Sieci LAN, Sieci WLAN

Adresacja prywatna IP

W celu dowolnego wykorzystania adresów IP stworzono specjalne pule adresów w poszczególnych klasach adresów IP, zwane prywatnymi pulami adresów. Można je dowolnie wykorzystywać w sieciach prywatnych do których zaliczamy sieci LAN bez konieczności ich rejestracji. Aby taką sieć LAN podłączyć do sieci globalnej (publicznej) trzeba stosować translację adresów NAT i posiadać przyznany adres publiczny.

Podział adresów prywatnych w zależności od klas adresów:
1) klasa A – zakres od 10.0.0.0 do 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
2) klasa B – zakres od 172.16.0.0 do 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
3) klasa C – zakres od 192.168.0.0 do 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)

Dodatkowo należy mieć na uwadze adresy zarezerwowane na specjalne przeznaczenie:
1) 0.0.0.0 – sieć nieznana, zwykle oznacza default
2) 127.0.0.0 do 127.255.255.255 – loopback/adres lokalny
3) 255.255.255.255 – adres rozgłoszeniowy broadcast

Wyróżniamy następujące klasy adresów IP:

1) Klasa A – wykorzystywana przez duże sieci. Na adres sieci przeznaczone jest 7 bitów, więc sieci jest 2^7=127. W każdej sieci może być 16777214 komputerów (na adres hosta przeznaczone jest 24 bity, więc otrzymujemy 2^24 hostów)
Najniższy adres: 1.0.0.0 najwyższy: 126.255.255.255
2) Klasa B – wykorzystywana przez sieci o średniej wielkości mającą od 2^8 do 2^16 hostów. W efekcie otrzymujemy 16384 sieci, które mogą posiadać do 65534 hostów.
Najniższy adres 128.0.0.0 najwyższy 191.255.255.255
3) Klasa C – wykorzystywana przez małe sieci. W każdej sieci może być do 256 maszyn (2^8). Natomiast liczba sieci to 2^11 (2097150)
Najniższy adres 192.0.0.0 najwyższy 223.255.255.255
4) Klasa D – jest używana w sytuacji, gdy ma miejsce jednoczesna transmisja do większej liczby urządzeń, czyli transmisji grupowej
Najniższy adres 224.0.0.0 najwyższy 239.255.255.255
5) Klasa E – wykorzystywana w celach naukowych
Najniższy adres 240.0.0.0 najwyższy 255.255.255.255

Pod względem wielkości sieci możemy podzielić na trzy podstawowe grupy. Rozróżnienie między nimi opiera się na wielkości obszaru, który pokrywają, technologii transmisyjnej, jaką wykorzystują, protokołami, dostępem do medium oraz kodowaniem kanałowym.

1) LAN (ang. Local Area Network) sieci lokalne – służą do łączenia urządzeń, które znajdują się w niewielkiej odległości od siebie

2) MAN (ang. Metropolitan Area Network) sieci metropolitalne (miejskie)

3) WAN (ang. Wide Area Network) sieci rozległe – łączą sieci LAN na znaczne odległości

Sieci LAN
Sieci lokalne możemy budować za pomocą różnych technologii: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, Token Ring, Token Bus, WiFi (IEEE 802.11), a także ATM. Przykładowo technologia Ethernet może zapewnić prędkość transmisji w sieci począwszy od megabitów aż do 10 Gbit/s (10 Gigabit Ethernet). Maksymalne rozmiary sieci lokalnych dla jednego segmentu rozciągają się od ok. 25 metrów dla Ethernetu 1000BaseCX do ok. 500 metrów dla Ethernetu 10Base5. Jako fizyczne medium transmisyjne wykorzystuje się cienki i gruby kabel koncentryczny, skrętkę ekranowaną (STP), nieekranowaną (UTP), światłowód jedno i wielodomowy. Stosuje się kodowanie Manchester (10Base5, przeważnie sieci Token Ring), 4B/5B NRZI (100BaseT, przeważnie sieci FDDI), 5-level, 8B/10B (1000BaseCX).

Sieci MAN
Sieci miejskie obejmują obszar od kilkunastu do kilkudziesięciu kilometrów. Dawniej najbardziej popularną siecią był FDDI (ang. Fiber Distrubuted Data Interface). Opracowano też specjalny standard dla sieci miejskich IEEE 802.6, umożliwiający budowę sieci w oparciu o istniejącą infrastrukturę PDH i SDH i współpracę z systemami ATM. Obecnie najbardziej rozwijają się sieci miejskie WiMax, pozwalające na dostęp radiowy na obszarze o promieniu kilkunastu kilometrów.

Sieci WAN
Sieci rozległe budujemy w oparciu o technologie WAN, wśród których wyróżniamy:
• Modemy analogowe (telefoniczne) – komutowane połączenie dial-up, prędkość do 56 kbps, najczęściej używane jako łącze zapasowe (backup) dla innej technologii (standard ITU-T V.90). Występuje opłata za czas użytkowania linii.
• Modem kablowe – podłączenie do sieci za pomocą linii telewizji kablowej. Możliwe pasmo dla transmisji danych nawet do 27 Mbps.
• Linia dzierżawiona, używana do połączenia typu punkt-punkt. Najczęściej są to linie E1 lub E3. Również często używana jako backup dla innych połączeń. Linia E1 często jest wykorzystywana jako korporacyjne podłączenie do Internetu. Użytkownik płaci za dedykowane połączenie.
• ISDN – cyfrowa sieć z integracją usług, opłacalna dla zwykłych abonentów oraz dla odbiorców korporacyjnych, wspiera transmisje dźwiękowe i wizyjne. W zastosowaniach WAN wykorzystywana jako backup dla linii dzierżawionych oraz Frame Relay. Użytkownik płaci za czas użytkowania łącza.
• X.25 – sieć szkieletowa sięgająca do trzeciej warstwy modelu OSI, stosowana ze względu na duże zakłócenia transmisji, obecnie ze względu na coraz doskonalszą transmisję coraz rzadziej wykorzystywana.
• ATM – wspiera transmisje sygnałów o szybko zmieniającej się prędkości bitowej, a także definiuje kilka klas jakości usług (QoS) stosowanych do różnych aplikacji. Klasy min. różnią się m. in. takimi parametrami, jak opóźnienie czy straty komórek ATM. Wspiera głos, video oraz dane. Protokół ten często przenosi ruch IP w sieci Internet (ze względu na swoje właściwości QoS). Urządzenia ATM korzystają m in. z interfejsów E3, SDH (T3, SONET).