Tietokoneverkkoja on monessa muodossa: kotiverkot, yritysverkot ja Internet ovat kolme yleistä esimerkkiä. Laitteet voivat käyttää mitä tahansa useista menetelmistä muodostaakseen yhteyden näihin (ja muihin) verkkoihin. Verkkoyhteyksiä on kolme perustyyppiä:
- Point-to-point-yhteydet sallivat yhden laitteen kommunikoida toisen laitteen kanssa. Esimerkiksi kaksi puhelinta voivat muodostaa pariliitoksen keskenään yhteystietojen tai kuvien vaihtamiseksi.
- Broadcast/multicast-yhteyksien avulla laite voi lähettää yhden viestin verkkoon ja saada kopiot viestistä useille vastaanottajille.
- Monipiste yhteyksien avulla yksi laite voi muodostaa yhteyden ja toimittaa viestejä useille laitteille rinnakkain.
Kaikki verkkotekniikat eivät tue kaikentyyppisiä yhteyksiä. Esimerkiksi Ethernet-linkit tukevat lähetystä, mutta IPv6 ei. Alla olevissa osissa kuvataan verkoissa nykyään yleisesti käytettyjä eri yhteystyyppejä.
Kiinteä laajakaistainternet
Termi laajakaista voi tarkoittaa useita asioita, mutta monet kuluttajat yhdistävät sen tiettyyn paikkaan asennetun nopean internetpalvelun käsitteeseen. Yksityiset verkot kodeissa, kouluissa, yrityksissä ja muissa organisaatioissa muodostavat yleensä yhteyden Internetiin kiinteän laajakaistan kautta.
Historia ja yleiset käytöt
Useat yliopistot, viranomaiset ja yksityiset laitokset loivat Internetin keskeisiä osia 1970- ja 1980-luvuilla. Kotitalouksien Internet-yhteydet nousivat nopeasti 1990-luvulla WWW:n (World Wide Web) syntymisen myötä.
Kiinteät laajakaistaiset Internet-palvelut vakiintuivat 2000-luvulla kehittyneiden maiden asuntojen standardiksi, ja nopeudet lisääntyivät jatkuvasti. Samaan aikaan kansalliset Wi-Fi-hotspot-palveluntarjoajat alkoivat tukea maantieteellisesti hajallaan olevaa kiinteän laajakaistan kirjautumispaikkojen verkkoa tilaajiensa käyttöön.
Kee Technologies
Integrated Services Digital Network (ISDN) -tekniikka tukee samanaikaista puhe- ja datakäyttöä puhelinlinjoilla ilman modeemin käyttöä. Se oli varhaisin esimerkki nopeasta (saatavilla oleviin vaihtoehtoihin verrattuna) Internet-yhteyspalvelusta kuluttajamarkkinoilla.
ISDN ei saavuttanut laajaa suosiota ylivertaisen digitaalisen tilaajalinjan (DSL) ja kaapeli-internet-palvelujen kilpailun vuoksi. Näiden kaapelointivaihtoehtojen lisäksi on olemassa kiinteät langattomat laajakaistapalvelut (jota ei pidä sekoittaa mobiililaajakaistaan), jotka perustuvat mikroa altoradiolähettimiin. Tornien välinen viestintä matkapuhelinverkoissa on myös eräänlainen kiinteä langaton laajakaistajärjestelmä.
Ongelmia
Kiinteät laajakaistaasennukset on liitetty yhteen fyysiseen paikkaan, eivätkä ne ole kannettavia. Infrastruktuurikustannusten vuoksi näiden Internet-palvelujen saatavuus rajoittuu joskus kaupunkeihin ja esikaupunkialueisiin (vaikka kiinteät langattomat järjestelmät toimivat kohtuullisen hyvin maaseudulla). Mobiili-internet-palveluiden aiheuttama kilpailu lisää paineita kiinteän laajakaistan tarjoajille jatkaa verkkojensa parantamista ja alentaa kustannuksia.
Mobiili Internet
Termi mobiili-internet viittaa useisiin Internet-palveluihin, joita voidaan käyttää langattomalla yhteydellä useista eri paikoista.
