Πρόγραµµα Επιχειρηµατικών Σεµιναρίων (Blended Executive Learning)

Transcript

1 Πρόγραµµα Επιχειρηµατικών Σεµιναρίων (Blended Executive Learning) Αρχές Δικτύων Επικοινωνιών Διαδικτύωση - Internet Case Studies Διαχείριση και Ασφάλεια Δικτύων Το µοντέλο OSI Τεχνολογία TCP/IP Μελέτη εγκατάστασης Voip Δικτύου Διαχείριση Παραµέτρων(Co nfiguration Management) Τεχνικές Μεταγωγής (Circuit, Packet Switching) Διευθυνσιοδότηση( Ip addressing, Ip address classes, Subnet addressing) Μελέτη εγκατάστασης WIFI Δικτύου Διαχείριση σφαλµάτων(faul t Management) Ενσύρµατα, Ασύρµατα Τοπικά Δίκτυα Πρωτόκολλα Δροµολόγησης(R IP, IGRP, OSPF) Πρότυπα Διαχείρισης(CMI P, SNMP) Βασικές Διαδικτυακές Υπηρεσίες Τεχνικές Ασφάλειας

2

3 ü Η απλούστερη περιγραφή που θα µπορούσε να δώσει κάποιος για το internet είναι ότι αποτελεί ένα χώρο που αποθηκεύεται η πληροφορία. ü Η πληροφορία από τη φύση της όµως δεν είναι στατική. ü Υφίσταται µόνο δυναµικά υποκείµενη σε διαρκή µετάδοση. v Ένας πιο ακριβής ορισµός θα ήταν ότι το Internet είναι ένας χώρος αποθήκευσης αλλά και ένα µέσο µετάδοσης, επεξεργασίας και µετεξέλιξης της πληροφορίας

4 ü Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του δικτύου εµφανίστηκαν και δοκιµάστηκαν πολλά εργαλεία. Μέθοδοι και τρόποι αποθήκευσης και µετάδοσης της πληροφορίας. ü Anonymous FTP -Εισήγαγε την ένοια του αρχείου Εφικτή η πρόσβαση σε αρχεία σε όλη την υφήλιο. ü WAIS Αναζήτηση (full text) σε (data base). ü Gopher- Ενσωµατώνει δυνατότητες αναζήτησης και ανάκτησης αρχείων ή κειµένων.

5 Κατά βάση όλα τα εργαλεία και οι σχετικές λειτουργίες εξακολουθήσαν να υφίστανται και να λειτουργούν ανεξάρτητα η µια από την άλλη. 1. Εντοπισµός Εργαλείο αναζήτησης 2. Μεταφορά Εργαλείο Μεταφοράς Δίκτυο Πληροφορία Internet

6 Το αποφασιστικό βήµα για την ολοκλήρωση (integration) της αναζήτησης της πληροφορίας στο Internet έγινε µε την εισαγωγή µιας νέας υπηρεσίας που ονοµάζεται World Wide Web ή WWW ή W3.

7 Στα τέλη του 1991 το ερευνητικό κέντρο για την πυρηνική φυσική και τη φυσική στοιχειωδών σωµατιδίων CERN, στη Γενεύη της Ελβετίας εγκατέστησε τον πρώτο υπολογιστή που υποστηριζε τη νέα υπηρεσία του WWW (Web Server). H µεγάλη δηµοσιότητα του Internet οφείλεται σε ένα µεγάλο βαθµό στο WWW.

8 ü Ένας εξυπηρετητής ή (διανοµέας WEB), έχει αποθηκευµένα ηλεκτρονικά έγγραφα γραµµένα σε µια γλώσσα που ονοµάζεται HTML. ü HTML, HyperText Markup Language (Γλώσσα Επισήµανσης Υπερκειµένου) ü Τα έγγραφα αυτά µπορούν να περιέχουν ένα πλούσιο φάσµα δεδοµένων.(κείµενο, πίνακες, φόρµες, γραφικά, ήχο και video) ü Αποκαλούνται web documents ή web pages ή Html pages.

