2005-10-17 Ingen del av detta dokument får återges eller överföras i någon form eller på något sätt, elektroniskt eller mekaniskt., för något som helst ändamål utan uttryckligt medgivande från Honeywell AB
1 Innehåll Nätverkstyper 3 1 Centraliserade... 3 2 Distribuerade... 3 3 Kollaborativa... 3 Nätverkstopologier 4 1 Bussnät 2 Stjärnnät 3 Ringnät 4 Meshnät 5 Backbone... 4... 4... 5... 6... 6 Nätverksmodeller 7 1 Client-Server... 7 2 Peer to peer... 7 Enheter 8 1 Hubbar... 8 Passiva... 8 Aktiva... 8 Intelligenta... 9 2 Switchar... 9 3 Routrar 4 Gateway 5 Brandvägg... 9... 10... 10 Bandbredd 10 Kabeltyper 11 1 Koaxial... 11 2 Twisted pair... 13 3 Fiberoptisk... 14 Trådlösa nätverk 15 1 Bluetooth... 16 LAN - WAN 16 1 WAN länkar... 18
2 GPRS 19 Redundanta nätverk 19 Övrigt 19 Index 21 II
3 1 Nätverkstyper Det finns många olika sätt att organisera ett nätverk på och det finns också många olika sätt att beskriva nätverken på. Det går inte att ta upp alla varianter på en och samma gång, så vi börjar med det allmänna och blir efter hand mer detaljerade. Ett sätt att beskriva nätverken på är att urskilja vilka olika nätverkstyper som finns. Här kommer vi att skilja mellan följande typer: Centraliserade Distribuerade Kollaborativa 1.1 Centraliserade Centraliserade nätverk är en förhållandevis uråldrig typ av nätverk, som periodvis betraktas som omoderna, men som alltid överlever i någon form. De är uppbyggda kring en stordator (mainframe), som har all processorkraft, alla program, osv. Till denna dator finns sedan terminaler kopplade. Terminalerna saknar hårddisk och har väldigt lite internminne och är alltså inga självständiga datorer. 1.2 Distribuerade Distribuerade nätverk introducerades i början av 80-talet, när persondatorn kom. PCn hade då vissa program och viss lagringskapacitet, medan register, databaser och mer krävande program fanns i stordatorn, som PCn var kopplad till. Datorkraften blev på så sätt distribuerad, dvs spridd och fördelad, på många olika maskiner. Anledningen till att man valde en sådan lösning var naturligtvis att man insåg att vissa arbetsuppgifter går enklare att göra på en självständigt fungerande dator. Den här nätverkstypen känner vi idag igen som client-server-nät, som är den vanligaste typen. 1.3 Kollaborativa Kollaborativa nätverk, som också kallas kooperativa, innebär att en PC kan dela med sig av sin processorkraft, t.ex för olika, krävande beräkningar. Här saknas alltså en stordator som sköter uträkningarna och i stället samarbetar de olika persondatorerna för att klara uppgifterna. En tillämpning av denna princip finner vi i så kallade peer-to-peer-nätverk. I själva verket är det många gånger så att ett större nätverk kan bestå av en kombination av dessa tre lösningar. Ett nätverk kan nämligen bestå av andra nätverk. Dessutom använder man sällan så här övergripande benämningar, utan försöker ofta precisera mer exakt vilken nätverkstyp man använder. För att förstå sådana preciseringar måste man dock ha terminologin klart för sig, vilket vi försöker åstadkomma här.
4 2 Nätverkstopologier 2.1 Bussnät Ett annat sätt att beskriva olika typer av nätverk är genom att berätta om deras olika topologier. En sådan redogörelse lyfter fram sådant som vilka komponenter, kablar och kontakter som ingår i nätverket och hur dessa är sammankopplade. En komponent kan t.ex vara en dator, en server, en skrivare, ett modem, eller liknande. Varje komponent som hör till nätverket utgör en nod i det. En topologi kan därför ritas upp på papper, där kablarnas vägar till de olika noderna framgår. Det finns några vanliga topologier, som vi tycker man bör känna till: Denna topologi innebär att komponenterna sitter sammankopplade längs en och samma kabel, ungefär som passagerarna i en buss. I ändarna sitter "terminatorer", som talar om för komponenterna var kabeln/nätet tar slut. Man använder alltid särskilda kablar för de olika nätverkstyperna och i ett bussnät använder man koaxialkabel, som kallas "10Base2"/"thinnet" eller "10Base5"/"thicknet", beroende på kabelns beskaffenhet Det finns både fördelar och nackdelar med ett bussnät. Till fördelarna hör att det är en väl utprovad och billig teknik. Nackdelarna är något fler. Bussnätet ger tämligen låg överföringskapacitet och anses därför idag vara tämligen omodernt. Kabeln är känslig för elektromagnetiska störningar och nättypen är dessutom särdeles känslig för kabelfel; om kabeln går sönder slutar nätverket att fungera. Dessutom har 10Base2 tämligen kort räckvidd, bara 185 meter. 2.2 Stjärnnät I ett stjärnnät har varje dator en egen kabel in till switchen eller hubben (kopplingsstationen) och vidare in till servern.
