computer networking tutorial
Computernetværk: Den ultimative guide til grundlæggende computernetværk og netværksbegreber
Computere og Internettet har ændret denne verden og vores livsstil meget markant i løbet af de sidste par årtier.
For et par årtier siden, da vi ønskede at foretage en langdistanceopkald til nogen, så måtte vi gennemgå en række kedelige procedurer for at få det til at ske.
I mellemtiden ville det være meget dyrt både med hensyn til tid såvel som penge. Ting har dog ændret sig over en periode, da avancerede teknologier er blevet introduceret nu. I dag er vi bare nødt til at røre ved en lille knap og inden for en brøkdel af et sekund kan vi foretage et opkald, sende en tekst- eller videobesked, meget let ved hjælp af smartphones, internet og computere.
Den største faktor, der ligger bag denne avancerede teknologi, er ingen ringere end computernetværk. Det er et sæt noder forbundet med et medielink. En node kan være en hvilken som helst enhed, såsom et modem, en printer eller en computer, der skal have mulighed for at sende eller modtage data genereret af de andre noder over netværket.
Liste over selvstudier i computernetværksserier:
Nedenfor er listen over alle netværksstudier i denne serie til din reference.
Lad os starte med den første tutorial i denne serie.
Hvad du lærer:
- Introduktion til computernetværk
Introduktion til computernetværk
Computernetværk er dybest set et digitalt telekommunikationsnetværk, der tillader knudepunkterne at allokere ressourcer. Et computernetværk skal være et sæt på to eller flere end to computere, printere og noder, der sender eller modtager data via kabelforbundne medier som kobberkabel eller optisk kabel eller trådløse medier som WiFi.
Det bedsteEksempelaf et computernetværk er Internettet.
Et computernetværk betyder ikke et system, der har en enkelt styreenhed forbundet med de andre systemer, der opfører sig som dets slaver.
Desuden skal den kunne opfylde visse kriterier som nævnt nedenfor:
- Ydeevne
- Pålidelighed
- Sikkerhed
Lad os diskutere disse tre detaljeret.
# 1) Ydeevne:
Netværksydelsen kan beregnes ved at måle transittiden og responstiden, der er defineret som følger:
- Transittid: Det er den tid, det tager af data at rejse fra et kildepunkt til et andet destinationspunkt.
- Responstid: Det er den tid, der er forløbet mellem forespørgslen og svaret.
# 2) Pålidelighed:
Pålidelighed kontrolleres ved at måle netværksfejl. Jo højere antallet af fejl, desto mindre er pålideligheden.
# 3) Sikkerhed:
Sikkerhed defineres som, hvordan vores data beskyttes mod uønskede brugere.
Når data flyder i et netværk, går det gennem forskellige netværkslag. Derfor kan data lækkes af uønskede brugere, hvis de spores. Datasikkerhed er således den mest afgørende del af computernetværk.
Et godt netværk er det, der er meget sikret, effektivt og let tilgængeligt, så man nemt kan dele data på det samme netværk uden smuthuller.
Grundlæggende kommunikationsmodel
Komponenter i datakommunikation:
- Besked: Det er den information, der skal leveres.
- Sender: Afsender er den person, der sender beskeden.
- Modtager: Modtager er den person, som meddelelsen sendes til.
- Medium: Det er mediet, gennem hvilket meddelelsen sendes. For eksempel , Et modem.
- Protokol: Dette er et sæt regler, der styrer datakommunikationen.
Andre aspekter af computernetværk:
Det understøtter alle typer data og meddelelser, som kan være i form af tale, video eller tekst.
Det er meget hurtigt og tager kun en brøkdel af sekundet for kommunikation af data. Det er et yderst sikret kommunikationsmedium, meget tilbageholdende med omkostninger og fremragende effektiv og dermed også let at få adgang til.
Behov for computernetværk
Nedenfor er de forskellige behov:
- Kommunikation mellem en pc til en anden pc.
- Udveksling af data mellem forskellige brugere på den samme platform.
- Udveksling af dyr software og database.
- Deling af information over VAN .
- Bruges til deling af hardwareenheder samt software såsom printere, modemer, hubs osv.
Anvendelse af computernetværk
Lad os se på nogle eksempler på computernetværk både i vores daglige liv og til forretningsformål, og vi vil også se, hvordan det vil bringe revolution inden for disse områder.
# 1) Ressourcedeling : det eneste mål er at gøre alt software- og hardwareudstyr, især printere og switche tilgængelige for alle på netværket uanset afsenderens eller modtagerens fysiske placering.
# 2) Server-klientmodel : Forestil dig en model, hvor et firmas data er gemt på en smart computer, der er stærkt sikret med firewalls og er placeret på virksomhedens kontor. Nu skal en medarbejder i firmaet få adgang til data eksternt med sit enkle skrivebord.
