Πώς λειτουργεί το ενσύρματο δίκτυο;

Ένα ενσύρματο δίκτυο, που συνήθως χρησιμοποιεί το Ethernet, λειτουργεί μεταδίδοντας δεδομένα σε ένα φυσικό καλώδιο χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά σήματα. Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:

1. Το φυσικό στρώμα:

* Καλώδια: Ο πιο συνηθισμένος τύπος είναι η καλωδίωση στριμμένα ζεύγη, η οποία αποτελείται από ζεύγη μονωμένων καλωδίων χαλκού στριμμένα μαζί για να μειώσουν τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Άλλοι τύποι περιλαμβάνουν καλώδια οπτικών ινών (για υψηλότερο εύρος ζώνης και μεγαλύτερες αποστάσεις) και ομοαξονικά καλώδια (λιγότερο συνηθισμένα στα σύγχρονα δίκτυα).

* Συνδέσεις: Αυτά είναι τα βύσματα στα άκρα των καλωδίων. Οι συνδετήρες RJ-45 είναι το πρότυπο για το Ethernet Twisted Pair. Τα καλώδια οπτικών ινών χρησιμοποιούν διαφορετικούς συνδέσμους ανάλογα με τον τύπο ινών.

* Διεπαφή δικτύου (NIC): Πρόκειται για ένα στοιχείο υλικού μέσα σε έναν υπολογιστή ή άλλη συσκευή δικτύου (όπως δρομολογητή ή διακόπτη) που διαχειρίζεται τη φυσική σύνδεση με το καλώδιο. Μετατρέπει τα ψηφιακά δεδομένα από τον υπολογιστή σε ηλεκτρικά σήματα για μετάδοση μέσω του καλωδίου και αντίστροφα.

2. Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων:

* διευθύνσεις MAC: Κάθε NIC έχει μια μοναδική διεύθυνση ελέγχου πρόσβασης μέσων (MAC), μια φυσική διεύθυνση που καίγεται στην κάρτα. Αυτή η διεύθυνση χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό συσκευών στο δίκτυο.

* πλαίσια Ethernet: Τα δεδομένα ενθυλακώνονται σε πλαίσια Ethernet. Κάθε πλαίσιο περιέχει τις διευθύνσεις MAC προέλευσης και προορισμού, καθώς και τα ίδια τα δεδομένα και πληροφορίες ελέγχου σφαλμάτων.

* Αλλαγή: Οι διακόπτες Ethernet είναι κεντρικοί στα ενσύρματα δίκτυα. Μαθαίνουν τις διευθύνσεις MAC των συνδεδεμένων συσκευών και τα πλαίσια προώθησης μόνο στη θύρα που συνδέονται με τον προβλεπόμενο παραλήπτη. Αυτό είναι πολύ πιο αποτελεσματικό από την εκπομπή σε κάθε συσκευή του δικτύου (όπως το κάνει ένα κόμβο).

3. Το στρώμα δικτύου (και παραπάνω):

* διευθύνσεις IP: Ενώ το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων χρησιμοποιεί διευθύνσεις MAC για την τοπική επικοινωνία, το στρώμα δικτύου χρησιμοποιεί διευθύνσεις πρωτοκόλλου Internet (IP) για δεδομένα δρομολόγησης σε μεγαλύτερα δίκτυα. Η διεύθυνση IP μιας συσκευής της επιτρέπει να επικοινωνεί με συσκευές σε άλλα δίκτυα. Οι δρομολογητές χειρίζονται τη μετάφραση μεταξύ διευθύνσεων MAC και διευθύνσεων IP.

* δρομολόγηση: Οι δρομολογητές προωθούν πακέτα δεδομένων μεταξύ διαφορετικών δικτύων με βάση τις διευθύνσεις IP τους.

* Υψηλότερα στρώματα (μεταφορά, συνεδρία, παρουσίαση, εφαρμογή): Αυτά τα στρώματα χειρίζονται πτυχές υψηλότερου επιπέδου επικοινωνίας, όπως αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων (TCP), διαχείριση συνεδριών, μορφοποίηση δεδομένων και πρωτόκολλα ειδικά για την εφαρμογή (όπως HTTP για περιήγηση στο διαδίκτυο).

Εν ολίγοις:

1. Ο υπολογιστής σας στέλνει δεδομένα στο NIC.

2. Τα πακέτα NIC τα δεδομένα σε πλαίσια Ethernet, προσθέτοντας διευθύνσεις MAC προέλευσης και προορισμού.

3. Ο διακόπτης χρησιμοποιεί τη διεύθυνση MAC προορισμού για να προωθήσει το πλαίσιο στη σωστή θύρα.

4. Το NIC του παραλήπτη λαμβάνει το πλαίσιο, εξάγει τα δεδομένα και το μεταδίδει στο λειτουργικό σύστημα του υπολογιστή.

5. Τα πρωτόκολλα υψηλότερης στρώσης χειρίζονται περαιτέρω επεξεργασία και επικοινωνία.

Αυτή η διαδικασία συμβαίνει απίστευτα γρήγορη, συχνά με πολλαπλά πακέτα δεδομένων να μεταδίδονται ταυτόχρονα. Η ταχύτητα και η αξιοπιστία του δικτύου εξαρτώνται από την ποιότητα των καλωδίων, τις δυνατότητες των NIC και την απόδοση των διακόπτη και των δρομολογητών.