5 Det som avgör om ett nät är av buss- eller stjärntyp de sätt datorn sitter kopplad till nätverket (T-koppling respektive RJ45). Det kan alltså vara så att datorerna till synes sitter längs samma kabel, trots att de utgör ett stjärnnät. Stjärnnät är den vanligaste typen av nät. Man använder kablarna UTP och STP i en variant som kallas 10BaseT. Ett stjärnnät har många fördelar. Man får en flexibel placering av datorerna och man får ett billigt nät med god överföringskapacitet. Nätverket är lätt att installera, bygga ut, felsöka och underhålla. Nätverket hänger sig inte heller om en kabel skulle gå sönder från en av datorerna. 2.3 Ringnät I ett ringnät sitter alla komponenter samman i en ring, där varje nod sitter kopplad till sina grannar på bägge sidor. Data skickas runt i en riktning och bara en dator kan prata i taget. Varje dator fungerar också som en repeterare och förstärker alltså signalen och skickar den vidare till nästa dator. Ringnät är, som du kanske redan anat, ganska långsamma nät, eftersom alla måste vänta på sin tur, innan de får prata. Det är också ett ganska känsligt nätverk, eftersom det bygger på principen att alla skall skicka en signal vidare. Går en dator sönder stannar signalen alltså upp. Nätverket är också ganska känsligt för störningar. En fördel är däremot att man kan använda flera olika kablar till det, bl.a koaxial och UTP. Ändå måste man säga att ringnät tillhör det förgångna. Ringnäten var vanliga under mitten av 90-talet och användes i stort sett bara för så kallade "Token-ring"-nät. De bygger på en gammal teknik och kräver särskild hårdvara. Det är därför dyrt och krångligt att underhålla dessa nät, varför de flesta företag idag byter ut dem om de kan, t.ex till Ethernet.
6 2.4 Meshnät Meshnät är en slags hybrid mellan de tre tidigare nämnda topologierna. Varje dator har kontakt med varandra på en mängd olika sätt, som påminner om buss-, ring- och stjärnnät, utan att härma enbart en av dem. Meshnät delar därför också de för- och nackdelar de andra tre nätverkstyperna har. På bilden ser du hur kablarna i ett meshnät kan vara kopplade. I själva verket finns det också flera andra slags topologier, t.ex decnät, FDDI och olika trådlösa nätverk. Vi tar emellertid inte upp dem här eftersom de får anses vara tämligen ovanliga eller speciella. Vi vill också påpeka att det naturligtvis förekommer ett stort antal blandade topologier, som man byggt för att försöka dra nytta av vissa topologiers fördelar och för att slippa deras eventuella nackdelar. 2.5 Backbone Ett backbone är precis vad det låter: nätverkets ryggrad. Alla toplogier kan ha ett backbone, men behöver inte ha det. Ett backbone består av en kabel med högre överföringskapacitet än resten av nätverket. En sådan kabel kan vara fiberoptisk, 10Base5, 100BaseT, eller liknande. Backbonet har alltså egentligen inget med själva toplogin att göra, men utgör ändå en väldigt viktig del av många nätverk. Oftast använder man ett backbone mellan servern och ett antal switchar. Från varje switch sitter sedan ett antal datorer och andra komponenter kopplade och dessa har då var för sig långsammare överföringskapacitet, som är tillräcklig för just den datorn. Om backbonet har en kabel som klarar 100 Mbit/sekund, kan varje dator ha 10Mbit/s till switchen. Bilden ovan visar hur topologin kan se ut.
7 3 Nätverksmodeller 3.1 Client-Server De flesta nätverk är antingen av client-server- eller peer-to-peer-typ, eller är en blandning av båda. I det här avsnittet skall vi lite närmare förklara dessa begrepp. "Server" är ett ord som betyder "tjäna, gagna, uppfylla, bistå, stå till tjänst, behandla, fullgöra, sköta, servera, passa upp" och säger litegrand om vad en sådan maskin gör. Ordet "client" kan i sin tur översättas med "kund, kundkrets, anhängare" och liknande ord. Ett client-server-system kan liknas vid när du (klienten) äter på restaurang. Du begär då mat och dryck och det är servitörens (serverns) uppgift att i tur och ordning tillgodose kundernas (klienternas) behov och leverera de utlovade tjänsterna. I ett client-server-nät finns normalt en server, som flera klienter kan ansluta till. Servern tjänar alltså de olika användardatorerna med de filer och program de begär. Servern i ett nätverk har ofta ganska hög kapacitet vad gäller processorkraft och internminne, jämfört med de olika klientmaskinerna. En server är oftast en specialbyggd dator, som kan liknas vid en enorm hårddisk. På en server använder man normalt också särskild programvara, ett så kallat NOS, eller "Network Operating System". Novell Netware, Unix, Linux, Windows NT och Mac OS Server är exempel på sådana. Servern sköter sådant som e-postfilerna, interna webbsidor, utskrifter på de olika skrivarna, osv, på företaget. Olika hjälpprogram håller reda på detta. Man pratar därför ibland om att servern är en mailserver, webserver, printserver, osv. En server kan även innehålla en databas och olika program, som de olika klienterna kan komma åt. Användningsområdena är många och växer ständigt. En dedikerad (dedicated) server fungerar enbart som server och används inte som klientmaskin. Uttrycket kan även ha en lite annan innebörd, som när webbhotellen erbjuder företag att ställa en "dedicerad server" hos webbhotellet. Då avser man en server som ägs av företaget, sköts av webbhotellet och som inte utnyttjas av någon annan än just det företag som har äganderätten. Den här typen av nätverkslösning förutsätter att klienten är en självständig dator och inte bara en terminal. I det senare fallet fungerar nämligen inte servern som en server, utan som en stordator (mainframe). En klient måste alltså själv kunna fråga efter och bearbeta information. 3.2 Peer to peer I ett peer-to-peer-nätverk är alla anslutna datorer jämlika. Varje dator kallas för en "peer" (jämlike). De anslutna datorerna delar varandras resurser och kan också dela ut resurser till varandra, t.ex för att dela på en scanner, skrivare eller hårddisk. I denna typ av nätverk finns alltså inga dedikerade servrar, utan var och en av datorerna kan fungera både som "klient" och som "server". Metoden fungerar oftast väldigt bra i små nätverk, med tio eller färre komponenter, men blir för långsam och omständig i större nätverk.
