РАЧУНАРСКЕ МРЕЖЕ

Скоро сви рачунари и уређаји које данас користимо су повезани са другим рачунарима и дигиталним уређајима. Повезивање рачунара, изградња рачунарских мрежа, а затим и развој интернета и његових сервиса (нарочито веба и електронске поште) су донеле сасвим нове примене рачунара и информационе технологије, довели су до знатног повећања броја корисника и променили начин на који се рачунари користе. Често се каже да је појава савремених информационо-комуникационих технологија довела до револуције сличне по значају индустријској револуцији коју је изазвала појава парне машине у 18. веку. С временом, све већи број различитих уређаја постајe умрежен и све је више услуга које нам нуди мрежно окружење. У мреже се данас поред рачунара и паметних телефона везују и други уређаји, као што су, на пример, телевизори, паметни кућни апарати, аутомобили итд. чиме настаје такозвани интернет ствари.

Рачунарска мрежа подразумева постојање најмање два уређаја који међусобно могу да комуницирају и размењују податке. Уређаји комуницирају разменом дигиталних порука (можемо рећи да рачунари комуницирају тако што један другом диктирају нуле и јединице којима су дигитално записани подаци). Често је у мрежу повезано више рачунара, а ширењем интернета дошло се до тога да су скоро сви рачунари, паметни телефони, телевизори и слични дигитални уређаји на свету међусобно повезани. Посебну улогу имају и рачунари на којима се складиште подаци и информације које преузимамо (на пример, веб-сервери) и на којима се извршавају тзв. апликације „у облаку”. Између наших уређаја и таквих сервера у мрежама учествују и многи уређаји чија је улога да посредују у тој комуникацији (такви су, на пример, мостови, хабови, свичеви, рутери). Уређаји су повезани комуникационом опремом која је жичана или бежична. Комуникација у мрежи одвија се под контролом софтвера – од системског софтвера (на пример, драјвера за комуникационе уређаје) до апликативног софтвера, који корисник користи у раду са мрежом (на пример, прегледача веба или програма за рад са електронском поштом). Дакле, мреже можемо дефинисати на следећи начин:

Рачунарска мрежа је систем који се састоји од скупа хардверских уређаја међусобно повезаних комуникационом опремом, снабдевених одговарајућим комуникационим софтвером, којим се остварује контрола система тако да је омогућен пренос података између повезаних уређаја.

СЛИКА1

Два повезана уређаја довољна су да оформе мрежу, међутим, мреже обично обухватају више од два уређаја, а са ширењем интернета већина рачунарских уређаја на свету међусобно је повезана. Рачунарске мреже не треба поистовећивати са интернетом. На пример, дешава се да су у школском кабинету рачунари умрежени (и да је могуће пребацивати податке између њих), али да ова мрежа није повезана са интернетом. Повезивање са интернетом могло би се остварити тако што би неки истакнути уређај у тој мрежи остварио везу са интернетом, док би остали рачунари интернет везу остваривали преко њега. Зато је, уместо као мрежу појединачних рачунара, интернет боље схватити као глобалну мрежу која повезује различите рачунарске мреже (а тиме и рачунаре умрежене у њих), како је и приказано на наредној слици.
СЛИКА2

ЗА ШТА КОРИСТИМО РАЧУНАРСКЕ МРЕЖЕ?

Данас је практично незамисливо коришћење рачунара који нису повезани са другим рачунарима и умреженост нам омогућава многе ствари које не бисмо могли да урадимо на дигиталним уређајима који нису умрежени.

Умрежени дигитални уређаји су изменили начин на који људи комуницирају (некада су се размењивала руком писана писма, а данас имамо мејл, друштвене мреже, сервисе за ћаскање и размену порука и слично).

Интернет и посебно веб данас су најзначајнији извор информација. Великим базама података често можемо приступити преко интернета, а са интернета можемо преузети и све већу количину отворених података.

Дељење података и информација могуће је и у оквиру мањих мрежа (на пример, учениcи у школи могу да преко мреже приступају наставним материјалима које наставници са њима поделе коришћењем локалне мреже и мрежних дискова).

Све чешће се догађа да софтвер не инсталирамо на своје рачунаре, већ га користимо преко мреже „у облаку” (најчешће из прегледача веба). Све је више бесплатних сервиса који функционишу на интернету и који полако одмењују улогу мањих, локалних мрежа (на пример, наставници ће данас чешће поделити са ученицима наставне материјале преко Гугл учионице, него преко локалне рачунарске мреже).

