tietokoneverkko

tietokoneverkko, jota kutsutaan myös tietoverkoksi, on sarja toisiinsa kytkeytyviä solmuja, jotka voivat lähettää, vastaanottaa ja vaihtaa data -, ääni-ja videoliikennettä. Esimerkkejä verkon solmuista ovat palvelimet tai modeemit. Tietokoneverkot auttavat yleensä päätepisteiden käyttäjiä jakamaan resursseja ja kommunikoimaan. Niitä esiintyy yleisesti kaikkialla, kuten kodeissa, virastoissa ja valtionhallinnossa. Tietoverkkojen avulla voidaan poistaa maantieteelliset esteet ja mahdollistaa tiedon jakaminen. Tietoverkkojen avulla voidaan käyttää ja jakaa mitä tahansa sovelluksia ja palveluja, kuten sähköposteja, videota, ääntä ja runsaasti muita tietoja, Internetissä.

verkkolaitteet käyttävät erilaisia protokollia ja algoritmeja määrittääkseen tarkasti, miten päätepisteiden tulee lähettää ja vastaanottaa tietoa. Esimerkiksi Ethernet-standardi luo langallisille verkoille yhteisen kielen viestintään, ja 802.11-standardi tekee saman langattomille lähiverkoille (WLAN).

käyttää

Tietokoneverkoilla on erilaisia käyttötarkoituksia, joita monet pitävät nykyään välttämättöminä, muun muassa seuraavat:

• tiedostonjako, jonka avulla käyttäjät voivat jakaa tiedostoja verkon kautta;
• sovellusten jakaminen, jonka avulla käyttäjät voivat jakaa sovelluksia verkon kautta;
• laitteistonjako, jonka avulla verkon käyttäjät voivat jakaa laitteistoja, kuten tulostimia ja kiintolevyjä;
• client-server-malli, joka mahdollistaa tietojen tallentamisen palvelimille, joissa loppukäyttäjän laitteet — tai asiakkaat — voivat käyttää näitä tietoja;
• voice over IP (VoIP), jonka avulla käyttäjät voivat lähettää puhedataa internetprotokollien kautta;
• viestintä, joka voi sisältää videon, tekstin ja äänen;
• sähköinen kaupankäynti, jonka avulla käyttäjät voivat myydä ja ostaa tuotteita Internetissä; ja
• pelaaminen, jonka avulla useat käyttäjät voivat pelata yhdessä eri paikoista.

lisäksi ohjelmasuunnittelu vaatii osaamista ja tietämystä sekä tietokoneverkkotekniikasta että ohjelmavaatimuksista.

miten tietokoneverkot toimivat

Tietokoneverkot toimivat käyttäen vaihtelevia laitteistoja ja ohjelmistoja. Kaikki pakettikytkentäiset verkot käyttävät Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) – protokollaa vakiintuneen viestintävälineen muodostamiseen. Kullakin verkon päätepisteellä on yksilöllinen tunniste, jota käytetään lähetyksen lähteen tai määränpään ilmaisemiseen. Tunnisteita ovat solmun IP-osoite tai Media Access Control (MAC) – osoite. Reititykseen käytettäviä päätepistesolmuja ovat muun muassa kytkimet ja reitittimet, palvelimet, henkilökohtaiset tietokoneet, puhelimet, verkotetut tulostimet ja muut oheislaitteet sekä anturit ja toimilaitteet. Open Systems Interconnection (OSI) – malli määrittelee, miten tietoja siirretään tietokoneiden välillä.

verkon kapasiteetilla tarkoitetaan sitä, kuinka paljon liikennettä verkko voi tukea kerrallaan samalla, kun se täyttää palvelutasosopimukset (SLAs). Verkon kapasiteetti mitataan kaistanleveydellä. Kaistanleveys määritetään teoreettisella maksimimäärällä bittejä sekunnissa (bps), jotka voivat kulkea verkkolaitteen läpi. Läpimeno on onnistuneen siirron todellisen nopeuden mitta sen jälkeen, kun on otettu huomioon sellaiset tekijät kuin latenssi, käsittelyteho ja protokollan yläpuolella.

edut

tietoverkkojen käytön edut ovat seuraavat:

• tiedostonjako, jonka avulla käyttäjät voivat jakaa tietoja käyttäjien kesken;
• resurssien jakaminen, jonka avulla käyttäjät voivat jakaa useita laitteita, kuten kopiokoneita ja tulostimia;
• viestintä, jonka avulla käyttäjät voivat lähettää ja vastaanottaa viestejä ja tietoja reaaliaikaisesti useista laitteista;
• helppous siinä, että tiedot ovat saatavilla internet-yhteyden kautta;
• kustannukset, koska laitteistokustannukset ovat pienemmät, koska verkotetut laitteet voivat jakaa resursseja; ja
• varastointi, jonka avulla käyttäjät voivat käyttää tietoja, jotka on tallennettu etänä tai muissa verkkolaitteissa.

