Sieťovú architektúru tvorí topológia siete, prístupová metóda a komunikačný protokol.
Topológia siete je fyzické usporiadanie prepojení medzi uzlami siete. Charakterizuje spôsob, akým sú medzi sebou prepojené jednotlivé stanice. Je to vlastne mapa siete.
Prístupová metóda definuje kto a kedy môže použiť prepojovacie káble v sieti.
Komunikačný protokol je súbor pravidiel pre dorozumievanie staníc.
Topológie LAN >>>
Mnoho firiem sa zaoberá vývojom sietí. Postupom času sa vyšpecifikovali rôzne typy sietí. Podľa typu rozoznávame siete:
Ethernet ako predstaviteľku bus architektúry. Ethernet je založený na norme siete s mnohonásobným prístupom, reagujúcej na nosnú a detekujúcu kolíziu (CSMA/CD - viď ďalej)
Arcnet ako predstaviteľ star architektúry
Token Ring ako predstaviteľ kruhovej architektúry
Aby sme mohli osobný počítač pripojiť k sieti, musíme doň dokúpiť a inštalovať sieťovú kartu podľa typu siete.
Zbernicová toplógia (BUS)
Je zapojenie, kde sú jednotlivé stanice postupne pripájané na jeden spojovací kábel - priebežné vedenie - zbernicu. Signál sa šíri po celej sieti, no údaje sú prijaté len tými stanicami, ktorým sú určené. Výhodou je nižšia spotreba spojovacieho kábla. Nevýhodou je množstvo konektorov, ktoré môžu byť zdrojom závad siete.
Hviezdicová toplógia (STAR)
Signál zo stanice sa prenáša do koncentrátora a ten ho distribuuje ostatným staniciam. Výhody:
- Je možné automaticky odpojiť pokazenú vetvu a zvyšok siete beží ďalej.
- Vzhľadom na to, že všetky káble sú privedené na jedno miesto, je možná jednoduchá diagnostika siete - hľadanie porúch.
- Pri dostatočnej inteligencii koncentrátora je možné ho riadiť, napr. Odpájať a pripájať jednotlivé porty, zaistiť, aby bolo možné na konkrétny port pripojiť iba konkrétnu stanicu - zaistenie bezpečnosti v bankách, štátnej správe,a pod...
Kruhová toplógia (RING)
Pôvodne boli počítače zapojené do fyzického kruhu, v súčasnosti sa skôr používa zapojenie do hviezdy, ale signály sa šíria v kruhu, od jednej stanice k druhej - koncentrátor simuluje zapojenie do kruhu. Základom je špeciálna prípustka TOKEN. Ten, kto má prípustku, môže vysielať. Keď skončí, pošle ju ďalej.
Topológie MAN a WAN
Chrbtica
Hlavná sieť spája menšie lokálne siete, ktoré sa pripájajú pomocou sieťových smerovačov. Smerovače kontrolujú a riadia premávku na sieti a vyhľadávajú najoptimálnejšiu trasu.
Sieť
Smerovače v lokálnych sieťach sú pospájané s inými smerovačmi iných sietí. Smerovače sú zodpovedné za nájdenie najkratšieho, najrýchlejšieho alebo najlacnejšieho spojenia dvoch bodov v sieti.
Hierarchická hviezda
Pre toto zapojenie sú typické prvky nižšej úrovne, ktoré komunikujú iba cez prvky, ktoré sú bezprostredne nad nimi.
Prístupové metódy
CSMA/CD >>>
Metóda založená na "odpočúvaní" siete (iba v sieťach, v ktorých sú stanice pripojené na jedno spoločné médium - Ethernet). Sieťová karta načúva (zisťuje prítomnosť signálu v kábli). Ak je cesta voľná, dá pokyn na vysielanie údajov. Ak tak spravia naraz dve karty, dochádza ku kolízii a vysielanie sa preruší. Po určitom časovom intervale sa opäť pokúsia o prístup na kanál. Keď sa do siete snaží dostať viacero ľudí naraz, počet kolízií , chýb a následných opakovaných prenosov rýchlo narastá (vzniká efekt "snehovej gule"). Kolízie sú síce bežným javom, ale priveľa kolízií môže sieť spomaliť - kolízie zahlcujú sieť. tlač súborov či otváranie aplikácií trvá dlhšie. Pri veľkom preťažení siete sa môže prenos po sieti úplne zastaviť. Dôležitým parametrom je šírka pásma čiže prenosová rýchlosť - Ethernet: 10 Mbps, fast Ethernet: 100 Mbps.
CSMA/CA
je to modifikovaná (zmenená) predchádzajúca metóda, kde karty odhadujú stav kolízie a pokúšajú sa vysielať v určitých časových intervaloch.
TOKEN PASSING
- odovzdávanie známky s informáciou voľno/obsadené - sieťové karty neustále sledujú stav známky a v prípade, že dostanú známku s hodnotou "voľno", majú prístup do siete.
DEMAND PRIORITY
ak chce stanica vysielať, pošle požiadavku koncentrátoru. Ak je sieť voľná, koncentrátor vysielanie potvrdí. Pri viacerých požiadavkách povolí prístup na základe priority.
Komunikačný protokol
Protokol je "predpis", ktorý počítač používa pre sieťovú komunikáciu. Všetky počítače v sieti musia používať rovnaký protokol, aby mohli komunikovať. Určuje štruktúru prenášaných údajov (paketov), určuje metódu prístupu na sieť a určuje tiež čo, kam a kedy prenášať.
Paket - je pomenovanie pre údaje prenášané po sieti. Údaje, ktoré chceme prenášať musíme najskôr upraviť - vytvoriť PAKET a až potom ich pošleme. K úprave patrí napr. rozdelenie údajov na menšie časti, zabezpečenie proti poškodeniu, adresát, odosielateľ... Pakety cestujú na sebe nezávisle a každý môže ísť inou cestou.
Príklady používaných protokolov:
- IPX/SPX, ktorý používajú servery NetWare, servery systému Windows NT, počítače systému Windows 95
- Protokol TCP/IP sa používa na pripojenie do Internetu a rozsiahlych sietí
- kontrolný súčet - pre zabezpečenie bezchybného prenosu
- dĺžka paketu
- riadiaci byte prenosu - obsahuje počet smerovačov, ktoré packet prešiel
- typ packetu - údaje o smerovaní užívateľskej informácie
- číslo siete adresáta
- adresa počítača
- číslo aplikácie
- číslo siete odosielateľa
- adresa uzla vysielajúceho packet
- číslo aplikácie odosielateľa
- samotné údaje