Konputagailu-sare

Konputagailu-sarea (sare informatikoa ere deitua) bitarteko fisiko (kableak) edo haririk gabeko loturetatik informazioa, baliabideak (DVD-ROM, inprimagailuak etab.) eta zerbitzuak (posta elektronikoa, webguneak, jokoak, txat etab.) konpartitzen duen konputagailu edota gailu multzo da. 

Konputagailuek eta bestelako gailuek elkar komunikatzeko komunikazio-protokoloak erabiltzen dituzte telekomunikazio-sareen gainean. Telekomunikazioetarako teknologia anitz erabiltzen dira, kobrezko kableak, zuntz optikoa, irrati-frekuentziako uhinak (haririk gabe)... hainbat topologiatan antolatuta. Sare informatikoen egitura eta funtzionatzeko modua hainbat estandarretan daude oinarrituta, eta guztietan garrantzitsuena eta zabalduena OSI eredua (zazpi geruzatan antolatuta) erreferentzia teorikorako eta TCP/IP eredua (bost geruzatan) alde praktikorako.

Sareko nodoak izaera desberdineko gailuak izan daitezke: PCak, zerbitzariak, helburu orokorreko konputagailuak, bideratzaileak, sareko beste tresneria... Protokoloek definitutako sareko helbideak erabiltzen dira nodo edo adabegi horiek identifikatzeko. Sare batean dispositiboak, datuak eta zerbitzuak partekatzeaz gain, konputazio banatua ere bidera daiteke.

Sareak datuak konpartitzearen beharretik sortu ziren. Sarerik gabe datuak biltegiratze euskarrietan eramanez konpartitzen zituzten (zintak, disketeak, txartel zulatuak, disko gogorrak etab.). Ekipoak oso garestiak ziren eta zaila zen erabilpena partekatzea. Bulegoetan inprimagailuak eta datu-baseak, besteak beste, partekatzea batetik, eta geografikoki banatutako delegazioetan (banketxetan zein bidai-agentzietan) datu-basetako informazio zentralizatua partekatzea urrunetik transakzioak egin ahal izateko. Interneteko sorrerarekin eta haririk gabeko komunikazio-aukerekin erabilpena izugarri handi zen eta konplexutasuna ere.

Paketeen eredua 

Gaur egungo sare gehienak pakete-kommutazioan oinarritzen dira eta ez sare analogikoetan ohikoa zen zirkuitu-kommutazioa. Transmititu beharreko mezua garraiatu beharreko paketetan banatzen da, eta pakete bakoitzean kontrol-informazioa gehitzen da informazioa ondo bidera dadin eta ondo hel dadin. Paketeak bide desberdinetatik joan daitezke helburuko nodora, eta bertan berrosatuko da mezua. Horretarako iturburu- eta helburu-helbideak, sekuentzia-zenbakiak eta erroreak detektatzeko eta zuzentzeko bitak, besteak beste, agertu ohi dira kontrol-informazioan.

Paketeak erabilita azpiegituraren banda-zabalera partekatu daiteke aplikazio eta erabiltzaile desberdinen artean baliabideen erabilera optimizatuz.

Sare topologia 

Sareak hartzen duen topologiak, adabegiak konektatzeko moduak alegia, baldintza dezake sarearen kostua eta errendimendua. 

Ohikoa topologiak hauek dira: 

 Bus topologia
 Eraztun topologia
 Izar topologia
 Amaraun topologia
 Zuhaitz topologia edo topologia hierarkikoa

Eredu sinple edota arinetan (izar edo bus topologia esaterako) akats bakar batek sare osoaren erorketa ekar dezake. Orokorrean zenbat eta konexio gehiago jarri orduan eta sare sendoagoa osatuko da, baina kostua ere handituko da.

Transmisio-bitartekoak 
Datuak transmititzeko bitartekoak, adabegiak konektatzeko konektatzeko erabiliak, nagusiki bi mota bereizten dira: hariarekin edo haririk gabe. Protokolo-pilaren beheko geruzan definitzen dira.

Sare kableatuak 
Nagusiki hiru kable mota erabiltzen dira sareetan bitarteko gisa:
 pare txirikordatua: kobrezko hariez osatuta egoten dira, euren artean txirikordatuta.
 kable ardazkidea (ohiko telebistako konexioetan erabilia): bi eroale zentrokidez osatutako kablea da. Erdiko eroalea edo nukleoa, kobrezko hari solidoz egina dago, geruza isolatzaile batez inguratua. 
 zuntz optikoa, hari itxurako uhin gida bat da. Normalean, beirazkoa, baina plastikozkoa ere bai, eta potentzia optikoa (luminikoa) garraiatzeko gaitasuna du, gehienetan laser batek edo LED batek sortua. Eskaintzen duten banda-zabalera dela-eta, enborrezko sareek teknologia hau erabiltzen dute nagusiki.

