Asas Rangkaian Komputer EITC/IS/CNF

Rangkaian komputer ialah koleksi komputer yang berkongsi sumber antara nod rangkaian. Untuk berkomunikasi antara satu sama lain, komputer menggunakan protokol komunikasi standard merentasi rangkaian digital. Teknologi rangkaian telekomunikasi berdasarkan sistem frekuensi radio berwayar, optik dan wayarles secara fizikal yang boleh dipasang dalam beberapa topologi rangkaian membentuk sambungan ini. Komputer peribadi, pelayan, perkakasan rangkaian dan hos khusus atau tujuan umum yang lain semuanya boleh menjadi nod dalam rangkaian komputer. Alamat rangkaian dan nama hos boleh digunakan untuk mengenal pasti mereka. Nama hos berfungsi sebagai label yang mudah diingati untuk nod dan ia jarang diubah suai selepas ia ditetapkan. Protokol komunikasi seperti Internet Protocol menggunakan alamat rangkaian untuk mencari dan mengenal pasti nod. Keselamatan adalah salah satu aspek yang paling kritikal dalam rangkaian.

Medium penghantaran yang digunakan untuk menyampaikan isyarat, lebar jalur, protokol komunikasi untuk mengatur trafik rangkaian, saiz rangkaian, topologi, mekanisme kawalan trafik, dan matlamat organisasi adalah semua faktor yang boleh digunakan untuk mengklasifikasikan rangkaian komputer.

Akses kepada World Wide Web, video digital, muzik digital, penggunaan perkongsian aplikasi dan pelayan storan, pencetak, dan mesin faks, dan penggunaan e-mel dan program pemesejan segera semuanya disokong melalui rangkaian komputer.

Rangkaian komputer menggunakan pelbagai teknologi seperti e-mel, pemesejan segera, sembang dalam talian, audio dan perbualan telefon video, dan persidangan video untuk melanjutkan sambungan interpersonal melalui cara elektronik. Rangkaian membolehkan rangkaian dan sumber pengkomputeran dikongsi. Pengguna boleh mengakses dan menggunakan sumber rangkaian seperti mencetak dokumen pada pencetak rangkaian kongsi atau mengakses dan menggunakan pemacu storan kongsi. Rangkaian membenarkan pengguna yang diberi kuasa untuk mengakses maklumat yang disimpan pada komputer lain pada rangkaian dengan memindahkan fail, data dan jenis maklumat lain. Untuk menyelesaikan tugas, pengkomputeran teragih memanfaatkan sumber pengkomputeran yang tersebar melalui rangkaian.

Penghantaran mod paket digunakan oleh kebanyakan rangkaian komputer semasa. Rangkaian bertukar paket mengangkut paket rangkaian, yang merupakan unit data berformat.

Maklumat kawalan dan data pengguna adalah dua jenis data dalam paket (muatan muatan). Maklumat kawalan termasuk maklumat seperti alamat rangkaian sumber dan destinasi, kod pengesanan ralat dan maklumat penjujukan yang diperlukan oleh rangkaian untuk menghantar data pengguna. Data kawalan biasanya disertakan dalam pengepala paket dan treler, dengan data muatan di tengah.

Lebar jalur medium penghantaran boleh dikongsi dengan lebih baik di kalangan pengguna menggunakan paket berbanding dengan rangkaian suis litar. Apabila seorang pengguna tidak menghantar paket, sambungan boleh diisi dengan paket daripada pengguna lain, membolehkan kos dikongsi dengan gangguan yang minimum, selagi pautan tidak disalahgunakan. Selalunya, laluan yang mesti diambil oleh paket melalui rangkaian tidak tersedia sekarang. Dalam keadaan itu, paket itu beratur dan tidak akan dihantar sehingga pautan tersedia.

Teknologi pautan fizikal rangkaian paket sering mengehadkan saiz paket kepada unit penghantaran maksimum (MTU) tertentu. Mesej yang lebih besar mungkin pecah sebelum dipindahkan, dan paket itu dipasang semula untuk membentuk mesej asal sebaik sahaja ia tiba.

Topologi rangkaian biasa

Lokasi fizikal atau geografi nod dan pautan rangkaian mempunyai sedikit impak pada rangkaian, tetapi seni bina sambungan rangkaian boleh memberi kesan yang besar pada daya pemprosesan dan kebergantungannya. Kegagalan tunggal dalam pelbagai teknologi, seperti rangkaian bas atau bintang, boleh menyebabkan keseluruhan rangkaian gagal. Secara umum, lebih banyak interkoneksi rangkaian mempunyai, lebih stabil ia; namun, lebih mahal untuk menyediakannya. Akibatnya, kebanyakan rajah rangkaian disusun mengikut topologi rangkaiannya, iaitu peta perhubungan logik hos rangkaian.

Berikut ialah contoh susun atur biasa:

Semua nod dalam rangkaian bas disambungkan kepada media biasa melalui medium ini. Ini ialah konfigurasi Ethernet asal, yang dikenali sebagai 10BASE5 dan 10BASE2. Pada lapisan pautan data, ini masih merupakan seni bina yang lazim, walaupun varian lapisan fizikal semasa menggunakan pautan titik ke titik untuk membina bintang atau pokok sebaliknya.
Semua nod disambungkan ke nod pusat dalam rangkaian bintang. Ini ialah konfigurasi biasa dalam LAN Ethernet bersuis kecil, di mana setiap pelanggan bersambung ke suis rangkaian pusat, dan secara logiknya dalam LAN wayarles, di mana setiap pelanggan wayarles bersambung ke pusat akses wayarles pusat.
Setiap nod disambungkan ke nod jiran kiri dan kanannya, membentuk rangkaian gelang di mana semua nod disambungkan dan setiap nod boleh mencapai nod yang lain dengan merentasi nod ke kiri atau kanan. Topologi ini digunakan dalam rangkaian cincin token dan Antara Muka Data Teragih Serat (FDDI).
Rangkaian mesh: setiap nod disambungkan kepada bilangan jiran sewenang-wenangnya dengan cara yang setiap nod mempunyai sekurang-kurangnya satu traversal.
Setiap nod dalam rangkaian disambungkan kepada setiap nod lain dalam rangkaian.
Nod dalam rangkaian pokok disusun dalam susunan hierarki. Dengan beberapa suis dan tiada jaringan berlebihan, ini adalah topologi semula jadi untuk rangkaian Ethernet yang lebih besar.
Seni bina fizikal nod rangkaian tidak selalu mewakili struktur rangkaian. Seni bina rangkaian FDDI, sebagai contoh, adalah cincin, tetapi topologi fizikal selalunya bintang, kerana semua sambungan berdekatan boleh dialihkan melalui tapak fizikal tunggal. Walau bagaimanapun, kerana penempatan saluran dan peralatan biasa mungkin mewakili satu titik kegagalan disebabkan kebimbangan seperti kebakaran, bekalan elektrik terputus dan banjir, seni bina fizikal tidak bermakna sepenuhnya.

