SOISK - SYSTEMY OPERACYJNE I SIECI KOMPUTEROWE
Tomasz Puchała

Kilka komputerow

JAK POŁĄCZYĆ ZE SOBĄ KILKA KOMPUTERÓW,

CZYLI RÓŻNE RODZAJE SIECI

Od początku istnienia ery komputerów zachodziła potrzeba wymiany informacji pomiędzy poszczególnymi jednostkami. W przypadku małej ilości danych do przeniesienia i gdy odległość pomiędzy komputerami jest niezbyt duża, można posłużyć się dyskietką i dane przenosić za jej pomocą. Jednak gdy mamy bardzo dużo danych lub komputery są od siebie znacznie oddalone taka metoda zawodzi. Z pomocą przychodzą sieci komputerowe. Od prostego połączenia dwóch komputerów poprzez interfejs szeregowy RS-232 czy dzięki dwóm modemom poprzez lokalne sieci komputerowe (LAN), miejskie sieci (MAN), rozległe sieci komputerowe (WAN) aż do sieci składającej się z tych wszystkich wyżej wymienionych typów sieci czyli Internet.

Do połączenia dwóch komputerów poprzez interfejs RS-232 potrzeba tylko kabla z odpowiednimi wtyczkami oraz oprogramowanie, np. Norton Commander (opcja "Link") czy "Bezpośrednie połączenie kablowe" z Windows 95/98. Wystarczy ustawić w opcjach programu, który z komputerów będzie udostępniał swoje dane (slave), a który będzie je pobierał (master) i można przystąpić do wymiany. Do zalet takiego połączenia należy wygoda w wymianie informacji (nie trzeba biegać z garścią dyskietek modląc się przy okazji, żeby nie wystąpiły błędy nośnika). Taki sposób jest również szybszy. Jednak szybkość nie jest atutem tego połączenia, gdyż przy bardzo dużej ilości danych czas przesyłu ich pomiędzy komputerami można liczyć w godzinach. Wadą jest również to, że można połączyć tylko 2 komputery i muszą być one względnie blisko siebie do 30 metrów.

Innym z prostszych sposobów połączenia komputerów jest połączenie modemowe pomiędzy dwoma maszynami. Za pomocą terminala (np. term90 lub HyperTerminal) wybieramy numer telefonu pod którym osiągalny jest drugi z komputerów i dzięki linii telefonicznej łączymy się z nim. Dzięki ustalonemu zestawowi komend możemy np. wysyłać oraz pobierać pliki. Taki sposób wymiany informacji jest raczej rzadko używany z uwagi na relatywnie małą szybkość modemów oraz konieczność opłat za połączenia telefoniczne. Zaletą tego połączenia jest możliwość wymiany danych przez komputery niezależnie od odległości pomiędzy nimi.

Dużo większe możliwości daje utworzenie lokalnej sieci komputerowej (takiej jaką dysponuje nasza pracownia komputerowa). Istnieją różne rodzaje lokalnych sieci, można podzielić je m.in. ze względu na strukturę czyli topologie sieci. Wyróżniamy sieć magistralną, pierścieniową, gwiaździstą i inne.

Sieć magistralna ma budowę bardzo prostą: wszystkie jej węzły (którymi mogą być komputery - w tym serwer czyli komputer "główny", przechowujący programy oraz dane i udostępniający je innym - a oprócz nich drukarki, urządzenia rysujące itp.) są do niej przyłączone identycznie, jak odgałęzienia od jednej wspólnej linii - magistrali. Gdy jeden z komputerów chce wysłać taką siecią jakieś dane, jego karta sieciowa najpierw "upewnia się" czy w sieci nie ma żadnego sygnału konkurencyjnego, po czym wyśle odpowiedni komunikat (zawiera on adres nadawcy, adres docelowy i właściwe dane) do swojego nadajnika/odbiornika. Nada on ten komunikat w obu kierunkach magistrali - tak, by możliwie szybko trafił do wszystkich pozostałych węzłów. Węzły, dla których komunikat nie jest przeznaczony, zignorują go; węzeł, który rozpozna własny adres, przyjmie komunikat i jednocześnie wyśle do nadawcy potwierdzenie przyjęcia.


