Võrguseadmed

Sissejuhatus

Mina, Siiri Saar, valisin referaadi teemaks võrguseadmed, kuna tundsin huvi nende ajaloo ja ülesehituse vastu.
Informatsiooni otsimiseks kasutasin interneti ja leitud materjaliga koostasin üldise ülevaate võrgu ajaloost
ja võrguseadmetest, tõin välja mõned seadmed ja iseloomustasin neid põhjalikumalt.

Võrk ja ajalugu

Võrk (network) - vahend arvutite omavaheliseks ühendamiseks, et oleks võimalik andmeid
vastastikku vahetada ja arvutiressursse ühiselt jagada(nt. välisseadmeid). Võrk koosneb
võrguseadmetest ja need jagunevad omakorda mitmeteks osadeks.
Kõigepealt rakendati seda ideed 60ndatel suurarvutitel põhinevates ajajaotusega (time-shared)
süsteemides, kus võeti kasutusele tekstiteadete elektroonilise edastamise põhimõte. Inimesed
pidasid omavahelist sidet võrgu kaudu, saates üksteisele elektronpostiga teateid suurarvutite
terminale ja telefoniliine kasutades. Personaalarvuteid siis veel ei kasutatud.
70ndate alguses oli kõige populaarsemaks teenuseliigiks elektronposti funktsioon. Järgnevalt
hakkasid ilmuma postiloendid (mailing lists), kuna kasutajad märkasid, et tihti tuleb posti saata
mitte ainult ühele kindlale adressaadile, vaid tervele inimeste rühmale võrgus.
1972-1973 sündis Xeroxi Palo Alto uurimiskeskuses Ethernet-kohtvõrgu idee, mis hiljem koostöös
Intel-i ja Digital-iga standardiseeriti. Pärast massilist mikro- ja personaalarvutite ilmumist muutusid
Ethernet ja teised kohtvõrgud eriti populaarseks.
Kohtvõrk – kohalik, piiratud alal asuv arvutivõrk, mis enamasti teenindab ühe kindla töörühma
workgroup) tarbeid. Algselt olid töörühmavõrgud väikesed ja ühendasid omavahel kuni kümmet
arvutit ja ühte printerit.

Sidevõrk (Communication network) on elektrivõrkude eriliik, mis tegeleb analoog- või digitaalinfo
ülekandmisega.
Andmesidevõrk (andmevõrk) on sidevõrgu eriliik, mis on ette nähtud ainult digitaalinfo edastamiseks kõne,
video või muude analoogsignaalide asemel. See koosneb hulgast sõlmedest (jaamadest), mis on omavahel
ühendatud sideahelate abil. Kui vähemalt kahes sõlmes asub arvuti, siis seda võrku nimetatakse arvutivõrguks.

Arvutivõrke liigitatakse:

1. Kohalikeks võrkudeks LAN (Local Area Network)
2. Laivõrkudeks WAN (Wide Area Network)

Pärast arvutite ilmumist hakati tasapisi terminale peaarvutist järjest kaugemale viima. Sellest tekkiski
idee panna arvutid tööle võrgus, mille kaudu saaks üks võrku ühendatud arvuti saata teisele arvutile vajalikul
hetkel informatsiooni. Kuna on teada, et elektrisignaal liigub traatides valguse kiirusega (ehk siis hetkeliselt)
ning see võimaldaks saata infot ühest arvutist teise väga mugavalt (jääks ära tüütu ketaste või magnetlintidega
sebimine arvutite vahel; kui arvutid asuvad üksteisest kaugel, siis võidaks ka ajas; meeskonnatöö korral saaks
hoida mahukaid andmeid ainult ühes kohas koos, sest neile pääseb alati võrgu vahendusel ligi).
Sideliinideks olid tollal enamjaolt kahekiulised vaskkaablid või puitpostidel rippuvad terastraadid,nagu need mõnes
kohas praegugi veel pruukimises on.
Selle tõttu tuli digitaalinfo edastamiseks kasutada spetsiaalseadmeid, mis teisendaksid bittide jada ehk
digitaalinfo enne liinile saatmist telefonivõrgule sobivale kujule ning pärast arvutile arusaadavale kujule tagasi.
Lisaks tuli hoolitseda, et häired ei kahjustaks edastatavat sõnumit, vaid oleksid sellest eristatavad. Selliseid
tegevusi võimaldavaid seadmeid nimetatakse modemiteks.
Tollal tekkis üsna mitmeid arvutivõrke, mis ühendasid omavahel ülikoolide erinevaid teaduskondi ja harusid,
firmade kontoreid ning olid kasutusel politseis, sõjaväes, piirikaitses ja mujal. Valdavalt oli tegu kohtvõrkudega,
kus võrku ühendatud arvuteid lahutas maksimaalselt mõni kilomeeter; kuid leidus ka kaugvõrke, kus arvutid asusid
üksteisest kümnete, aga ka sadade ja tuhandete kilomeetrite kaugusel.
Ülemaailmse faktilise standardi aluseks kujunes USA sõjaväes sündinud ja hiljem „demobiliseeritud” hajusvõrk Internet.