Rangkaian tindanan

Rangkaian maya yang ditubuhkan di atas rangkaian lain dikenali sebagai rangkaian tindanan. Pautan maya atau logik menyambungkan nod rangkaian tindanan. Setiap pautan dalam rangkaian asas sepadan dengan laluan yang mungkin melalui beberapa pautan fizikal. Topologi rangkaian tindanan mungkin (dan selalunya) berbeza daripada rangkaian asas. Banyak rangkaian peer-to-peer, sebagai contoh, adalah rangkaian tindanan. Ia ditetapkan sebagai nod dalam rangkaian maya pautan yang berjalan melalui Internet.

Rangkaian tindanan telah wujud sejak permulaan rangkaian, apabila sistem komputer disambungkan merentasi talian telefon melalui modem sebelum wujudnya rangkaian data.

Internet ialah contoh rangkaian tindanan yang paling ketara. Internet pada asalnya direka sebagai lanjutan daripada rangkaian telefon. Malah pada hari ini, rangkaian asas sub-rangkaian dengan topologi dan teknologi yang sangat pelbagai membolehkan setiap nod Internet berkomunikasi dengan hampir mana-mana yang lain. Kaedah untuk memetakan rangkaian tindanan IP yang dipautkan sepenuhnya ke rangkaian asasnya termasuk resolusi alamat dan penghalaan.

Jadual cincang yang diedarkan, yang memetakan kunci kepada nod rangkaian, ialah satu lagi contoh rangkaian tindanan. Rangkaian asas dalam kes ini ialah rangkaian IP, dan rangkaian tindanan ialah jadual terindeks kunci (benar-benar peta).

Rangkaian tindanan juga telah dicadangkan sebagai teknik untuk menambah baik penghalaan Internet, seperti dengan memastikan media penstriman berkualiti tinggi melalui jaminan kualiti perkhidmatan. Cadangan sebelumnya seperti IntServ, DiffServ dan IP Multicast tidak mendapat banyak daya tarikan, disebabkan fakta bahawa mereka memerlukan semua penghala dalam rangkaian untuk diubah suai. Sebaliknya, tanpa bantuan pembekal perkhidmatan Internet, rangkaian tindanan boleh dipasang secara berperingkat pada hos akhir yang menjalankan perisian protokol tindanan. Rangkaian tindanan tidak mempunyai pengaruh ke atas cara paket dihalakan antara nod tindanan dalam rangkaian asas, tetapi ia boleh mengawal selia urutan nod tindanan yang dilalui oleh mesej sebelum sampai ke destinasinya.

Sambungan ke Internet

Kabel elektrik, gentian optik dan ruang kosong adalah contoh media penghantaran (juga dikenali sebagai medium fizikal) yang digunakan untuk menyambungkan peranti untuk mewujudkan rangkaian komputer. Perisian untuk mengendalikan media ditakrifkan pada lapisan 1 dan 2 model OSI — lapisan fizikal dan lapisan pautan data.

Ethernet merujuk kepada sekumpulan teknologi yang menggunakan media tembaga dan gentian dalam teknologi rangkaian kawasan setempat (LAN). IEEE 802.3 mentakrifkan piawaian media dan protokol yang membenarkan peranti rangkaian berkomunikasi melalui Ethernet. Gelombang radio digunakan dalam beberapa piawaian LAN wayarles, manakala isyarat inframerah digunakan dalam piawaian lain. Kabel kuasa dalam bangunan digunakan untuk mengangkut data dalam komunikasi talian kuasa.

Dalam rangkaian komputer, teknologi berwayar berikut digunakan.

Kabel sepaksi kerap digunakan untuk rangkaian kawasan setempat dalam sistem televisyen kabel, bangunan pejabat dan tapak kerja lain. Kelajuan penghantaran berbeza antara 200 juta bit sesaat dan 500 juta bit sesaat.
Teknologi ITU-T G.hn mencipta rangkaian kawasan tempatan berkelajuan tinggi menggunakan pendawaian rumah sedia ada (kabel sepaksi, talian telefon dan talian kuasa).
Ethernet berwayar dan piawaian lain menggunakan kabel pasangan terpiuh. Ia biasanya terdiri daripada empat pasang pendawaian tembaga yang boleh digunakan untuk menghantar kedua-dua suara dan data. Cakap silang dan aruhan elektromagnet berkurangan apabila dua wayar dipintal bersama. Kelajuan penghantaran adalah antara 2 hingga 10 gigabit sesaat. Terdapat dua jenis kabel pasangan terpiuh: pasangan terpiuh tanpa pelindung (UTP) dan pasangan terpiuh terlindung (STP) (STP). Setiap borang tersedia dalam pelbagai penilaian kategori, membolehkan ia digunakan dalam pelbagai situasi.
Garis merah dan biru pada peta dunia
Talian telekomunikasi gentian optik dasar laut digambarkan pada peta dari tahun 2007.
Gentian kaca ialah gentian optik. Ia menggunakan laser dan penguat optik untuk menghantar denyutan cahaya yang mewakili data. Gentian optik memberikan beberapa kelebihan berbanding talian logam, termasuk kehilangan penghantaran minimum dan daya tahan terhadap gangguan elektrik. Gentian optik secara serentak boleh membawa banyak aliran data pada panjang gelombang cahaya yang berbeza menggunakan pemultipleksan pembahagian gelombang padat, yang meningkatkan kadar penghantaran data kepada berbilion-bilion bit sesaat. Gentian optik digunakan dalam kabel dasar laut yang menghubungkan benua dan boleh digunakan untuk jangka panjang kabel yang membawa kadar data yang sangat tinggi. Gentian optik mod tunggal (SMF) dan gentian optik pelbagai mod (MMF) ialah dua bentuk utama gentian optik (MMF). Gentian mod tunggal menawarkan kelebihan untuk mengekalkan isyarat koheren sepanjang berpuluh-puluh, jika tidak beratus-ratus kilometer. Gentian berbilang mod adalah lebih murah untuk ditamatkan tetapi mempunyai panjang maksimum hanya beberapa ratus atau bahkan beberapa puluh meter, bergantung pada kadar data dan gred kabel.