Sieć pierścieniowa


Sieci gwiaździste


Sieci LAN tworzone są najczęściej w obrębie jednego biura, pracowni, czasem budynku. Sieć MAN może zostać stworzona dzięki połączeniu szybką (najczęściej światłowodową) magistralą większej liczby sieci lokalnych tworząc sieć miejską. Sieć WAN to kilka połączonych sieci miejskich. Dzięki krajowej sieci szkieletowej (szybkie magistrale docierające do wszystkich ważniejszych ośrodków w kraju) połączono sieci WAN, MAN, LAN, przez co komputery przyłączone do małych sieci lokalnych, nawet w różnych częściach kraju mają ze sobą możliwość kontaktu. Dzięki łączom międzynarodowym sieć krajowa została połączona z sieciami innych państw i zasięg sieci stał się globalny - Tak powstawał Internet w Stanach Zjednoczonych w początku lat 60.

. Wszystkie węzły w takiej sieci są podłączone do specjalnych linii, prowadzących do stacji centralnej, która może łączyć poszczególne linie, zestawiając tym samym trasy komunikacyjne pomiędzy węzłami. Gdy w jednym czasie kilka węzłów chce wysłać swoje dane do odbiorców, wyślą one w tym celu do stacji centralnej pakiety informacji, zawierające oprócz danych adres odbiorcy oraz kody kontrolne służące do korekcji błędów. Stacja centralna stale "obserwuje" podłączone do niej węzły, wobec tego na pewno nie "przegapi" żadnego pakietu, odpowiednio zestawiając drogę od nadawcy do adresata, zapewniając transmisję. Stacja centralna musi dbać również o to, aby jeden, szczególnie aktywny, węzeł nie zdominował, a tym samym praktycznie zablokował dla innych całą sieć, która byłaby tylko "do jego dyspozycji". Dlatego stacja centralna nie przepuści całego pakietu, a tylko pewną jego część, następnie zbada, czy inne węzły nie domagają się łączności, a jeżeli tak, to następnemu z kolei zorganizuje transmisję. Ale też nie w całości, przechodząc kolejno do innych maszyn w sieci. Pierwszy komputer "dojdzie do głosu" ponownie dopiero po zakończeniu całego cyklu.
charakteryzuje się tym, że wszystkie jej węzły podłączone są do zamkniętego w pętlę obwodu elektrycznego. Po pętli tej krąży nieustannie tzw. żeton (ang. token - stąd nazwa tego typu topologii sieci: token tring), czyli sygnał gotowości do przesyłania komunikatów, odczytywany przez specjalny adapter w każdym węźle. Gdy jeden z komputerów chce wysłać komunikat musi "chwycić" on ów żeton i zmienić nieco jego kod, wpisując weń adresy planowanych odbiorców. "Doklei" do niego także swoją wiadomość oraz kod kontroli błędu. Wszystko zostanie wpuszczone w pętlę i będzie w niej krążyć, trafiając do kolejnych węzłów, ale słabnąc w miarę upływu czasu. Aby nie dopuścić do zupełnego zaniku informacji każdy węzeł zregeneruje cały komunikat swoim wzmacniaczem. Węzeł, który rozpozna w zmodyfikowanym żetonie swój adres, nie tylko go wzmocni, ale - oczywiście - przeczyta komunikat, sporządzi jego kopię i prześle ją dalej pętlą. W końcu cały pakiet wróci po pętli do węzła - nadawcy, który odwoła wprowadzone uprzednio zmiany w żetonie i zamieni go ponownie na sygnał gotowości do pracy.