Компютърни мрежи

Интернет е най-голямата компютърна мрежа в света. Нека обясним това определение в дълбочина:

Компютърна мрежа е всяка група от свързани помежду си изчислителни устройства, които могат да изпращат или получават данни. Не само компютрите са изчислителни устрйства — такова може да е всяко устройство, което може да изпълнява програма, като например таблет, телефон или умен сензор.

Най-простата компютърна мрежа се състои от две устройства:

На една такава мрежа ѝ е нужно да се тревожи само за няколко неща, например как да свърже физически двете устройства и как да изпрати данни през физическата връзка във формат, който и двете могат да разберат.

Нека добавим още едно устройство:

Вече има допълнителна сложност. Как всяко устройство разбира дали входящите данни са предназначени за него или за съседното устройство? Тази проста мрежа ще има нужда от схема за адресиране.

Нека преминем към шест устройства. Има много начини, по които можем да свържем шест устройства заедно в компютърна мрежа:

Всеки от тези начини на свързване представлява различна мрежова топология, а всяка топология има своите предимства и недостатъци.

Представи си пътуването на пакет от данни през една от тези по-големи мрежи. Какъв път ще поеме? Когато има множество пътища, как да разбере кой път е най-добър?

Когато мрежите станат по-големи, тогава и стратегиите за маршрутизиране стават по-важни. Няма голяма разлика между две спирки и три спирки в една пътека, но има голяма разлика между 20 спирки и 300 спирки.

Използваме различни термини за обозначаване на мрежите въз основа на техния размер и характеристики. Нека разгледаме някои от тях тук.

Най-често срещаният тип мрежа е Local area network (Локалната мрежа (LAN)), това е мрежа, която покрива ограничена площ, като например къща или училище.

Най-големият тип мрежа е Wide Area Network (Глобална мрежа (WAN)), това е мрежа, която се простира върху голяма географска област и се състои от много, много локални мрежи. Често мрежите в глобална мрежа могат да бъдат свързани само чрез наемане на телекомуникационни линии от различни компании, тъй като нито една компания не притежава цялата инфраструктура в широката географска област.

Друг тип мрежа е Data Center Network (Мрежата за центрове за данни (DCN)), това е мрежа, която се използва в центрове за данни, където данните трябва да се обменят с много малко забавяне.

Винаги когато изчислителните устройства са свързани заедно в мрежа, те имат нужда от протоколи, за да комуникират помежду си.

Ако устройствата искат да комуникират посредством интернет, те трябва да използват мрежовите протоколи на интернет. Има много мрежи, които не са свързани с интернет, но които също използват интернет протоколи, защото са добре проектирани за работа в мрежа.

Въпреки това има мрежи, които използват други протоколи, които са по-подходящи за тяхната задача. Мрежите на центрове за данни често избират да използват мрежови протоколи, които се възползват от изключително тясно свързаната архитектура на центъра за данни. Това позволява на центровете за данни да изпълняват по-ефективно интензивни алгоритми, като например обучение на мрежа за дълбоко обучение.

Докато задълбочаваме в тази материя, ще се съсредоточим конкретно върху интернет протоколите, които захранват повечето компютърни мрежи. В бъдеще мрежите могат да използват протоколи, които още дори не са изобретени. За щастие, концепциите, които са залегнали в основата на интернет протоколите, са от значение за всички мрежови системи.

🙋🏽🙋🏻‍♀️🙋🏿‍♂️Имаш въпроси по тази тема? Ще се радваме да отговорим — само ни попитай, като използваш полето за въпроси по-долу!