Rangkaian tanpa wayar

Sambungan rangkaian wayarles boleh dibentuk menggunakan radio atau kaedah komunikasi elektromagnet lain.

Komunikasi gelombang mikro darat menggunakan pemancar dan penerima berasaskan Bumi yang kelihatan seperti hidangan satelit. Ketuhar gelombang mikro di atas tanah beroperasi dalam julat gigahertz rendah, mengehadkan semua komunikasi kepada garis pandang. Stesen-stesen geganti adalah sekitar 40 batu (64 kilometer) antara satu sama lain.
Satelit yang berkomunikasi melalui gelombang mikro juga digunakan oleh satelit komunikasi. Satelit biasanya berada dalam orbit geosynchronous, iaitu 35,400 kilometer (22,000 batu) di atas khatulistiwa. Isyarat suara, data dan televisyen boleh diterima dan disampaikan oleh peranti mengorbit Bumi ini.
Beberapa teknologi komunikasi radio digunakan dalam rangkaian selular. Sistem membahagikan wilayah yang dilindungi kepada beberapa kumpulan geografi. Transceiver berkuasa rendah berfungsi setiap kawasan.
LAN wayarles menggunakan teknologi radio frekuensi tinggi yang setanding dengan selular digital untuk berkomunikasi. Teknologi spektrum sebaran digunakan dalam LAN wayarles untuk membolehkan komunikasi antara beberapa peranti dalam ruang yang kecil. Wi-Fi ialah sejenis teknologi gelombang radio wayarles standard terbuka yang ditakrifkan oleh IEEE 802.11.
Komunikasi optik ruang bebas berkomunikasi melalui cahaya yang kelihatan atau tidak kelihatan. Penyebaran garis penglihatan digunakan dalam kebanyakan keadaan, yang mengehadkan kedudukan fizikal peranti penyambung.
Internet Antara Planet ialah rangkaian radio dan optik yang memanjangkan Internet ke dimensi antara planet.
RFC 1149 ialah Permintaan April Fool yang menyeronokkan untuk Komen pada IP melalui Avian Carriers. Pada tahun 2001, ia telah dipraktikkan dalam kehidupan sebenar.
Dua situasi terakhir mempunyai kelewatan perjalanan pergi dan balik yang panjang, mengakibatkan komunikasi dua hala tertunda tetapi tidak menghalang penghantaran volum besar data (mereka boleh mempunyai daya pemprosesan yang tinggi).

Nod dalam rangkaian

Rangkaian dibina menggunakan elemen pembinaan sistem tambahan asas seperti pengawal antara muka rangkaian (NIC), pengulang, hab, jambatan, suis, penghala, modem dan tembok api sebagai tambahan kepada sebarang media penghantaran fizikal. Sebarang peralatan yang diberikan hampir selalu mengandungi pelbagai blok binaan dan seterusnya dapat melakukan pelbagai tugas.

Antara muka ke Internet

Litar antara muka rangkaian yang merangkumi port ATM.
Kad tambahan yang berfungsi sebagai antara muka rangkaian ATM. Sebilangan besar antara muka rangkaian telah diprapasang.
Pengawal antara muka rangkaian (NIC) ialah sekeping perkakasan komputer yang memautkan komputer ke rangkaian dan mungkin memproses data rangkaian peringkat rendah. Sambungan untuk mengambil kabel, atau aerial untuk penghantaran dan penerimaan wayarles, serta litar yang berkaitan, boleh ditemui pada NIC.

Setiap pengawal antara muka rangkaian dalam rangkaian Ethernet mempunyai alamat Kawalan Akses Media (MAC) yang unik, yang biasanya disimpan dalam ingatan kekal pengawal. Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik (IEEE) mengekalkan dan menyelia keunikan alamat MAC untuk mengelakkan konflik alamat antara peranti rangkaian. Alamat MAC Ethernet ialah enam oktet panjang. Tiga oktet paling ketara diperuntukkan untuk pengenalan pengilang NIC. Pengilang ini memberikan tiga oktet paling tidak ketara bagi setiap antara muka Ethernet yang mereka bina menggunakan awalan yang diperuntukkan semata-mata.

Hab dan pengulang

Pengulang ialah peranti elektronik yang menerima isyarat rangkaian dan membersihkannya daripada bunyi yang tidak diingini sebelum menghasilkannya semula. Isyarat dihantar semula pada tahap kuasa yang lebih besar atau ke bahagian lain halangan, membolehkan ia pergi lebih jauh tanpa kemerosotan. Pengulang diperlukan dalam kebanyakan sistem Ethernet pasangan terpiuh untuk larian kabel lebih daripada 100 meter. Repeater boleh berpuluh-puluh atau bahkan ratusan kilometer jaraknya apabila menggunakan gentian optik.

Pengulang berfungsi pada lapisan fizikal model OSI, tetapi mereka masih mengambil sedikit masa untuk menjana semula isyarat. Ini boleh mengakibatkan kelewatan penyebaran, yang boleh menjejaskan prestasi dan fungsi rangkaian. Akibatnya, beberapa topologi rangkaian, seperti peraturan Ethernet 5-4-3, mengehadkan bilangan pengulang yang boleh digunakan dalam rangkaian.