Historia ja yleiset käytöt
Satelliitti-internet-palvelut luotiin 1990-luvun lopulla ja 2000-luvulla nopeammaksi vaihtoehdoksi perinteiselle puhelinverkkoyhteydelle. Vaikka nämä palvelut eivät pysty kilpailemaan uusien kiinteän laajakaistaratkaisujen korkean suorituskyvyn kanssa, nämä palvelut palvelevat edelleen maaseudun markkinoita, joilla ei ole muita edullisia vaihtoehtoja.
Alkuperäiset matkapuhelinverkot olivat liian hitaita tukemaan Internet-dataliikennettä, ja ne oli suunniteltu ensisijaisesti puhetta varten. Uusimpien sukupolvien parannusten myötä satelliitti-internetistä on kuitenkin tullut monien johtava mobiili-internet-vaihtoehto.
Kee Technologies
Matkapuhelinverkot käyttävät useita 4G- ja 5G-standardiperheiden tietoliikenneprotokollia.
Ongelmia
Mobiili-internet-yhteyksien suorituskyky on historiallisesti ollut alhaisempi kuin kiinteiden laajakaistapalvelujen tarjoama, ja sen hinta on myös ollut korkeampi. Suorituskykyä ja kustannuksia on parannettu merkittävästi viime vuosina, ja mobiili-internetistä on tullut yhä edullisempi ja toimiva vaihtoehto kiinteälle laajakaistalle.
Virtual Private Network (VPN)
Virtuaalinen yksityinen verkko (VPN) koostuu laitteistoista, ohjelmistoista ja yhteyksistä, joita tarvitaan tukemaan suojattua asiakas-palvelin-verkkoviestintää julkisen verkkoinfrastruktuurin kautta tunnelointimenetelmällä.
Historia ja yleiset käytöt
VPN-verkkojen suosio kasvoi 1990-luvulla Internetin ja nopeiden verkkojen yleistyessä. Suuremmat yritykset asensivat työntekijöilleen yksityisiä VPN-verkkoja käytettäväksi etäkäyttöratkaisuna, joka muodostaa yhteyden yrityksen intranetiin kotoa tai matkustaessaan sähköpostin ja muiden yksityisten yrityssovellusten käyttöön.
Julkisia VPN-palveluita, jotka parantavat yksilön Internet-palveluntarjoajien verkkoyhteyden yksityisyyttä, käytetään edelleen laaj alti. Esimerkiksi kansainväliset VPN-palvelut antavat tilaajille mahdollisuuden navigoida Internetiä eri maiden palvelimien kautta ohittaen joidenkin verkkosivustojen toteuttamat maantieteelliset rajoitukset.
Kee Technologies
Microsoft Windows otti Point to Point Tunneling Protocol (PPTP) -protokollan ensisijaiseksi VPN-ratkaisukseen. Muut ympäristöt omaksuivat IPsec- ja Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) -standardit.
Ongelmia
Virtuaaliset yksityisverkot vaativat erityisiä asetuksia asiakaspuolella. Yhteysasetukset vaihtelevat VPN-tyyppien mukaan, ja ne on määritettävä oikein, jotta verkko toimisi. Epäonnistuneet yritykset muodostaa VPN-yhteys tai äkilliset yhteyden katkeamiset ovat melko yleisiä ja vaikeita vianmääritystä.
Puhelinverkkoyhteydet
Puhelinverkkoyhteydet mahdollistavat TCP/IP-viestinnän tavallisten puhelinlinjojen kautta.
Historia ja yleiset käytöt
Puhelinverkko oli kotien ensisijainen Internet-yhteyden muoto 1990-luvulla ja 2000-luvun alussa. Jotkut yritykset perustavat myös yksityisiä etäkäyttöpalvelimia, joiden avulla työntekijät voivat käyttää yrityksen intranetiä Internetistä.
Kee Technologies
Puhelinverkkojen laitteet käyttävät analogisia modeemeja, jotka soittavat määritettyihin puhelinnumeroihin muodostaakseen yhteyksiä ja lähettääkseen tai vastaanottaakseen viestejä. X.25-protokollia käytetään joskus tietojen siirtämiseen puhelinverkkoyhteyksistä pitkiä matkoja, kuten luottokorttien käsittelyyn tai pankkiautomaattijärjestelmiin.
