Typy sítí a síťové topologie, které je možné využít při navrhování sítě
Všechny sítě jsou vytvořené na stejných principech. Tyto principy můžete použít při navrhování a vytváření místních nebo cloudových sítí vaší organizace. Při sestavování sítě potřebujete mít přehled o různých typech sítí, jejich topologiích a jejich použití.
V této lekci prozkoumáte některé běžné typy síťových topologií, které se používají k vytváření internetových sítí.
Co je síť?
Síť je skupina zařízení podporujících síťové připojení – typicky sem patří počítače, přepínače, směrovače, tiskárny a servery. Sítě jsou základní součástí každodenního života a existují v domácnostech, pracovištích a veřejných prostorách. Sítě umožňují komunikaci všech typů zařízení s podporou sítě.
Typy sítí
Sítě se liší velikostí, uspořádáním a účelem. Aby bylo snazší identifikovat různé typy sítí, spadají do jedné z následujících kategorií sítě:
- Sítě PAN (Personal Area Network)
- Místní sítě (LAN)
- Metropolitní sítě
- Sítě WAN (Wide Area Network)
Co je síť PAN (Personal Area Network)?
Síť PAN (Personal Area Network) poskytuje síťové služby související s konkrétním jednotlivcem. Příkladem PAN je případ, kdy se smartphone, chytré hodinky, tablet a přenosný počítač propojují a sdílejí data bez nutnosti připojení k přístupovému bodu nebo jiným nesíťovým službám od Microsoftu. Sítě PAN obvykle komunikují přes Bluetooth®, protože poskytují možnost sdílení dat s nízkým výkonem a krátkým dosahem. Se sítí PAN se spojují síťové standardy Bluetooth a IEEE 802.15.
Co je místní síť (LAN)?
Síť LAN (Local Area Network) poskytuje síťové potřeby v jedné lokalitě, jako je kancelář, škola, univerzita, nemocnice nebo letiště. Síť LAN je obvykle soukromě vlastněná a pro přístup vyžaduje ověřování a autorizaci. Z různých druhů klasifikace sítí se síť LAN používá nejčastěji.
Co je metropolitní oblastní síť (MAN)?
Metropolitní síť (MAN) poskytuje síťové funkce mezi různými lokalitami v rámci města nebo metropolitní oblasti, které poskytují jednu rozsáhlou síť. Síť MAN obvykle vyžaduje vyhrazené a zabezpečené spojení mezi jednotlivými sítěmi LAN, které jsou spojené do sítě MAN.
Co je síť WAN (Wide Area Network)?
Síť WAN (Wide Area Network) poskytuje síťové funkce mezi různými geografickými umístěními místně nebo po celém světě. Síť WAN se například používá k propojení ústředí organizace s pobočkami v celé oblasti. Síť WAN propojuje několik sítí LAN a vytváří jednu supersíť. Pomocí sítě WAN můžete ke správě připojení mezi různými sítěmi LAN použít virtuální privátní síť (VPN).
Rozdíly mezi sítěmi LAN a WAN
Několik věcí odlišuje síť LAN od sítě WAN. Znalost těchto rozdílů usnadňuje plánování služeb pro nasazení napříč těmito sítěmi.
| Síť LAN | Síť WAN |
|---|---|
| Síť LAN je soukromě provozovaná síť, která se obvykle nachází v jedné budově. | Síť WAN slouží k vzájemnému propojení geograficky oddělených poboček. Síť WAN může provozovat více organizací. |
| Síť LAN funguje rychlostí 10 Gb/s nebo rychleji. | Síť WAN obvykle pracuje při rychlostech menších než 1 Gb/s. |
| Síť LAN je v porovnání s jinými typy sítí méně zahlcená. | Síť WAN je v porovnání s jinými typy sítí více zahlcená. |
| Síť LAN se dá řídit a spravovat místně. | Síť WAN obvykle ke své konfiguraci a nastavení vyžaduje třetí stranu, což zvyšuje náklady. |
Topologie sítí
Topologie sítě popisuje fyzickou skladbu sítě. Pojďme se podívat na čtyři topologie, ze kterých si můžete vybrat při návrhu sítě LAN. Mezi ně patří:
- Autobus
- Kruh
- Síť
- Hvězda
Sběrnicová topologie
U sběrnicové topologie jsou všechna síťová zařízení připojená k jednomu síťovému kabelu. I když se jedná o nejjednodušší typ sítě, který se má implementovat, má omezení. Prvním omezením je délka hlavního kabelu neboli sběrnice. Čím je delší, tím větší je riziko výpadku signálu. To omezuje fyzické rozložení sítě. Všechna zařízení musí být fyzicky umístěná blízko sebe, například ve stejné místnosti. A konečně – pokud dojde k přerušení kabelu sběrnice, celá síť přestane fungovat.
Kruhová topologie (ring)
U kruhové topologie je každé síťové zařízení připojené k sousednímu, aby vznikl kruh. Tato forma sítě je odolnější než sběrnicová topologie. Porušení kabelového okruhu má také dopad na funkčnost sítě.