Võrguseadmed

Võrguseadmeteks (network device) on LAN kaart, marsruuter (router), modem, kaabel,
hub (jaotur), server, switch(kommutator), võrguadapter ehk võrgukaart. Eelnimetatutest vähem
levinud on: järgur ehk repiiter (repeater), sild (bridge), lüüs (gateway), sild-marsruuter (brouter)
ja hallatav võrguseade (with management).

Võrgukaart

Võrgukaart on arvuti lisakaart võrku ühendamiseks (moodustab liidese arvuti ja võrgukaabli vahel).
See on seade, mille abil arvuti suhtleb arvutivõrguga. Näiteks saab selle külge ühendada modemi,
ruuteri, switchi või teise arvuti. Samas on olemas ka traadita võrgukaardid, millega saab arvuti
ühendada traadita võrku (WiFi).
Võrgukaart identifitseeritakse tema MAC-aadressi järgi.

Võrgukaardi ühendused emaplaadile:

Integreeritud
PCI ühendus
ISA ühendus

Võrgutüübid:

Fast Ethernet
Gigabit Ethernet
Fiiberoptika
Lubaringvõrk

Võrgukaardi ülesanneteks on:

Arvutist saabuvate andmete ettevalmistamine edastamiseks võrgukaablisse
Andmeteisaldus nende saatmiseks teise arvutisse
Andmevoo juhtimine arvuti ja kaabelsüsteemi vahel
Andmete vastuvõtt kaablist ja teisendamine vastuvõtva arvuti jaoks

arusaadavale kujule. Võrgukaardi püsimälu sisaldab programme,

mis realiseerivad OSI-raammudeli lülikihi protokolle.

Võrgukaarte on põhiliselt kolme liiki: 8-bitised, 16-bitised ja 32-bitised. Mida suurem on
bittide arv, mida arvuti saab saata võrgukaardile, seda kiiremini saab NIC saata andmeid
võrgukaablile.
Igal võrgukaardil peab olema tema asukohta näitav number ehk aadress, et teda oleks võimalik
teistest plaatidest eristada. Üks IEEE komiteesid tegeleb võrguaadresside määramisega ja kõik
võrgukaartide tootjad „nõeluvad” need aadressid plaatide sisemistesse eletroonikalülitustesse.
Selle tulemusel on igal plaadil ja seega ka igal arvutil võrgus unikaalne aadress.
Paljud võrgukaardid on ühilduvad Plug-n-Play (PnP) nõudmistega. PnP-süsteemides ei pea kasutaja
tegelema võrgukaardi konfigureerimisega – see toimub arvutis automaatselt. Mitte PnP-süsteemides
tuleb kasutajal teha konfigreerimine käsitsi, kasutades setup-programmi ja/või tõstes kaardipealseid
jumpereid (silluseid) õigetesse asenditesse.

Tuntuimad tootjad on Intel, Realtek, D-link ja Linksys.

Ruuter ehk marsruuter

Ruuter on võrguseade, mis edastab andmepakette üle võrgu sihtpunkti poole ja seda protsessi
nimetatakse marsruutimiseks.
Kui tavaline switch (võrgulüliti) ei tea arvuti IP-aadressidest midagi, siis tegelevad ruuterid ise parima tee
valimisega, vahetades omavahel marsruutimisinfot. Tavaliselt kodudes ühendab teenusepakkuja (ISP) võrgu
kohtvõrku (LAN) ruuter. Tavaline switch sobib ühendamiseks ainult kohtvõrku. Ruuterit ja switchi saab ka
omavahel ühendada.

