Компютърните мрежи се предлагат в много форми: домашни мрежи, бизнес мрежи и интернет са три често срещани примера. Устройствата могат да използват някой от няколко метода за свързване към тези (и други видове) мрежи. Съществуват три основни типа мрежови връзки:
- Връзките от точка до точка позволяват на едно устройство да комуникира с друго устройство. Например, два телефона могат да се сдвоят един с друг, за да обменят информация за контакт или снимки.
- Broadcast/multicast връзките позволяват на устройството да изпрати едно съобщение до мрежата и да изпрати копия на това съобщение до множество получатели.
- Multipoint връзките позволяват на едно устройство да се свързва и да доставя съобщения на множество устройства паралелно.
Не всички мрежови технологии поддържат всички видове връзки. Ethernet връзките например поддържат излъчване, но IPv6 не. Разделите по-долу описват различните типове връзки, често използвани в мрежите днес.
Фиксиран широколентов интернет
Терминът широколентов достъп може да означава много неща, но много потребители го свързват с концепцията за високоскоростна интернет услуга, инсталирана на конкретно място. Частните мрежи в домове, училища, фирми и други организации обикновено се свързват към интернет чрез фиксирана широколентова връзка.
История и общи употреби
Различни университети, държавни и частни институции създадоха ключови части от интернет през 70-те и 80-те години на миналия век. Домакинските връзки към интернет придобиха бърза популярност през 90-те години с появата на световната мрежа (WWW).
Фиксираните широколентови интернет услуги се утвърдиха здраво като стандарт за жилищни домове в развитите страни през 2000-те години, с непрекъснато нарастващи скорости. Междувременно националните доставчици на Wi-Fi точки за достъп започнаха да поддържат географски разпръсната мрежа от фиксирани широколентови места за влизане, които техните абонати да използват.
Ключови технологии
Технологията за цифрова мрежа с интегрирани услуги (ISDN) поддържа едновременен достъп до глас и данни по телефонни линии, без да се изисква използването на модем. Това беше най-ранният пример за високоскоростна (в сравнение с наличните алтернативи) услуга за достъп до интернет на потребителския пазар.
ISDN не успя да спечели широка популярност поради конкуренцията от превъзходните цифрови абонатни линии (DSL) и кабелни интернет услуги. Освен тези опции, които включват окабеляване, има фиксирани безжични широколентови услуги (да не се бъркат с мобилни широколентови) услуги, базирани на микровълнови радиопредаватели. Комуникацията от кула до кула в клетъчните мрежи също се квалифицира като вид фиксирана безжична широколентова система.
Проблеми
Фиксираните широколентови инсталации са прикрепени към едно физическо местоположение и не са преносими. Поради цената на инфраструктурата наличността на тези интернет услуги понякога е ограничена до градове и предградия (въпреки че фиксираните безжични системи работят сравнително добре в селските райони). Конкуренцията от страна на мобилните интернет услуги оказва все по-голям натиск върху доставчиците на фиксирани широколентови услуги да продължат да подобряват своите мрежи и да намаляват разходите.
Мобилен интернет
Терминът мобилен интернет се отнася до няколко вида интернет услуги, които могат да бъдат достъпни с безжична връзка от много различни места.
История и общи употреби
Сателитните интернет услуги са създадени в края на 1990-те и през 2000-те години като по-високоскоростна алтернатива на традиционния комутируем интернет. Въпреки че тези услуги не могат да се конкурират с високата производителност на по-новите фиксирани широколентови решения, тези услуги продължават да обслужват селските пазари, на които липсват други достъпни опции.
Първоначалните клетъчни комуникационни мрежи бяха твърде бавни, за да поддържат интернет трафик на данни и бяха проектирани предимно за глас. Въпреки това, с подобрения в по-новите поколения, сателитният интернет се превърна във водещата опция за мобилен интернет за мнозина.
Ключови технологии
Клетъчните мрежи използват различни комуникационни протоколи в рамките на семействата стандарти 4G и 5G.
Проблеми
Ефективността на мобилните интернет връзки исторически е била по-ниска от тази, предлагана от фиксираните широколентови услуги, а цената им също е била по-висока. Със значителни подобрения в производителността и разходите през последните години мобилният интернет става все по-достъпен и жизнеспособна алтернатива на фиксираната широколентова връзка.
Виртуална частна мрежа (VPN)
Виртуалната частна мрежа (VPN) се състои от хардуера, софтуера и връзките, необходими за поддържане на защитени мрежови комуникации клиент-сървър през публична мрежова инфраструктура, използвайки метод, наречен тунелиране.
История и общи употреби
VPN набраха популярност през 90-те години с разпространението на интернет и високоскоростните мрежи. По-големите фирми инсталираха частни VPN за своите служители, които да използват като решение за отдалечен достъп - свързване към корпоративния интранет от вкъщи или докато пътувате за достъп до имейл и други частни бизнес приложения.
