Računarska mreža je skup računara i povezanih uređaja povezanih putem komunikacijske infrastrukture. Najveća prednost računarskih mreža je to što omogućavaju dijeljenje uređaja (npr. štampača) i podataka. Zajednički uređaji i podaci jednim imenom nazivamo mrežni resursi.

Sljedeća velika prednost je mogućnost središnjeg  upravljanja (administracija) i upravljanja svim mrežnim resursima (instalacija programa, sigurnost uređaja i sl).

Brzina prenosa podataka između dva umrežena računara se mjeri brojem bita prenijetih u sekundi bps (Bits per Second).

Protokol je skup konvencija i pravila koji definišu način prijenosa podataka između dva ili više sistema (računara u mreži). Uz pomoć definisanih protokola računari različitih proizvođača mogu nesmetano komunicirati na mreži.

Računarske mreže mogu se podijeliti prema prostoru koji zauzimaju (po veličini – udaljenosti) u:

• Lokalna mreža (LAN – Local Area Network) i
• Globalna računarske mreža (WAN – Wide Area Network)
• Gradska mreža (MAN – Metropolitan Area Network)

Lokalna mreža povezuje računare smještene na jedoj lokaciji (škola, zgrada, firma i sl.). LAN mreže se koriste u različite svrhe, uključujući dijeljenje podataka između računara, štampanje dokumenata na zajedničkom printeru, pristup internetu, igranje igara u lokalnoj mreži i mnoge druge svakodnevne aktivnosti. LAN mreže koriste različite medije za prijenos podataka. To mogu biti Ethernet kablovi, bežična Wi-Fi veza, optički kablovi i drugi. LAN mreže koriste različite protokole za komunikaciju. Najčešće se koristi Ethernet protokol, a za upravljanje i kontrolu komunikacije često se koristi TCP/IP protokolni skup.

Globalna računarske mreža povezuje dvije ili više lokalnih mreža koje su geografski odvojene. WAN mreže uspostavljaju veze između udaljenih LAN mreža ili drugih tipova mreža, kako bi korisnici jedne mreže mogli da komuniciraju sa korisnicima druge mreže ili da koriste resurse na udaljenoj lokaciji. Internet je najveći primjer globalne računarske mreže, ili mreža svih mreža kako ga još zovu.

MAN su gradske mreže moje povezuju računare na rastojanju do nekoliko desetina kilometara (unutar jednog grada). MAN mreža obično spaja više gradskih LAN mreža pomoću optičkih linkova ili drugih komunikacionih kanala i omogućuje dalje povezivanje na WAN mreže.

Topologija lokalnih računarskih mreža odnosi se na fizički i logički raspored računara i drugih uređaja u okviru iste mreže unutar ograničenog geografskog područja, kao što su kancelarije, škole ili data centri. Postoji nekoliko osnovnih topologija lokalnih računarskih mreža, koje se razlikuju prema načinu povezivanja uređaja i organizaciji mreže. Evo nekoliko glavnih tipova topologija:

Magistrala ili sabirnica (bus) je linearna arhitektura lokalne računarske mreže u kojoj se podaci prenose kablom i primaju ih svi računari. Prekid jednog kabla uzrokuje prekid čitave mreže što je glavni nedostatak ove mreže.

Stablo (tree) je arhitektura lokalne računarske mreže je identična topologiji magistrale, s tim što se u ovom slučaju moguće grane sa više čvorova.

Prsten (ring) je arhitektura lokalne računarske mreže u kojoj su svi uređaji povezani jedan sa drugim u obliku zatvorene petlje, tako da je svaki računar direktno povezan sa dva druga računara. Prekid bilo kojeg kabla uzrokuje prekid čitave mreže što je glavni nedostatak ove mreže.

Zvijezda (star) je arhitektura lokalne računarske mrežeu kojoj su krajnje tačke mreže (klijenti) povezane sa zajedničkim centralnim čvirištem (switch ili hub). Najčešće se koriste a kvar jednog računara ili kabla uzrokuje prekid rada samo tog računara. Lako se instalira i povezuje. Dodavanje novog uređaja ne uzrokuje prekid mreže. Nedostatak je što kvar na sviču uzrokuje prekid čitave mreže.

Dva su osnovna tipa mreže: mreža računara istog prioriteta (peer-to-peer networks) i serverske mreže (server based networks). Razlike između mreža sa računarima istog prioriteta i serverskih mreža su važne zato što svaki tip mreže ima različite mogućnosti.

Mreže računara istog prioriteta

Ove mreže nemaju namjenski server niti hijerarhiju među računarima. Svi  računari su jednaki, pa se zato kaže da su ravnopravni. Obično svaki računar funkcioniše i kao klijent i  kao server, i ne postoji imenovani administrator mreže odgovoran za cijelu mrežu. Korisnik svakog računara određuje koji se podaci sa njegovog računara mogu dijeliti preko mreže.

Mreže istog prioriteta su dobar izbor za sredine u kojima: ima manje od 10 korisnika, korisnici se nalaze u istom prostoru, pitanje bezbjednosti nije značajno, organizacija i mreža će imati ograničen rast u doglednoj budućnosti.

U klasičnoj mreži računara istog prioriteta ne postoji rukovodilac sistema koji opslužuje cijelu mrežu. Svaki korisnik sam opslužuje svoj računar.

Serverske mreže

U sredini u kojoj postoji više od 10 korisnika, mreža istog prioriteta – sa računarima koji istovremeno imaju ulogu servera i klijenta – vjerovatno nije pravo rješenje. Zbog toga u većini mreža postoje namjenski serveri. Namjenski server je server koji ima samo tu jednu ulogu, i ne koristi se kao klijent ili radna stanica. Za servere se kaže da su „namjenski“ zato što su optimizovani da brzo opsluže zahtjeve mrežnih klijenata i pruže bezbjednost podataka.

