Datortīkli ir pieejami dažādos veidos: mājas tīkli, biznesa tīkli un internets ir trīs izplatīti piemēri. Ierīces var izmantot jebkuru no vairākām metodēm, lai izveidotu savienojumu ar šiem (un cita veida) tīkliem. Pastāv trīs pamata tīkla savienojumu veidi:
- Punkts-punkts savienojumi ļauj vienai ierīcei sazināties ar citu ierīci. Piemēram, divus tālruņus var savienot pārī viens ar otru, lai apmainītos ar kontaktinformāciju vai attēliem.
- Apraides/multiraides savienojumi ļauj ierīcei nosūtīt vienu ziņojumu tīklam, un šī ziņojuma kopijas tiek piegādātas vairākiem adresātiem.
- Daudzpunktu savienojumi ļauj vienai ierīcei vienlaikus izveidot savienojumu un nosūtīt ziņojumus uz vairākām ierīcēm.
Ne visas tīkla tehnoloģijas atbalsta visu veidu savienojumus. Ethernet saites, piemēram, atbalsta apraidi, bet IPv6 neatbalsta. Turpmākajās sadaļās ir aprakstīti dažādi savienojuma veidi, kas mūsdienās parasti tiek izmantoti tīklos.
Fiksētais platjoslas internets
Termins platjosla var nozīmēt vairākas lietas, taču daudzi patērētāji to saista ar ātrdarbīga interneta pakalpojuma jēdzienu, kas uzstādīts noteiktā vietā. Privātie tīkli mājās, skolās, uzņēmumos un citās organizācijās parasti izveido savienojumu ar internetu, izmantojot fiksēto platjoslas savienojumu.
Vēsture un izplatītākie pielietojumi
Dažādas universitātes, valdības un privātās institūcijas 20. gadsimta 70. un 80. gados radīja galvenos interneta elementus. Mājsaimniecības interneta pieslēgums strauji kļuva populārs 1990. gados, kad parādījās World Wide Web (WWW).
Fiksētā platjoslas interneta pakalpojumi 2000. gados kļuva stingri nostiprināti kā standarts dzīvojamajām mājām attīstītajās valstīs ar arvien lielāku ātrumu. Tikmēr nacionālie Wi-Fi tīklāju nodrošinātāji sāka atbalstīt ģeogrāfiski izkliedētu fiksētās platjoslas pierakstīšanās vietu tīklu, ko saviem abonentiem izmantot.
Galvenās tehnoloģijas
Integrēto pakalpojumu digitālā tīkla (ISDN) tehnoloģija atbalsta vienlaicīgu balss un datu piekļuvi pa tālruņa līnijām, neizmantojot modemu. Tas bija agrākais ātrgaitas (salīdzinājumā ar pieejamajām alternatīvām) interneta piekļuves pakalpojuma piemērs patērētāju tirgū.
ISDN neizdevās iegūt plašu popularitāti labākas ciparu abonentlīnijas (DSL) un kabeļinterneta pakalpojumu konkurences dēļ. Papildus šīm iespējām, kas ietver kabeļus, ir arī fiksēti bezvadu platjoslas pakalpojumi (nejaukt ar mobilo platjoslu), kuru pamatā ir mikroviļņu radio raidītāji. Saziņa starp torņiem mobilo sakaru tīklos arī ir kvalificējama kā sava veida fiksēta bezvadu platjoslas sistēma.
Problēmas
Fiksētās platjoslas instalācijas ir pievienotas vienai fiziskai vietai un nav pārnēsājamas. Infrastruktūras izmaksu dēļ šo interneta pakalpojumu pieejamība dažkārt ir ierobežota pilsētās un priekšpilsētās (lai gan fiksētās bezvadu sistēmas darbojas diezgan labi lauku apvidos). Mobilā interneta pakalpojumu radītā konkurence rada arvien lielāku spiedienu uz fiksēto platjoslas pakalpojumu sniedzējiem, lai tie turpinātu uzlabot savus tīklus un samazinātu izmaksas.
Mobilais internets
Jēdziens mobilais internets attiecas uz vairākiem interneta pakalpojumu veidiem, kuriem var piekļūt, izmantojot bezvadu savienojumu no daudzām dažādām vietām.