Hab Ethernet ialah pengulang Ethernet dengan banyak port. Hab pengulang membantu dengan pengesanan perlanggaran rangkaian dan pengasingan kesalahan di samping membaiki semula dan mengedarkan isyarat rangkaian. Suis rangkaian moden kebanyakannya telah menggantikan hab dan pengulang dalam LAN.

Suis dan jambatan

Berbeza dengan hab, rangkaian menghubungkan dan menukar hanya bingkai ke hadapan ke port yang terlibat dalam komunikasi, tetapi hab memajukan bingkai ke semua port. Suis boleh dianggap sebagai jambatan multi-port kerana jambatan hanya mempunyai dua port. Suis biasanya menampilkan sejumlah besar port, membenarkan topologi bintang untuk peranti dan lata suis selanjutnya.

Lapisan pautan data (lapisan 2) model OSI ialah tempat jambatan dan suis beroperasi, merapatkan trafik antara dua atau lebih segmen rangkaian untuk membentuk satu rangkaian tempatan. Kedua-duanya ialah peranti yang memajukan bingkai data merentas port berdasarkan alamat MAC destinasi dalam setiap bingkai. Meneliti alamat sumber bingkai yang diterima mengajar mereka cara mengaitkan port fizikal dengan alamat MAC, dan mereka hanya memajukan bingkai apabila perlu. Jika peranti menyasarkan MAC destinasi yang tidak diketahui, ia menyiarkan permintaan ke semua port kecuali sumber dan menyimpulkan lokasi daripada respons.

Domain perlanggaran rangkaian dibahagikan dengan jambatan dan suis, manakala domain penyiaran kekal sama. Merapatkan dan menukar membantu memecahkan rangkaian yang besar dan sesak kepada koleksi rangkaian yang lebih kecil dan cekap, yang dikenali sebagai pembahagian rangkaian.

Penghala

Talian telefon ADSL dan penyambung kabel rangkaian Ethernet dilihat pada penghala rumah atau perniagaan kecil biasa.
Penghala ialah peranti Internetworking yang memproses maklumat pengalamatan atau penghalaan dalam paket untuk memajukannya antara rangkaian. Jadual penghalaan sering digunakan bersama dengan maklumat penghalaan. Penghala menentukan tempat untuk menghantar paket menggunakan pangkalan data penghalaannya, bukannya penyiaran paket, yang membazir untuk rangkaian yang sangat besar.

modem
Modem (modulator-demodulator) menyambungkan nod rangkaian melalui wayar yang tidak direka bentuk untuk trafik rangkaian digital atau untuk wayarles. Untuk melakukan ini, isyarat digital memodulasi satu atau lebih isyarat pembawa, menghasilkan isyarat analog yang boleh disesuaikan untuk memberikan kualiti penghantaran yang sesuai. Isyarat audio yang dihantar melalui sambungan telefon suara konvensional telah dimodulasi oleh modem awal. Modem masih digunakan secara meluas untuk talian telefon talian pelanggan digital (DSL) dan sistem televisyen kabel yang menggunakan teknologi DOCSIS.

Firewall ialah peranti rangkaian atau perisian yang digunakan untuk mengawal keselamatan rangkaian dan peraturan capaian. Firewall digunakan untuk memisahkan rangkaian dalaman yang selamat daripada rangkaian luaran yang berpotensi tidak selamat seperti Internet. Biasanya, tembok api disediakan untuk menolak permintaan akses daripada sumber yang tidak diketahui sambil membenarkan aktiviti daripada yang diketahui. Kepentingan tembok api dalam keselamatan rangkaian semakin berkembang seiring dengan peningkatan dalam ancaman siber.

Protokol untuk komunikasi

Protokol kerana ia berkaitan dengan struktur lapisan Internet
Model TCP/IP dan hubungannya dengan protokol popular yang digunakan pada pelbagai peringkat.
Apabila penghala hadir, mesej mengalir turun melalui lapisan protokol, merentasi ke penghala, ke atas timbunan penghala, ke bawah dan ke destinasi akhir, di mana ia naik semula ke timbunan penghala.
Dengan kehadiran penghala, mesej mengalir antara dua peranti (AB) pada empat peringkat paradigma TCP/IP (R). Aliran merah mewakili laluan komunikasi yang berkesan, manakala laluan hitam mewakili sambungan rangkaian sebenar.
Protokol komunikasi ialah satu set arahan untuk menghantar dan menerima data melalui rangkaian. Protokol untuk komunikasi mempunyai pelbagai sifat. Mereka boleh sama ada berorientasikan sambungan atau tanpa sambungan, menggunakan mod litar atau pensuisan paket, dan menggunakan pengalamatan hierarki atau rata.

Operasi komunikasi dibahagikan kepada lapisan protokol dalam timbunan protokol, yang sering dibina mengikut model OSI, dengan setiap lapisan memanfaatkan perkhidmatan yang berada di bawahnya sehingga lapisan paling rendah mengawal perkakasan yang mengangkut maklumat merentasi media. Lapisan protokol digunakan secara meluas dalam dunia rangkaian komputer. HTTP (Protokol Web Sedunia) yang berjalan melalui TCP melalui IP (protokol Internet) melalui IEEE 802.11 ialah contoh yang baik bagi susunan protokol (protokol Wi-Fi). Apabila pengguna rumah melayari web, tindanan ini digunakan antara penghala wayarles dan komputer peribadi pengguna.

Beberapa protokol komunikasi yang paling biasa disenaraikan di sini.

Protokol yang digunakan secara meluas

Suite Protokol Internet
Semua rangkaian semasa dibina pada Internet Protocol Suite, selalunya dikenali sebagai TCP/IP. Ia menyediakan kedua-dua perkhidmatan tanpa sambungan dan berorientasikan sambungan melalui rangkaian yang tidak stabil secara intrinsik yang dilalui menggunakan pemindahan datagram (IP) protokol Internet. Suite protokol mentakrifkan piawaian pengalamatan, pengenalpastian dan penghalaan untuk Protokol Internet Versi 4 (IPv4) dan IPv6, lelaran protokol seterusnya dengan keupayaan pengalamatan yang lebih meluas. Suite Protokol Internet ialah satu set protokol yang mentakrifkan cara Internet berfungsi.

