Kohtvõrk

Kohtvõrk ehk LAN (inglise keeles "local area network") on arvutivõrk, mis ühendab piiratud maa-alal, hoones jne asuvaid arvuteid ja võrguseadmeid. Kohtvõrgud võivad olla näiteks kodus, kontoris ja koolis. Kohtvõrku eristab laivõrgust üldjuhul suurem andmeedastuskiirus, väiksem geograafiline ulatus ning tasuliste andmesideliinide mittevajalikkus. Samuti saavad samasse kohtvõrku ühendatud arvutid omavahel näiteks printereid ja faile jagada.
Kohtvõrku eraldab üldvõrgust (internetist) tavaliselt tulemüür. Kohtvõrke eristatakse võrgu topoloogia, pöördumisviisi ja töökiiruse järgi.
Varem kasutatud ARCNET-i ja lubaringvõrgu ("token ring") standarditel põhinevad kohtvõrgud on tänapäeval üldjuhul asendatud Etherneti tehnoloogiatel põhinevate keerdpaar-kaabelvõrkudega ja WiFi-ühendustega.
Ajalugu.
Kui suured ülikoolid ja teaduslaborid hakkasid 1960. aastate lõpus üha rohkem arvuteid kasutama, tekkis vajadus kiire siseühenduse järele. Lawrence Radiation Laboratory tegi 1970 kokkuvõtte nende kasvavast võrgust Octopus.
1974 arendas Cambridge'i ülikool välja oma Cambridge Ringi, kuid sellest ei saanud edukat müügiartiklit.
1973–1975 arendati Xerox PARC-is välja Ethernet ja võeti sellele patent. 1976, kui süsteem oli PARC-is kasutusele võetud, kirjutasid Metcalfe ja Boggs Ethernetist kui kohalikele arvutivõrkudele mõeldud valmis andmevahetussüsteemist.
Datapoint Corporation lõi 1976 ARCNET-i ja avalikustas selle 1977. Esimesena paigaldati see 1977. aasta detsembris Chase Manhattan Banki New Yorgis.
Kaabliga ja kaablita kohtvõrk.
Kaabliga ühendustel on kaks standardit: kuni 100 Mbit/s kiirust võimaldav 100BASE-T ja kuni 1000 Mbit/s (1 Gbit/s) võimaldav 1000BASE-T. Kaasaegsetel arvutitel on võrguliides sageli emaplaadile integreeritud. Etherneti kaablid võivad olla kui tahes pikad, kaotamata seejuures edastatava signaali kvaliteeti.
Traadita kohtvõrk ("Wireless LAN" ehk WLAN) on üks tavalisemaid ja lihtsamaid lahendusi internetiühenduse saamiseks. Arvutite ühendamiseks traadita võrku pole tarvis kaableid, seda tehakse vastava ruuteri abil. Andmeid saab edastada läbi seinte, põrandate ja muude objektide. Enamasti eelistavad sellist ühendust sülearvutite kasutajad. Traadita võrgu kiirused on juhtmega ühendustest väiksemad ja ruuteri signaal nõrgeneb võrdeliselt ruuteri ja võrguseadme kaugusega. Traadita kohtvõrguga saavad ühenduse luua kõik võrgu levialas asuvad vastava võrguseadme kasutajad. Ligipääsu piiramiseks kasutatakse traadita võrgu puhul võrguparooli.
Kohtvõrgu arhitektuur.
Aktiivelementidena kasutatakse kohtvõrkudes järgmisi seadmeid:
Kohtvõrgus olevad arvutid on ühendatud jaoturi või kohtvõrgu kommutaatori (kontsentraatori või kommutaatori) abil teise arvuti või muu perifeerse seadmega. Omavahelise ühenduse jaoks kasutatakse kaableid (algselt koaksiaalkaabel), mille tänapäeval on kõrvale tõrjunud CAT3, CAT4, CAT5, CAT5e, CAT6 ja CAT7 UTP-kaabeldused. Tänapäeval on spetsiaalsete seadmete abil võimalik luua ka traadita kohtvõrk.