8 4 Enheter 4.1 Hubbar Hubbar kallas även "wiring concentrators" (centrala kopplingspunkter) och gör det möjligt att ansluta flera enheter till en enda kontakt. De fungerar ungefär som fördelningsdosan på en förlängningssladd, där du i de olika urtagen kan ansluta elektriska kontakter, och sedan bara stoppa dosans kontakt i väggen. På det viset kan du alltså utnyttja ett uttag till flera olika apparater. Och på samma sätt som förlängningskablar bara går att använda i begränsad mängd, går hubbar bara att utnyttja i förhållandevis små nätverk, med färre än tio anslutningar. I större nät använder man i stället switchar. 4.1.1 Passiva Hubbar är vanliga till alla som använder USB-anslutningar till sina datorer. Normalt har man nämligen bara ett par USB-portar på sin dator och kan då bara ansluta två externa enheter, t.ex en scanner och en Zip-drive. Men med en hubb med åtta portar, som den bilden visar, kan man utöka antalet anslutna enheter och koppla in även en CD-brännare, en extra hårddisk, skrivare, m.m. Eftersom de anslutna apparaterna inte skickar signaler samtidigt genom den gemensamma kabeln, har de i praktiken en egen anslutning in till datorn. Därför blir detta ett stjärnnät och hubbar används också nästan uteslutande i stjärnnät. En hubb som används i ett ringnät kallas för mau, som står för "Multiple Access Unit". (De skiljer sig något i konstruktionen, men det behöver vi inte gå in på här.) Det finns åtminstone tre olika typer av hubbar: passiva aktiva intelligenta Passiva hubbar saknar extern strömkälla och innehåller inga elektroniska komponenter. De gör alltså ingenting annat med signalen än att förmedla den vidare. Passiva hubbar varken filtrerar eller förstärker signalen. Däremot försvagar och fördröjer de signalen något. 4.1.2 Aktiva Aktiva hubbar behöver ström, eftersom de har elektroniska komponenter, för att förbättra (filtrera) och förstärka signalen. Eftersom aktiva hubbar fungerar som en slags repeterare, kallas de ibland också för multipoint repeaters. Denna typ av hubb föredras i större nätverk, då den ger en säkrare och mer robust signalöverföring, med lite störningar och fel. Man kan därmed också bygga mer komplexa nätverk.
9 4.1.3 Intelligenta 4.2 Switchar Intelligenta hubbar har ännu fler finesser än de aktiva hubbarna och kan t.ex även fungera som en slags switchar. De underlättar även sådant som underhåll och felsökning, eftersom de kan tala om var och när en signal inte når fram. Switchar har idag mer eller mindre ersatt bryggor och hubbar. Switchar gör samma jobb och det kan vara en fördel att inte använda för många olika komponenter i nätverket. Switchar är en ganska ny företeelse, som dykt upp under de senaste åren. Man använder switchar för att koppla samman olika kabeltyper med varandra och för att ge varje ansluten nätverkskomponent en egen kabel till nätverkets backbone (eller liknande). Bilden visar hur det ser ut i praktiken... 4.3 Routrar Skillnaden mellan en switch och en vanlig hub är bla. att switchen lär sig på vilken port mottagaren befinner sig. Data kommer således endast skickas till mottagaren. Man slipper på så vis en massa onödig nätverkstrafik samtidigt som antalet kollisioner minskar. Switchen ökar nätverkets prestanda avsevärt. Det är inga problem att blanda hubar och switchar i samma nät. En router (uttalas oftast "rauter") dirigerar trafiken på nätverket och ser till att signalerna skickas till rätt adresser, i stället för att snurra omkring och ta onödig plats. Routern kan också själv dela upp ett nätverk i olika segment (subnät), t.ex efter användare. Det betyder att man med en router i nätverket kan skicka ett meddelande till en adress och inte till en annan. En router kan även avgöra vilken väg som för tillfället är den snabbaste till en viss mottagare. Routern ger alltså väldigt stor kontroll över trafiken på nätverket. Man använder även routrar för att koppla samman två helt skilda nätverkstyper, t.ex Ethernet och Token-ring. Routrar är också de stationer som håller reda på trafiken över Internet. Detta kan även formuleras som att routern används för att koppla samman ett LAN med ett WAN. De flesta routers är hårdvara, men det finns även mjukvarulösningar.