IEEE 802 ialah akronim untuk “International Electrotechnical
IEEE 802 merujuk kepada sekumpulan piawaian IEEE yang berurusan dengan rangkaian kawasan tempatan dan metropolitan. Suite protokol IEEE 802 secara keseluruhan menawarkan pelbagai keupayaan rangkaian. Kaedah pengalamatan rata digunakan dalam protokol. Mereka kebanyakannya berfungsi pada lapisan 1 dan 2 model OSI.

Penyambungan MAC (IEEE 802.1D), sebagai contoh, menggunakan Spanning Tree Protocol untuk menghalakan trafik Ethernet. VLAN ditakrifkan oleh IEEE 802.1Q, manakala IEEE 802.1X mentakrifkan protokol Kawalan Akses Rangkaian berasaskan port, yang merupakan asas untuk proses pengesahan yang digunakan dalam VLAN (tetapi juga dalam WLAN) — inilah yang dilihat pengguna rumah apabila memasuki "kunci akses wayarles."

Ethernet ialah sekumpulan teknologi yang digunakan dalam LAN berwayar. IEEE 802.3 ialah koleksi piawaian yang dihasilkan oleh Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik yang menerangkannya.

LAN (wayarles)
LAN wayarles, sering dikenali sebagai WLAN atau WiFi, ialah ahli keluarga protokol IEEE 802 yang paling terkenal untuk pengguna rumah hari ini. Ia berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11. IEEE 802.11 mempunyai banyak persamaan dengan Ethernet berwayar.

SONET/SDH
Rangkaian optik segerak (SONET) dan Hierarki Digital Segerak (SDH) ialah teknik pemultipleksan yang menggunakan laser untuk menghantar berbilang aliran bit digital merentasi gentian optik. Ia dicipta untuk menghantar komunikasi mod litar daripada banyak sumber, terutamanya untuk menyokong telefon digital suis litar. SONET/SDH, sebaliknya, adalah calon yang ideal untuk menyampaikan bingkai Mod Pemindahan Asynchronous (ATM) kerana berkecuali protokol dan ciri berorientasikan pengangkutan.

Mod Pemindahan Asynchronous
Mod Pemindahan Asynchronous (ATM) ialah teknologi pensuisan rangkaian telekomunikasi. Ia mengekod data ke dalam sel kecil bersaiz tetap menggunakan pemultipleksan pembahagian masa tak segerak. Ini berbeza dengan protokol lain yang menggunakan paket atau bingkai bersaiz berubah-ubah, seperti Internet Protocol Suite atau Ethernet. Kedua-dua rangkaian tersuis litar dan paket adalah serupa dengan ATM. Ini menjadikannya sesuai untuk rangkaian yang perlu mengurus kedua-dua data pemprosesan tinggi dan kandungan masa nyata, kependaman rendah seperti suara dan video. ATM mempunyai pendekatan berorientasikan sambungan, di mana litar maya antara dua titik akhir mesti diwujudkan sebelum penghantaran data sebenar boleh dimulakan.

Walaupun ATM tidak lagi memihak kepada rangkaian generasi akan datang, mereka terus memainkan peranan dalam batu terakhir, atau hubungan antara penyedia perkhidmatan Internet dan pengguna kediaman.

Penanda aras selular
Sistem Global untuk Komunikasi Mudah Alih (GSM), Perkhidmatan Radio Paket Am (GPRS), cdmaOne, CDMA2000, Evolution-Data Optimized (EV-DO), Kadar Data Dipertingkat untuk GSM Evolution (EDGE), Sistem Telekomunikasi Mudah Alih Universal (UMTS), Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT), Digital AMPS (IS-136/TDMA), dan Integrated Digital Enhanced Network (IDEN) ialah beberapa piawaian selular digital (iDEN) yang berbeza.

Routing

Penghalaan menentukan laluan terbaik untuk maklumat melalui rangkaian. Sebagai contoh, laluan terbaik dari nod 1 ke nod 6 berkemungkinan 1-8-7-6 atau 1-8-10-6, kerana ini mempunyai laluan paling tebal.
Penghalaan ialah proses mengenal pasti laluan rangkaian untuk penghantaran data. Banyak jenis rangkaian, termasuk rangkaian pensuisan litar dan rangkaian bertukar paket, memerlukan penghalaan.

Protokol penghalaan pemajuan terus paket (transit paket rangkaian yang dialamatkan secara logik dari sumbernya ke destinasi terakhirnya) merentasi nod perantaraan dalam rangkaian bertukar paket. Penghala, jambatan, get laluan, tembok api dan suis ialah komponen perkakasan rangkaian biasa yang bertindak sebagai nod perantaraan. Komputer tujuan am juga boleh memajukan paket dan menjalankan penghalaan, walaupun prestasinya mungkin terhalang kerana kekurangan perkakasan pakar. Jadual penghalaan, yang menjejaki laluan ke berbilang destinasi rangkaian, sering digunakan untuk mengarahkan pemajuan dalam proses penghalaan. Akibatnya, membina jadual penghalaan dalam memori penghala adalah penting untuk penghalaan yang cekap.

Secara amnya terdapat beberapa laluan untuk dipilih, dan faktor berbeza boleh dipertimbangkan semasa memutuskan laluan mana yang perlu ditambahkan pada jadual penghalaan, seperti (disusun mengikut keutamaan):

Topeng subnet yang lebih panjang adalah wajar dalam kes ini (bebas jika ia berada dalam protokol penghalaan atau melalui protokol penghalaan yang berbeza)
Apabila metrik/kos yang lebih murah diutamakan, ini dirujuk sebagai metrik (hanya sah dalam satu dan protokol penghalaan yang sama)
Apabila bercakap tentang jarak pentadbiran, jarak yang lebih pendek dikehendaki (hanya sah antara protokol penghalaan yang berbeza)
Sebilangan besar algoritma penghalaan hanya menggunakan satu laluan rangkaian pada satu masa. Berbilang laluan alternatif boleh digunakan dengan algoritma penghalaan berbilang laluan.