Публичните VPN услуги, които подобряват онлайн поверителността на връзката на индивида с интернет доставчиците, също продължават да се използват широко. Международните VPN услуги, например, позволяват на абонатите да навигират в интернет през сървъри в различни държави, заобикаляйки ограниченията за геолокация, които прилагат някои онлайн сайтове.
Ключови технологии
Microsoft Windows прие протокола за тунелиране от точка до точка (PPTP) като свое основно VPN решение. Други среди възприеха стандартите за защита на интернет протокола (IPsec) и протокола за тунелиране на слой 2 (L2TP).
Проблеми
Виртуалните частни мрежи изискват специална настройка от страна на клиента. Настройките на връзката се различават за различните видове VPN и трябва да бъдат правилно конфигурирани, за да функционира мрежата. Неуспешни опити за осъществяване на VPN връзка или внезапни прекъсвания на връзката са доста чести и трудни за отстраняване на неизправности.
Мрежи за комутируема връзка
Мрежовите връзки чрез комутируема връзка позволяват TCP/IP комуникации през обикновени телефонни линии.
История и общи употреби
Мрежата чрез комутируема връзка беше основната форма на достъп до интернет за домовете през 90-те и началото на 2000-те години. Някои фирми също създават частни сървъри за отдалечен достъп, позволявайки на служителите си да имат достъп до фирмения интранет от интернет.
Ключови технологии
Устройствата в комутируеми мрежи използват аналогови модеми, които се обаждат на определени телефонни номера, за да осъществяват връзки и да изпращат или получават съобщения. Протоколите X.25 понякога се използват за прехвърляне на данни от комутируеми връзки на големи разстояния, като например за обработка на кредитни карти или системи за банкомати.
Проблеми
Dial-up осигурява ограничени количества мрежова честотна лента. Аналоговите модеми, например, достигат максимална скорост на данни от 56 Kbps. Dial-up е заменен от широколентов интернет за домашен интернет и постепенно се премахва в други употреби.
Локална мрежа (LAN)
Хората свързват компютърните мрежи с LAN повече от всеки друг тип мрежова връзка. Локалната мрежа се състои от колекция от устройства, разположени в непосредствена близост едно до друго (като например в къща или офис сграда), свързани към споделено мрежово оборудване (като широколентови рутери или мрежови комутатори), които устройствата използват, за да комуникират едно с друго и с външни мрежи.
История и общи употреби
Локалните мрежи (жични и безжични) станаха популярни през 2000-те години с разрастването на домашните мрежи. Университетите и фирмите са използвали кабелни мрежи още по-рано.
Ключови технологии
Повечето модерни кабелни LAN мрежи използват Ethernet, докато безжичните локални мрежи обикновено използват Wi-Fi. По-старите кабелни мрежи използваха Ethernet, но също и някои алтернативи, включително Token Ring и FDDI.
Проблеми
Управлението на локални мрежи може да бъде трудно, тъй като това са мрежи с общо предназначение, проектирани да поддържат комбинация от устройства и конфигурации на устройства (включително различни операционни системи или стандарти за мрежов интерфейс). Тъй като технологиите, поддържащи локални мрежи, функционират само на ограничени разстояния, комуникацията между локалните мрежи изисква допълнително оборудване за маршрутизиране и усилия за управление.
Директни мрежи
Специализираните мрежови връзки между две устройства (които никое друго устройство не може да споделя) също се наричат директни връзки. Директните мрежи се различават от мрежите peer-to-peer по това, че мрежите peer съдържат по-голям брой устройства, между които могат да бъдат направени много връзки от точка до точка.
История и общи употреби
Терминали за крайни потребители комуникират с мейнфрейм компютри чрез специални серийни линии. Компютрите с Windows също поддържаха директни кабелни връзки, често използвани за прехвърляне на файлове. В безжичните мрежи хората често правят директни връзки между два телефона (или телефон и синхронизиращо устройство), за да обменят снимки и филми, да надграждат приложения или да играят игри.
Ключови технологии
Кабелите за сериен порт и паралелен порт традиционно поддържат основни директни кабелни връзки, въпреки че употребата им е значително намалена в полза на по-новите стандарти като USB. Някои по-стари преносими компютри предлагат безжични инфрачервени портове за директни връзки между модели, които поддържат IrDA спецификации. Bluetooth се появи като основен стандарт за безжично сдвояване на телефони поради ниската си цена и ниската консумация на енергия.
Проблеми
Създаването на директни връзки на по-големи разстояния е трудно. Основните безжични технологии, по-специално, изискват устройствата да се държат в непосредствена близост едно до друго (Bluetooth) или на пряка видимост без препятствия (инфрачервена връзка).