10 Det finns i princip två typer av routers: Statiska, som måste programmeras och konfigureras för hand Dynamiska, som samlar upp information om olika vägval i nätverket och lägger denna i en databas, som den sedan använder för att konfigurera delar av trafiken på egen hand Det finns även en slags router man kallar brouter. Det är helt enkelt ett mellanting mellan en router och en brygga. När den tar emot ett datapaket kontrollerar den om det var sänt med ett routat eller icke-routat protokoll. Om det är ett routat protokoll utförs en routingfunktion, annars utförs en bryggfunktion. Brouters är tämligen ovanliga. 4.4 Gateway Ordet "gateway" användes ursprungligen om en router, men har idag fått en egen betydelse. En gateway är en anordning som gör det möjligt att koppla ihop två helt olika nätverk och olika protokoll med varandra. Gatewayen översätter alltså mellan olika protokoll. Oftast är den förprogrammerad att bara översätta mellan vissa, förutbestämda protokoll. Med en gateway kan också Intel-baserade datorer i ett segment av nätverket, kommunicera och dela resurser med en Macintosh eller stordator i ett annat segment. En mail-gateway konverterar e-post och andra postöverföringar, från det ursprungliga e-postformatet, till ett mer universellt protokoll, som SMTP, vilket sedan kan användas för att routa meddelandet över Internet. Gateways används därför oftast ihop med routers. Gateways finns både som hård- och mjukvara. Den senare varianten är sämre, men billigare. Den stora nackdelen med en gateway är att den är svår att programmera och konfigurera. Det är dyra maskiner och ju snabbare man vill att de skall översätta, desto mer kostsamma blir de. En dålig gateway kan göra ett annars snabbt nätverk mycket slött och långsamt. Därför används gateways enbart där man är tvungen att bygga ihop olika nät med varandra. I stället för att investera i en gateway händer det dock att företagen byter ut sina nät, så att alla använder samma protokoll. Då slipper de ju använda en gateway. 4.5 Brandvägg En brandvägg skyddar din dator mot intrång av obehöriga, som tar sig in eller andra nätverk. Brandväggen kan bestå av såväl hårdvara som mjukvara. En mjukvarbrandvägg kan köras på en vanlig PC med 2 nätverkskort. Många routrar innehåller brandväggsfunktioner. 5 Bandbredd Uttrycket bandbredd har minst två olika innebörder. Lite slarvigt brukar man säga att bandbredden är detsamma som kabelns överföringskapacitet. Denna innebörd är dock tämligen vag och oprecis, för vad avser man egentligen? En kabel kan ju
11 ha olika överföringskapacitet beroende på just yttre påverkan, på temperatur, på längd, på vilka signaler som skickas genom kabeln och hur de skickas, osv. Därför finns det också en mer precis innebörd, som säger att bandbredden är det spann av frekvenser en kabel klarar av att hantera. Ett sådant span kan t.ex vara mellan 400-4.000 Hertz, som är vad en vanlig telefonledning klarar av. Som lägst klarar den signaler på 400Hz och som högst på 4.000Hz. Man kan jämföra detta med att en högtalare bara klarar av att förmedla frekvenser inom ett visst frekvensområde. Dataöverföringen i en kabel anges alltid i bitar per sekund, som förkortas bps. En kabel som klarar av en datatrafik på 10 miljoner bps, som förkortas 10Mbps, har alltså en bandbredd på minst 10Mbps. Bandbredden bestäms av hur många trådar som finns inne i kabeln, alltså hur tjock kabeln är. Ju längre kabeln är desto sämre blir överföringskapaciteten och därmed också i praktiken bandbredden. Alla kablar är dock gjorda för att garanterat klara överföringen över en viss, given längd. Varför använder man olika kablar? Jo, därför att olika kablar har olika överföringskapacitet och för att man använder olika kablar vid olika tillfällen. Kablarna skiljer sig åt på en rad punkter, som också är de kriterier man studerar när man skall välja kabel: vad de kostar hur lätta de är att hantera och installera vilken bandbredd de har hur känsliga de är för yttre störningar hur väl de passar med de nätverk man redan har Självklart försöker man alltid hitta en så billig kabel som möjligt, som samtidigt klarar de krav man ställer på den. Kostnaden och hur väl kabeltypen passar med de redan befintliga nätverken, kan sägas vara de viktigaste kriterierna. 6 Kabeltyper Det finns tre grundtyper av kablar: koaxial twisted-pair (TP) fiberoptisk 6.1 Koaxial Koaxkabeln var den första kabeln som användes i nätverk, om man undantar de vanliga telefonledningarna. Den har fått sitt namn genom att den har två ledare