I denne model er medarbejderens skrivebord klienten, og computeren på kontoret vil være serveren.
# 3) Kommunikationsmedium : Et computernetværk giver et stærkt setup af kommunikationsmedium blandt de ansatte på et kontor.
Næsten alle virksomheder (der har to eller flere computere) vil bruge en e-mail (elektronisk post) funktionalitet, som alle medarbejdere generelt vil bruge til en god handel med daglig kommunikation.
# 4) E-handel: I dag er shopping online ved at sidde hjemme i vores hjem på trend.
At drive forretning med forbrugerne over internettet er meget praktisk, og det sparer også tid. Flyselskaber, boghandlere, online shopping, hotelbooking, online handel og musikleverandører føler, at kunderne kan lide den lette shopping fra hjemmet.
De mest populære former for e-handel er anført i nedenstående figur:
Tag & fuldt navn | Eksempel |
---|---|
B-2-C Forretning til forbruger | Bestilling af mobiltelefon online |
B-2-B Business to Business | Cykelfabrikant bestiller dæk fra leverandører |
C-2-C forbruger til forbruger | Brugt handel / auktion online |
G-2-C regering til forbruger | Regering, der giver e-arkivering af selvangivelse |
P-2-P peer to peer | Objekt- / fildeling |
Typer af netværkstopologier
De forskellige typer netværkstopologier forklares nedenfor med billedlig gengivelse for din nemme forståelse.
# 1) BUS-topologi:
I denne topologi er hver netværksenhed tilsluttet et enkelt kabel, og den transmitterer kun data i en retning.
Fordele:
- Omkostningseffektiv
- Kan bruges i små netværk.
- Det er let at forstå.
- Meget mindre kabel kræves sammenlignet med de andre topologier.
Ulemper:
- Hvis kablet bliver defekt, vil hele netværket mislykkes.
- Langsom i drift.
- Kablet har en begrænset længde.
# 2) RING-topologi:
I denne topologi er hver computer tilsluttet en anden computer i form af en ring med den sidste computer tilsluttet den første.
Hver enhed har to naboer. Datastrømmen i denne topologi er ensrettet, men kan gøres tovejs ved anvendelse af den dobbelte forbindelse mellem hver knude, der kaldes en dobbelt ringtopologi.
hvad er den bedste gratis mp3 downloader til android
I en dobbelt ringtopologi fungerer to ringe i hoved- og beskyttelseslinket, så hvis et link fejler, flyder dataene gennem det andet link og holder netværket i live og giver dermed selvhelende arkitektur.
Fordele:
- Let at installere og udvide.
- Kan let bruges til transmission af enorme trafikdata.
Ulemper:
- Fejl i en node vil påvirke hele netværket.
- Fejlfinding er vanskelig i en ringtopologi.
# 3) STAR-topologi:
I denne type topologi er alle knudepunkter forbundet til en enkelt netværksenhed via et kabel.
Netværksenheden kan være en hub, switch eller router, som vil være en central knude, og alle de andre knudepunkter vil være forbundet med denne centrale knude. Hver knude har sin egen dedikerede forbindelse til den centrale knude. Den centrale knude kan opføre sig som en repeater og kan bruges med OFC, snoet ledningskabel osv.
Fordele:
- Opgradering af en central knude kan gøres let.
- Hvis en node fejler, påvirker den ikke hele netværket, og netværket kører problemfrit.
- Fejlfinding af fejl er let.
- Enkel at betjene.
Ulemper:
- Høj omkostning.
- Hvis den centrale knude bliver defekt, bliver hele netværket afbrudt, da alle noder er afhængige af den centrale.
- Netværkets ydeevne er baseret på ydeevnen og kapaciteten i den centrale knude.
# 4) MESH Topologi:
Hver knude er forbundet til en anden med en punkt-til-punkt-topologi, og hver knude er forbundet til hinanden.
Der er to teknikker til at overføre data over Mesh Topology. Den ene dirigerer og den anden oversvømmer. I routingsteknikken følger noderne en routinglogik i henhold til det netværk, der kræves for at dirigere dataene fra kilden til destinationen ved hjælp af den korteste sti.
I oversvømmelsesteknikken transmitteres de samme data til alle knudepunkter i netværket, hvorfor der ikke kræves nogen rutelogik. Netværket er robust i tilfælde af oversvømmelse, og det er svært at miste data, men det fører til uønsket belastning over netværket.
Fordele :
- Det er robust.
- Fejl kan let opdages.
- Meget sikker
Ulemper :
- Meget dyrt.
- Installation og konfiguration er hård.
