Računalniška omrežja so v številnih oblikah: domača omrežja, poslovna omrežja in internet so trije pogosti primeri. Naprave lahko uporabljajo katerega koli od več načinov za povezovanje s temi (in drugimi vrstami) omrežij. Obstajajo tri osnovne vrste omrežnih povezav:
- Povezave od točke do točke omogočajo eni napravi komunikacijo z drugo napravo. Na primer, dva telefona se lahko seznanita drug z drugim, da izmenjata kontaktne podatke ali slike.
- Broadcast/multicast povezave omogočajo napravi, da pošlje eno sporočilo v omrežje in ima kopije tega sporočila dostavljene več prejemnikom.
- Multipoint povezave omogočajo, da se ena naprava poveže in hkrati dostavi sporočila več napravam.
Vse omrežne tehnologije ne podpirajo vseh vrst povezav. Ethernetne povezave na primer podpirajo oddajanje, IPv6 pa ne. Spodnji razdelki opisujejo različne vrste povezav, ki se danes običajno uporabljajo v omrežjih.
Stacionarni širokopasovni internet
Izraz širokopasovna povezava lahko pomeni več stvari, vendar ga mnogi potrošniki povezujejo s konceptom hitre internetne storitve, nameščene na določeni lokaciji. Zasebna omrežja v domovih, šolah, podjetjih in drugih organizacijah se običajno povezujejo z internetom prek fiksne širokopasovne povezave.
Zgodovina in pogoste uporabe
Različne univerze, vlade in zasebne ustanove so ustvarile ključne dele interneta v sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Gospodinjske povezave z internetom so postale hitro priljubljene v devetdesetih letih prejšnjega stoletja s pojavom svetovnega spleta (WWW).
Storitve fiksnega širokopasovnega interneta so postale trdno zasidrane kot standard za stanovanjske domove v razvitih državah v letu 2000 z vedno večjimi hitrostmi. Medtem so nacionalni ponudniki dostopnih točk Wi-Fi začeli podpirati geografsko razpršeno omrežje fiksnih širokopasovnih prijavnih lokacij za svoje naročnike.
Ključne tehnologije
Tehnologija digitalnega omrežja z integriranimi storitvami (ISDN) podpira hkraten govorni in podatkovni dostop prek telefonskih linij brez uporabe modema. To je bil najzgodnejši primer storitve visoke hitrosti (glede na razpoložljive alternative) dostopa do interneta na potrošniškem trgu.
ISDN ni uspel pridobiti široke priljubljenosti zaradi konkurence vrhunskih digitalnih naročniških linij (DSL) in kabelskih internetnih storitev. Poleg teh možnosti, ki vključujejo napeljavo kablov, so na voljo fiksne brezžične širokopasovne storitve (ne zamenjujte jih z mobilnimi širokopasovnimi) na podlagi mikrovalovnih radijskih oddajnikov. Komunikacija od stolpa do stolpa v mobilnih omrežjih prav tako velja za neke vrste fiksni brezžični širokopasovni sistem.
Težave
Fiksne širokopasovne napeljave so povezane z eno fizično lokacijo in niso prenosljive. Zaradi stroškov infrastrukture je razpoložljivost teh internetnih storitev včasih omejena na mesta in predmestja (čeprav fiksni brezžični sistemi razmeroma dobro delujejo na podeželju). Konkurenca mobilnih internetnih storitev povečuje pritisk na ponudnike fiksnih širokopasovnih povezav, da še naprej izboljšujejo svoja omrežja in znižujejo stroške.
Mobilni internet
Izraz mobilni internet se nanaša na več vrst internetnih storitev, do katerih je mogoče dostopati z brezžično povezavo z različnih lokacij.
Zgodovina in pogoste uporabe
Satelitske internetne storitve so bile ustvarjene v poznih 1990-ih in 2000-ih kot hitrejša alternativa tradicionalnemu klicnemu internetu. Čeprav se te storitve niso mogle kosati z visoko zmogljivostjo novejših fiksnih širokopasovnih rešitev, te storitve še naprej služijo podeželskim trgom, ki nimajo drugih cenovno dostopnih možnosti.
Prvotna mobilna komunikacijska omrežja so bila prepočasna za podporo internetnega podatkovnega prometa in so bila zasnovana predvsem za govor. Z izboljšavami v novejših generacijah pa je satelitski internet za mnoge postal vodilna možnost mobilnega interneta.
Ključne tehnologije
Mobilna omrežja uporabljajo različne komunikacijske protokole v družinah standardov 4G in 5G.
Težave
Zmogljivost mobilnih internetnih povezav je bila v preteklosti nižja od zmogljivosti fiksnih širokopasovnih storitev, višji pa so bili tudi njihovi stroški. Z velikimi izboljšavami v zmogljivosti in stroških v zadnjih letih je mobilni internet postal vse bolj dostopen in izvedljiva alternativa fiksnemu širokopasovnemu povezovanju.
Navidezno zasebno omrežje (VPN)
Navidezno zasebno omrežje (VPN) je sestavljeno iz strojne opreme, programske opreme in povezav, potrebnih za podporo zaščitenih omrežnih komunikacij odjemalec-strežnik prek javne omrežne infrastrukture z uporabo metode, imenovane tuneliranje.
Zgodovina in pogoste uporabe
VPN so postala priljubljena v devetdesetih letih prejšnjega stoletja s širjenjem interneta in hitrih omrežij. Večja podjetja so svojim zaposlenim namestila zasebna VPN-ja, ki jih uporabljajo kot rešitev za oddaljeni dostop – povezovanje z intranetom podjetja od doma ali med potovanjem za dostop do e-pošte in drugih zasebnih poslovnih aplikacij.
