Komunikacja sieciowa to proces przesyłania danych między urządzeniami połączonymi w sieć. Aby dane mogły „podróżować” od nadawcy do odbiorcy, muszą zostać zamienione na odpowiedni sygnał, przesłane odpowiednim medium transmisyjnym i poprawnie odebrane po drugiej stronie.
Sygnały w sieciach komputerowych
Dane w komputerze są zapisane w postaci binarnej (zera i jedynki). Aby mogły zostać przesłane w sieci, muszą zostać zamienione na sygnał – fizyczną formę reprezentującą informację.
1. Sygnał analogowy
Zmienia się w sposób ciągły (płynny), np. jak fala dźwiękowa. Może przyjmować dowolną wartość w danym zakresie. Przykład: tradycyjna transmisja telefoniczna, fale radiowe. Wada: łatwo ulega zakłóceniom i szumom.
2. Sygnał cyfrowy
Przyjmuje tylko określone, skokowe wartości – najczęściej dwie: 0 i 1 (wysoki/niski poziom napięcia). Jest bardziej odporny na zakłócenia niż sygnał analogowy. To właśnie w tej postaci komputery przetwarzają i przesyłają dane.
Modulacja – proces zamiany sygnału cyfrowego na analogowy (i odwrotnie – demodulacja) wykonywany przez modem, potrzebny np. przy transmisji przez linie telefoniczne.
Transmisja danych to proces przesyłania informacji między urządzeniami. Można ją podzielić według różnych kryteriów.
Kierunek transmisji
1. Simpleks Dane płyną tylko w jedną stronę (np. transmisja radiowa, telewizja)
2. Half-duplex Dane płyną w obu kierunkach, ale nie jednocześnie (np. krótkofalówka)
3. Full-duplex Dane płyną w obu kierunkach jednocześnie (np. rozmowa telefoniczna, większość dzisiejszych sieci)
Sposób przesyłania bitów
Transmisja szeregowa – bity wysyłane są jeden po drugim, pojedynczo (stosowana m.in. w sieciach LAN, USB).
Transmisja równoległa – kilka bitów wysyłanych jest jednocześnie, różnymi liniami (stosowana np. wewnątrz komputera, na krótkich odległościach).
Synchronizacja
Transmisja synchroniczna – dane przesyłane są w ustalonym rytmie, zgodnie ze wspólnym sygnałem zegarowym nadawcy i odbiorcy. Szybsza i bardziej efektywna.
Transmisja asynchroniczna – dane przesyłane są bez wspólnego zegara, każdy pakiet/znak ma dodatkowe bity startu i stopu informujące o początku i końcu przesyłu.
Media transmisyjne
Medium transmisyjne to fizyczne środowisko, przez które przesyłany jest sygnał. Dzielimy je na przewodowe i bezprzewodowe.
Media przewodowe
Skrętka (kabel UTP/STP) Para przewodów skręconych ze sobą, co redukuje zakłócenia elektromagnetyczne.
UTP (Unshielded Twisted Pair) – bez ekranowania, tańsza, popularna w sieciach domowych i biurowych.
STP (Shielded Twisted Pair) – z dodatkowym ekranowaniem, lepiej chroniona przed zakłóceniami.
Standard w sieciach LAN (kable kategorii Cat 5e, Cat 6 itd.).
Ograniczony zasięg (do ok. 100 m bez wzmacniania sygnału).
Kabel koncentryczny
Zbudowany z przewodnika centralnego otoczonego izolacją, oplotem ekranującym i zewnętrzną osłoną. Dawniej stosowany w sieciach Ethernet oraz w telewizji kablowej. w tej chwili rzadziej wykorzystywany w sieciach LAN.
Światłowód
Przesyła dane w postaci impulsów światła zamiast sygnałów elektrycznych. Ogromna przepustowość i bardzo duży zasięg transmisji. Odporny na zakłócenia elektromagnetyczne. Droższy i trudniejszy w instalacji niż skrętka – stosowany głównie w sieciach szkieletowych i łączach dalekiego zasięgu.
Media bezprzewodowe
Fale radiowe – wykorzystywane m.in. w sieciach Wi-Fi oraz Bluetooth.
Podczerwień – transmisja na bardzo krótkie odległości, wymaga bezpośredniej widoczności między urządzeniami.
Mikrofale – stosowane w łączach satelitarnych oraz transmisji na duże odległości między antenami.
Zalety mediów bezprzewodowych: mobilność, brak konieczności prowadzenia okablowania. Wady: mniejsze bezpieczeństwo, podatność na zakłócenia i mniejsza przepustowość w porównaniu do światłowodu.
Pytania kontrolne
1. Czym różni się sygnał analogowy od sygnału cyfrowego?
2. Do czego służy modulacja i demodulacja sygnału?
3. Podaj przykład transmisji simpleksowej, half-duplex i full-duplex.
4. Na czym polega różnica między transmisją szeregową a równoległą?
5. Czym różni się transmisja synchroniczna od asynchronicznej?
6. Wymień trzy rodzaje mediów przewodowych i krótko je scharakteryzuj.
7. Jakie są zalety i wady mediów bezprzewodowych w porównaniu z przewodowymi?
8. Dlaczego światłowód pozwala na transmisję na większe odległości niż skrętka?
