Terminal - to urządzenie elektroniczne złożone z monitora oraz klawiatury. Terminale nie posiadają oprogramowania, nie mogą więc pracować w sposób samodzielny, ani łączyć się do innych terminali.

System wielodostępny - to zbiór terminali podłączonych do centralnego komputera. Komputer centralny ma zainstalowane oprogramowanie (aplikacje i system operacyjny), z którego korzystają terminale.

Stacja robocza (ang. workstation) - to komputer z oprogramowaniem, pracujący w sieci komputerowej.

Sieć komputerowa (ang. network) - jest zbiorem połączonych za pomocą medium transmisyjnego stacji roboczych (komputerów), które mogą funkcjonować samodzielnie, komunikując się z pozostałymi komputerami. Podstawową różnicę w porównaniu z systemem wielodostępnym stanowi możliwość komunikacji stacji roboczych (komputerów) pomiędzy sobą w obrębie sieci.

Rodzaje sieci komputerowych:

  • LAN (ang. Local Area Network) czyli lokalne sieci komputerowe. Sieci ta zawierają od 2 do ok. 100 komputerów znajdujących się na stosunkowo małym obszarze np. w jednym budynku bądź pokoju (np.: sieć w szkolnej pracowni)
  • WAN (ang. Wide Area Network) czyli rozległe sieci komputerowe. Są to sieci łączące różne sieci lokalne na większym obszarze np. miasta (np.: Trójmiejska Akademicka Sieć Komputerowa), państwa bądź całego świata (np.: sieć Internet)

Podstawowe zastosowania sieci:

  • używanie oprogramowania zainstalowanego na innych maszynach
  • wykorzystywanie rozproszonych baz danych znajdujących się na komputerach całego świata
  • przesyłanie danych w postaci tekstu, obrazu i dźwięku
  • poczta elektroniczna
  • używanie zdalnych urządzeń peryferyjnych jak drukarki, skanery

Serwer - komputer oferujący innym komputerom usługi sieciowe, m.in.:

  • dostęp do plików
  • dostęp do urządzeń peryferyjnych
  • dostęp do aplikacji,
  • dostęp do napędów

Klient - komputer odbierający (wykorzystujący) różnorodne usługi sieciowe, jakie oferują serwery.

Sieciowy system operacyjny - to system działający na serwerze, który zarządza i steruje pracą sieci komputerowej.

Do najbardziej znanych sieciowych systemów operacyjnych należą:

  • Systemy Unix (Solaris, AIX, HP-UX, Irix)
  • Systemy Linux (RedHat, Slackware, Debian)
  • Windows 2000/2003

Protokół sieciowy - to zestaw reguł sieciowych, przy pomocy których komputery komunikują się pomiędzy sobą.

Topologia - to sposób w jaki stacje robocze połączone są w sieć lokalną. Wyróżnia się cztery podstawowe topologie sieciowe:

  • szynowa (magistralowa)
  • pierścieniowa
  • gwiazdy
  • drzewa

Nazwy i adresy w sieciach komputerowych

Wyobraźmy sobie środowisko sieciowe, gdzie znajdują się różnorodne typy obiektów, np.:

  • serwery sieciowe
  • terminale sieciowe
  • drukarki
  • routery bądź inne urządzenia służące do łączenia fragmentów sieci

Użytkownicy sieci z pewnością będą chcieli używać tych obiektów. Aby możliwe było korzystanie z nich, każdemu należy przyznać określony adres sieciowy, zarezerwowany tylko i wyłącznie dla niego. Najłatwiej to zrobić używając adresów liczbowych (numerów IP), które są najłatwiej "przyswajane" przez urządzenia sieciowe. I tutaj pojawia się pewien złożony problem, gdyż taki adres:

  • jest złożonym ciągiem cyfr
  • trudno zapamiętać
  • nie określa w żaden sposób jaki obiekt sieciowy reprezentuje
  • nie określa jaką funkcję pełni dany obiekt sieciowy

Ze strony zwykłego użytkownika największą trudnością jest zapamiętanie adresu w postaci sekwencji liczb. Aby ułatwić użytkownikom korzystanie z adresów sieciowych należało rozwiązać wszystkie wymienione problemy, jakie niesie ze sobą adresowanie obiektów sieciowych. Dlatego wprowadzono system nazw domenowych, które są łatwiejsze do zapamiętania oraz swą nazwą mogą opisywać funkcję, jaka dany obiekt pełni.