Haririk gabeko sareak 
Haririk gabeko komunikazioa aire bidez burutzen da irrati edo espektro elektromagnetikoaren beste uhinak erabilita. Errepikagailuak eta sateliteak erabiltzen dira seinalea hedatzeko. Lurreko Telebista Digitalerako eta telefonia mugikorrerako ere erabiltzen direnez, espektroaren banaketa antolatu da. 

Konputagailu sareko teknologia batzuek erabiltzen dute espektro hori, esaterako Wifi, Bluetooth eta telefono adimendunei zuzendutako 3G, 4G eta 5G teknologiak.

Sareko nodoak 
Transmisio-ardatzeko fisikoaz gain, sareak eratzeko bestelako hardware berezitua behar dira: sareko interfaze-kontrolagailuak (sare-txartelak esaterako), bideratzaileak (router), kommutadoreak (swith), zubiak, kontzentradoreak (hub), modemak, su-ebakiak...

Sare-txartelak 

Sarea atzitzeko sarbidea eskaintzen duen gailu elektronikoa da. Sarean erabilitako kableatua eta arkitekturaren arabera, interfaze desberdinak existitzen dira, baina gaur egun, kableatuen artean, ohikoena RJ45 interfaze bidezko Ethernet teknologia da erabiliena.

Interfaze edo txartel bakoitzak MAC helbide bat dut, puntutik punturako konexioan helbidea izango dena esteka-geruzan.

Errepikagailuak, kontzentradoreak, zubiak eta kommutagailuak 
Errepikagailuak, zubiak eta kommutadoreak, sare lokal baten barruko trafikoa hobetzeko hardwarezko tartekariak dira. 
Kommutagailuek gailu eskuragarrien MAC-helbideak ikasi eta gordetzeko gaitasuna dute, eta trafikoa optimizatzen dute. Zubiek ez dute gaitasun hori baina azpisareak eratu eta trafikoa azpisareetara murrizteko aukera ematen dute. Errepikagailuek seinalea indartzea baino ez dute egiten ,eta Kontzentradore edo hubetan  hainbat konexio lotzen dira, guzti horietan inolako trafiko-bereizketa egin gabe (geruza fisikoa bainoa ez dute tratatzen).

Bideratzaileak 
Konputagailu-sareak elkar konektatzeko hardwarez eta softwarez osatutako gailuak. OSI zein TCP/IP ereduko hirugarren mailan lan egiten dute eta sare-segmentuak zein sare osoak elkar konektatzen dituzte. Sare lokal bat Internetera konektatu ahal izateko derrigorrezko elementua da.

Modemak 
Seinale analogikoaren gainean datu digitalen transmisioa ahalbidetzen duen bihurgailua da. Normalean, fisikoki urruti dauden eta teknologia digitala erabiltzen dituzten bi nodo elkar komunikatzeko erabiltzen den seinale analogiko-digital (modem, modulazio/demodulazio) bihurgailua da. Etxeetan telefono linearen bidez datuak bidali eta jasotzeko ohiko periferikoa izan zen Internet konexioa izateko linea analogikoen garaian.

Su-ebakiak 

Suhesi edo suebakia segurtasunari begirako sareko tartekaria da. Bideratzaile baten ezaugarriak ditu baina harago doa, 3. mailako kontrol-informazioaz gain garraio-mailako eta aplikazio-mailako informazioa ere arakatu behar du erabaki ahal izateko trafikoa segurua den al ez erabakitzeko. Segurtasun-arazorik ez badago bideratze-lan arrunta gertatuko da, baina arazoak detektatzen baditu arazoari dagozkion paketeak blokeatuko ditu.

Sareko protokoloak 

Sare-protokolo edo komunikazio-protokolo bat sarearen gaineko informazio-trukea bideratzeko eta estandarizatzeko arau multzo bat da. Mota desberdinetakoak izan daitezke: konexioari begira edo ez, pakete-kommutazioan oinarrituta edo zirkuitu-kommutazioari begira, helbideratze hierarkikoa edo laua dutenak...

OSI ereduak definitzen duen protokolo-pilari jarraituz protokoloak geruza edo maila batekin lotu ohi dira, garraio fisikotik gertuen daudenak behe mailatan eta aplikazio/zerbitzuetatik gertuago daudenak goian. Protokolo-pilaren ideia finkatzeko HTTP protokoloa (Web zerbitzuari dagokion protokoloa) har daiteke adibide gisa. HTTP protokoloak aplikazio mailan aritzen da, baina azpian beste protokolo batzuk behar ditu: TCP garraiorako (4. maila), IP sare-artekorako (3. maila) eta IEEE 802.11 adibidez (Wi-Fi teknologiaren Ethernet protokoloa) lotura-mailarako (2. maila) .