Vēsture un izplatītākie pielietojumi
Satelīta interneta pakalpojumi tika izveidoti 1990. gadu beigās un 2000. gados kā lielāka ātruma alternatīva tradicionālajam iezvanes internetam. Lai gan šie pakalpojumi nevarētu konkurēt ar jaunāku fiksēto platjoslas risinājumu augsto veiktspēju, šie pakalpojumi turpina apkalpot lauku tirgus, kur trūkst citu pieejamu iespēju.
Sākotnējie mobilo sakaru tīkli bija pārāk lēni, lai atbalstītu interneta datu trafiku, un tie galvenokārt bija paredzēti balsij. Tomēr līdz ar jaunāko paaudžu uzlabojumiem satelītinternets daudziem ir kļuvis par vadošo mobilā interneta iespēju.
Galvenās tehnoloģijas
Mobilie tīkli izmanto dažādus sakaru protokolus 4G un 5G standartu saimēs.
Problēmas
Mobilā interneta savienojumu veiktspēja vēsturiski ir bijusi zemāka par fiksēto platjoslas pakalpojumu piedāvāto, un arī tā izmaksas ir bijušas augstākas. Pateicoties būtiskiem veiktspējas un izmaksu uzlabojumiem pēdējos gados, mobilais internets ir kļuvis arvien pieejamāks un par dzīvotspējīgu alternatīvu fiksētajam platjoslas savienojumam.
Virtuālais privātais tīkls (VPN)
Virtuālais privātais tīkls (VPN) sastāv no aparatūras, programmatūras un savienojumiem, kas nepieciešami, lai atbalstītu aizsargātu klienta un servera tīkla sakarus publiskā tīkla infrastruktūrā, izmantojot metodi, ko sauc par tunelēšanu.
Vēsture un izplatītākie pielietojumi
VPN popularitāte pieauga 90. gados, izplatoties internetam un ātrdarbīgiem tīkliem. Lielāki uzņēmumi uzstādīja privātus VPN, ko saviem darbiniekiem izmantot kā attālās piekļuves risinājumu, lai izveidotu savienojumu ar uzņēmuma iekštīklu no mājām vai ceļojuma laikā, lai piekļūtu e-pastam un citām privātām biznesa lietojumprogrammām.
Joprojām plaši tiek izmantoti arī publiskie VPN pakalpojumi, kas uzlabo tiešsaistes privātumu saistībā ar personas savienojumu ar interneta pakalpojumu sniedzējiem. Piemēram, starptautiskie VPN pakalpojumi ļauj abonentiem pārvietoties internetā, izmantojot serverus dažādās valstīs, apejot ģeogrāfiskās atrašanās vietas ierobežojumus, ko ievieš dažas tiešsaistes vietnes.
Galvenās tehnoloģijas
Microsoft Windows kā savu primāro VPN risinājumu pieņēma Point-to-Point tunelēšanas protokolu (PPTP). Citās vidēs tika pieņemti interneta protokola drošības (IPsec) un 2. slāņa tunelēšanas protokola (L2TP) standarti.
Problēmas
Virtuālajiem privātajiem tīkliem ir nepieciešama īpaša iestatīšana klienta pusē. Savienojuma iestatījumi dažādiem VPN veidiem atšķiras, un tie ir pareizi jākonfigurē, lai tīkls darbotos. Neveiksmīgi mēģinājumi izveidot VPN savienojumu vai pēkšņa savienojuma pārtraukšana ir diezgan izplatīta parādība, un to ir grūti novērst.
Iezvanes tīkli
Iezvanes tīkla savienojumi nodrošina TCP/IP sakarus pa parastajām tālruņa līnijām.
Vēsture un izplatītākie pielietojumi
90. gados un 2000. gadu sākumā iezvanpieejas tīkls bija galvenais interneta piekļuves veids mājām. Daži uzņēmumi arī izveido privātus attālās piekļuves serverus, ļaujot saviem darbiniekiem piekļūt uzņēmuma iekštīklam no interneta.
