Ethernet-verkon rakenne
Kotiverkko, LAN, Local Area Network, paikallisverkko, Ethernet-verkko, syntyy kun kaikki tietokonelaitteet liitetään parikaapelilla (CAT5) reitittimeen. Reitittimestä johtaa kaapeli internet-palvelun myyjän verkkoon ja laitteisiin ja sitä kautta koko maailma on hiiren näppäimen päässä.
Käytän esimerkkinä yksinkertaista joko kodin ethernet-verkkoa. Toisessa kuvassa toinen versio samasta asiasta.
Klikkaa kuva suuremmaksi.
Kuvassa on esitetty yksinkertainen kotiverkon rakenne.
Verkkoja on kahdenlaisia:
LAN, Local Area Network, paikallisverkko, kotiverkko, yrityksen verkko
- nopea yhteys paikallisten laitteiden välillä
WAN, Wide Area Network, Internet, julkinen verkko
- mahdollistaa yhteyden laajalla alueella (maa, maanosa)
Paikallisverkossa jokainen verkon kone “näkee” muut saman verkon koneet ja siitä pääsee reitittimen kautta “ulos” intenetiin. Paikallisverkot rakennetaan tänä päivänä Ethernet-verkoiksi parikaapelilla. WAN-verkossa eli internetissä olevat koneet eivät näe kotiverkon koneita. Turvallisuustekijä.
Ethernet käyttää CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect, järjestelmää. Kone kuuntelee ensin onko verkossa liikennettä, kun siellä on hiljaista, se lähettää paketteja linjalle. Jokaiselle verkon laitteella on oma MAC-osoite. Siitä enemmän “Miten web toimii” dokumentissa.
Reititin, router
Reititin on laite (ja ohjelmisto) joka liittää kotiverkon internettiin. Se toimii WAN- ja LAN- verkkojen välissä ja välittäjänä, luoden palomuurin verkkojen väliin. Reitin ohjaa liikennettä kotiverkossa ja kotiverkosta ulos/sisään. Yhteys WAN-verkkoon nettiin hoituu valokuidulla, ethernet- tai koaksiaalikaapelilla tai radioteitse, riippuu palvelun tarjoajasta.
ISP, Internet Service Provide
internet-palvelun tarjoaja tai oikeastaan yhteyden myyjä. Usein paikkakunnan puhelinpalvelujen/kaapeli-tv:n myyjä. Reitittimen asetukset tehdään ottamalla siihen yhteyttä sen LAN-IP-osoitteeseen pöytäkoneen verkkoselaimella.
Reititin löytyy yleensä osoitteesta: 192.168.0.1
Kuvassa on erään reitittimen osoitteita.
IP-osoitteista lisää omassa dokumentissa. Link.
Internet-yhteyden myyjällä on käytössään tietty IP-osoiteavaruus, josta verkko voi jakaa IP-osoitteita sen verkkoon liittyville laitteille. Se on antanut routerille osoitteen, tässä esimerkissä 86.z.x.y, jonka se hoitaa automaattisesti DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) palvelimen avulla. Paikallisverkko ja sen koneet näkyvät kaikki tuolla samalla IP-osoitteella.
Reitittimessä on oma DHCP-palvelu joka antaa automaattisesti jokaiselle omassa paikallisverkossa olevalle laitteelle, niin langallisille kuin langattomille, IP-osoitteen tietystä IP-osoiteavaruudesta (esim. 192.168.0.2 – 192.168.0.255). Osoite 192.168.0.1 on varattu oletusyhdyskäytäväksi, Default Gateway, jonka osoitteen kautta paikalliverkon liikenne kulkee internettiin. Internetiin päin tuo osoite ei näy.
WLAN, Wireless Local Area Network, langaton lähiverkko
Reitittimessä on myös langaton lähiverkko WLAN. Kaapelin sijaan laite voidaan kytkeä langattomasti kotiverkon reitittimeen ja siitä edelleen maailmalle internetiin.
RasPin WLANista on oma dokumentti, linkki...
NAT, Network Address Translater
NAT-palvelu, NAT, osoitteen muunnin, hoitaa kaikkien kotiverkon laitteiden osoitteen reitittimestä ulospäin näkyväksi osoitteeksi. Monesta yksi. Ulospäin ei näy mikään kotiverkon laite, reititin hoitaa niiden osoitteiden muutokset NAT-palvelullaan.