12 med en gemensam axel. Antennsladden till din TV är en typ av koaxialkabel. Kabeltypen finns i två varianter: tunn (thinnet) tjock (thicknet) Tunn koaxialkabel kallas alltså även thinnet och ibland även 10Base2. Den är c:a 6 millimeter tjock och klarar 10Mbps i 185 meter. Kabeln är billig och lätt att installera, men är lite dyrare och krångligare att hantera än UTP (se nedan), eftersom den kräver termineringar i bägge ändar, varav minst en måste vara jordad. Terminering innebär att man sätter in ett 50 Ohms motstånd i änden av kabeln. Termineringen suger upp signaler som kommer till nätverkskabelns slut och förhindrar att dessa reflekteras eller återsänds tillbaka till nätverket, där de annars skulle kunnat störa den riktiga trafiken. Tjock koaxkabel kallas även thicknet eller 10Base5 och är c:a 13mm tjock och därmed något mindre böjlig. Den har en tjockare kärna och klarar därför av en längre räckvidd på ungefär 500 meter. Denna kabeltyp kallas ibland även "Standard Ethernet", trots att man kan använda andra kablar till Ethernet, som UTP, STP och thinnet. Troligtvis kallas dock kabeln så eftersom man använde den när man drog upp standarden för Ethernet. Thicknet används mest utomhus, t.ex mellan två byggnader, men har idag i stort sett ersatts av UTP. Den kan även användas som backbone i ett thinnet. Det finns flera olika slags thinnet: RG-58/U har en kärna av solid koppar och 50 Ohms impedans RG-58A/U har en kärna av kopparwire och 50 Ohms impedans RG-58C/U är en variant som amerikanska armén använder; samma impedans RG-59 är detsamma som en bredbandskabel eller kabeln som används till kabel- TV; har 75 Ohms impedans RG59/U är samma som ovan med med 50 Ohms impedans RG-62 kallas även ARCnet-kabel och är en gammal variant på 93 Ohms impedans, som ej tillverkas längre Det kanske kan vara intressant att veta att thinnet och thicknet har olika kopplingar från datorns nätverkskort och ut till nätverkskabeln. Thinnet (RG-58) har en T-koppling av BNC-typ, där BNC står för "British Naval Connector". Fördelarna med denna typ av thinnet är att den inte kräver särskilt mycket specialutrustning och kan användas utan hubbar. Därför blir den också billig och enkel att installera. Man använder framförallt denna lösning i mindre nätverk, då man har få noder (anslutna komponenter). Thicknets kopplingsgränssnitt (RG-8 och RG-11) kallas AUI, "Attachment Unit Interface". Även detta kan ha en T-koppling som ansluter till koaxkabeln, men det går ofta lika bra - eller bättre - att använda en vampyr. Denna typ av transceiver (transmitter+receiver), biter igenom kabelns ytterhölje för att med sina vassa tänder nå innerkabeln. Att använda en transceiverklämma är alltså enklare än att använda fasta kopplingsdon. I det senare fallet måste man nämligen dela kabeln och sätta fast kontakter, vilket är både dyrare och mer omständligt.
13 6.2 Twisted pair TP-kabel består av ett eller flera trådpar, som ligger tvinnade (twisted) runt varandra. Tvinningen ger bättre skydd mot störningar, både den yttre (interferens) och den inre (crosstalk), jämfört med om kablarna hade löpt parallellt. (Intressant nog består antenner av just parallella kablar och tvinnar man en antennkabel förlorar den sin förmåga att sända ut en signal.) Därigenom kan man göra kabeln tunnare, vilket gör den mer lätthanterlig och billig. TP-kabel är idag den vanligaste kabeltypen bland de kablar som består av koppar. Det är också den billigaste kabeln. Den används i många olika slags nätverk, bl.a Ethernet, token-ring och Apple-talk. Det finns två olika slags tvinnade kablar, dels STP (shielded twisted-pair) och dels UTP (unshielded twisted-pair). Det som skiljer dem åt är att STP har ett extra tjockt isoleringshölje, av vävt kopparnät eller aluminiumfolie. STP är därför svårare att hantera (den behöver bl.a jordas), installera och underhålla, vilket gör den mycket dyrare. STP-kabeln stöder dataöverföringar på 10-155Mbps, även om den i teorin skulle kunna klara så mycket som 500Mbps. Man kan sända upp till 100 meter utan att använda någon repeater, en sträcka som även gäller för UTP. UTP används företrädelsevis i stjärnnät och är populär eftersom den stöds av nästan alla plattformar, använder billig media och är enkel att felsöka i. Man kan även dra UTP-kabeln i de redan existerande kabelkanalerna för telefonledningarna. Till nackdelarna med UTP hör att den är ganska känslig för störningar. Är detta ett reellt problem brukar man välja STP framför de mycket dyrare alternativen: tjock koaxialkabel eller fiberoptisk kabel. STP är dock dyrare än tunn koaxkabel. Det finns fem olika slags UTP-kablar, som är graderade efter sin kvalitet. Kablarna kallas CAT1, upp till CAT5, där CAT står för kategori (category) och siffrorna för överföringsmöjligheterna. Ju högre siffra kabeln har, desto fler trådpar har den och desto fler gånger ligger också trådarna tvinnade runt varandra. Trådparen har olika färger för att man skall kunna skilja dem från varandra. CAT1 CAT2 CAT3 CAT4 CAT5 CAT6 Vanlig telefonkabel, som endast används för röstkommunikation. En äldre typ som numera sällan används. Klarar dataöverföringar på upp till 4Mbps. Används mycket i dagens nätverk. Klarar 10Mbps och uppfyller därmed kraven för ett 10BaseT Ethernet-nätverk, som finns angiven i IEEE802- standarden. Är en slags "mellankabel", som klarar 16Mbps, men som oftast väljs bort till förmån för CAT5. Detta är den vanligaste kabeln som säljs idag. Den är förhållandevis ny på marknaden och är när detta skrivs den senaste standarden för UTP. Klarar 100Mbps och används i 10BaseT-nät, samt i vissa fall även i 100BaseT-nät. 1000BASE-TX 1000 Mb/s