Захваљујући умрежености, више корисника може заједнички да употребљава неке хардверске ресурсе (нпр. штампач или скенер). На пример, у компанијама или домовима често постоји квалитетнији штампач који је преко мреже повезан са неколико рачунара, а са сваког од тих рачунара може се покренути штампање на њему.

Мреже омогућују и расподелу посла на више рачунара, што доприноси бржој обради података. Уколико више рачунара обавља заједнички посао, отказивање једног од њих не мора потпуно да прекине извршавање тог посла.

УЛОГА УРЕЂАЈА У МРЕЖНОЈ КОМУНИКАЦИЈИ

У породичној мрежи сваки члан породице може да преузима податке са рачунара других чланова и сви могу да штампају на заједничком штампачу, па су у таквој мрежи сви рачунари равноправни. Са друге стране, у рачунарским учионицама је наставнички рачунар често истакнут и ученици могу да узимају податке само са њега. Често се мреже организују или по моделу мреже равноправних рачунара (енгл. peer-to-peer, P2P) или по моделу клијент-сервер. У том моделу сервер је систем који пружа своје ресурсе (податке, софтвер, хардвер), док је клијент систем који иницира контакт са сервером да би користио ресурсе које сервер пружа.

СЛИКА3

Нагласимо да су клијент и сервер само улоге рачунара у процесу комуникације. Рачунари нису предодређени само за једну врсту улоге (додуше, за сервере се користе моћнији рачунари). Улога је одређена софтвером који се извршава и који контролише комуникацију. Рачунар чак истовремено може да има различите улоге. На пример, на рачунару који служи као веб-сервер администратор може да проверава електронску пошту (чиме рачунар игра улогу клијента), док у позадини исти рачунар учествује и у некој Bittorent размени, чиме је део p2p мреже.

Већина интернет сервиса углавном користи модел клијент–сервер. На пример, дигитални уређај на којем прегледате садржај веба је клијент. Када унесете адресу у прегледач, ваш уређај се обраћа неком веб-серверу – удаљеном рачунару на коме се налазе веб-стране које захтевате (или програми који их генеришу). Сервер клијенту шаље документе (веб-странице, слике итд.) и клијент их приказује кориснику. Слично томе, електронска пошта се чува на серверима електронске поште, а шаље се, преузима и прегледа на клијентским рачунарима тј. дигиталним уређајима. Изузетак представљају P2P сервиси за дељење датотека какав је Bittorent. Не постоји централни сервер на којем се налази датотека коју сви преузимају, већ сваки од рачунара у мрежи има део датотеке и једни од других преузимају делове који им недостају, тако да ти сервиси функционишу по моделу P2P.

РАСПОН МРЕЖА

Мреже се разликују по величини, тј. географском распону који покривају. Најмања мрежа повезује само два рачунара тј. дигитална уређаја, а највећа мрежа је интернет, која обједињује скоро све рачунаре, паметне телефоне и таблете данашњице, али укључује и огромну ифраструктуру комуникационих уређаја који ту повезаност омогућавају. Између ове две крајности постоји широк дијапазон распона мрежа. У зависности од распона мреже, за комуникацију се користе различите технологије (на пример, у породичној мрежи која обухвата кућу или стан користе се другачији уређаји и каблови него у мрежи која покрива целу компанију или државу). Мреже малог распона повезују појединачне уређаје, док мреже великог распона повезују мање мреже, чиме се постиже хијерархијско умрежавање. Најчешће се разликују локалне мреже (енгл. local area network, LAN) и мреже широког распона (енгл. wide area network, WAN).

LAN мреже повезују уређаје на малим удаљеностима (у стану, рачунарском кабинету или пословној згради) и традиционално користе посебне мрежне каблове, иако нове технологије омогућавају коришћење и постојећих инсталација (коаксијалних каблова, телефонских и електричних линија), као и бежичну комуникацију.
WAN мреже повезују велике географске просторе, често шире од граница једног града, области, па и државе. Обично су у саставу интернета и одржавају их телекомуникационе компаније које изнајмљују услуге њиховог коришћења. За комуникацију се обично користе брзе (најчешће оптичке) везе за удаљене уређаје, али се, када није могуће успоставити оптичке каблове користе и другачије технологије (на пример, изолована острва се некада повезују коришћењем сателитских веза).