# 5) TRÆ Topologi:
Den har en rodknude, og alle underknudepunkter er forbundet til rodknudepunktet i form af træet og derved dannes et hierarki. Normalt har den tre niveauer af hierarki, og den kan udvides i henhold til behovet for netværket.
Fordele :
- Fejlregistrering er let.
- Kan udvide netværket, når det er nødvendigt i henhold til kravet.
- Let vedligeholdelse.
Ulemper :
- Høj omkostning.
- Når det bruges til WAN, er det svært at vedligeholde.
Transmissionstilstande i computernetværk
Det er metoden til transmission af data mellem to noder forbundet via et netværk.
Der er tre typer transmissionstilstande, som forklares nedenfor:
# 1) Simplex-tilstand:
I denne type tilstand kan data kun sendes i en retning. Derfor er kommunikationstilstanden envejs. Her kan vi bare sende data, og vi kan ikke forvente at modtage noget svar på det.
bedste driveropdaterer til Windows 10
Eksempel : Højttalere, CPU, skærm, tv-udsendelse osv.
# 2) Halv-dupleks tilstand:
Half-duplex-tilstand betyder, at data kan transmitteres i begge retninger på en enkelt bærefrekvens, men ikke på samme tid.
Eksempel : Walkie-talkie - I dette kan beskeden sendes i begge retninger, men kun en ad gangen.
# 3) Fuld-dupleks tilstand:
Fuld dupleks betyder, at dataene kan sendes i begge retninger samtidigt.
Eksempel : Telefon - hvor både brugerne kan tale og lytte på samme tid.
Transmissionsmedier i computernetværk
Transmissionsmedier er mediet, hvorigennem vi udveksler data i form af tale / besked / video mellem kilden og destinationspunktet.
Det første lag af OSI-laget, dvs. det fysiske lag, spiller en vigtig rolle ved at give transmissionsmediet til at sende data fra afsenderen til modtageren eller udveksle data fra et punkt til et andet. Vi vil yderligere studere dette detaljeret om det.
Afhængigt af faktorer som typen af netværk, omkostninger og nem installation, miljøforhold, forretningens behov og afstanden mellem afsender og modtager, beslutter vi, hvilket transmissionsmedium der er egnet til udveksling af data.
Typer af transmissionsmedier:
# 1) Koaksialkabel:
Koaksialkabel er grundlæggende to ledere, der er parallelle med hinanden. Kobber bruges hovedsageligt i koaksialkablet som en central leder, og det kan være i form af fast ledning. Det er omgivet af en PVC-installation, hvor et skjold har en ydre metalindpakning.
Den ydre del bruges som et skjold mod støj og også som en leder, der fuldender hele kredsløbet. Den yderste del er et plastikdæksel, der bruges til at beskytte det samlede kabel.
Det blev brugt i de analoge kommunikationssystemer, hvor et enkelt kabelnetværk kan bære 10K stemmesignaler. Kabel-tv-netudbydere bruger også i vid udstrækning koaksialkablet i hele tv-netværket.
# 2) Kabel med snoet par:
Det er det mest populære kablede transmissionsmedium og bruges meget bredt. Det er billigt og er lettere at installere end koaksialkabler.
Den består af to ledere (der bruges ofte kobber), der hver har deres egen plastisolering og snoet med hinanden. Den ene er jordforbundet, og den anden bruges til at bære signaler fra afsenderen til modtageren. Separate par bruges til afsendelse og modtagelse.
Der er to typer snoet par kabler, dvs. uskærmet snoet par og afskærmet snoet par kabel. I telekommunikationssystemerne anvendes RJ 45-stikkabel, der er en kombination af 4 par kabler, i vid udstrækning.
Det bruges i LAN-kommunikation og telefonlinjeforbindelser, da det har en høj båndbreddekapacitet og giver forbindelser med høj data- og stemmefrekvens.
# 3) Fiberoptisk kabel:
TIL fiberoptisk kabel består af en kerne omgivet af et gennemsigtigt beklædningsmateriale med et mindre refleksionsindeks. Det bruger lysets egenskaber til signaler til at rejse mellem dem. Således holdes lys i kernen ved hjælp af metoden til total intern refleksion, som får fiberen til at fungere som en bølgeleder.
I fiber med flere tilstande er der flere formeringsveje, og fibrene plejede at have bredere kernediametre. Denne type fiber bruges mest i løsninger inden for bygningen.
Mens fibre i single mode er en enkelt formeringsbane, og den anvendte kernediameter er forholdsvis mindre. Denne type fiber anvendes i brednetværk.
En optisk fiber er en fleksibel og gennemsigtig fiber, der består af silicaglas eller plast. Optiske fibre transmitterer signaler i form af lys mellem de to ender af fiberen, hvorfor de tillader transmission over længere afstande og med en højere båndbredde end de koaksiale og snoede par kabler eller elektriske kabler.