14 UTP-kabeln kopplas vanligen in i nätverket med en RJ-45-kontakt. En sådan kan hantera 8 trådar (4 par) och är lite större än den vanliga telekontakten, som heter RJ-11 - alltså inte den som sitter i väggen utan den som går in i modemet och i telefonen. 6.3 Fiberoptisk Optiska kablar kallas även "optiska" och ibland "optokablar". De är idealiska i miljöer med elektromagnetiska störningsfält, eftersom de är okänsliga för sådant brus. Dessutom kan de överföra mycket information samtidigt, upp till 2Gbps i flera mil utan signalförsvagning. De används därför ofta som backbone i större nätverk och självklart även som WAN-länkar. I december 1999 gjorde Bell Laboratories i USA rubriker, när de satte nya rekord för fiberoptiska kablar. Dels lyckades man överföra 160Gbps på en enda ljusvåglängd i en 300 km lång optisk kabel. I ett annat försök lyckades man sända ljus med 1.022 olika våglängder samtidigt! Idag är det alltså inte de optiska kablarnas överföringskapacitet som gör nätverken långsamma. I stället är det olika omkopplare som skapar stopp och förseningar. Man måste nämligen ha olika kopplingsstationer, eftersom fiberkablar rent praktiskt inte kan vara hur långa som helst. De måste t.ex skarvas och anslutas till olika komponenter i nätverket. Även i en fiberoptisk miljö uppstår därför signalförsvagning. Man pratar här om dispersion och dämpning. Dispersion innebär att den ljusstråle som skickas genom kabeln småningom delar upp sig och blir bredare, vilket i sin tur medför att allt ljus inte når fram samtidigt. Dämpningen uppkommer genom att materialet som reflekterar ljuset i kabeln inte alltid är felfritt, utan skapar olika, felaktiga reflexer. Den första optokabeln kom redan 1970. Sedan dess har diametern på kablarna minskat kraftigt och är för vissa kablar inte tjockare än hårstrån. Gemensamt för alla fiberoptiska kablar är att de har en kärna kring vilken det finns en mantel. Brytningsidex i kärnan är något högre än i manteln, vilket innebär att ljusstrålen stannar kvar i kärnan genom att reflekteras i den omgivande manteln. Man använder glas eller plast, beroende på vilken kabeltyp man vill ha. Glas ger mycket bättre signalöverföring och kablarna blir också mycket tunnare, vilket kan vara betydelsefullt om man skall dra många kablar på samma utrymme. En glaskabel är c.a en mikrometer i diameter, dvs en miljondels meter eller 0,000.001 meter tjock. Plast är lite tjockare, runt en millimeter, men är i gengäld mycket billigare och lättare att hantera. Varje kabel består egentligen av två separata strån, ett som skickar och ett som tar emot. Det som skickas är ljussignaler, oftast ett hundratal åt gången, med olika frekvenser och olika hastigheter. Ljuset överförs med hjälp av lysdioder, en sändande och en mottagande. Varje ljuspuls översätts vid ankomsten till elektriska signaler.
15 Optiska kablar förekommer i två grundtyper: monomod (singelmod) och multimod. I monomod skickas en enda lång ljusstråle i en och samma riktning (=mod) och i multimod skickas flera ljusstrålar samtidigt, i flera olika riktningar: Monomod innebär att alla strålar reflekteras med samma vinkel mot mantelytan. Då färdas alla strålar lika långt och tar alltså lika lång tid på sig att komma fram. Därmed uppstår i princip ingen dispersion. Multimodfibrerna tillåter att man använder flera olika reflexionsvinklar och därför uppstår högre grad av dispersion i dessa kablar. De kan även delas upp i två typer, som bilderna visar. I båda är kärnan så grov att flera moder kan överföras samtidigt. Därmed ökar också dispersionen, men å andra sidan blir skarvningen enklare, tack vare den lite tjockare kärnan. I gradientindexfibern minskar brytningsindex successivt från kärnans mitt och ut, vilket innebär att en ljusstråle kontinuerligt böjs av in mot kärnans mitt. Ju större dess avvikelse är, desto kraftigare blir böjningen.. 7 Trådlösa nätverk Trådlösa nätverk var en utopi för bara ett par år sedan, men ökar idag kraftigt. Inom fem år kommer de flesta nätverk förmodligen att vara helt eller delvis trådlösa. Ännu så länge använder man dock trådlös överföring där man inte kan dra kablar, t.ex tvärs över en väg, dal eller vik, mellan två byggnader eller i byggnader som inte får byggas om, t.ex minnesmärken och K-märkta hus, samt mellan rörliga eller tillfälliga (icke-stationära) komponenter. Man använder idag trådlösa lösningar för olika LAN, WAN-länkar och mobila nätverk. Ett LAN kan innehålla en trådlös komponent, t.ex en PDA eller skrivare. Två LAN kan befinna sig i var sin byggnad, där det blir enklare att skicka signaler via etern än att dra kablar. Dessutom använder man satelliter för olika slags datakommunikation. Man kan klassificera trådlösa nätverk efter vilken teknik de använder vid överföringen. Idag finns fyra olika typer: Infrarött ljus Laser Radiovågor Mikrovågor Observera att man måste fundera över säkerhet för intrång vid användande av trådlöst nätverk.