Dalam tanggapannya bahawa alamat rangkaian berstruktur dan alamat yang setanding menandakan kedekatan di seluruh rangkaian, penghalaan, dalam erti kata yang lebih ketat, kadangkala berbeza dengan penyambungan. Item jadual penghalaan tunggal boleh menunjukkan laluan ke koleksi peranti menggunakan alamat berstruktur. Pengalamatan berstruktur (penghalaan dalam pengertian terhad) mengatasi prestasi pengalamatan tidak berstruktur dalam rangkaian besar (bridging). Di Internet, penghalaan telah menjadi kaedah yang paling banyak digunakan untuk menangani. Dalam situasi terpencil, penyambungan masih biasa digunakan.

Organisasi yang memiliki rangkaian biasanya bertanggungjawab mengurusnya. Intranet dan ekstranet boleh digunakan dalam rangkaian syarikat persendirian. Mereka juga mungkin menyediakan akses rangkaian ke Internet, yang merupakan rangkaian global tanpa pemilik tunggal dan pada asasnya sambungan tanpa had.

Intranet
Intranet ialah koleksi rangkaian yang diuruskan oleh satu agensi pentadbiran. Protokol IP dan alatan berasaskan IP seperti pelayar web dan aplikasi pemindahan fail digunakan pada intranet. Intranet hanya boleh diakses oleh individu yang diberi kuasa, menurut entiti pentadbiran. Intranet biasanya LAN dalaman organisasi. Sekurang-kurangnya satu pelayan web biasanya terdapat pada intranet yang besar untuk menyediakan pengguna dengan maklumat organisasi. Intranet ialah apa-apa sahaja pada rangkaian kawasan tempatan yang berada di belakang penghala.

Extranet
Ekstranet ialah rangkaian yang juga ditadbir oleh satu organisasi tetapi hanya membenarkan akses terhad kepada rangkaian luaran tertentu. Sebagai contoh, firma boleh memberikan akses kepada bahagian tertentu intranetnya kepada rakan kongsi perniagaan atau pelanggannya untuk berkongsi data. Dari segi keselamatan, entiti lain ini tidak semestinya boleh dipercayai. Teknologi WAN sering digunakan untuk menyambung ke extranet, namun ia tidak selalu digunakan.

Internet
Kerja Internet ialah penggabungan beberapa jenis rangkaian komputer yang berbeza untuk membentuk satu rangkaian dengan melapis perisian rangkaian di atas satu sama lain dan menyambungkannya melalui penghala. Internet adalah contoh rangkaian yang paling terkenal. Ia adalah sistem global yang saling berkaitan antara rangkaian komputer kerajaan, akademik, perniagaan, awam dan swasta. Ia berdasarkan teknologi rangkaian Internet Protocol Suite. Ia adalah pengganti Rangkaian Agensi Projek Penyelidikan Lanjutan (ARPANET) DARPA, yang dibina oleh DARPA Jabatan Pertahanan AS. World Wide Web (WWW), Internet of Things (IoT), pengangkutan video, dan pelbagai perkhidmatan maklumat semuanya dimungkinkan oleh komunikasi tembaga Internet dan tulang belakang rangkaian optik.

Peserta di Internet menggunakan pelbagai protokol yang serasi dengan Internet Protocol Suite dan sistem pengalamatan (alamat IP) yang diselenggara oleh Internet Assigned Numbers Authority dan daftar alamat. Melalui Protokol Gerbang Sempadan (BGP), penyedia perkhidmatan dan syarikat utama berkongsi maklumat tentang kebolehcapaian ruang alamat mereka, membina rangkaian laluan penghantaran global yang berlebihan.

Darknet
Darknet ialah rangkaian tindanan berasaskan Internet yang hanya boleh diakses dengan menggunakan perisian pakar. Darknet ialah rangkaian tanpa nama yang menggunakan protokol dan port bukan standard untuk menyambungkan rakan sebaya yang boleh dipercayai sahaja — biasanya dirujuk sebagai "rakan" (F2F).

Darknets berbeza daripada rangkaian peer-to-peer lain yang diedarkan kerana pengguna boleh berinteraksi tanpa rasa takut akan campur tangan kerajaan atau korporat kerana perkongsian adalah tanpa nama (iaitu, alamat IP tidak diterbitkan secara terbuka).

Perkhidmatan untuk rangkaian

Perkhidmatan rangkaian ialah aplikasi yang dihoskan oleh pelayan pada rangkaian komputer untuk memberikan kefungsian kepada ahli rangkaian atau pengguna, atau untuk membantu rangkaian dalam operasinya.

Perkhidmatan rangkaian yang terkenal termasuk World Wide Web, e-mel, percetakan dan perkongsian fail rangkaian. DNS (Sistem Nama Domain) memberikan nama kepada alamat IP dan MAC (nama seperti "nm.lan" lebih mudah diingati daripada nombor seperti "210.121.67.18"), dan DHCP memastikan semua peralatan rangkaian mempunyai alamat IP yang sah.

Format dan penjujukan mesej antara pelanggan dan pelayan perkhidmatan rangkaian biasanya ditakrifkan oleh protokol perkhidmatan.

Prestasi rangkaian

Lebar lebar yang digunakan, berkaitan dengan daya pemprosesan yang dicapai atau goodput, iaitu, kadar purata pemindahan data yang berjaya melalui pautan komunikasi, diukur dalam bit sesaat. Teknologi seperti pembentukan jalur lebar, pengurusan lebar jalur, pendikitan lebar jalur, had lebar jalur, peruntukan lebar jalur (contohnya, protokol peruntukan lebar jalur dan peruntukan jalur lebar dinamik), dan lain-lain mempengaruhi daya pemprosesan. Purata lebar jalur isyarat yang digunakan dalam hertz (jalur lebar spektrum purata bagi isyarat analog yang mewakili aliran bit) semasa rangka masa yang diperiksa menentukan lebar jalur aliran bit.

