światłowodu, trzeba nabyć przełącznik przystosowany do obsługi takiego właśnie medium. Należy wówczas liczyć się ze zwiększonymi kosztami budowy sieci – zarówno karty sieciowe, jak i przełączniki współpracujące ze światłowodami są zdecydowanie droższe niż modele przystosowane do połączenia przewodami miedzianymi.

Punkty dostępowe

R11n6VBeGMfRS1

Fotografia ukazuje punkt dostępu firmy cisco.

Punkt dostępowy (ang. access point), podobnie jak przełącznik sieciowy, pozwala urządzeniom końcowym łączyć się z siecią lokalną.

Różnica między switchem a punktem dostępowym sprowadza się do wykorzystywanego medium transmisyjnego. Urządzenia końcowe komunikują się z access pointem za pośrednictwem fal radiowych.

Po zainstalowaniu punktu dostępowego w sieci lokalnej będziemy mogli podłączyć do niej urządzenia końcowe, korzystając z technologii Wi‑Fi.

Rutery

Ruter (ang. router) jest urządzeniem sieciowym realizującym wiele zadań. Dwiema najważniejszymi funkcjami są:

• łączenie ze sobą różnych sieci komputerowych,

• wybór trasy przesyłania pakietów danych.

RYsdMvutMXB7C1

Ilustracja przedstawia sieć stworzoną z komputerów podłączonych do punktów LAN, które następnie łączą się z ruterami te połączone są ze sobą.

Rutery przekazują pakiety pomiędzy sieciami na podstawie adresów IP (logicznych adresów urządzeń pracujących w sieci komputerowej) pomiędzy różnymi sieciami komputerowymi. Jeśli chcemy połączyć ze sobą dwie lokalne sieci komputerowe (lub większą ich liczbę), używamy właśnie rutera. Umożliwia on przesyłanie danych pomiędzy urządzeniami końcowymi, które wchodzą w skład różnych struktur LAN.

Z ruterów korzystamy również w domu: za pośrednictwem tego urządzenia łączymy własną sieć LAN z internetem.

R1OizyRILNxBJ

Ilustracja przedstawia kilka urządzeń mogących łączyć się z ruterem: smartfon, smarttv, komputery stacjonarne jak i laptopy.

Rutery tworzą również szkielet sieci rozległych w szczególności sieci internet. Każdy ruter przechowuje w pamięci tablicę rutingu, w której zapisane są adresy innych sieci (drogi łączące własną sieć z pozostałymi sieciami). Na podstawie tych danych ruter podejmuje decyzję o wyborze trasy przekazywania pakietów z sieci źródłowej do docelowej.

RpX9blN5ybNhz

Ilustracja przedstawia wybieranie trasy poprzez różne urządzenia tworzące internet. Połączenie tworzone jest pomiędzy dwoma komputerami.

Routery dla sieci domowych

Routery z których korzystamy w domu są równocześnie routerem, przełącznikiem sieciowym i punktem dostępowym (a niekiedy także modemem). Zazwyczaj urządzenia tego typu nazywane są ruterami Wi‑Fi, ponieważ realizują kilka zadań, jednak przede wszystkim pozwalają na połączenie sieci lokalnej z internetem.

R1R7QhzhnZHCo

Ilustracja przedstawia ruter z dwoma antenami i ledami.

Zapory ogniowe

Zapora ogniowa (ang. firewall) jest elementem chroniącym sieć komputerową przed atakami. Zapora potrafi blokować dane przesyłane do sieci z zewnątrz (np. z internetu) i dzięki temu może zapobiegać atakom hakerskim. Firewall jest również w stanie blokować ruch wychodzący z sieci do internetu – w ten sposób można np. uniemożliwić odwiedzanie wybranych stron internetowych. Zapory ogniowe mają postać osobnych urządzeń lub są elementem oprogramowania instalowanego na ruterze lub serwerze.

Modemy

Modem (ang. modem) jest urządzeniem przekształcającym sygnały cyfrowesygnał cyfrowysygnały cyfrowe do postaci analogowejsygnał analogowyanalogowej i odwrotnie. Pozwala to przesyłać dane przetwarzane przez komputer lub inne urządzenie cyfrowe za pośrednictwem analogowych linii telefonii stacjonarnej.

RPpAMD1b8X97z1

Ilustracja przedstawia modem usb.