Ruuter võib sisaldada erinevaid funktsioone:

Switch – võrgu jagamiseks
DHCP – arvutile automaatselt IP-aadresse andev funktsioon
Tulemüür – arvutite kaitsmiseks rünnakute eest
WiFi – traadita kohtvõrgu loomiseks

Traadita võrgu jaoks sisaldab ruuter ka erinevaid kaitsmisvõimalusi. WEP krüpteering on peal enamustel
traadita võrgu toega ruuteritel, aga turvalisem on WPA või WPA2. Samas on ka ruutereid, millele on juba
näiteks DSL modem sisse ehitatud.
Enam levinud ruuterid, mida Eestis müüakse on Linksys, SpeedTouch, Buffalo, Trendnet, D-Link, SMC, ZyXEL jpt.

File:Wifigaruuter.jpg

Switch

Switch ehk kohtvõrgu kommutaator on Hub-iga sarnane seade. Nende seadmete vahe seisneb selles, et switch
teab milline arvuti asub millise pordi taga ja saadab info vajalikku porti ning sellega seoses saab iga arvuti
suhelda kiirusel 10 või 100 MB/s. Kui 10 MB/s võrgus on 10 arvutit ja kõik kasutavad võrku aktiivselt,
siis kõigile jääb 10 MB/s.
Kommutaatori ülesanneteks on signaali edastamine ja võimendamine ning müre filtreerimine.

File:07TC-consentry-lanshield-switch.jpg

Modem

Modem on seade, mis moduleerib analoog kandja signaali digitaalsignaaliks ja vastupidi, näiteks analoog modem
ja ADSL modem.
ADSL modemid (DSL modemid) on palju kiiremad kui analoog modemid, kuna nad ei ole piiratud telefoniliini
kõnesagedusribaga, seega telefon ja ADSL modem kasutavad liinil erinevaid sagedusi. Kui tavalist modemit saab
sisuliselt kasutada ükskõik kus telefoniliini otsas, siis ADSL modemit saab kasutada ainult selle jaama otsas,
kus on kliendil teenusepakkujaga leping tehtud. Tavalise modemiga internetti minnes ei saa samal ajal kasutada telefoni,
aga ADSL ühenduse puhul saab kasutada nii internetti kui ka telefoni. Osadel tänapäevastel lairiba ühenduse modemitel on
juures a ruuteri funktsioon (võrgu jagamine, WiFi, Firewall jne.)
Analoog modem ehk tavaline modem on kõnesagedusriba modem, mille puhul kasutatakse sissehelistamise teenust (dial-up).
Tänapäevaste kiiruste juures on kõnesagedusriba modemid üpris aeglased, sellepärast kasutatakse neid pigem alternatiivina.

Kokkuvõte

Võrgu kasutamine ja võrguseadmed on aastate jooksul väga palju muutunud.
Põhimõte on jäänud samaks, kuid tehnika arengu tõttu on teadete, andmete ja muu
informatsiooni jagamine kiirem, turvalisem ning seda saab edastada ka pikkadest vahemaadest
hoolimata. Seadmed täienevad pidevalt, kuid siiani on kasutusel ka vanemaid võrguseadmeid,
aga neidki kasutatakse ainult alternatiividena.

Kasutatud kirjandus:

Sissejuhatus arvutivõrkudesse
http://www.arvutiweb.ee/index.php?option=com_content&task=view&id=95&Itemid=9 09.11.2010
Arvuti ajalugu, lk12.
http://kollis.pri.ee/TK/AO_1_moodul_lisamaterjal.pdf 10.11.2010
Võrguseadmed http://wiki.vkhk.ee/index.php/Võrguseadmed 09.11.2010
http://viki.digitark.ee/index.php/Võrgukaart 11.11.2010
Võrgukaardid http://www.hot.ee/realarvutid/vorgud/vorgukaardid.htm 10.11.2010
http://viki.digitark.ee/index.php/Ruuter 11.11.2010
http://viki.digitark.ee/index.php/ADSL_modem 11.11.2010