Ohiko protokoloak 
Interneteko TCP/IP protokoloak dira ezagunenak. Konexiorik gabe (UDP) zein konexiori begirako (TCP) protokoloak eskaintzen ditu sare-arteko IP protokoloaren gainean. Protokolo horrren funtsean daude sareen eta nodoen identifikazioa, helbideratzea eta bideratzea. IPv4 izan da protokoloaren bertsio hedatuenabaina helbideratzeko arazoak direla-eta IPv6 gero eta hedatuago dago.

Ethernet eta IEEE 802 protokoloa 
Ethernet teknologien familia bat da kableatutako sare lokaletan erabiltzen dena. IEEE 802 Institute of Electrical and Electronics Engineers delakoak proposatutako estandar multzo bat da OSI ereduko beheko bi mailatan erabiltzeko. IEEE 802.3 da Ethernet sareei dagokien estandarra.

IEEE 802.11 esandarra, WLAN edo WiFi izena ere hartzen duena, haririk gabeko komunikazio-protokolo ezagunena da, etxe askotan erabiltzen baita.

SONET/SDH eta ATM 
SONET (Synchronous Optical NETworking) eta SDH (Synchronous Digital Hierarchy) sare optikoetan datuak multiplexatzeko protokolo estandarrak dira. Hasiera batean ziukuitu-kommutazio motako transmisiorako diseinatu ziren, eta geroago ATMrako

Bestelako Protokoloak 
 AppleTalk
 ATM
 Bluetooth
 DECnet
 FDDI
 Frame Relay
 HIPPI
 PPP
 HDLC
 FidoNet

Konputagailu-sareen sailkapena

Datuen noranzkoaren arabera 
 Simplex norabide bakarreko komunikazioa, DTE batek igorri eta besteak jaso (adb: telebista)Half-duplex bi norabideko komunikazioa, une berean DTE batek bakarrik transmititzen du (adb: irrati-amateur )
 Full-duplex bi norabideko komunikazioa, DTE hartzaileak eta igorleak une berean igorri eta jaso dezakete (adb: telefonoa )

Eremu geografikoaren arabera 
Sareak, duten irismenaren arabera, nagusiki hiru kategoriatan banatzen dira:

 LAN sareak: Sare lokalak, bulego bateko edo etxe bateko sareak dira adibide argienak.
 MAN sareak: Hiriko sareak (edo metropolitanoak), herri edo hirietako sareak, edo campusetakoak sartzen dira kategoria honetan.
 WAN sareak: Hedadura zabaleko sarea. Herrialdeetakoak, kontineteetakoak eta kontinenteen artekoak dira kategoria honetakoak.

Denborarekin kategoria gehiago proposatu dira: batetik sare pertsonalak, pertsona baten dispositiboen artekoa; eta bestetik backbone sareak, sare lokal konplexu bateko segmentu nagusiak izendatzeko.

Erlazionatutako beste bi kontzeptu aipa daitezke: sare pribatu birtualak eta Hodeia.

 Sare pribatu birtualak (VPN): konputagailu-sare publikoen edo ez fidagarrien gainean, Internet esaterako, sare lokal edo korporatibo bat hedatzea ahalbidetzen duen sareko teknologia da. Protokolo gehigarriak erabiltzen dira TCP/IPrekin konbinatuta, zifratzeari eta kautotzeari berebiziko garrantzia emanez.
 Hodeia: Internet izendatzeko metafora bat da, non Internet irudikatzen den konputazio-zerbitzuen multzo gisa, hodei konputazioari esker.

Antolaketaren arabera 
Sare bakoitzaren funtzionamendua antolaketa-unitate baten ardura da, enpresa edo erakunde baten ardura alegia. Enpresa pribatuetan ohikoa da Intranet eta Estranet motako sareak konbinatzea, Interneterako sarbidea ere eskainiz zerbitzu gisa.

Aplikazioen funtzionamenduari begira
 Bezero-zerbitzari: Ohiko modua da TCP/IP saretan.
 Muturretik muturrera (P2P): Zerbitzaririk gabeko funtzionamendua.

Intranet 

Antolaketa-unitate baten ardura dagoen sare multzo antolatua eta segurua da Intranet motako sare bat. Intranetetan TCP/IP sareetako teknologia erabiltzen da, protokoloak eta aplikazioak barne. Ohiko da sarea babestea bideratzaile eta su-ebaki baten atzean, eta web-zerbitzarien bidez eskaintzea zerbitzu nagusiak. WAN motako sareen bidezko atzipena ematen denean sare pribatu birtualak erabiltzen dira segurtasuna handitzeko.