Protokoły sieciowe

Protokół jest zbiorem sygnałów stosowanych przez komputery w trakcie wymiany danych (odbierania, wysyłania oraz kontroli poprawności). Komputery mogą używać wielu protokołów, przykładowo jednego do komunikowania się z jednym systemem, natomiast drugiego do komunikacji z innym.

Protokół w sieci komputerowej to zbiór powiązań oraz połączeń jej części funkcjonalnych. Tylko dzięki nim obiekty tworzące sieć porozumiewają się między sobą. Do głównych zadań protokołu należy identyfikacja procesu, z którym komunikował się będzie proces bazowy. Ponieważ w sieci działa wiele komputerów, niezbędnym jest podanie sposobów określania danego adresata, sposobu zaczynania oraz kończenia transmisji, a także sposobu transmisji danych. Transmitowana informacja może zostać podzielona na fragmenty. W takim wypadku protokół musi potrafić odtworzyć dane do pierwotnej postaci. Oprócz tego informacja może zostać przesłana niepoprawnie, wtedy protokół musi umieć wykryć i usunąć powstałe w taki sposób błędy. Ilość oraz zróżnicowanie urządzeń funkcjonujących w sieci może stanowić przyczynę niedopasowania prędkości pracy nadawcy oraz odbiorcy informacji. W takich sytuacjach protokół musi zapewniać właściwą synchronizację w przesyłaniu danych przez realizację sprzężeń zwrotnych między urządzeniami, które biorą udział w transmisji. Dodatkowo z uwagi na fakt realizacji połączeń pomiędzy komputerami na różnorodne sposoby, protokół winien zapewniać dobór optymalnej trasy dla danych.

Protokoły sieciowe obsługują adresowanie, weryfikację błędów, informacje o routingu oraz żądania retransmisji. Zawierają również procedury dostępu do sieci, zdeterminowane przez dany rodzaj sieci. Do najpopularniejszych protokołów sieciowych należą:

  • IP (ang. Internet Protocol), stanowiący fragment protokołów TCP/IP
  • APPN (ang. Advanced Peer-to-Peer Networking) stworzony przez firmę IBM
  • CONS (ang. OSI Connection-Oriented Network Service)
  • CLNS (ang. OSI Connectionless Network Service)
  • IPX stanowiący fragment protokołów z rodziny SPX/IPX
  • Microsoft NetBEUI
  • AppleTalk DDP (ang. Datagram Delivery Protocol)

Do trzech najczęściej stosowanych w sieci lokalnej oraz Internecie protokołów należą: TCP/IP, SPX/IPX oraz NetBEUI

1. TCP/IP

Powiązania pomiędzy protokołami TCP/IP przedstawia model OSI, który jest najczęściej używany, tak w przypadku sieci lokalnej jak i Internetu.

TCP (ang. Transmission Control Protocol) to protokół sterujący transmisją, będący protokołem obsługi połączeniowej procesów użytkownika, który umożliwia niezawodną oraz równoczesną (ang. full-duplex) transmisję strumienia bajtów. Większość internetowych aplikacji użytkowych wykorzystuje protokół TCP.

UDP (ang. User Datagram Protocol) stanowi protokół bezpołączeniowej obsługi procesów użytkownika. Zasadnicza różnica między UDP a TCP polega na tym, że TCP jest protokołem niezawodnym, natomiast UDP nie gwarantuje, że datagramy dotrą do miejsca swego przeznaczenia.

ICMP (ang. Internet Control Message Protocol) jest protokołem międzysieciowych komunikatów sterujących, obsługujący zawiadomienia dotyczące błędów oraz informacje sterujące pomiędzy bramami (ang. gateway) i stacjami (ang. host). Pomimo iż komunikaty ICMP przesyłane są przy pomocy datagramów IP, zazwyczaj nie są one przetwarzane i generowane przez procesy użytkownika, ale przez oprogramowanie sieciowe TCP/IP.