Serverske mreže su postale standard umrežavanja. Kako se mreža uvećava i saobraćaj u mreži postaje sve gušći, javlja se potreba za većim brojem servera. Podjela poslova na nekoliko servera obezbjeđuje da se svi poslovi obavljaju na najefikasniji mogući način.

Server je projektovan da pruži pristup mnogim datotekama i štampačima i u isto vrijeme održava performanse i bezbjednost korisnika.Bezbjednost je obično osnovni razlog zbog kog se opredjeljuje za serversku mrežu. U okruženju zasnovanom na serveru bezbjednošću upravlja administrator koji definiše bezbjednosnu politiku i primjenjuje je na svakog korisnika u mreži.

Mrežna kartica

Mrežne kartice (adapteri) imaju ulogu fizičke veze između računara i mrežnog kabla. Ona je jedan od najvažnijih uređaja na personalnom računaru. Ona računar povezuje na mrežu (uključujući i servere i klijente), tako što obezbjeđuje vezu između PC-a i mrežnog fizičkog prenosnika – kabla.

Da bi podaci mogli da se pošalju preko mreže, mrežna kartica mora da promijeni njihov oblik iz oblika koji računar može da razumije u oblik koji može da putuje mrežnim kablom.

Svaka kartica, pa prema tome i svaki računar, imaju svoju jedinstvenu adresu u mreži. Ove hardverske ili MAC (Media Access Control) adrese su utisnute u čip sa ROM memorijom na mrežnoj kartici.

Postoje različite vrste mrežnih kartica, zavisno od arhitekture mreže (Ethernet ili Token Ring). Mrežne kartice se razlikuju i po vrsti odgovarajućih utičnica na matičnoj ploči.

Svič (switch) je uređaj koji se koristi za fizičko povezivanje računara i ostalih mrežnih uređaja. Pored toga upravlja protokom podataka unutar mreže tako što prosljeđuje primljene podatke samo onom uređaju kome su ti podaci i namjenjeni. To postiže pomoću tabele fizičkih adresa svih povezanih uređaja ili tzv. MAC (engl. Media Access Control) adresa koja se nalaze u svakom paketu podataka (one se podudaraju sa MAC adresama mrežne kartice određenog računara). Svičevi dijele mrežu na virtuelne lokalne mreže (virtual LANs, VLANs). Dobra osobina VLAN mreža jeste to što računari ne moraju biti u neposrednoj blizini. To omogućava grupisanje računara, koji opslužuju slične grupe korisnika, u VLAN mrežu. Na primjer, čak i kad su kancelarije inženjera koji rade u velikom preduzeću raštrkane po cijeloj zgradi, računari na kojima oni rade mogu biti dio jedne iste VLAN mreže, pa će dijeliti isti propusni opseg.

Svičevi koriste kombinaciju softvera i hardvera za razmjenu paketa između računara. Oni rade pod sopstvenim operativnim sistemom. Svičevi imaju veliki broj priključaka, pa mogu i da zamijene hab. To znači da svaki računar na mreži može imati svoj priključak na skretnici na koju se povezuje. Kada se PC računar poveže na svič, on mu dodjeljuje određeni dio propusnog opsega.

Ruter (router) koristi kombinaciju hardvera i softvera da bi „usmjerio“ podatke od izvora ka odredištu. Ruter prosljeđuje pakete podataka između računarskih mreža (povezan je sa najmanje dvije mreže). Glavna uloga rutera u mreži je da rutiraju (usmeravaju) pakete kako bi oni stigli do svog odredišta. Informacija koja se koristi za ovu funkciju je odredišna adresa smještena u paketu.

Ruter obavlja ovu funkciju tako što po prispeću paketa izvuče odredišnu adresu, zatim nađe odgovarajući zapis u tabeli rutiranja gde su smešteni podaci na koji port treba paket da se prosledi i odredi adresu sledećeg rutera na putu ka kojem se paket usmerava.

Na Internetu paket podataka putuje od jednog do drugog rutera sve dok ne dostigne svoje finalno odredište

Ruteri dijele velike mreže na logičke dijelove koje nazivamo podmreže. Ova podjela mreže zasniva se na šemi adresiranja, kao što su IP adrese, koju koristi mreža. Saobraćaj određene podmreže se obavlja u okviru te podmreže. Ruteri prosljeđuje samo podatke koji su upućeni drugim podmrežama proširene mreže. To usmjeravanje podataka pomaže očuvanju propusnog opsega mreže.  Ruteri odlučuju kako da proslijede podatke na njihova odredišta na osnovu tabele rutiranja. Ruteri koriste protokole ugrađene u svoj operativni sistem za identifikaciju susjednih rutera i njihovih mrežnih adresa (kao što su IP adrese). To omogućava ruterima da formiraju svoju tabelu rutiranja.

Access Point je uređaj koji služi za međusobno povezivanje klijenata šaljući i primajući radio signale i predstavlja centralni dio jedne bežične mreže.

Access Point čini osnovu bežičnih mreža (engl. Wi-Fi – Wireless Fidelity). Njegova prednosti u odnosu na kablirane mreže je lakša instalacija i manja cijena, dok je nedostatak u smanjenoj bezbjednosti u odnosu na kablovski zasnovane mreže. Ove mreže koriste radio talase za prenos paketa podataka. Mrežna kartica za bežičnu komunikaciju sa računara prevodi podatke u radio signal koji se putem antene šalje u eter.