1.1 Komponenty siete a sieťové zariadenia

Počítačová sieť pozostáva z nasledovných komponentov:

• zariadenia - využívajú služby siete alebo ich poskytujú;
• médiá (metalické, optické, bezdrôtové) - sú prostriedkom prenosu, prepájajú zariadenia;
• služby - na jednom zariadení ich môže byť poskytovaných aj viacero.

Zariadenia v počítačových sieťach môžu z hľadiska spôsobu poskytovania a využívania zdrojov byť vo vzťahu:

• klient / server: server je vyhradené zariadenie poskytujúce služby, ktoré využívajú ich klienti;
• rovný s rovným (peer-to-peer): zariadenie je zároveň klientom i serverom, teda niektoré služby poskytuje, iné využíva.

V domácich sieťach a malých firemných sieťach sa často využíva peer-to-peer mechanizmus, keď napríklad bežný pracovný počítač zdieľa svoju tlačiareň (poskytuje službu) a zároveň využíva súbory zdieľané z iného počítača (využíva službu). Takéto riešenie šetrí financie (nie je potrebné nič kupovať) a tiež čas (realizácia je spravidla jednoduchá a rýchla), no má aj svoje nevýhody - je len ťažko realizovateľné pri veľkom počte zariadení, pretože chýba centralizovaná správa zariadení a účtov, problém môže byť aj s výkonom (ak niekto na počítači spustil náročné aplikácie alebo hry, poskytovaná služba má obmedzené prostriedky), či dostupnosťou (niekto po skončení práce vypol počítač).

Server môže označovať hardvérové zariadenie (počítač), ktorý poskytuje rôzne služby, ale označenie server môže vyjadrovať aj samotnú poskytovanú službu. Každú službu môžu využívať viacerí klienti, obvykle i súbežne. V praxi často jeden server (zariadenie) poskytuje súčasne viaceré služby - beží na ňom viacero serverov, či dokonca môžu na jednom fyzickom serveri bežať viaceré virtualizované servery, každý so svojím operačným systémom a poskytovanými službami. Servery obvykle bežia nepretržite a sú vyhradené len na poskytovanie služby - nehrozí, že si na ňom niekto spustí hru alebo ho vypne. Obvykle je k nim pripojené len napájanie a počítačová sieť, teda nemajú klávesnicu, myš a ani monitor, často na nich nie je ani nainštalované grafické rozhranie OS. Najbežnejším operačným systémom serverov je Linux.

Niektoré typy serverov, ktoré sa oplatí poznať a ktoré často využívame:

• webový - prevádzkuje webové stránky;
• poštový - umožňuje využívať e-mail;
• súborový - umožňuje prístup k súborom, napr. NAS;
• proxy - klasický proxy server sprostredkuje lokálnym klientom prístup do internetu, pričom využíva cachovanie (vyrovnávaciu pamäť), či kontrolu obsahu, reverzný proxy server funguje opačným smerom, teda klientom z internetu sprístupňuje lokálne služby.

Zariadenia v počítačovej sieti

Zariadenia, ktoré sa vyskytujú v počítačovej sieti, možno vo všeobecnosti rozdeliť na:

• koncové: sú zdrojom a cieľom komunikácie, vychádzajú z nich údaje určené na prenos - sem patria všetky zariadenia, s ktorými pracujú bežní používatelia (teda hlavne počítače, mobilné telefóny, tablety, tlačiarne, telefóny), ale aj servery;
• sprostredkujúce / sieťové: umožňujú prenos údajov, regenerujú a preposielajú signál, môžu smerovať tok dát alebo ho filtrovať.

Medzi základné sprostredkujúce sieťové zariadenia, ktoré sa však už nepoužívajú, patria:

• opakovač (repeater): regeneruje signál a pošle ho ďalej, čím predlžuje dosah média;
• rozbočovač (hub): je v podstate viac-portový opakovač, môžeme si predstaviť ako jednoduchý elektrický uzol, ktorý však signál zosilní (zregeneruje); údaje prijaté na jednom porte (jedným káblom) posiela do všetkých ostatných portov (ďalších káblov), teda rozširuje sieť, umožňuje do nej pripojiť ďalšie zariadenia - pri väčšej sieti veľmi nevýhodné, pretože pri komunikácii akýchkoľvek dvoch počítačov (aj susedných) sa zahlcuje celá sieť;
• most (bridge): je podobný opakovaču, no nepreposiela všetky prijaté údaje, ale len tie, ktorých cieľ je „na druhej strane“ spojenia.

Ďalšie zariadenie sa v sieťach bežne využívajú aj v súčasnosti:

• prepínač (switch): je vlastne viac-portový most - je vylepšením rozbočovača (teda tiež rozširuje sieť), no na rozdiel od neho sa údaje snaží posielať len do toho portu (kábla), v ktorom je pripojené cieľové zariadenie - „vidí“ jeho fyzickú adresu;
• smerovač (router): prepája viaceré siete, je teda rozhraním medzi viacerými sieťami, patrí do každej z nich; údaje prijaté z jednej siete nasmeruje do „správnej“ siete vedúcej k cieľu; neslúži teda na rozšírenie siete, ale skôr na jej rozdelenie do viacerých sietí, v domácich podmienkach prepája domácu sieť s internetom;
• modem: podobný opakovaču, no mení formu signálu, typicky z digitálnej podoby do analógovej modulácie a v opačnom smere späť (demodulácia);
• bezdrôtový prístupový bod (wireless access point): bezdrôtovým klientom poskytuje vzájomné prepojenie, ako aj prepojenie do káblovej siete - v podstate funguje ako prepínač pre mobilné zariadenia;
• firewall: filtruje komunikáciu na základe definovaných pravidiel, poskytuje bezpečnostnú ochranu pred neoprávnenými prístupmi do siete, obvykle je súčasťou smerovača.

V súvislosti so sieťovými zariadeniami sa môžeme stretnúť aj s nasledovnými pojmami:

• karta sieťového rozhrania (NIC): ňou je pripojené koncové zariadenie - typicky sieťová karta integrovaná na základnej doske, ale môže sa jednať aj o USB zariadenie, či o sieťovú kartu pre PCI Express;
• fyzický port: zásuvka na sieťovom zariadení, do ktorej sa pripája sieťový kábel (môže byť napríklad 8-portový prepínač);
• sieťové rozhranie: fyzický port alebo skupina portov, ktoré pripájajú do jednej siete - typicky na smerovači každý port predstavuje samostatné rozhranie, na prepínači sú všetky porty ako jedno rozhranie.