Estranet 
Estranet bat ere Antolaketa-unitate baten ardura dagoen sare multzo antolatua eta segurua da, baina kasu honetan kanpoko sareetako eragiketa kontrolatua onartzen da. Ohiko da hornitzaileei edo bezeroei sarbide ematea zerbitzu batzuk zuzenean erabil ditzaten.

Sare iluna (Darknet) 

Sare ilun izenak ohiko protokoloei begira ezkutuan gordetzen diren sare multzoari esaten zaio. Sare anonimoak izan ohi dira eta, konexioa Internet bidez egiten bada ere, muturretik muturrerako konexio seguru bat bilatzen da software berezia erabiliz. Ezaugarri horiek, ezkutuan mantentzea eta software bereziagoa erabiltzea dira P2P muturretik muturrerako ohiko saretatik bereizten dituen ezaugarriak. 

Tor nabigatzailea  da gehien erabiltzen dena sare horietan parte hartzeko.

Eraginkortasuna 
Sareetako abiadura eta antzeko ezaugarriak alderatzeko hainbat neurri erabiltzen dira.

Banda-zabalera: denbora unitate bakoitzeko transmititu daitekeen datu kopuruari deitzen zaio.

Latentzia: Muturretik muturrera informazioa-multzo baten lehen paketea iristeko behar den denbora. Sarean zeharreko atzerapen guztien batura da.

Zerbitzuaren kalitatea (QoS): denbora tarte batean datu kopuru baten transmisioa bermatzeko erabiltzen diren irizpidea.

Kongestioa: Adabegi batek bideratu dezakeen baino informazio gehiago jaso edo bidali behar duenean gertatzen den egoera. Pilaketak eragiten ditu eta eraginkortasuna apaldu.

Segurtasuna 
Sareko segurtasuna sareko administratzaileak hartutako politika  multzoan oinarritzen da, saihesteko eta monitorizatu ahal izateko baimendu gabeko sarbideak eta erabilera desegokiak, baimendu gabeko aldaketak eta aurreikusi gabeko zerbitzu-ukapenak. 

Monitorizazioa, kautotzea eta mezuen zifratzea dira segurtasunaren oinarriak.

Muturren arteko zifratzea funtsezko ezaugarria da konfidentzialtasunari eta integritateari begira. Horrela egiten du HTTPS protokoloa web-trafikorako, PGP epostan edo OTR mezularitzan. Ohiko bezero-zerbitzari eredu arruntean, berriz, mezuak ez ohi dira zifratzen. Horri aurre egiteko sortu ziren Internet-en komunikazio seguruak ezartzeko kriptografia protokoloak diren SSL/TLS estandarrak.

Abantailak 
Sare batek dituen abantailak honako hauek dira:

 Komunikazio maila handitzea. Langileak etengabe behar dute informazioa gutunak, fakturak, proiektuak... egiteko. Sare lokalek eskaintzen dituzten zerbitzuak, langile guztiei informazio hori kontsultatzen errazteko. Bai enpresako ordenagailuen arteko barne komunikazio azkarra ahalbidetzen du, zuzenean konektatutako makinen sistemaren konplexutasuna ahaztuz. Bideratzaile eta bestelako gailuekin kanporako komunikazioa lortzen da, zerbitzu berriak eskuratuz: urruneko posta, www...

 Baliabideen kudeaketa zentralizatua. Puntu batetik zehazten dira baliabide baten konfigurazioa eta atzipen baimenak.

 Produktibitatea handitzea.  Sare batek informazioaren banaketa egokia ahalbidetzen du, lan errepikatuak gutxitzea, informazioa errazago eskuratzea, prozesatzea eta biltegiratzea.

 Ekipoen kostuak gutxitzea. Hardware konpartituz baliabide gutxiago behar dira. Baina hardware bakarrik ez, software ere konparti daiteke.

 Lan-taldetan antolatzeko aukera. Talde-lanerako softwarea (groupware) sarearen gainean dabil, lankidetza erraztuz eta optimizatuz.

Sareetako estandarrak 
IEEE normalizazio erakundeak sareen estandar erabilienak definitu ditu:
 IEEE 802.3 Ethernet sareentzako
 IEEE 802.5 Token Ring sareentzako
 IEEE 802.11 Wi-Fi sareentzako
 IEEE 802.15 Bluetooth sareentzako
 IEEE 802.16 WiMAX sareentzako
 ISOren OSI eredua
 TCP/IP sarea

Erreferentziak

Ikus, gainera

Kanpo estekak 

 Telekomunikazio Hiztegia euskaraz
 TCP/IP sareak

Sare informatikoak