16 7.1 Bluetooth Bluetooth är en ny trådlös överföringsteknik som har utvecklats av Ericsson. Tekniken gör att husets elektroniska apparater kan kommunicera med varandra utan kablar. I nuläget är det mest mobiltelefoner, headset, PDA och PC som har eller kan få bluetooth installerat. Bluetooth kan gå genom dörrar och har en räckvidd på ca. 10 meter. Högeffektsbluetooth har en räckvidd på ca 100 meter. 8 LAN - WAN Alla nätverk kan vara antingen lokala, t.ex finnas i en byggnad, eller spänna över ett större geografiskt område. På datorspråk kallas dessa båda typer LAN och WAN: LAN står för "Local Area Network" och är alltså ett lokalt nätverk. WAN står för "Wide Area Network" och består av minst två sammankopplade LAN. LAN och WAN kallas ibland även för intranet respektive Internet. Ett intranet är alltså ett internt nät, t.ex inom ett företag, medan Internet är det globala nätverket. Observera emellertid att det också finns ytterligare en innebörd hos ordet "Internet", som brukar användas i mer tekniska sammanhang. "internet" (med liten begynnelsebokstav) betyder då detsamma som "flera sammankopplade LAN inom ett företag", alltså detsamma som det vi kallar ett intranet. För att skilja detta internet (intranet) från det vi kallar Internet (WAN) började man stava det förra med litet i och det senare med stort i, alltså som "internet" respektive "Internet". Denna praxis har sedan hållit i sig och man stavar numera nästan alltid "Internet" med stor begynnelsebokstav, medan "internet", har kommit att ersättas med termerna "intranet" eller "LAN". Vad är ett WAN? I förra avsnittet fick du läsa lite om vad ett LAN är. Här kommer vi nu att flytta blicken något och berätta lite mer om hur olika LAN samverkar och bildar de större nät man på fackspråk kallar WAN. Man brukar säga att ett LAN: överför data med hög hastighet sträcker sig över en begränsad yta, t.ex en byggnad sköts av det företag som använder nätverket På motsvarande sätt säger man att ett WAN: överför data med lägre hastighet än ett LAN kopplar samman flera LAN sträcker sig över en större yta t.ex en stad, ett land eller en kontinent sköts av flera olika aktörer, som inte har med de olika LAN-näten att göra Att äga och hantera de fysiska kablarna i ett WAN ligger oftast långt över ett företags finansiella möjligheter. Därför är det vanligare att företagen hyr tjänsterna för ett WAN. I sällsynta fall pratar man inte om WAN utan om MAN (Metropolitan Area Network), som använder sig av samma teknik som ett WAN, men täcker ett speciellt område, närmare bestämt en stad eller en kommun. Ännu mer sällsynt är termen CAN (Campus Area Network), som är ett WAN som täcker ett
17 universitetsområde eller motsvarande. Man försöker dock i görligaste mån hålla sig till benämningen "WAN", för att undvika missförstånd. Ibland delar man även in WAN i två kategorier: "Enterprise WAN", som är ett företags olika, sammankopplade LAN, samt "Globalt WAN", som är flera företags olika, sammankopplade LAN. Även denna indelning lämnar vi därhän i vår genomgång. Ett typiskt WAN består av två eller flera LAN som är sammankopplade med varandra via olika slags höghastighetslänkar, som på bilden. Anledningen till att vi ritat ett moln är att företagen oftast har väldigt diffusa uppfattningar om vilken väg dataströmmarna tar genom WAN länkarna, samt hur LAN-näten är sammankopplade. De vet t.ex att man använder fiberoptisk kabel, men inte den exakta vägen informationen tar genom kablarna. För att du skall förstå lite mer av hur WAN-länkar fungerar, utgår vi från följande exempel: Företaget F huserar i två byggnader, 1 och 2, som ligger 100 meter från varandra. I Hus 1 finns ett separat LAN och i Hus 2 finns ett likadant LAN. Båda dessa LAN är sammankopplade med en kabel, som vi för enkelhetens skull kallar för en WAN-länk. Vi antar vidare att företaget äger denna WAN-länk och att den är permanent. Nu är det också så att det här företaget har ett huvudkontor i en annan stad. Huvudkontoret har ett eget LAN. Eftersom man dagligen skickar stora mängder data mellan de olika kontoren, har man en permanent WAN-länk, mellan dem. Denna WAN-länk är emellertid hyrd, eftersom det är väldigt dyrt att äga en så omfattande WAN-länk. Det hela ser ut så här: Som du kunde läsa på sidan Hubbar, switchar, gateways och routrar, är det routern som sköter om all trafik mellan två LAN. I det här fallet behövs alltså en router, en som sköter kontakten mellan Hus 1 och 2. På bilden har Hus 2 en egen router, som sköter om trafiken till den externa WAN-länken (molnet på bilden) för både Hus 1 och Hus 2. Men Huvudkontoret har ingen egen router, utan man använder i stället den router som internetleverantören (ISP) har. Det är ISPn som