Javne storitve VPN, ki izboljšajo spletno zasebnost posameznikove povezave z internetnimi ponudniki, so prav tako še naprej široko uporabljene. Mednarodne storitve VPN na primer naročnikom omogočajo krmarjenje po internetu prek strežnikov v različnih državah, pri čemer se izognejo geolokacijskim omejitvam, ki jih izvajajo nekatera spletna mesta.
Ključne tehnologije
Microsoft Windows je sprejel protokol tuneliranja od točke do točke (PPTP) kot primarno rešitev VPN. Druga okolja so sprejela standarde za varnost internetnega protokola (IPsec) in protokol za tuneliranje plasti 2 (L2TP).
Težave
Navidezna zasebna omrežja zahtevajo posebno nastavitev na strani odjemalca. Nastavitve povezave se razlikujejo glede na vrsto VPN in morajo biti pravilno konfigurirane, da omrežje deluje. Neuspeli poskusi vzpostavitve povezave VPN ali nenadne prekinitve povezave so dokaj pogosti in jih je težko odpraviti.
Omrežja na klic
Klicne omrežne povezave omogočajo komunikacijo TCP/IP preko običajnih telefonskih linij.
Zgodovina in pogoste uporabe
Klicno omrežje je bila primarna oblika internetnega dostopa za domove v devetdesetih in zgodnjih 2000-ih. Nekatera podjetja vzpostavijo tudi zasebne strežnike za oddaljeni dostop, ki svojim zaposlenim omogočajo dostop do intraneta podjetja iz interneta.
Ključne tehnologije
Naprave v omrežjih na klic uporabljajo analogne modeme, ki kličejo določene telefonske številke za vzpostavljanje povezav ter pošiljanje ali prejemanje sporočil. Protokoli X.25 se včasih uporabljajo za prenos podatkov iz klicnih povezav na velike razdalje, na primer za obdelavo kreditnih kartic ali sisteme bankomatov.
Težave
Klicna povezava zagotavlja omejeno količino omrežne pasovne širine. Analogni modemi, na primer, dosežejo največjo hitrost prenosa podatkov 56 Kbps. Klicni dostop je nadomestil širokopasovni internet za domači internet in se postopoma opušča v drugih uporabah.
Lokalno omrežje (LAN)
Ljudje povezujejo računalniško omrežje z lokalnimi omrežji bolj kot katero koli drugo vrsto omrežne povezave. Lokalno omrežje je sestavljeno iz zbirke naprav, ki se nahajajo v neposredni bližini druga druge (na primer v hiši ali poslovni stavbi), povezanih z skupno omrežno opremo (kot so širokopasovni usmerjevalniki ali omrežna stikala), ki jih naprave uporabljajo za medsebojno komunikacijo in z zunanjimi omrežji.
Zgodovina in pogoste uporabe
Lokalna omrežja (žična in brezžična) so postala priljubljena v letu 2000 z rastjo domačih omrežij. Univerze in podjetja so žična omrežja uporabljala že prej.
Ključne tehnologije
Večina sodobnih žičnih omrežij LAN uporablja Ethernet, medtem ko brezžična lokalna omrežja običajno uporabljajo Wi-Fi. Starejša žična omrežja so uporabljala Ethernet, pa tudi nekatere alternative, vključno z Token Ring in FDDI.
Težave
Upravljanje omrežij LAN je lahko težavno, saj so to omrežja splošnega namena, zasnovana za podporo mešanici naprav in konfiguracij naprav (vključno z različnimi operacijskimi sistemi ali standardi omrežnega vmesnika). Ker tehnologije, ki podpirajo omrežja LAN, delujejo le na omejenih razdaljah, komunikacija med omrežji LAN zahteva dodatno opremo za usmerjanje in trud pri upravljanju.
Neposredna omrežja
Namenske omrežne povezave med dvema napravama (ki jih nobena druga naprava ne more deliti) imenujemo tudi neposredne povezave. Neposredna omrežja se od omrežij enakovrednih razlikujejo po tem, da enakovredna omrežja vsebujejo večje število naprav, med katerimi je mogoče vzpostaviti veliko povezav od točke do točke.
Zgodovina in pogoste uporabe
Terminali končnih uporabnikov komunicirajo z velikimi računalniki prek namenskih serijskih linij. Računalniki z operacijskim sistemom Windows so podpirali tudi neposredne kabelske povezave, ki se pogosto uporabljajo za prenos datotek. V brezžičnih omrežjih ljudje pogosto vzpostavijo neposredno povezavo med dvema telefonoma (ali telefonom in sinhronizacijsko napravo) za izmenjavo fotografij in filmov, nadgradnjo aplikacij ali igranje iger.
Ključne tehnologije
Kabli serijskih vrat in vzporednih vrat tradicionalno podpirajo osnovne neposredne žične povezave, čeprav se je njihova uporaba močno zmanjšala v korist novejših standardov, kot je USB. Nekateri starejši prenosni računalniki so ponujali brezžična infrardeča vrata za neposredne povezave med modeli, ki so podpirali specifikacije IrDA. Bluetooth se je zaradi nizke cene in nizke porabe energije pojavil kot primarni standard za brezžično združevanje telefonov.
Težave
Težko je vzpostaviti neposredne povezave na daljše razdalje. Zlasti glavne brezžične tehnologije zahtevajo, da so naprave v neposredni bližini ena drugi (Bluetooth) ali v vidnem polju brez ovir (infrardeči).