Ongelmia
Puhelinyhteys tarjoaa rajoitetun määrän verkon kaistanleveyttä. Esimerkiksi analogiset modeemit ylittävät 56 Kbps:n maksimidatanopeuden. Puhelinverkkoyhteys on korvattu laajakaistainternetillä kotiinternetissä, ja se poistetaan vähitellen muista käyttötavoista.
Local Area Network (LAN)
Ihmiset yhdistävät tietokoneverkon lähiverkkoihin enemmän kuin minkään muun verkkoyhteyden tyypin. Paikallinen verkko koostuu joukosta laitteita, jotka sijaitsevat lähellä toisiaan (kuten talossa tai toimistorakennuksessa), jotka on kytketty jaettuihin verkkolaitteisiin (kuten laajakaistareitittimiin tai verkkokytkimiin), joita laitteet käyttävät kommunikoimaan keskenään ja ulkopuolisten verkkojen kanssa.
Historia ja yleiset käytöt
Paikallisverkot (langalliset ja langattomat) tulivat suosituiksi 2000-luvulla kotiverkon kasvun myötä. Yliopistot ja yritykset käyttivät langallisia verkkoja jo aikaisemmin.
Kee Technologies
Useimmat nykyaikaiset langalliset lähiverkot käyttävät Ethernetiä, kun taas langattomat paikallisverkot käyttävät yleensä Wi-Fiä. Vanhemmissa langallisissa verkoissa käytettiin Ethernetiä, mutta myös joitain vaihtoehtoja, kuten Token Ring ja FDDI.
Ongelmia
LAN-verkkojen hallinta voi olla vaikeaa, koska nämä ovat yleiskäyttöisiä verkkoja, jotka on suunniteltu tukemaan erilaisia laitteita ja laitekokoonpanoja (mukaan lukien erilaiset käyttöjärjestelmät tai verkkoliitäntästandardit). Koska lähiverkkoja tukevat tekniikat toimivat vain rajoitetuilla etäisyyksillä, lähiverkkojen välinen viestintä vaatii lisää reitityslaitteita ja hallintatyötä.
Suoraverkot
Dedikoituja verkkoyhteyksiä kahden laitteen välillä (jota muut laitteet eivät voi jakaa) kutsutaan myös suoriksi yhteyksiksi. Suorat verkot eroavat vertaisverkoista siinä, että vertaisverkot sisältävät suuremman määrän laitteita, joiden kesken voidaan muodostaa monia point-to-point-yhteyksiä.
Historia ja yleiset käytöt
Loppukäyttäjäpäätteet kommunikoivat keskustietokoneiden kanssa omistettujen sarjalinjojen kautta. Windows-tietokoneet tukivat myös suoria kaapeliyhteyksiä, joita käytetään usein tiedostojen siirtoon. Langattomissa verkoissa ihmiset muodostavat usein suoria yhteyksiä kahden puhelimen (tai puhelimen ja synkronointilaitteen) välillä kuvien ja elokuvien vaihtamiseksi, sovellusten päivittämiseksi tai pelien pelaamiseksi.
Kee Technologies
Sarjaportti- ja rinnakkaisporttikaapelit tukevat perinteisesti perussuorajohtoisia yhteyksiä, vaikka niiden käyttö on vähentynyt huomattavasti uudempien standardien, kuten USB:n, hyväksi. Jotkut vanhemmat kannettavat tietokoneet tarjosivat langattomia infrapunaportteja suoria yhteyksiä varten IrDA-määrityksiä tukevien mallien välillä. Bluetooth nousi ensisijaiseksi standardiksi puhelimien langattomassa pariliitoksessa alhaisten kustannustensa ja alhaisen virrankulutuksensa vuoksi.
Ongelmia
Suorien yhteyksien luominen pitkiä matkoja on vaikeaa. Erityisesti yleiset langattomat tekniikat edellyttävät, että laitteet pidetään lähellä toisiaan (Bluetooth) tai esteettömässä näköyhteydessä (infrapuna).