Smíšená topologie (mesh)
Smíšená topologie je popsána buď jako fyzická smíšená topologie, nebo logická smíšená topologie.
U fyzické smíšené topologie je každé síťové zařízení spojené s každým dalším síťovým zařízením v síti. Výrazně zvyšuje odolnost sítě, ale má fyzickou režii při připojování všech zařízení. Úplnou smíšenou topologii má dnes jen málo sítí. Většina sítí používá částečnou smíšenou technologii, u které jsou některé počítače propojené, ale ostatní jsou spojené přes jedno zařízení.
Mezi sítí s fyzickou smíšenou topologií a sítí s logickou smíšenou topologií je drobný rozdíl. Většina moderních sítí je považována za sítě založené na smíšené topologii, protože každé zařízení může „vidět“ jakékoli jiné zařízení v síti a komunikovat s ním. Tato topologie však popisuje logickou síť sítě a je primárně možná pomocí síťových protokolů.
Hvězdicová topologie
Hvězdicová topologie je nejčastěji používaná topologie sítě. Každé síťové zařízení je připojené k centrálnímu rozbočovači nebo přepínači. Přepínače a rozbočovače je možné propojovat a vytvářet tak rozsáhlejší sítě. Tento typ topologie je nejvíce robustní a škálovatelný.
Ethernet
Ethernet je síťový standard, který je synonymem pro drátové sítě LAN a používá se také v sítích MAN a WAN. Ethernet nahrazuje další drátové technologie LAN, jako je ARCNET a Token Ring, a je oborovým standardem.
I když je ethernet spojený s drátovými sítěmi, mějte na paměti, že není omezen na drát, protože se používá i přes optické propojení.
Standard Ethernet definuje rámec pro přenos dat, zpracování chyb a prahové hodnoty výkonu. Popisuje pravidla pro konfiguraci sítě Ethernet a to, jak spolu jednotlivé prvky v síti komunikují.
Ethernet se používá u modelu OSI v linkové (spojové) vrstvě a ve fyzických vrstvách. Vytvořil základ pro standard IEEE 802.3. Tento standard umožnil sjednotit vývoj sítí a hardwaru.
Ethernet je neustále se vyvíjející standard – původní verze podporovala rychlost přenosu dat jen 2,94 Mb/s. V posledních letech bylo vydáno několik iterací, aby bylo možné držet krok s požadavky na zvýšení rychlosti. V dnešní době dosahují rychlosti až 400 Gb/s.
Fast Ethernet
Standard Fast Ethernet (IEEE 802.3u) byl vytvořen za účelem podpory rychlostí přenosu dat až do 100 Mbit/s. Fast Ethernet se také označuje jako standard 100BASE-TX.
Gigabit Ethernet
Standard Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ab) byl vytvořen za účelem podpory rychlejších komunikačních sítí, které můžou podporovat služby jako streamování multimédií a VoIP (Voice over IP). Standard 1000BASE-T funguje desetkrát rychleji než standard 100BASE-TX. Gigabit Ethernet je nyní součástí standardů 802.3 a doporučuje se pro podnikové sítě. Nový standard je zpětně kompatibilní se standardem 100BASE-T a staršími standardy 10BASE-T.
10 Gigabit Ethernet
Standard 10 Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ae) má jmenovitou rychlost přenosu dat 10 Gb/s, což je desetkrát vyšší rychlost, než má jeho předchůdce. Toto zlepšení rychlosti je možné pouze pomocí optických vláken. Tento standard vyžaduje, aby sítě 10 Gigabit Ethernet používaly směrování na základě oblastí místo vysílání dat do všech uzlů. Tímto způsobem dojde k omezení šumu v síti a přenosu dat.
Terabit Ethernet
Standard Terabit Ethernet nabízí rychlosti přenosu dat 200 Gb/s a 400 Gb/s. Očekáváme, že Terabit Ethernet bude v budoucnu nabízet rychlosti 800 Gb/s a 1,6 Tb/s.
Sítě v Azure
Azure nabízí několik síťových nástrojů a služeb.
Azure Virtual Network
Pomocí služby Azure Virtual Network můžete vytvářet složité virtuální sítě, které emulují strukturu skutečných místních sítí. Můžete zřizovat a spravovat cloudové virtuální sítě. Můžete také vytvořit hybridní virtuální sítě, které se budou při použití Azure Virtual Network integrovat s vašimi místními sítěmi.
Služby připojení
Pokud potřebujete mít připojení s nízkou latencí a velkou šířkou pásma mezi vaší místní sítí a vaší instancí služby Azure Virtual Network, máte dvě možnosti:
- Připojení VPN přes bránu Azure
- Vyhrazené připojení prostřednictvím Azure ExpressRoute
ExpressRoute je zabezpečená služba typu point-to-point. Pokud chcete tuto službu používat, může partner, který není microsoftem, poskytovat a hostovat okruhy ExpressRoute vaším jménem.