Lokālais tīkls

**Lokālais tīkls** (*local area network*, *LAN*) ir datortīkls, kas nosedz lokālu platību, piemēram, māju, biroju vai nelielu ēku grupu, teiksim, koledžu. Tīkla fizisko struktūru nosaka tā topoloģija.

Ir pieņemts, ka maksimālais lokālā tīkla apjoms ir 1000 m2. Lokālie tīkli parasti ir ātrāki par teritoriālajiem tīkliem.

## Vēsture
Pirmo plaši lietoto lokālā tīkla arhitektūru, ARCnet izstrādāja firma Datapoint 1977. gadā, lai vairāki Datapoint 2200 datori varētu izmantot kopējus diskus datu glabāšanai. Kā jau lielākā daļa sākotnējo lokālā tīkla arhitektūru, ARCnet bija ražotāja specifisks risinājums. IEEE institūta standartizēšanas mēģinājumi noveda pie IEEE 802 standartu sērijas. Mūsdienās izmanto divas vadu lokālo tīklu tehnoloģijas - Ethernet un Token Ring. Šobrīd strauji attīstās arī bezvadu tīklu tehnoloģijas.

## Uzbūve
Mūsdienās populārākās LAN tehnoloģijas ir Ethernet (ar vītā pāra kabeļiem) un Wi-Fi (bezvadu tīkli). Šīs tehnoloģijas definē fizikālo un kanāla slāni OSI 7 slāņu modelī.

Ethernet tīklā datori parasti ir savienoti ar centrmezglu vai komutatoru.

Lai uzturētu no cilpām brīvu lokālā tīkla topoloģiju, izmanto savienotā koka protokolu.

Pamata transporta mehānisms var balstīties uz dažādiem protokoliem, piemēram, TCP/IP. Šajā gadījumā ērts veids kā piešķirt datoriem IP adreses ir DHCP. Lokālais tīkls var būt savstarpēji saistīts ar teritoriālo tīklu. Savienojumi starp atsevišķiem lokālajiem tīkliem tiek veidoti ar maršrutētāja palīdzību.

Mūsdienās populārākais tīkla slāņa protokols lokālajos tīklos ir IP. Vēsturiski ļoti populārs ir bijis arī IPX. Lai arī IPX ir efektīvāks ar mazāku *overhead*, tas ir grūti maršrutizējams un palielinoties interneta nozīmei, arvien vairāk sāka lietot IP.

## Veidi
### Vītā pāra tīkls
Vītais pāris – viens no strukturēto kabeļu tīklu sistēmu komponentiem. Kā datu pārraides nesējs plaši tiek pielietots telekomunikāciju un datortīklu tehnoloģijās, tādās kā Ethernet, Arcnet un Token Ring. Pateicoties vienkāršai instalācijai un ekonomiskam cenu līmenim, tas pašreiz ir visplašāk pielietotais datu pārraides risinājums lokālajiem tīkliem. Izmantojot vīto pāri, iespējams organizēt datu tīklus ar pārraides ātrumu līdz 40 Gbit/s.

### Optiskais tīkls
Optiskās šķiedras piedāvā:
* Augstu datu caurlaidību (100 Mbit/s līdz 10 Gbit/s pa šķiedru pāri)
* Datu pārraidi lielos attālumos
* Lielāku drošību
* Elastīgumu

*Prysmian Group* kopā ar *Nokia Bell Labs* un Nacionālo informācijas un komunikāciju tehnoloģiju institūtu (NICT) izdevies sasniegt pasaules rekordu datu pārraides ātrumā, izmantojot vienu optisko šķiedru ar standarta izmēriem — 1 Pbit/s = 1 000 000 Gbit/s.

### Atvērts gaisa lāzeru tīkls
Nepieciešama tiešā redzamība starp savienojamiem punktiem. Gaismas avoti: pusvadītāju lāzeri un uztvērēji. Plūsmas ātrums līdz 10 Gbit/s attālumā līdz 8 km. Kosmosā to veic, piemēram, *Starlink* satelīti.

### Bezvadu tīkls (Wi-Fi)
Bezvadu tehnoloģijas ieguvušas popularitāti pateicoties ērtībai un plašam pielietojumam. Īpašu uzmanību jāpievērš tīkla drošībai, jo neaizsargāts tīkls ļauj nesankcionētu piekļuvi. 

Wi-Fi 7 (802.11be) piedāvā:
* Ātrāku datu caurlaidību līdz 40 Gbit/s
* Zemu latentumu, piemērotu VR/AR un tiešraides video
* Multi-Link Operation (MLO) – vienlaicīgu datu pārraidi vairākos kanālos
* Efektīvāku spektra izmantošanu blīvos tīklos
* Uzlabotu drošību un stabilitāti

### Elektrotīkls
Standarta maiņstrāvas elektrotīklu var izmantot datu pārraidei, bet tas nav paredzēts tīklam, un 50 Hz traucē signālu.

### Mobilo telefonu tīkls
Mobilo sakaru nodrošinātāji piedāvā interneta pieslēgumu. 5G teorētiski ļauj 10 Gbit/s. Telefoni var izmantot arī speciālas rācijsaziņas aplikācijas (piem., *Zello*).

## Adresācija
Lokālais tīkls, bāzēts uz IPv4 protokola, var izmantot privātās IANA adreses (, ):

* 10.0.0.0—10.255.255.255
* 172.16.0.0—172.31.255.255
* 192.168.0.0—192.168.255.255

Nepieciešamība pēc privātām adresēm radās IP protokola sākotnējās ierobežotās adreses dēļ. IPv6 risina šo problēmu. IP adrešu konflikti LAN ir izplatīti; risina ar DHCP.