tietoverkkotyypit

verkot luokitellaan usein niiden tukeman langallisen tai langattoman lähetystekniikan sekä niiden toimialueiden laajuuden mukaan. Tietokoneverkkoja ovat muun muassa seuraavat:

• sen sijaan wide area networks (WANs), jotka yhdistävät useita lähialueita;
• metropolitan area networks (MANs), jotka yhdistävät tietoresursseja maantieteellisellä alueella;
• storage area networks (SANs), jotka yhdistävät tallennuslaitteita ja resursseja;
• personal area networks (PANs);
• WLAN;
• campus area networks (CANs);
• virtual private networks (VPN);
• passiiviset optiset verkot (Pons); ja

verkot voidaan jakaa myös aliverkoiksi, joita kutsutaan myös aliverkoiksi.

verkkoyhteys

verkot voivat olla julkisia tai yksityisiä. Vaikka kuka tahansa voi käyttää julkista Internetiä, pääsy yksityisiin ja käytännöllisesti katsoen yksityisiin verkkoihin edellyttää, että loppukäyttäjälle annetaan käyttöoikeustunnukset.

yrityksessä network access control (NAC) – järjestelmät käyttävät tyypillisesti turvakäytäntöjä ohjatakseen pääsyä organisaation verkkoon. Tämä tarkoittaa, että verkkolaitteet eivät saa muodostaa yhteyttä, elleivät ne täytä ennalta määriteltyä liiketoimintakäytäntöä, jota NAC: n tuotteet valvovat. Kun NAC-järjestelmät otetaan käyttöön, ne löytävät välittömästi kaikki verkkoon liitetyt laitteet, luokittelevat ne tyypin mukaan ja reagoivat niihin organisaation Turvatiimin ennalta määritettyjen vaatimustenmukaisuussääntöjen perusteella.

NAC-tuotteet mahdollistavat laitteiden pääsyn verkkoon, joka perustuu tiettyyn laitekohtaiseen perusteeseen ja jossa säädetään tarkasti, minkä tyyppinen ja-tasoinen käyttöoikeus on sallittu. Valvonta toteutetaan keskitetyssä valvontajärjestelmässä määritellyillä toimintatavoilla. Useimmat NAC-järjestelmät voidaan myös integroida Active Directoryyn (AD), jotta voidaan hallita verkkoyhteyttä ryhmäkäytännön perusteella varmistaen, että käyttäjillä on vain tehtäviensä täyttämiseen tarvittava verkkoyhteys.

verkkotopologia

verkkotopologia on verkon fyysinen tai looginen rakenne. Verkkotopologioita ovat muun muassa seuraavat:

• täysi mesh verkko. Kaikki solmut ovat yhteydessä toisiinsa ja voivat vaihtaa tietoja.
• osittainen mesh-verkko. Jotkut solmut on liitetty toisiinsa koko mesh-järjestelmässä, mutta toiset on liitetty vain yhteen tai kahteen muuhun verkon solmuun.
• Pisteverkko. Verkkoyhteys on rajoitettu kahteen päätepisteeseen.
• Tähtiverkko. Kaikki verkon solmut on kytketty yhteiseen keskustietokoneeseen.
• Puuverkosto. Kaksi tai useampi tähtiverkko on yhdistetty toisiinsa.
• Väyläverkko. Verkkolaitteet on kiinnitetty suoraan siirtojohtoon. Kaikki signaalit kulkevat kaikkien laitteiden läpi, mutta jokaisella laitteella on yksilöllinen identiteetti ja se tunnistaa sille tarkoitetut signaalit.
• Rengasverkko. Verkkolaitteet on liitetty toisiinsa rengasmuodossa, jossa kukin laite on kytketty vähintään kahteen muuhun laitteeseen.
  

  

verkkotopologia vs. verkkotopologia

Verkkotopologiat ovat verkon fyysinen tai looginen rakenne. Termi verkostokangas kuvaa sitä, miten kukin topologia luo tietyntyyppisen liitosten ristikkäiskuvion, kuten väylä -, rengas-ja tähtitopologiat. Sanaa kangas käytetään viittauksena kankaan lankoihin. Hyvä tapa muistaa ero on, että verkkokankaat kuvaavat verkkotopologiaa.