Reka bentuk dan ciri prestasi rangkaian telekomunikasi ialah kependaman rangkaian. Ia mentakrifkan masa yang diperlukan untuk sekeping data untuk transit melalui rangkaian dari satu titik akhir komunikasi ke yang seterusnya. Ia biasanya diukur dalam sepersepuluh saat atau pecahan sesaat. Bergantung pada lokasi pasangan titik akhir komunikasi yang tepat, kelewatan mungkin berbeza sedikit. Jurutera biasanya melaporkan kelewatan maksimum dan purata, serta pelbagai komponen kelewatan:

Masa yang diambil oleh penghala untuk memproses pengepala paket.
Masa beratur – jumlah masa yang dibelanjakan oleh paket dalam baris gilir penghalaan.
Masa yang diperlukan untuk menolak bit paket ke pautan dipanggil kelewatan penghantaran.
Kelewatan penyebaran ialah jumlah masa yang diperlukan untuk isyarat bergerak melalui media.
Isyarat menghadapi jumlah kelewatan yang minimum disebabkan oleh masa yang diperlukan untuk menghantar paket secara bersiri melalui pautan. Disebabkan kesesakan rangkaian, kelewatan ini dilanjutkan oleh tahap kelewatan yang lebih tidak dapat diramalkan. Masa yang diperlukan untuk rangkaian IP bertindak balas boleh berbeza-beza dari beberapa milisaat hingga beberapa ratus milisaat.

Kualiti servis

Prestasi rangkaian biasanya diukur dengan kualiti perkhidmatan produk telekomunikasi, bergantung pada keperluan pemasangan. Throughput, jitter, kadar ralat bit dan kelewatan adalah semua faktor yang boleh mempengaruhi ini.

Contoh pengukuran prestasi rangkaian untuk rangkaian suis litar dan satu jenis rangkaian suis paket, iaitu ATM, ditunjukkan di bawah.

Rangkaian suis litar: Gred perkhidmatan adalah sama dengan prestasi rangkaian dalam rangkaian suis litar. Bilangan panggilan yang ditolak ialah metrik yang menunjukkan prestasi rangkaian di bawah beban trafik yang tinggi. Tahap hingar dan gema ialah contoh bentuk penunjuk prestasi yang lain.
Kadar talian, kualiti perkhidmatan (QoS), pemprosesan data, masa sambungan, kestabilan, teknologi, teknik modulasi dan peningkatan modem semuanya boleh digunakan untuk menilai prestasi rangkaian Mod Pemindahan Asynchronous (ATM).

Oleh kerana setiap rangkaian adalah unik dalam sifat dan seni binanya, terdapat banyak pendekatan untuk menilai prestasinya. Daripada diukur, prestasi sebaliknya boleh dimodelkan. Rajah peralihan keadaan, sebagai contoh, sering digunakan untuk memodelkan prestasi baris gilir dalam rangkaian suis litar. Gambar rajah ini digunakan oleh perancang rangkaian untuk mengkaji cara rangkaian berfungsi di setiap negeri, memastikan rangkaian dirancang dengan sewajarnya.

Kesesakan pada rangkaian

Apabila pautan atau nod tertakluk kepada beban data yang lebih tinggi daripada yang dinilai, kesesakan rangkaian berlaku dan kualiti perkhidmatan terjejas. Paket mesti dipadamkan apabila rangkaian menjadi sesak dan baris gilir menjadi terlalu penuh, oleh itu rangkaian bergantung pada penghantaran semula. Kelewatan beratur, kehilangan paket dan penyekatan sambungan baharu adalah semua hasil kesesakan yang biasa. Hasil daripada kedua-dua ini, peningkatan tambahan dalam beban yang ditawarkan mengakibatkan sama ada peningkatan sedikit dalam daya tampung rangkaian atau penurunan dalam daya tampung rangkaian.

Walaupun apabila beban awal diturunkan ke tahap yang biasanya tidak akan menyebabkan kesesakan rangkaian, protokol rangkaian yang menggunakan penghantaran semula yang agresif untuk membetulkan kehilangan paket cenderung untuk mengekalkan sistem dalam keadaan kesesakan rangkaian. Akibatnya, dengan jumlah permintaan yang sama, rangkaian yang menggunakan protokol ini boleh mempamerkan dua keadaan stabil. Keruntuhan kongestif merujuk kepada keadaan yang stabil dengan daya pemprosesan yang rendah.

Untuk meminimumkan keruntuhan kesesakan, rangkaian moden menggunakan pengurusan kesesakan, pengelakan kesesakan dan strategi kawalan trafik (iaitu titik akhir biasanya perlahan atau kadangkala menghentikan penghantaran sepenuhnya apabila rangkaian sesak). Penyimpangan eksponen dalam protokol seperti CSMA/CA 802.11 dan Ethernet asal, pengurangan tetingkap dalam TCP dan giliran adil dalam penghala adalah contoh strategi ini. Melaksanakan skim keutamaan, di mana sesetengah paket dihantar dengan keutamaan yang lebih tinggi daripada yang lain, adalah satu lagi cara untuk mengelakkan kesan buruk daripada kesesakan rangkaian. Skim keutamaan tidak menyembuhkan kesesakan rangkaian sendiri, tetapi ia membantu mengurangkan akibat kesesakan untuk sesetengah perkhidmatan. 802.1p adalah salah satu contoh ini. Peruntukan sumber rangkaian yang disengajakan kepada aliran tertentu adalah strategi ketiga untuk mengelakkan kesesakan rangkaian. Piawaian ITU-T G.hn, contohnya, menggunakan Peluang Transmisi Tanpa Pertikaian (CFTXOPs) untuk menyampaikan rangkaian kawasan setempat berkelajuan tinggi (sehingga 1 Gbit/s) melalui wayar rumah sedia ada (talian kuasa, talian telefon dan kabel sepaksi ).

RFC 2914 untuk Internet menjelaskan tentang kawalan kesesakan.