Galvenās tehnoloģijas
Ierīces iezvanpieejas tīklos izmanto analogos modemus, kas zvana uz norādītajiem tālruņu numuriem, lai izveidotu savienojumus un nosūtītu vai saņemtu ziņas. X.25 protokoli dažkārt tiek izmantoti, lai pārsūtītu datus no iezvanes savienojumiem lielos attālumos, piemēram, kredītkaršu apstrādei vai bankomātu sistēmām.
Problēmas
Iezvane nodrošina ierobežotu tīkla joslas platuma apjomu. Piemēram, analogie modemi nodrošina maksimālo datu pārraides ātrumu 56 Kbps. Iezvanpieeja ir aizstāta ar platjoslas internetu mājas internetam, un tā pakāpeniski tiek pārtraukta citos lietojumos.
Lokālais tīkls (LAN)
Cilvēki datoru tīklus saista ar LAN vairāk nekā jebkuru citu tīkla savienojumu. Vietējais tīkls sastāv no ierīču kopuma, kas atrodas tuvu viena otrai (piemēram, mājā vai biroja ēkā), kas savienotas ar koplietojamu tīkla aprīkojumu (piemēram, platjoslas maršrutētājiem vai tīkla slēdžiem), ko ierīces izmanto, lai sazinātos viena ar otru un ar ārējiem tīkliem.
Vēsture un izplatītākie pielietojumi
Vietējie tīkli (vadu un bezvadu) kļuva populāri 2000. gados, palielinoties mājas tīklam. Universitātes un uzņēmumi vadu tīklus izmantoja vēl agrāk.
Galvenās tehnoloģijas
Lielākā daļa mūsdienu vadu LAN izmanto Ethernet, savukārt bezvadu lokālie tīkli parasti izmanto Wi-Fi. Vecāki vadu tīkli izmantoja Ethernet, kā arī dažas alternatīvas, tostarp Token Ring un FDDI.
Problēmas
LAN pārvaldīšana var būt sarežģīta, jo tie ir vispārēja lietojuma tīkli, kas paredzēti dažādu ierīču un ierīču konfigurāciju (tostarp dažādu operētājsistēmu vai tīkla interfeisa standartu) atbalstam. Tā kā tehnoloģijas, kas atbalsta LAN, darbojas tikai ierobežotos attālumos, saziņai starp LAN ir nepieciešams papildu maršrutēšanas aprīkojums un pārvaldības darbs.
Tiešie tīkli
Īpašus tīkla savienojumus starp divām ierīcēm (kurus nevar koplietot neviena cita ierīce) sauc arī par tiešajiem savienojumiem. Tiešie tīkli atšķiras no vienādranga tīkliem ar to, ka vienādranga tīklos ir lielāks ierīču skaits, starp kurām var izveidot daudzus punktus savienojumus.
Vēsture un izplatītākie pielietojumi
Galalietotāja termināļi sazinājās ar lieldatoriem, izmantojot speciālas seriālās līnijas. Windows datori atbalstīja arī tiešos kabeļa savienojumus, ko bieži izmanto failu pārsūtīšanai. Bezvadu tīklos cilvēki bieži veido tiešus savienojumus starp diviem tālruņiem (vai tālruni un sinhronizācijas ierīci), lai apmainītos ar fotoattēliem un filmām, jauninātu lietotnes vai spēlētu spēles.
Galvenās tehnoloģijas
Seriālā porta un paralēlā porta kabeļi tradicionāli atbalsta pamata tiešos vadu savienojumus, lai gan to izmantošana ir ievērojami samazinājusies par labu jaunākiem standartiem, piemēram, USB. Daži vecāki klēpjdatori piedāvāja bezvadu infrasarkanos portus tiešam savienojumam starp modeļiem, kas atbalstīja IrDA specifikācijas. Bluetooth kļuva par galveno standartu tālruņu bezvadu savienošanai pārī tā zemo izmaksu un zemā enerģijas patēriņa dēļ.
Problēmas
Ir grūti izveidot tiešus savienojumus lielākos attālumos. Jo īpaši galvenajām bezvadu tehnoloģijām ierīcēm ir jābūt tuvu viena otrai (Bluetooth) vai redzamības līnijā, kurā nav šķēršļu (infrasarkanais).