9 Αυτό που κάνει τα έγγραφα ξεχωριστά είναι οι περίφηµοι υπερσύνδεσµοι (hyperlinks). ü Πρόκειται για περιοχές σε ένα έγγραφο που όταν ενεργοποιηθούν on click τον οδηγούν σε κάποιο άλλο web document όχι απαραίτητα στον ίδιο υπολογιστή.

10 Διευθύνσεις Για να γίνει εφικτή η πρόσβαση σε κάποιο αρχείο στο δίκτυο πρέπει να γνωστή διεύθυνση του αρχείου. Η πρόσβαση πραγµατοποιείται µέσω ειδικών ανιχνευτών (locators). Urls Τη µέθοδο: το πρωτόκολλο που θα χρησιµοποιηθεί για να αποκτηθεί το αρχείο. Το όνοµα του υπολογιστή/εξυπηρετητή στον οποίο βρίσκεται η πληροφορία. Τη θύρα του εξυπηρετητή (προαιρετικά)

11 Συνήθως το όνοµα του εξυπηρετητή ξεκινάει µε www, χωρίς να είναι αυτό υποχρεωτικό. Το µονοπάτι συνήθως περιέχει χαρακτήρες / για να διαχωρίσει τους υποφακέλους. Μέθοδος:// Ξενιστής/Host :Θύρα /Μονοπάτι

12

13 Internet Addiction

14 Για την επικοινωνία δύο συσκευών απαιτείται να υπάρχει µεταξύ τους σύνδεση από σηµείο σε σηµείο. Η σύνδεση αυτή µπορεί να υλοποιηθεί µε: ü Καλώδιο ü Οπτική Ίνα ü Ραδιοζεύξη Όταν ο αριθµός των συσκευών αυξάνει και πρέπει να είναι δυνατή επικοινωνία µεταξύ δύο οποιονδήποτε συσκευών προφανώς δεν είναι πρακτική λύση. Σχήµα 1.1 Αριθµός συνδέσεων για 4,5 συνδροµητές

15 Για να αντιληφθούµε το πρόβληµα ας δούµε την περίπτωση της απευθείας τηλεφωνικής σύνδεσης. Για τη σύνδεση Ν συνδροµητών απαιτούνται Ν-1 συσκευές και Ν(Ν-1)/2 επικοινωνιακές γραµµές. Στην περίπτωση µικρού χωριού 1000 κατοίκων θα έπρεπε κάθε συνδροµητής να έχει 999 συσκευές και να υπάρχουν συνολικά επικοινωνιακές γραµµές!!!!

16 ü Mε την αύξηση των συνδροµητών, γίνεται προφανής η ανάγκη του τηλεφωνικού δικτύου (telephone network). ü Δεν υπάρχουν άπειρες πολλαπλές συνδέσεις από σηµείο σε σηµείο αλλά γίνεται από κοινού εκµετάλλευση του υπάρχοντος εξοπλισµού και των τηλεπικοινωνιακών γραµµών.

17 ü Το ίδιο πρόβληµα υπάρχει και και στις συνδέσεις υπολογιστών, στην αρχή υπήρχαν συνδέσεις από σηµείο σε σηµείο. Στη συνέχεια δηµιουργήθηκαν τα δίκτυα δεδοµένων (data networks).

18 Η λύση στο πρόβληµα της επικοινωνίας είναι η ύπαρξη επικοινωνιακού δικτύου του οποίου τις γραµµές, τους κόµβους και γενικότερα τους πόρους (resources) να χρησιµοποιεί οποιαδήποτε συσκευή που θέλει να επικοινωνήσει. Σχήµα 1.2 Τερµατικοί και Επικοινωνιακοί κόµβοι σε ένα επικοινωνιακό δίκτυο.