Siis näin:
Kotiverkossa oleva pöytäkone, katso kuva, on saanut osoitteen 192.168.0.4, se ei näy internetissä. Siellä näkyy osoite, kuvan tapauksessa 86.x.y.z.
Kun paketti saapuu internetistä reitittimeen, sen kohdeosoitteen verkko-osoite, MAC-osoite, etsitään reititystaulusta ja nähdään minne kotiverkon koneeseen paketti tulee lähettää.
Internet-asiakkaan laite pyytää käynnistyksen yhteydessä DHCP-palvelimelta oman IP-osoitteen, joka on yleensä voimassa ennalta määrätyn ajan (osoite voidaan antaa myös pysyvään käyttöön).
Päätelaitteiden osoitejärjestelyt hoituvat automaattisesti, niitä ei tavallinen käyttäjä huomaa mitään.
Osoitteista dokumentissa,,link.
ADSL- tai kuitu- tai kaapelimodeemi tai vastaava
josta bitit juoksevat lankaa/kaapeli/radiosignaali pitkin internet-palvelun tarjoajalle tai takaisin, sisältää usein myös DHCP-palvelimen. IP-osoitteen lisäksi se yleensä antaa myös oletusyhdyskäytävän ja nimipalvelimen osoitteen.
HDMI, High Definition Multimedia Interface
Näyttö saa videosignaalin HDMI-kaapelilla.
Näyttöjä olisi samassa pöytäkoneessa hyvä olla kolme:
- yhteen näyttöön VNC-yhteys RasPiin, jolloin RasPissa ei tarvita omaa näyttöä
- toisessa näytössä on Libre Officen Write, jolla kirjoitetaan dokumenttia
- kolmannessa näytössä on Firefox jolla ollaan yhteydessä nettiin
Parikaapeli
Kotiverkon laitteet liitetään yhteen parikaapeleilla. CAT5, CAT6 ja CAT7 määrittävät niiden laatuluokat, mitä suurempi numero sitä parempi. Kaksi eristettyä kuparijohdinparia = kaksisuuntainen.
RasPin RJ-45-liitin, ethernet
Tulostin
Jos pöytäkoneen käyttäjä haluaa tulostaa paperille iltiksen sivun, se ottaa yhteyden printteriin. Pöytäkoneelle on kerrottu, konfiguroitu, printterin IP-osoite, joten se lähettää tulostettavan tiedoston verkon kautta printterille ja laite tulostaa, jos kaikki meni ok.
Keskitin, hub
tietoliikenneverkon laite, jolla voidaan kytkeä useita tietokoneita yms laitteita samaan fyysiseen verkkoon. Kaikki verkon tietoliikenne siirtyy kaikkiin hubin portteihin muuttumattomana.
Jos kaikki portit haluavat keskustella yhtä aikaa -> tieto törmäilee -> yhteys hidastuu.
Vaikka tämä on vanhentunutta tekniikka, hubeja on hyvä olla harrastajan miljoonalaatikossa, koska jos tietokoneita alkaa käytössä olla monta, reitittimeen eivät välttämättä kaikki mahdu ja johtojen vetämisen kannalta on järkevää käyttää “haaroitinta” eli hubia. Nopeushaitta ei kotona näy.
Langaton kotiverkko mokkulalla
Kotimokkula, jolla luot nopean ja varman netin kotiin tai mökille, 3G- tai 4G-verkkoon, jopa 300 Mbit/s nopeudella. Tyylikkäästä Mokkulasta riittää WiFi-kantavuutta koko asunnolle ja kaikille laitteille. Edistyneet asetukset, superhelppo käyttöliittymä ja uusin tekniikka takaavat, että tämä Mokkula toimii erinomaisesti kodin ainoana nettiyhteytenä.
Teksti on DNA:n https://www.dna.fi/dna-kotimokkula-4g-wlan-mf286 sieltä löytyy myös käyttöopas suomeksi.
DNA Kotimokkula 4G+ WLAN MF286
Verkkokauppa.com myy hintaan 179,90 e
Tällä rakennat oman kotiverkon aika helpolla ja ellei etäisyys 3G tai 4G kännykkäverkon tukiasemaan ole vallan pitkä, niin toimii mukavasti. Sanoo nimimerkki kokemusta_on.
Tämä on siis langaton yhteys internettin ja laitteessa on oma WLAN-tukiasema jolla kodin tableteilla pääsee nettiin.