Lokālais tīkls

Ethernet (Local Area Network, LAN) ir datortīkls, kas nosedz lokālu platību, piemēram, māju, biroju vai nelielu ēku grupu, teiksim, koledžu. Tīkla fizisko struktūru nosaka tā topoloģija.

Ir pieņemts, ka maksimālais lokālā tīkla apjoms ir 1000 m². Lokālie tīkli parasti ir ātrāki par teritoriālajiem tīkliem.

Vēsture

Pirmo plaši lietoto lokālā tīkla arhitektūru, ARCnet izstrādāja firma Datapoint 1977. gadā, lai vairāki Datapoint 2200 datori varētu izmantot kopējus diskus datu glabāšanai. Kā jau lielākā daļa sākotnējo lokālā tīkla arhitektūru, ARCnet bija ražotāja specifisks risinājums. IEEE institūta standartizēšanas mēģinājumi noveda pie IEEE 802 standartu sērijas. Mūsdienās izmanto divas vadu lokālo tīklu tehnoloģijas - Ethernet un Token Ring. Šobrīd strauji attīstās arī bezvadu tīklu tehnoloģijas.

Uzbūve

Mūsdienās populārākās LAN tehnoloģijas ir ethernet (ar vītā pāra kabeļiem) un wi-fi (bezvadu tīkli). Šīs tehnoloģijas definē fizikālo un kanāla slāni OSI 7 slāņu modelī.

Ethernet tīklā datori parasti ir savienoti ar centrmezglu vai komutatoru.

Lai uzturētu no cilpām brīvu lokālā tīkla topoloģiju izmanto savienotā koka protokolu.

Pamata transporta mehānisms var balstīties uz dažādiem protokoliem, piemēram, TCP/IP. Šajā gadījumā ērts veids kā piešķirt datoriem IP adreses ir DHCP. Lokālais tīkls var būt savstarpēji saistīts ar teritoriālo tīklu. Savienojumi starp atsevišķiem lokālajiem tīkliem tiek veidoti ar maršrutētāja palīdzību.

Mūsdienās populārākais tīkla slāņa protokols lokālajos tīklos ir IP. Vēsturiski ļoti populārs ir bijis arī IPX. Lai arī IPX ir lielāks lietderības koeficients (mazāks overhead) kā IP, tas ir grūti maršrutizējams un palielinoties interneta nozīmei, arvien vairāk sāka lietot IP.

Vītā pāra tīkls.

Vītais pāris – viens no strukturēto kabeļu tīklu sistēmu komponentiem. Kā datu pārraides nesējs plaši tiek pielietots telekomunikāciju un datortīklu tehnoloģijās, tādās kā Ethernet, Arcnet un Token Ring. Pateicoties vienkāršai instalācijai un ekonomiskam cenu līmenim, tas pašreiz ir visplašāk pielietotais datu pārraides risinājums lokālajiem tīkliem. Izmantojot vīto pāri, iespējams organizēt datu tīklus ar pārraides ātrumu līdz 100 Mbit/s, atsevišķiem modeļiem līdz 1000 Mbit/s.

Optiskais tīkls.

Tehnoloģijām attīstoties un pieaugot uzņēmuma datorlietotāju prasībām pēc ātrākas piekļuves interneta resursiem un labāk optimizētai failu apmaiņas sistēmai, lokālā datu tīkla izveidei iesaka pielietot optiskās tehnoloģijas, jo optiskās šķiedras kabelim, salīdzinājumā ar vītā pāra kabeli ir virkne priekšrocību:

• Augsta datu caurlaidība (pa vienu optiskā šķiedru kabeļa pāri var vienlaikus pārraidīt desmitiem informācijas plūsmu — no 100 Mbit/s līdz 10 Gbit/s katra),
• Datu pārraide lielos attālumos (bez papildus retranslatoriem līdz vairākiem desmitiem kilometru),
• Augsta datu pārraides drošība,
• Elastīgums.

Bezvadu tīkls (Wi-Fi)

Bezvadu tehnoloģijas savu straujo attīstības dinamiku un popularitāti ieguvušas pateicoties lietošanas ērtībām un plašā pielietojuma iespējām. Īpašu uzmanību jāpievērš tīkla drošībai, jo neaizsargāts tīkls atver nesankcionētu, praktiski neierobežotu piekļuvi lokālajam tīklam. Bezvadu tehnoloģija, uz doto brīdi, nodrošina datu pārraides ātrumu līdz 108 Mbit/s, kas ir līdzvērtīgs kabeļa pārraides ātrumam, taču jāņem vērā, ka datu pārraides ātrums vistiešākajā mērā ir atkarīgs no pārraidāmā signāla apkārtējās vides. Lai palielinātu signāla kvalitāti, jāveic ārējo antenu uzstādīšana.

Adresācija

Lokālais tīkls, bāzēts uz IPv4 protokola, var izmantot speciālās adreses, noteiktās IANA (standarti RFC 1918 un RFC 1597):

• 10.0.0.0—10.255.255.255;
• 172.16.0.0—172.31.255.255;
• 192.168.0.0—192.168.255.255.

Tādas ādreses sauc par privātām, iekšējām vai lokālām; šīs adreses nav pieejamas no interneta tīkla. Nepieciešamība, izmantot, tādas adrese radās dēļ tā ka, izstrādājot IP protokolu, neparedzējās tik plaša tā popularizācija, un palēnām adrešu kļuva par maz. Šīs problēmas risināšanai tika izstrādāts Ipv6 protokols, bet pašlaik tas ir maz izplatīts. Dažādos nepārklājamajos lokālajos tīklos adreses var atkārtoties, taču tā nav problēma, tā kā pieeja citos tīklos notiek ar tehnoloģijas palīdzību, kura maina vai slēpj iekšējā mezgla adresi aiz viņas robežām – NAT vai starpniekserverim dod iespēju pieslēgt LVS pie globālā tīkla (WAN). Saites nodrošināšanai starp lokālo un globālo tīklu izmanto maršrutētajus.

IP adrešu konflikts – izplatīta situācija lokālajos tīklos, kurā vienā IP-apakštīkla ir divi vai vairāki datori ar vienādām IP-adresēm. Lai novērstu tādas situācijas un vienkāršot darbu tīkli administratoriem izmanto protokolu DHCP, ļaujot datoram automātiski iegūt IP-adresi un citus parametrus, nepieciešamus priekš darba tīklā TCP/IP.