19 Επικοινωνιακό δίκτυο είναι ένα σύνολο κόµβων διασυνδεδεµένων µε γραµµές επικοινωνίας, έτσι ώστε να επιτρέπεται η ανταλλαγή πληροφορίας. Οι κόµβοι µπορεί να είναι ή τερµατικές συσκευές ή συσκευές επικοινωνίας. Τηλεφωνικές Συσκευές Οι τερµατικοί κόµβοι παράγουν ή καταναλώνουν την πληροφορία, που µεταφέρεται στο δίκτυο. Τερµατικοί Υπολογιστές Εκτυπωτές Οι επικοινωνιακοί κόµβοι µεταφέρουν την πληροφορία, αλλά ούτε την παράγουν ούτε την καταναλώνουν. Εξυπηρετητές Αρχείων Τηλεφωνικά Κέντρα Επικοινωνιακοί Δροµολογητές Επαναλήπτες

20 Μια από τις πρώτες γραπτές περιγραφές συστήµατος µετάδοσης δεδοµένων είναι αυτή του ιστορικού Πολύβιου, που χρονολογείται από το 300 π.χ. Σύµφωνα µε αυτή την περιγραφή, για τη µετάδοση µηνύµατος χρησιµοποιούνται σταθµοί επαναλήπτες τοποθετηµένοι σε συγκεκριµένες αποστάσεις. Σε κάθε σταθµό υπάρχουν δύο τοίχοι µήκους 3 µέτρων και ύψους 2,5 µέτρων, που απέχουν µεταξύ τους περί 1 µέτρο. Στην κορυφή κάθε τοίχου τοποθετούνται 5 πυρσοί. Ο αριθµός των αναµένων πυρσών σε κάθε τοίχο προσδιορίζει και το γράµµα της αλφαβήτου σύµφωνα µε τον πίνακα 1-1. Το γράµµα Α για παράδειγµα αναπαρίσταται από έναν πυρσό σε κάθε τοίχο. Πίνακας 1-1 Ο κώδικας του Πολύβιου, 300 π.χ

21 Η σύγκλιση των τεχνολογιών των επικοινωνιών και των υπολογιστών κάνει δυνατή τη µετάδοση κάθε µορφής πληροφορίας, όπως είναι εικόνα, ήχος, κείµενο, γραφικά και δεδοµένα µέσα από ένα δίκτυο επικοινωνίας. Υπάρχει όµως µια θεµελιώδης αρχή, στην οποία βασίζεται η οποιουδήποτε τύπου ανταλλαγή πληροφορίας. Η πληροφορία µεταφέρεται και αποθηκεύεται στο δίκτυο επικοινωνίας µε τη µορφή bits. Σχήµα 1.3 Bits & Bytes

22 Ανάλογα µε την υπηρεσία, η µεταφορά των bits µπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο αξιόπιστη και να διαρκεί περισσότερο ή λιγότερο χρόνο. Τις διαφορετικές αυτές απαιτήσεις εξυπηρετεί το δίκτυο χρησιµοποιώντας λίγες µόνο διαφορετικές κατηγορίες υπηρεσιών επικοινωνίας. Κατηγορίες υπηρεσιών επικοινωνίας Ασύγχρονες Σύγχρονες

23 Κατά τη σύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας, µεταδίδεται σειρά από bits µε σταθερή καθυστέρηση και συγκεκριµένο ρυθµό µετάδοσης. Tο τηλεφωνικό δίκτυο προσφέρει σύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας. Σε όλη τη διάρκεια της σύνδεσης, οι δύο συνδροµητές έχουν στη διάθεσή τους αποκλειστικά ένα κανάλι από σηµείο σε σηµείο, το οποίο πάντα παραδίδει πληροφορίες µε τη σειρά που στάλθηκαν. Σχήµα 1.4 Στην υπηρεσία σύγχρονης επικοινωνίας κάθε bit καθυστερεί το ίδιο.

