שיעור 2 – סוגי רשתות מחשבים

לאחר שהבנו מהי בכלל רשת? ומהי רשת מחשבים באופן כללי, נבין יותר על סוגי רשתות המחשבים הקיימות.




קל להבין שיש כל מיני סוגי רשתות, שהרי יש הרבה שימושים לרשתות, יש רשתות שנמצאות בסניפי בנק, יש רשתות בבתי ספר, יש רשתות בבית ובמשרד קטן, יש רשתות בחברות ענק בעלות סניפים ענקיים ורבים.
יש רשתות אלחוטיות שונות ועוד.

סוגי רשתות על פי אזורים

ישנם שני סוגי רשתות אזוריות עיקריות: LAN (רשת מקומית) ו- WAN (רשת רחבה).
מתוך שתי אלו ישנן רשתות הנגזרות מהן.

רשת LAN

כאשר ישנה רשת המתפרשת על אזור קטן יחסית, אנו קוראים לרשת זו רשת מקומית – LAN (או – Local Area Network). רשת זו יכולה להיות רשת עם מספר משתמשים מועט כמו: רשת בבית, או במשרד קטן.
או בעלת מספר משתמשים גדול כמו: רשת בבית הספר ואפילו רשת של סניף אחד השייך לחברה גדולה למשל סניף חברת גוגל בישראל.

סמיכות הרכיבים והמחשבים היא קרובה יחסית – בניין אחד, או בניינים סמוכים.

רשת WAN

כאשר ישנה רשת המתפרשת על אזור גדול יחסית, אנו קוראים לרשת זו רשת רחבה – WAN (או – Wide Area Network).
רשת זו היא בדרך כלל רשת בעלת מספר משתמשים גדול המתפרשים על אזור גדול. לדוגמא: רשת סניפי חברת Google בעולם מהווה רשת מסוג WAN, רשת סניפי בנק לאומי בארץ מהווים רשת WAN.

למעשה רשת WAN היא רשת המורכבת מרשתות LAN המקושרות ביניהן.

רשתות הנגזרות מרשתות אלו

מתוך רשתות אלו ישנם סוגי רשתות שונים:

  • רשת WLAN (רשת מקומית אלחוטית) – זוהי רשת LAN כאשר המחשבים מקושרים ביניהם ע"י חיבור אלחוטית (Wireless – WiFi), בניגוד ל- LAN המסורתי שבו המחשבים מחוברים ע"י כבלים.
  • רשת WPAN (רשת אישית אלחוטית) – רשת אלחוטית המכסה שטן קטן מאוד כמו – תקשורת Bluetooth וכו'.
  • רשת WWAN (רשת רחבה אלחוטית) – רשת אלחוטית המכסה שטחים גדולים ברשת אלחוטית ע"י רשת סלולרית למשל.

חוץ מאלו ייתכן ותיתקלו ברשתות נוספות המשתמשות בשמות שונים, אך יש לזכור שהחשובים מכל אלו LAN ו- WAN.

סוגי רשתות על פי שימושים

כפי שראינו במבוא, לרשת יש תפקידים רבים. בגלל שיש תפקידים רבים, יש שתי חלוקות עיקריות לרשתות מבחינת השימושיות שלהן: רשת עמית לעמית (Peer to Peer), רשת שרת לקוח (Server Client).

רשת עמית לעמית (Peer 2 Peer)

רשת זו היא רשת פשוטה, ברשת זו כל המחשבים הנמצאים ברשת הם בעלי אותו הכוח. אין עדיפות של מחשב אחד על פני המחשב השני. ניתן לומר ששני המחשבים הם עובדים במפעל בעלי אותו מעמד, הרשאות ויכולות.

[ניתן להרחיב ולומר שברשת זו כל מחשב משמש גם כשרת וגם כלקוח – ראו הסבר בהמשך]
רשת מסוג זה ניתן למצוא ברשת הביתית או במקומות קטנים במיוחד.

רשת שרת-לקוח (Server Client)

זוהי רשת שבה יש הבדלי מעמדות, ברשת זו ישנם מחשבים שיש להם כח חלש, ומחשבים אחרים בעלי כח רב יותר. ניתן להבין זאת למשל בבית הספר כאשר ישנו מנהל בית הספר שהוא בעל המעמד הגבוה ביותר, בעל הסמכויות וההרשאות הגבוהות ביותר. לאחריו ישנו מנהל התיכון, אחר כך המורים והצוות. ככל שיורדים כך ההרשאות והיכולות יורדות.
ברשת זו יש היררכיה, יש דירוג של הרשאות ויכולות.

כדי להבין יותר איך רשת זו פועלת יש להבין מהו "שרת" ומהו "לקוח".