Fibre bruges i stedet for metaltråde i dette, derfor vil signalet bevæge sig med meget mindre tab af signaler fra afsenderen til modtageren og også immun over for elektromagnetisk interferens. Dermed er dens effektivitet og pålidelighed meget høj, og den er også meget let i vægt.
På grund af ovennævnte egenskaber ved fiberoptiske kabler foretrækkes disse for det meste over elektriske ledninger til kommunikation over lang afstand. Den eneste ulempe ved OFC er dens høje installationsomkostninger, og vedligeholdelsen er også meget vanskelig.
Trådløs kommunikationsmedie
Indtil videre har vi studeret de kablede kommunikationsmetoder, hvor vi har brugt ledere eller guidede medier til kommunikation til at bære signaler fra kilden til destinationen, og vi har brugt glas eller kobbertråd som et fysisk medie til kommunikationsformål.
Mediet, der transporterer de elektromagnetiske signaler uden at bruge noget fysisk medium, kaldes et trådløst kommunikationsmedie eller ikke-styret transmissionsmedie. Signalerne udsendes gennem luften og er tilgængelige for alle, der har kapacitet til at modtage det.
Frekvensen, der bruges til trådløs kommunikation, er fra 3KHz til 900THz.
Vi kan kategorisere trådløs kommunikation på 3 måder som nævnt nedenfor:
# 1) Radiobølger:
Signalerne, der har sendefrekvens fra 3KHz til 1 GHz, kaldes radiobølger.
Disse er retningsbestemte, som når en antenne transmitterer signalerne, sender den den i alle retninger, hvilket betyder, at sende- og modtageantenner ikke behøver at være justeret med hinanden. Hvis man sender radiobølgesignalerne, kan enhver antenne med de modtagende egenskaber modtage den.
Dens ulempe er, at da signalerne transmitteres gennem radiobølger, kan den opfanges af enhver, og derfor er den ikke egnet til at sende klassificerede vigtige data, men kan bruges til det formål, hvor der kun er en sender og mange modtagere.
Eksempel: Det bruges i AM, FM-radio, tv og personsøgning.
# 2) Mikrobølger:
Signalerne, der har sendefrekvens fra 1 GHz til 300 GHz, kaldes mikrobølger.
Disse er ensrettet bølger, hvilket betyder, at når signalet transmitteres mellem afsender og modtagerantenne, skal begge være justeret. Mikrobølger har færre interferensproblemer end radiobølgekommunikationen, da både sender- og modtagerantenne er justeret i hinanden i begge ender.
Mikrobølgespredning er synsfeltet for kommunikation, og tårnene med monterede antenner skal være i direkte synsfelt, derfor skal tårnhøjden være meget høj for korrekt kommunikation. To typer antenner bruges til mikrobølgekommunikation, dvs. Parabolskål og Horn .
Mikrobølger er nyttige i et til et kommunikationssystem på grund af dets ensrettede egenskaber. Således er det meget udbredt i satellit- og trådløs LAN-kommunikation.
Det kan også bruges til langdistancekommunikation, da mikrobølger kan bære 1000 stemmedata med det samme tidsinterval.
Der er to typer mikrobølgekommunikation:
- Terrestrisk mikrobølgeovn
- Satellit mikrobølgeovn
Den eneste ulempe ved mikrobølgeovnen er, at den er meget dyr.
# 3) Infrarøde bølger:
Signalerne, der har sendefrekvens fra 300 GHz til 400 THz kaldes infrarøde bølger.
Det kan bruges til kortdistancekommunikation, da infrarød med høje frekvenser ikke kan trænge ind i lokalerne og således forhindrer interferens mellem en enhed til en anden.
Eksempel : Brug af infrarød fjernbetjening af naboerne.
Konklusion
Gennem denne vejledning har vi studeret de grundlæggende byggesten i computernetværk og dets betydning i nutidens digitale verden.
De forskellige typer medier, topologi og transmissionstilstande, der anvendes til at forbinde de forskellige typer noder i netværket, er også blevet forklaret her. Vi har også set, hvordan computernetværk bruges til intra-building netværk, inter-city netværk og world wide web dvs. internet.
Anbefalet læsning
- 7 lag af OSI-modellen (En komplet guide)
- TCP / IP-model med forskellige lag
- En komplet guide til firewall: Sådan oprettes et sikkert netværkssystem
- Alt om routere: Typer routere, routingtabel og IP-routing
- Alt om Layer 2 og Layer 3 switche i netværkssystem
- Vejledning til subnetmaske (subnetting) og IP-subnetberegner
- LAN Vs WAN Vs MAN: Præcis forskel mellem typer netværk
- Hvad er Wide Area Network (WAN): Eksempler på live WAN-netværk