IP (ang. Internet Protocol) to protokół międzysieciowy obsługujący dostarczanie pakietów dla protokołów UDP, ICMP i TCP. Normalnie procesy użytkownika nie muszą utrzymywać komunikacji z warstwą IP.

ARP (ang. Address Resolution Protocol) jest protokołem odwzorowującym adresy internetowe na sprzętowe. Protokoły ARP oraz RARP używany są tylko w niektórych sieciach.

RARP (ang. Reverse Address Resolution Protocol) jest protokołem odwrotnego odwzorowania adresów, odwzorowuje adresy sprzętowe na internetowe.

2. IPX/SPX

IPX/SPX jest zestawem protokołów stworzonym przez firmę Novell. Jego nazwa wzięła się od dwóch podstawowych protokołów z tej grupy: IPX, czyli międzysieciowej wymiany pakietów oraz SPX czyli sekwencyjnej wymiany pakietów. Stos tych protokołów powstał w oparciu o protokół systemów sieciowych stworzony przez firmę Xerox, który stosowany był w sieciach Ethernet pierwszej generacji. Protokół IPX/SPX zyskał na znaczeniu na początku lat 80-tych stanowiąc integralną część systemu operacyjnego Novell Netware. System ten stanowił standard sieciowych systemów operacyjnych przeznaczonych dla pierwszej generacji sieci lokalnych. Protokół IPX w dużej mierze przypomina IP. Jest to bezpołączeniowy protokół datagramowy, nie wymagający ani nie zapewniający potwierdzenia każdego przesyłanego pakietu. IPX polega na protokole SPX w podobny sposób, jak IP polega na protokole TCP w zakresie ustalania kolejności oraz innych usług połączeniowych w warstwie czwartej. Zespół protokołów IPX/SPX działa w czterech warstwach funkcjonalnych:

  • dostępu do nośnika
  • łącza danych
  • Internetu
  • aplikacji

Podstawowy protokół dla warstwy aplikacji stanowi NCP (protokół rdzenia NetWare). Protokół ten można sprzęgnąć bezpośrednio z protokołem SPX oraz IPX. Wykorzystywany jest do drukowania, poczty elektronicznej, dostępu do katalogów oraz współdzielenia plików. Do innych protokołów warstwy aplikacji należą: protokół informacyjny trasowania, protokół obsługi łącz systemu NetWare oraz firmowy protokół ogłoszeniowy usługi. Protokół warstwy Internetu SPX to protokół połączeniowym, który może zostać wykorzystany do transmisji danych pomiędzy klientem a serwerem, dwoma klientami lub dwoma serwerami. Podobnie jak TCP, SPX gwarantuje niezawodność transmisji IPX, poprzez zarządzanie połączeniem, udostępnianie sterowania strumieniem danych, porządkowanie pakietów oraz kontrolę błędów.

3. NetBEUI

Interfejs NetBEUI opracowany został przez firmę IBM w roku 1985. Jest to stosunkowo mały ale bardzo wydajny protokół komunikacyjny LAN. NetBEUI stanowi protokół transportu wykorzystywany tylko w sieciach LAN w systemach operacyjnych firmy Microsoft. Protokół ten nie jest trasowany, więc jego implementacje ograniczone są jedynie do warstwy drugiej, gdzie funkcjonują komputery pracujące pod kontrolą systemów operacyjnych firmy Microsoft. Do zalet protokołu NetBEUI należą:

  • swobodna komunikacja komputerów korzystających z systemów operacyjnych bądź oprogramowania sieciowego z rodziny Microsoft
  • NetBEUI jest całkowicie samodostrajający się, działając najlepiej w niewielkich segmentach LAN
  • minimalne wymagania dotyczące pamięci
  • bardzo dobra ochrona przed ewentualnymi błędami w transmisji oraz powrót do prawidłowego stanu w przypadku ich wystąpienia

Główną wadą NetBEUI jest to, że nie może on być trasowany oraz niezbyt dobrze funkcjonuje w sieciach rozległych.