Arvutivõrk on kahest või enamast arvutist koosnev rühm, mis on omavahel ühendatud. Võrgustikke kasutatakse tavaliselt ressursside jagamiseks, failide vahetamiseks ning suhtlemiseks teiste kasutajatega. Võrk võimaldab ka jagada printereid, andmebaase, rakendusi ja Interneti-ühendust, mis suurendab tõhusust ning võimaldab keskset haldust ja varundamist.

Põhimõisted ja topoloogia

Võrk on hulk sõlmpunkte (nodes), mis on ühendatud sideühenduste abil. Sõlm võib olla arvuti, veebiserver, printer või mis tahes muu seade, mis suudab võrgu kaudu saata või vastu võtta andmeid teistest sõlmedest. Võrgu füüsiline või loogiline ülesehitus — topoloogia — mõjutab selle jõudlust ja haldamist; levinud topoloogiad on buss-, rõnga-, täht- (star) ja hübriidtopoloogia.

Võrguseadmed ja nende rollid

Võrgustiku nõuetekohaseks toimimiseks on sageli vaja lisaseadmeid. Olulised komponendid on:

  • jaoturid (hubs) — lihtsad seadmed, mis edastavad andmepakette kõigile portidele (vähemalt turvalisuse ja efektiivsuse mõttes on nad harvemini kasutusel);
  • lülitid (switchid) — nutikamad seadmed, mis suunavad liiklust ainult õigele sihtsõlmile, vähendades kollisiooni ja parandades jõudlust;
  • marsruuterid — ühendavad erinevaid võrke ja suunavad liiklust võrkude vahel, võimaldavad NATi, DHCPd ja sageli on ka tulemüüri funktsioonid;
  • sild (bridge) — ühendab kahte võrgu segmendi, töötleb andmetasandi liiklust ja võib jagada domeene;
  • värav (gateway) — erinevate protokollide või võrkude vahelise suhtluse vahendaja, sageli kasutatakse seda võrgu- ja andmetasANDmete tõetõlkimiseks;
  • ruuterid, tulemüürid, lüüsid ja traadita juurdepääsupunktid (access point) — nii väikestes kui suurtes võrkudes vajalikud haldus- ja turvamehhanismid.

LAN vs WAN — tüübid ja kasutus

Kohtvõrk (LAN, Local Area Network) ühendab tavaliselt üksteisele lähedal asuvaid seadmeid — näiteks kontoris, koolis või kodus. Lähivõrgu ülesehitus on tavaliselt lihtsam, haldamine lokaalse jaotusruumiga on kiirem ning andmeedastuskiirused on kõrged (tavaliselt 100 Mbps, 1 Gbps või enam tänapäeva kaablite ja lülititega).

Vastukaaluks on laiemad võrgud ehk WANid (Wide Area Network), mis ühendavad geograafiliselt eraldatud asukohti — linnad, riigid või riigid ülemaailmselt. Suurim ja tuntum WAN on Internet. WAN-ühendused kasutavad sageli eri liike sidekanaleid (kiudoptilised ühendused, M3-, SDH-, mobiilsidevõrgud, satelliit) ning reegleid, mis käsitlevad latentsust ja ribalaiust.

Arvutid võivad kuuluda mitmesse erinevasse võrku ning üks võrk võib olla suurema võrgu osa. Näiteks väikese ettevõtte kohtvõrk on tavaliselt ühendatud suurema ettevõtte korporatiivvõrguga. Sellised ühendused võimaldavad ka juurdepääsu Internetile ning keskset haldust.

Võrguteenused ja näited

Võrgukasutuse näited hõlmavad nii lihtsaid kui keerukaid teenuseid: failide jagamine, kaupade kuvamine ja tellimuste töötlemine veebilehtedel, e-post, kaugjuurdepääs, andmebaasiteenused ja pilveteenused. Näiteks võib kauplus kasutada veebiserverit oma kaupade näitamiseks ning tellimuste saamiseks, mis seejärel teisendatakse lao- ja saatetöödeks.

Ühenduvus: juhtmega vs traadita

Võrk peab olema ühendatud asjakohase riistvaraga. See võib olla traadiga (koaksiaal-, UTP/FTP kaablid, kiudoptilised kaablid) või traadita (Wi‑Fi, Bluetooth, mobiilside). Kaablitega ühendatud võrgud pakuvad tavaliselt stabiilsemat ja suuremat kiirust kui traadita tehnoloogiad, kuid traadita võrgud annavad liikumisvabaduse ja lihtsama seadistuse.

Protokollid ja aadressimine

Võrk vajab sideprotokolli, mis määrab, kuidas andmed pakendatakse, suunatakse ja kontrollitakse. Enamik kaasaegseid arvutisüsteeme kasutab Interneti standardit TCP/IP, mis koosneb mitmest kihist (IP, TCP/UDP, HTTP, SMTP jm). Microsoft Windows, Linux ja enamik teisi operatsioonisüsteeme toetavad TCP/IP-protokolli. (Apple Macintoshi arvutid kasutasid 20. sajandil Appletalk'i, kuid nüüd kasutavad nad TCP/IP-d.)

Olulised teenused, mis põhinevad IP-aadressidel, on DHCP (automaatselt IP-aadresse jagav teenus) ja DNS (domeenide nimede tõlkimine IP-aadressideks). IPv4 on laialt levinud, kuid kasvava aadressivajaduse tõttu levib järjest rohkem IPv6 kasutamist.

Turvalisus ja haldus

Võrgu turvalisus hõlmab autentimist, krüpteerimist, tulemüüre, võrgusegmendistamist (nt VLAN-id) ning juurdepääsu kontrolli. Hea turvapoliitika vähendab volitamata juurdepääsu riski ja andmete lekkimist. Lisaks on olulised regulaarne tarkvara- ja püsivara uuendamine, varundamine ning võrgu toimivuse ja logide jälgimine.

Suuremad võrgud ja integreerimine

WAN-id ja mõned suured LANid vajavad erinevate väikeste või suurte võrkude ühendamiseks lisaseadmeid, nagu sild, värav või marsruuter. Need seadmed võimaldavad luua turvalisi ühendusi (VPN), rakendada liikluse prioriseerimist (QoS) ning hallata aadressimist ja marsruutimist üle erinevate domeenide ja teenusepakkujate.

Kokkuvõte

Arvutivõrgud võimaldavad seadmete ja kasutajate vahelist suhtlust ning ressursi- ja teenusejagamist. Õige riistvara, sobivad protokollid ja läbimõeldud turvameetmed on vajalikud usaldusväärse ja tõhusa võrgu loomiseks — olgu tegu väikese koduvõrgu, ettevõtte kohtvõrgu või ülemaailmse Interneti ühendusega.