18 äger WAN-länken. På det här viset kan man alltså antingen ha en egen router eller hyra en sådan tjänst av någon annan. (Du själv "hyr" routertjänsten av din ISP när du kopplar upp dig på Internet.) Via ISPn har kontoren även kontakt med Internet (det vill säga andra LAN). Eftersom man saknar kontroll över WAN-länkarna på Internet och alltså inte vet vilken väg datan tar, ritar vi detta WAN som ett moln. Exemplet är naturligtvis inte autentiskt utan påhittat och väldigt förenklat. I verkligheten är det mycket mer komplicerat och det finns många olika saker som påverkar toplogin. 8.1 WAN länkar WAN-länkarna kan vara antingen ägda eller hyrda. Som du såg ovan på bilden, äger företaget WAN-länken mellan Hus 1 och Hus 2, men hyr WAN-länken mellan Hus 2 och Huvudkontoret. Man kan utnyttja en WAN-länk exklusivt, vilket betyder att ingen annan kan skicka data genom den. Har man ingen exklusiv rätt till länken, kan även andra företag skicka data genom den. I exemplet antog vi att den ägda länken utnyttjades exklusivt, medan den hyrda även utnyttjades av andra företag. En WAN-länk kan också vara permanent eller tillfällig. Detta har ingenting att göra med om länken ägs eller hyrs. En permanent tjänst innebär att all data skickas genom samma kabel, medan en tillfällig länk innebär att datan tar olika väg varje gång länken öppnas. I exemplet antog vi att båda WAN-länkarna var permanenta. Vad menar man då med en fast förbindelse? Jo, det är en ägd eller hyrd, permanent uppkoppling mot internet, via en ISP. Uttrycket "fast förbindelse" är således lite luddigt och bör användas med viss försiktighet! Man brukar säga att en tillfällig dataöverföring är växlingsbar eller switchad. Denna princip kallas för "paketswitchning" eller "packet switching". Detta innebär att de olika datapaketen kan skickas olika vägar innan de når slutdestinationen. Ett mail som t.ex skall skickas inom en och samma kommun delas upp i olika paket. Paketen skickas sedan den väg routern anser är snabbast och det behöver inte vara till den router som står närmast adressaten, utan kan innebära att några paket skickas via en annan ort eller ett annat land! Man väljer WAN-länkar efter vilka behov man har. I vissa fall räcker det med en uppringd förbindelse, medan andra fall kräver en mer permanent. Likadant gäller om man behöver stor eller liten kapacitet. Man kan säga att det finns fyra olika kategorier av WAN-länkar: Telefonledningar Tv-kablar Fiberoptiska kablar Mikrovågor via satellit Inom var och en av dessa kategorier finns sedan många olika typer av WAN. I vår genomgång har vi bara tagit med de allra viktigaste och mest använda typerna, inte minst eftersom många antingen är sällsynta eller utnyttjar en utgången teknik.
19 9 GPRS GPRS, som står för General Packet Radio Service, är en teknik som används för att koppla mobiltelefonen till Internet. Mobiltelefonen måste vara avsedd för GPRS och systemet kräver dessutom ett speciellt mobilabonnemang. Med GPRS är man alltid uppkopplad och betalar bara för de MB som överförs när man surfar på Internet eller skickar och tar emot e-post.tekniken medger dataöverföring med hastigheter upp till 115 kbps. I praktiken får du ungefär samma hastighet som via ett vanligt telefonmodem. 10 Redundanta nätverk 11 Övrigt Det finns utrustning för att koppla ett redundant nätverk men tänk på att inget är säkrare än den svagaste länken dvs utrustningen måste spänningmatas från två skilda källor och övervakning är ett krav, annars märker man inget förrän båda vägarna är avskurna. Apache - WWW server ASP - Active Server Pages, programmerings språk för att skapa dynamiska WEB sidor Broadcast - Metod för att sända data till alla användare FTP - File Transfer Protocol HTML - HyperText Markup Language, språk för att beskriva WEB sidor HTTP - HyperText Transfer Protocol JAVA applet - Program som körs på WEB-klient JAVA script - skript som körs på WEB-klient LINUX - Operativsystem med på öppen källkod MOZILLA - WEB klient Multicast - Metod för att sända data till en grupp av användare TCP/IP - Transport Control Protocol / Internet Protokoll ISP - Internet Service Provider PHP - Hypertext Preprocessor, programmerings språk för att skapa dynamiska WEB sidor POP - Post Office Protokoll, standard för att hämta e-post