הלקוח – כמו בחנות, הלקוח הוא זה שבא לקנות מוצר מהמוכר, הלוקח מקבל שירות מהמוכר וזה תפקידו. אין ללקוח כח רב מלבד היכולת לצרוך או לקנות את המוצר אם המוכר מוכן לספק לו זאת. כך גם במחשבים, המחשבים שמוגדרים כ- Clients הם המחשבים שמקבלים את השירות.

השרת – השרת יכול להיות דומה למוכר, אך הוא יותר מכך. השרת מספק מוצר או שירות מסוים.
השרת מחליט מתי למכור ומה למכור, הוא יכול להחליט שהוא לא מוכר לילדים דברים מסוימים, או לא מוכר לזקנים דברים אחרים.
השרת בעצם יכול לתעדף "לקוחות" מסוימים על פני "לקוחות" אחרים. לקוח אחד הוא מועדף ויהיה לו יותר הרשאות, אפשרויות ויכולות ואילו ללקוח אחר לא יהיו כלל הרשאות.
כך גם במחשבים, המחשבים שמוגדרים כ- Servers הם מחשבים המספקים שירותים שונים, והם גם מחליטים מי יכול לקבל את השירותים ומי לא.

נחזור לרשת שרת-לקוח – ברשת שרת-לקוח, ישנו שרת שמספק את השירותים השונים. ואז ברשת זו השרת הוא זה שמחליט (על ידי מנהל הרשת שתכנת אותו בצורה מסוימת) האם מחשבים מסוימים יכולים לקבל את השירות או לא. כמו שאמרנו ברשת זו הכוחות בין המחשבים הם לא שווים, ישנם מחשבים עם כוחות גדולים – הם מחשבים חזקים! (שרתים וגם מחשבים שהשרת החליט שהם חזקים) וישנם מחשבים עם כוחות קטנים – מחשבים חלשים (מחשבי Client בעלי הרשאות נמוכות מאת השרת).

ובדוגמא שהזכרנו: מנהל בית הספר הוא האדם בעל הסמכויות הרבות ביותר יש לך הכי הרבה הרשאות הוא הכי חזק, מתחתיו יש עובדים בעלי פחות סמכויות ממנו.

דוגמא: משיכה מהכספומט

אולי נבין את החשיבות הגדולה של רשת שרת- לקוח, מתוך דוגמת הכספומט.

[ניתן להגיש דוגמא זו לתלמידים כשאלה לדיון, ניתן להמחיז את המקרה ועוד.]
למר כספי אין הרבה כסף בחשבון, הוא צריך כסף מזומן ועל כן ניגש לכספומט באזורו, לכספומט בעיר ירושלים. הוא הכניס את כרטיסו הזין את הקוד האישי שלו, ועל הצג הוצג המאזן בחשבון שלו: 1000 ש"ח. הוא משך 200 ש"ח מחשבונו, כעת הוא ראה שהכספומט הציג 800 ש"ח במאזן שלו.

במוחו של מר כספי עלה רעיון, הוא ייסע לעיר מרוחקת וימשוך כסף גם משם, מכיון שמדובר על סניף בנק מרוחק, הבנק לא יידע שהוא משך כסף. הוא נסע לעיר אילת ניגש לכספומט, הכניס את הכרטיס, הזין את הקוד האישי שלו. ולהפתעתו: המאזן שלו היה 800 ש"ח! – מה? איך זה ייתכן דבר זה? שאל את עצמו. – האם סניף הבנק שבו הוצאתי את הכסף לראשונה דיווח לסניף השני? – כנראה שזה מה שקרה, הוא הרים טלפון לסניף השני ויידע אותו על כך.

מר כספי חשב על רעיון טוב יותר, הוא ייגש בתוך שניות לסניף אחר ויוציא כסף מהכספומט, בצורה זו אין שום סיכוי שהבנק יספיק להתקשר לסניף השני וליידע אותו על כך שהוא משך כסף.
הוא רץ מהר מהר, אך להפתעתו, שוב המאזן הראה 800 ש"ח! – מדהים! – איך זה ייתכן?

מר כספי כעת חשב להיכנס לחשבון של מישהו אחר, הוא הצליח לשים ידיו על הכרטיס של מר עשירוני שידוע שהיה בעל כסף רב, הכניס את הכרטיס לכספומט וניסה להזין את הססמא האישית שלו (הסיסמא האישית של מר כספי ולא של מר עשירוני), להפתעתו הוא לא הצליח להיכנס, הוא קיבל הודעה: "אינך מורשה למשוך כסף מהבנק – הססמא שגויה".

מה קורה כאן?

יש לשאול בכיתה ואת התלמידים איך דברים אלו ייתכנו?

התשובה לכך היא שהבנקים מקושרים ברשת מסוג שרת-לקוח (Server Client).

כאשר מר כספי ניגש לכספומט, הוא מכניס את כרטיסו, לאחר מכן מקיש את הסיסמא האישית שלו, בשלב זה הכספומט (שהוא בעצם מחשב לקוח – Client) פונה לשרת (Server) ובודק האם הקוד מתאים לכרטיס. השרת מחזיק אצלו את נתוני כל הכרטיסים והססמאות, וצריך לבצע אימות. לאחר ביצוע האימות, מתקבל אישור, ומר כספי יכול לבצע פעולות.
כעת מר כספי רואה את מאזן החשבון שלו, שוב – מאזן החשבון נמשך מהשרת שמחזיק את כל מאזני החשבונות, המאזן שמוצג 1000 ש"ח.
כעת מר כספי מבצע פעולה ומושך כסף – 200 ש"ח. – בשניה שזה קורה, מיד נשלח עדכון לשרת, והשרת רושם את הפעולה שבוצעה וגם מעדכן את המאזן ל- 800 ש"ח.

בשלב זה, לא משנה לאיזה סניף יילך מר כספי, הכספומט יפנה לשרת ויבקש את המאזן, המאזן יהיה כמובן מעודכן.
כעת אנו מבינים את החשיבות של רשת. הרעיון שיש לנו מקום מרכזי שבו מתבצעים כל העדכונים הכי חדשים, וכל השינויים, ואין צורך לשמור שינויים במקום אחד – הוא טוב מאוד!

בשלב שבו מר כספי ניסה להיכנס לחשבון של מישהו אחר, שוב הוא לא הצליח לבצע זאת, הוא בעצם ניסה "לפרוץ" לחשבון של מישהו אחר, הדבר כמובן לא יצליח ללא הקוד הנכון של מר עשירוני. האימות מתבצע אצל השרת.

השרת נותן כוח למר כספי רק להיכנס ולבצע פעולות אצלו בחשבון, ולא לבצע פעולות בחשבון של מישהו אחר.

לעומת זאת, כאשר מנהל סניף הבנק יירצה לבצע פעולות אצל מר עשירוני או אצל מר כספי הוא יוכל לבצע זאת – מדוע?
מכיון שהמחשב של מנהל סניף הבנק מקבל מעמד גבוה מהשרת, הוא יכול לבצע יותר פעולות ולהיכנס יותר חשבונות.

דוגמא: ראש הממשלה ושר הבטחון בשיחה צפופה

ראש הממשלה (בנימין נתניהו נכון לזמן כתיבת מאמר זה), שולח הודעה דחופה באמצעות המחשב לשר הבטחון (בוגי יעלון נכון לזמן כתיבת מאמר זה). ההודעה עוסקת בענייני בטחוניים רבי חשיבות וחסויים ביותר.
מזכירתו של ראש הממשלה – היא זו ששומרת את הזמנים של ראש הממשלה, מקבלת שיחות מכל מיני אנשים וכו'.
המזכירה מעוניינת מאוד "להקשיב" למה שמדברים בנימין נתניהו, היא מעוניינת להשיג את ההודעה הנשלחת מראש הממשלה לשר הבטחון. מעניין אותה להיות מעודכנת ולדעת מה קורה…

אז המזכירה מנסה להשיג את ההודעה שנשלחה בין המחשבים של האנשים החשובים. – האם היא תצליח להשיג את ההודעה? – [כמובן שניתן להפנות את השאלה לדיון מול התלמידים באמצעים שונים].

התשובה לשאלה היא כמובן: לא!
המזכירה איננה בעלת סיווג בטחוני בגובהם של ראש הממשלה ושר הבטחון, היא אינה מורשית לקרוא הודעות מסווגות – הודעות סודיות ביותר. המזכירה יודעת מספר דברים ויש לה סיווג מסוים אך לא סיווג גבוה.
יש לה יותר כוח מאדם רגיל, אך אין לה כוח גדול כמו שיש לראש הממשלה או שר הבטחון.

מי הוא זה שמגדיר את רמת הכוח של המזכירה? – השרת כמובן! השרת הוא זה שיודע להגדיר למי יש את הרשות לקבל ולשלוח הודעות מסווגות או סודיות. השרת מגדיר שלראש הממשלה ולשר הבטחון יש הרבה כוח – רמת הרשאות גבוהה, ואילו למזכירה מעט כוח – רמת הרשאות נמוכה.

למדנו על סוגי הרשתות השונות, כעת נבין מעט כיצד הרשת עובדת…

You may also like...

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.