Jeśli operator u którego kupiliśmy usługę dostępu do internetu, dysponuje infrastrukturą sieciowąinfrastruktura sieciowainfrastrukturą sieciową opartą na łączach analogowych, będziemy musieli użyć modemu, aby wymieniać dane z globalną siecią. Gdy podpisujemy umowę z operatorem, zazwyczaj otrzymujemy modem – jest on nam wypożyczany lub sprzedawany.

Modem jest potrzebny także wtedy, gdy łączymy się z internetem za pośrednictwem sieci telefonii komórkowej (4G lub 5G). Urządzenie tego typu jest zazwyczaj wyposażone w interfejs USB, a zatem może zostać podłączone bezpośrednio do komputera lub rutera, odsługującego modemy telefonii komórkowej.

Modemy są urządzeniami samodzielnymi lub elementem bardziej złożonych urządzeń sieciowych.

Adaptery PowerLine

Adapter PowerLine to urządzenie, które pozwala przysłać dane między komputerami lub innymi urządzeniami końcowymi za pośrednictwem instalacji elektrycznej. Aby taki system działał, potrzebne są przynajmniej dwa adaptery. Jeden z nich podłącza się do gniazdka sieci elektrycznej i do rutera łączącego sieć lokalną z internetem (adapter komunikuje się z ruterem przez przewód typu skrętka).

RIKZGDSXPwsaJ1

Ilustracja przedstawia adapter sieciowy. Widoczne jest gniazdo kontaktu jak i gniazdo ethernet u dołu.

Drugi adapter podłącza się do gniazdka elektrycznego w pobliżu komputera, który również łączy się z adapterem za pomocą skrętki.

Opisany system doskonale sprawdza się w większych budynkach, np. w domach jednorodzinnych, jeżeli nie chcemy korzystać z sieci Wi‑Fi albo układać przewodów sieciowych. Warto wspomnieć, że do takiej sieci podłączyć można maksymalnie 16 urządzeń, a sama sieć będzie działała tylko na tzw. jednej fazie.

Wzmacniacze

Wzmacniacz (ang. repeater) służy do zwiększania zasięgu sieci Wi‑Fi w budynku. Urządzenie takie podłącza się zazwyczaj bezpośrednio do gniazdka elektrycznego. Repeater komunikuje się bezprzewodowo z działającym w sieci lokalnej ruterem Wi‑Fi i przekazuje dalej jego sygnał. W ten sposób zwiększamy zasięg sieci – sam wzmacniacz pełni rolę punktu dostępowego dla urządzeń końcowych.

Domowe sieci MESH

Domowa sieć MESH jest złożona z urządzeń tworzących bezprzewodową „siatkę” połączeń. Całość przypomina ruter Wi‑Fi współpracujący ze wzmacniaczem – zadaniem poszczególnych elementów jest dostarczenie silnego, stabilnego sygnału radiowego na całym obsługiwanym obszarze. Sieć typu MESH jest jednak dużą strukturą, w skład której wchodzą co najmniej dwa nadajniki oraz oprogramowanie. System taki jest wykorzystywany głównie w przypadku, gdy radiowa sieć lokalna ma objąć zasięgiem duży obszar (np. dom jednorodzinny albo mieszkanie o powierzchni rzędu 100 metrów kwadratowych lub większe).

Symbole graficzne wybranych urządzeń

R1OFeEACqSiCk

Ilustracja zawiera tabelę łączącą nazwy urządzeń sieciowych z ich symbolami graficznymi. Przełącznik zobrazowany jest poprzez prostopadłościenne pudełko z 4 strzałkami na górnej śniance, 1 para wskazuje na prawo druga zaś na lewo. Ruter przedstawiony jest jako dysk, którego górna ścianka posiada 4 strzałki ułożone na przeciwlegle wewnętrznie jak i zewnętrznie. Zapora ogniowa przedstawiona jest obrazkiem muru ceglanego. Punkt dostępowy przedstawiony jest jako prostopadłościan z dwoma falami sinusoidalnymi narysowanymi na przedniej ściance, ołożone są one w interferencji destrukcyjnej. Ruter WiFi przedstawiony jest tak samo jak zwykły Ruter, natomiast posiada dodatkowo 2 anteny z tyłu dysku.

Słownik