عناصر اصلی در یک شبکه کامپیوتری به شرح زیر می باشند:

شبکه: شبکه شامل مجموعه ای از کامپیوترهای متصل شده (با یک روش خاص )، به منظور تبادل اطلاعات است. گره: گره ، شامل هر چیزی که به شبکه متصل می گردد ، خواهد بود.( کامپیوتر ، چاپگر و ... )


سگمنت: سگمنت یک بخش خاص از شبکه بوده که توسط یک سوئیچ ، روتر و یا Bridge از سایر بخش ها جدا شده است .


ستون فقرات: کابل اصلی که تمام سگمنت ها به آن متصل می گردند. معمولا ستون فقرات یک شبکه دارای سرعت به مراتب بیشتری نسبت به هر یک از سگمنت های شبکه است . مثلا ممکن است نرخ انتقال اطلاعات ستون فقرات شبکه 100 مگابیت در ثانیه بوده در صورتیکه نرخ انتقال اطلاعات هر سگمنت 10 مگابیت در ثانیه باشد.


توپولوژی: روشی که هر یک از گره ها به یکدیگر متصل می گردند را گویند.


کارت شبکه: هر کامپیوتر از طریق یک کارت شبکه به شبکه متصل می گردد.در اکثر کامپیوترهای شخصی ، کارت فوق از نوع اترنت بوده ( دارای سرعت 10 و یا 100 مگابیت در ثانیه ) و در یکی از اسلات های موجود روی برد اصلی سیستم ، نصب خواهد شد.


آدرس MAC: آدرس فیزیکی هر دستگاه ( کارت شبکه ) در شبکه است. آدرس فوق یک عدد شش بایتی بوده که سه بایت اول آن مشخص کننده سازنده کارت شبکه و سه بایت دوم ، شماره سریال کارت شبکه است .


Unicast : ارسال اطلاعات توسط یک گره با آدرس خاص و دریافت اطلاعات توسط گره دیگر است .


Multicast : یک گره ، اطلاعاتی را برای یک گروه خاص ( با آدرس مشخص ) ارسال می دارد.دستگاه های موجود در گروه ، اطلاعات ارسالی را دریافت خواهند کرد.


Broadcast: یک گره اطلاعاتی را برای تمام گره های موجود در شبکه ارسال می نماید.در استفاده از سوئیچ در اکثر شبکه های متداول ، به منظور اتصال گره ها از هاب استفاده می شود.

 


همزمان با رشد شبکه ( تعداد کاربران ، تنوع نیازها ، کاربردهای جدید شبکه و ...) مشکلاتی در شبکه های فوق به وجود می آید :

Scalability : در یک شبکه مبتنی بر هاب ، پهنای باند بصورت مشترک توسط کاربران استفاده می گردد. با توجه به محدود بودن پهنای باند ، همزمان با توسعه، کارآئی شبکه به شدت تحت تاثیر قرار خواهد گرفت . برنامه های کامپیوتر که امروزه به منظور اجراء بر روی محیط شبکه ، طراحی می گردنند به پهنای باند مناسبی نیاز خواهند داشت . عدم تامین پهنای باند مورد نیاز برنامه ها ، تاثیر منفی در عملکرد آنها را به دنبال خواهد داشت .


Latency : به مدت زمانی که طول خواهد کشید تا بسته اطلاعاتی به مقصد مورد نظر خود برسد ، اطلاق می گردد. با توجه به اینکه هر گره در شبکه های مبتنی بر هاب می بایست مدت زمانی را در انتظار سپری کرده ( ممانعت از تصادم اطلاعات ) ، به موازات افزایش تعداد گره ها در شبکه ، مدت زمان فوق افزایش خواهد یافت . در این نوع شبکه ها در صورتیکه یکی از کاربران فایل با ظرفیت بالائی را برای کاربر دیگر ارسال نماید ، تمام کاربران دیگر می بایست در انتظار آزاد شدن محیط انتقال به منظور ارسال اطلاعات باشند. به هرحال افزایش مدت زمانی که یک بسته اطلاعاتی به مقصد خود برسد ، هرگز مورد نظر کاربران یک شبکه نخواهد بود.


Network Failure : در شبکه های مبتنی بر هاب ، یکی از دستگاه های متصل شده به هاب قادر به ایجاد مسائل و مشکلاتی برای سایر دستگاههای موجود در شبکه خواهد بود. عامل بروز اشکال می تواند عدم تنظیم مناسب سرعت ( مثلا تنظیم سرعت یک هاب با قابلیت 10 مگابیت در ثانیه به 100 مگابیت در ثانیه ) و یا ارسال بیش از حد بسته های اطلاعاتی از نوع Broadcast ، باشد.


Collisions : در شبکه های مبتنی بر تکنولوژی اترنت از فرآینده خاصی با نام CSMA/CD به منظور ارتباط در شبکه استفاده می گردد. فرآیند فوق نحوه استفاده از محیط انتقال به منظور ارسال اطلاعات را قانونمند می نماید. در چنین شبکه هائی تا زمانیکه بر روی محیط انتقال ترافیک اطلاعاتی باشد ، گره ای دیگر قادر به ارسال اطلاعات نخواهد بود. در صورتیکه دو گره در یک لحظه اقدام به ارسال اطلاعات نمایند ، یک تصادم اطلاعاتی ایجاد و عملا بسته های اطلاعاتی ارسالی توسط هر یک از گره ها نیز از بین خواهند رفت . هر یک از گره های مربوطه ( تصادم کننده ) می بایست بمدت زمان کاملا تصادفی در انتظار باقی مانده و پس از فراهم شدن شرایط ارسال ، اقدام به ارسال اطلاعات مورد نظر خود نمایند. هاب مسیر ارسال اطلاعات از یک گره به گره دیگر را به حداقل مقدار خود می رساند ولی عملا شبکه را به سگمنت های گسسته تقسیم نمی نماید. سوئیچ به منظور تحقق خواسته فوق عرضه شده است .