Arvutivõrgus võivad arvutid ja seadmed olla omavahel ühenduses ka kiudoptilise kaabli kaudu, kus ribalaius ja häirekindlus on võrreldes vaskkaabeldusega kordades suurem.
Kohtvõrgu topoloogia.
Kohtvõrgu topoloogia all vaadeldakse võrgukomponentide omavahelise ühendamise füüsilist ja loogilist viisi. Füüsiline topoloogia määrab ära, kuidas seadmed on füüsiliselt omavahel ühendatud, ja loogiline topoloogia näitab, kuidas andmed võrgus läbi seadmete liiguvad. Olenemata võrkude suurusest ja keerukusest koosnevad nad kolmest põhilülitusest: kahe seadme vaheline ühendus, siinühendus ja tähtühendus. Eristatakse siin-, ring-, täht- ja puutopoloogiat või nende kombinatsioone.
Tähttopoloogia.
Kõik tööjaamad on ühendatud kaabliga ühe keskseadme külge, milleks on tavaliselt jaotur (HUB) või mõni muu sama tööpõhimõttega seade. Tähttopoloogia eelis on see, et kui ühel kaablil tekib mingi tõrge ja see lakkab töötamast, siis kõik teised kaablid jäävad sellest puutumata, ehk ühenduse kaotab ainult see seade, mille kaabel lakkas töötamast. Miinus on aga jaoturi keskseade. Kui see seade lakkab töötamast, siis lakkavad töötamast ka kõik sellega ühendatud kaablid ja seadmed.
Ringtopoloogia.
Kõik tööjaamad ringtopoloogias on niinimetatud järgurid ja moodustavad suletud ringi. Erinevalt tähttopoloogiast ei ole ringtopoloogial lõpp-punkte. Järgur on kohtvõrku ühendatud tööjaama võrgukaart. Kuna iga kohtvõrku ühendatud tööjaama võrgukaart on järgur, siis kõik jaamad kordavad sama signaali ja võimendavad seda, isegi kui see ei olnud neile suunatud. Ringtopoloogia plussid on kerge ülesseadmine, suure andmekogusega hakkama saamine ja vigade kerge ülesleidmine. Miinused on aga andmete kopeerimine, kogu võrgu katkemine, kui kusagil tekib rike, ning selle suurendamine, mis eeldab kogu võrgu mahavõtmist ja uute seadmete lisamist.
Siintopoloogia.
Siintopoloogia, mida vahel kutsutakse ka lineaarseks siintopoloogiaks, on lihtne viis, mis ühendab ühe kaabliga kõik tööjaamad, ehk kõik jaamad jagavad ühte ja sama kaablit. Kõik tööjaamad, mis on ühendatud selle kaabliga, näevad teiste sama kaabliga ühendatud tööjaamade liiklust. Kõige suurem miinus selle juures on just see sama ühe kaabliga ühendus. Kui see kaabel lakkab töötamast, siis kaotavad kõik ühendatud tööjaamad ühenduse.
Puutopoloogia.
Puutopoloogia on loogiline arendus siintopoloogiast. See kujutab endast puukujulist hierarhilise struktuuriga sõlmede ühendust. Ühe kaabli külge on kinnitatud kõik tööjaamad. See topoloogia lubab võrgul laieneda dünaamiliselt ainult ühe aktiivse andmerajaga ükskõik millise kahe võrgu lõpp-punkti vahel.
Pöördumisviis kohtvõrgus.
Mingil ajahetkel saab kohtvõrgus toimida saatjana (andmeallikana) vaid üks võrku ühendatud terminalidest (arvutitest). Vältimaks mitme arvuti üheaegset pöördumist keskkonna (meediumi) poole, kasutatakse juurdepääsu võimaldamiseks kaht pöördumisviisi: