Основи на компютърните мрежи

Какво е компютърна мрежа

Компютърната мрежа свързва две или повече устройства, за да обменят данни и да споделят ресурси: интернет връзка, файлове, принтери. Без мрежи не биха съществували нито уеб, нито съобщенията, нито онлайн игрите.

Типове мрежи

Интернет е „мрежа от мрежи“ — милиони локални мрежи, свързани чрез опорни WAN връзки.

По организация мрежите биват клиент–сървър — централен сървър обслужва много клиенти (както училищният сървър или уеб сайтовете) — и равноправни (peer-to-peer), при които устройствата обменят данни директно помежду си.

Мрежови устройства

Активни устройства

Активните устройства обработват и насочват сигнала; имат собствено захранване.

Пасивни компоненти

Пасивните компоненти само пренасят сигнала, без да го обработват: кабели с усукана двойка (UTP) с конектори RJ-45, оптични кабели, розетки, патч панели и комуникационни шкафове.

Сигурна мрежова конфигурация

Домашният рутер е вратата между твоята мрежа и интернет — затова настройките му са първата линия на защита:

1. Смени фабричната администраторска парола на рутера — фабричните пароли са публично известни.
2. Включи WPA2 или WPA3 шифроване на Wi-Fi — старите WEP и отворените мрежи се разбиват за минути.
3. Използвай силна Wi-Fi парола — дълга, с букви, цифри и знаци.
4. Пусни гост мрежа за външни хора — те получават интернет, но не и достъп до твоите устройства.
5. Актуализирай фърмуера на рутера — производителят поправя открити уязвимости.

Обобщение

• Мрежите свързват устройства за обмен на данни и споделяне на ресурси; по обхват биват PAN, LAN/WLAN, MAN и WAN, а интернет е мрежа от мрежи.
• Активните устройства (рутер, комутатор, точка за достъп, модем) обработват и насочват трафика; пасивните (кабели, розетки, патч панели) само го пренасят.
• Сигурната конфигурация започва от рутера: сменена администраторска парола, WPA2/WPA3, силна парола, гост мрежа и актуален фърмуер.

Ключови понятия: LAN, WLAN, WAN, клиент–сървър, рутер, комутатор, точка за достъп, модем, UTP, RJ-45, WPA2/WPA3, гост мрежа, фърмуер.

1. Задача 1.Настройване на точка за достъп

   Да конфигурираш безжична мрежа със сигурни настройки.

   1. Влез в администраторския панел на учебния рутер/точка за достъп — адресът и данните за вход се дават от преподавателя.
   2. Смени името на мрежата (SSID) с определеното за твоя екип.
   3. Задай WPA2/WPA3 защита и силна парола.
   4. Смени фабричната администраторска парола на устройството.
   5. Свържи телефон или лаптоп към новата мрежа и провери достъпа.

   Краен резултат: Работеща защитена безжична мрежа + списък на направените настройки (без паролите!).

   ›Насока

   Ако няма учебен рутер, същите настройки се упражняват с мобилната точка за достъп (hotspot) на телефон.

2. Задача 2.Споделяне на ресурси в мрежа

   Да споделиш папка в локалната мрежа и да управляваш правата за достъп.

   1. Създай папка „Spodelena“ и я сподели в локалната мрежа с права само за четене.
   2. От съседен компютър отвори споделената папка през мрежовото обкръжение (\\име-на-компютъра).
   3. Промени правата на „четене и запис“ и провери разликата, като създадеш файл от другия компютър.
   4. Ако има мрежов принтер — отпечатайте тестова страница от два компютъра.
   5. Спри споделянето и провери, че папката вече не е достъпна.

   Краен резултат: Демонстрация на достъпа + кратко описание на стъпките и правата.

   ›Насока

   Двата компютъра трябва да са в една и съща мрежа, а мрежовият профил да е „Private“, за да се виждат.

3. Задача 3.Мрежов детектив

   Да проверяваш свързаност и да откриваш и отстраняваш мрежови проблеми.

   1. Изпълни ipconfig и запиши IP адреса, маската и шлюза на компютъра.
   2. Провери веригата: ping до шлюза, ping до 8.8.8.8, ping до google.com — запиши резултатите.
   3. Преподавателят внася „повреда“ (изключен кабел, грешен IP, спрян Wi-Fi) — открий я, като повториш проверките.
   4. Опиши къде прекъсва веригата и какво означава това.
   5. Отстрани проблема и потвърди с повторна проверка.

   Краен резултат: Протокол: резултатите преди, по време на и след повредата + откритата причина.

   ›Насока

   Диагностиката върви отвътре навън: първо собствените настройки, после шлюзът, накрая интернет.

1. Седмица 25

   Карта на домашната мрежа

   Разучи как е устроена мрежата у дома и я представи като схема.

   1. Изброй всички устройства вкъщи, които ползват интернет: телефони, компютри, телевизор, конзола, „умни“ уреди.
   2. Открий кое устройство е рутерът/точката за достъп и къде е разположено.
   3. Отбележи кои устройства са свързани с кабел и кои — по Wi-Fi.
   4. Начертай схема на мрежата (на ръка или на компютър): рутерът в центъра, устройствата около него.

   Носи в час: Схемата на домашната мрежа.

   ›Насока

   Броят на свързаните устройства често изненадва — не забравяй принтера, часовника и „умните“ крушки.

2. Седмица 27

   Колко е сигурна мрежата ни?

   Провери настройките за сигурност на домашния Wi-Fi — с разрешение на родител.

   1. Отвори на телефона свойствата на Wi-Fi връзката и виж какъв тип защита ползва мрежата (Security: WPA2/WPA3…).
   2. Разбери сменена ли е фабричната парола на мрежата и кога е сменяна за последно.
   3. Провери има ли настроена гост мрежа.
   4. Напиши 2–3 препоръки за подобрение по правилата от урока — без да записваш самите пароли!

   Носи в час: Видът на защитата + списъкът с препоръки.

   ›Насока

   Свойствата на връзката се показват при докосване на името на мрежата в настройките на Wi-Fi.

3. Седмица 29

   Измери сигнала

   Изследвай как разстоянието до рутера влияе на скоростта на интернет.

   1. Измери скоростта с телефон близо до рутера (напр. speedtest.net) и запиши сваляне и качване.
   2. Повтори измерването в най-отдалечената от рутера стая.
   3. Сравни резултатите и обясни разликата с 1–2 изречения.
   4. Предложи най-подходящото място за рутера вкъщи.

   Носи в час: Двете измервания и краткият извод.

   ›Насока

   Стените и разстоянието отслабват Wi-Fi сигнала — рутерът работи най-добре на централно и открито място.