Ketahanan rangkaian

"Keupayaan untuk menawarkan dan mengekalkan tahap perkhidmatan yang mencukupi dalam menghadapi kecacatan dan halangan kepada operasi biasa," menurut definisi ketahanan rangkaian.

Keselamatan rangkaian

Penggodam menggunakan rangkaian komputer untuk menyebarkan virus komputer dan cecacing ke peranti rangkaian, atau untuk melarang peranti ini daripada mengakses rangkaian melalui serangan penafian perkhidmatan.

Peruntukan dan peraturan pentadbir rangkaian untuk mencegah dan memantau capaian haram, penyalahgunaan, pengubahsuaian atau penafian rangkaian komputer dan sumber boleh diakses rangkaiannya dikenali sebagai keselamatan rangkaian. Pentadbir rangkaian mengawal keselamatan rangkaian, iaitu kebenaran akses kepada data dalam rangkaian. Pengguna diberi nama pengguna dan kata laluan yang memberi mereka akses kepada maklumat dan program di bawah kawalan mereka. Keselamatan rangkaian digunakan untuk menjamin transaksi dan komunikasi harian di kalangan organisasi, agensi kerajaan dan individu pada rangkaian rangkaian komputer awam dan persendirian.

Pemantauan data yang ditukar melalui rangkaian komputer seperti Internet dikenali sebagai pengawasan rangkaian. Pengawasan kerap dilakukan secara rahsia, dan ia mungkin dilakukan oleh atau bagi pihak kerajaan, syarikat, kumpulan jenayah atau orang. Ia mungkin sah atau tidak, dan ia mungkin memerlukan kelulusan kehakiman atau agensi bebas yang lain atau tidak.

Perisian pengawasan untuk komputer dan rangkaian digunakan secara meluas hari ini, dan hampir semua trafik Internet sedang atau boleh dipantau untuk tanda-tanda aktiviti yang menyalahi undang-undang.

Kerajaan dan agensi penguatkuasaan undang-undang menggunakan pengawasan untuk mengekalkan kawalan sosial, mengenal pasti dan memantau risiko serta mencegah/menyiasat aktiviti jenayah. Kerajaan kini mempunyai kuasa yang tidak pernah berlaku sebelum ini untuk memantau aktiviti rakyat melalui program seperti program Kesedaran Maklumat Keseluruhan, teknologi seperti komputer pengawasan berkelajuan tinggi dan perisian biometrik, dan undang-undang seperti Akta Bantuan Komunikasi Untuk Penguatkuasaan Undang-undang.

Banyak organisasi hak sivil dan privasi, termasuk Reporters Without Borders, Electronic Frontier Foundation, dan American Civil Liberties Union, telah menyatakan kebimbangan bahawa peningkatan pengawasan rakyat boleh membawa kepada masyarakat pengawasan besar-besaran dengan kebebasan politik dan peribadi yang lebih sedikit. Kebimbangan seperti ini telah menyebabkan banyak litigasi, termasuk Hepting lwn AT&T. Sebagai protes terhadap apa yang dipanggil "pengawasan kejam," kumpulan hacktivist Anonymous telah menggodam ke dalam laman web rasmi.

Penyulitan hujung ke hujung (E2EE) ialah paradigma komunikasi digital yang memastikan bahawa data antara dua pihak yang berkomunikasi dilindungi pada setiap masa. Ia melibatkan data penyulitan pihak yang berasal supaya ia hanya boleh dinyahsulit oleh penerima yang dimaksudkan, tanpa bergantung kepada pihak ketiga. Penyulitan hujung ke hujung melindungi komunikasi daripada ditemui atau diganggu oleh pengantara seperti pembekal perkhidmatan Internet atau penyedia perkhidmatan aplikasi. Secara umum, penyulitan hujung ke hujung memastikan kerahsiaan dan integriti.

HTTPS untuk trafik dalam talian, PGP untuk e-mel, OTR untuk pemesejan segera, ZRTP untuk telefon dan TETRA untuk radio adalah semua contoh penyulitan hujung ke hujung.

Penyulitan hujung ke hujung tidak disertakan dalam kebanyakan penyelesaian komunikasi berasaskan pelayan. Penyelesaian ini hanya boleh memastikan keselamatan komunikasi antara pelanggan dan pelayan, bukan antara pihak yang berkomunikasi. Google Talk, Yahoo Messenger, Facebook dan Dropbox ialah contoh sistem bukan E2EE. Sesetengah sistem ini, seperti LavaBit dan SecretInk, malah mendakwa menyediakan penyulitan "hujung-ke-hujung" apabila mereka tidak menyediakannya. Sesetengah sistem yang sepatutnya menyediakan penyulitan hujung ke hujung, seperti Skype atau Hushmail, telah ditunjukkan mempunyai pintu belakang yang menghalang pihak komunikasi daripada merundingkan kunci penyulitan.

Paradigma penyulitan hujung ke hujung tidak secara langsung menangani kebimbangan pada titik akhir komunikasi, seperti eksploitasi teknologi pelanggan, penjana nombor rawak berkualiti rendah atau eskrow kunci. E2EE juga mengabaikan analisis trafik, yang melibatkan penentuan identiti titik akhir serta pemasaan dan volum mesej yang dihantar.

Apabila e-dagang pertama kali muncul di World Wide Web pada pertengahan 1990-an, adalah jelas bahawa beberapa jenis pengenalan dan penyulitan diperlukan. Netscape adalah yang pertama cuba mencipta standard baharu. Netscape Navigator ialah pelayar web yang paling popular pada masa itu. Lapisan Soket Selamat (SSL) dicipta oleh Netscape (SSL). SSL memerlukan penggunaan pelayan yang diperakui. Pelayan menghantar salinan sijil kepada pelanggan apabila pelanggan meminta akses kepada pelayan yang dilindungi SSL. Pelanggan SSL mengesahkan sijil ini (semua penyemak imbas web dipramuat dengan senarai komprehensif sijil akar CA), dan jika ia lulus, pelayan disahkan dan pelanggan merundingkan sifir kunci simetri untuk sesi tersebut. Antara pelayan SSL dan klien SSL, sesi kini berada dalam terowong disulitkan yang sangat selamat.