24 Κατά την ασύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας, η σειρά από bits πριν τη µετάδοσή της διαιρείται σε πακέτα. Τα πακέτα µεταδίδονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο µέσα από το δίκτυο επικοινωνίας, και, συνεπώς, λαµβάνονται στον προορισµό µε διαφορετικές καθυστερήσεις, πιθανά και εκτός σειράς. Σχήµα 1.5 Στην υπηρεσία ασύγχρονης επικοινωνίας µεταφέρονται πακέτα µε µεταβλητή καθυστέρηση

25 v Οι ασύγχρονες υπηρεσίες επικοινωνιών κατηγοριοποιούνται σε υπηρεσίες µε σύνδεση και υπηρεσίες χωρίς σύνδεση. Στην υπηρεσία µε σύνδεση (connection oriented service), ο χρήστης διαθέτει µια αξιόπιστη από άκρο σε άκρο σύνδεση, η οποία µεταφέρει τα πακέτα µε τη σειρά που στάλθηκαν. Ανάλογα µε την ποιότητα της υπηρεσίας µπορεί να παρέχεται και εγγύηση για την απουσία ή όχι λαθών. Σχήµα 1.6 Στην υπηρεσία µε σύνδεση µεταφέρονται πακέτα στη σωστή σειρά

26 v Στην υπηρεσία χωρίς σύνδεση (connectionless service), ο χρήστης απλά συγκεντρώνει την πληροφορία, που έχει να στείλει, της βάζει διεύθυνση και µετά τη στέλνει, ελπίζοντας ότι θα φτάσει στον προορισµό της. v Η υπηρεσία χωρίς σύνδεση µας θυµίζει το ταχυδροµικό σύστηµα. Ελπίζουµε να παραδοθεί σωστά. Σχήµα 1.7 Στην υπηρεσία µε χωρίς σύνδεση τα πακέτα µεταφέρονται µε τυχαία σειρά και δεν υπάρχει εγγύηση ότι θα παραληφθούν χωρίς λάθη.

27 Υπάρχουν δύο βασικές τεχνικές, που χρησιµοποιούνται για την καλύτερη αξιοποίηση των διαθέσιµων πόρων µέσω του επικοινωνιακού δικτύου. Αυτές είναι:

28 Με τη µεταγωγή (switching), η πληροφορία, που στέλνει ένας σταθµός, περνά από διαδοχικούς κόµβους του δικτύου, για να φτάσει τελικά στο σταθµό προορισµού. ü ü Οι κόµβοι µεταγωγής δεν ασχολούνται µε το περιεχόµενο της πληροφορίας, αλλά µόνο µε το πώς θα προωθήσουν την πληροφορία κατάλληλα από κόµβο σε κόµβο, µέχρι αυτή να φτάσει στον προορισµό της. Οι σταθµοί, στους οποίους παρέχονται οι υπηρεσίες επικοινωνίας από το δίκτυο µπορεί να είναι (PCs, τερµατικά, τηλεφωνικές συσκευές κ.α) Οι κόµβοι µεταγωγής συνδέονται µεταξύ τους µε τις επικοινωνιακές γραµµές. Κάθε σταθµός συνδέεται µε κάποιο κόµβο.

29 ü Μερικοί κόµβοι συνδέονται µόνο µε άλλους κόµβους και εκτελούν µόνο τη λειτουργία της µεταγωγής, ενώ µερικοί άλλοι συνδέονται ταυτόχρονα µε έναν η περισσότερους σταθµούς. ü Η τοπολογία διασύνδεσης των κόµβων δεν είναι πλήρης ü Μέσα από τις επικοινωνιακές γραµµές (µεταξύ κόµβων) περνούν περισσότερες από µια συνδέσεις σταθµών κι αυτό επιτυγχάνεται µε την πολυπλεξία. Σχήµα 1.9 Σε ένα δίκτυο µεταγωγής, η πληροφορία που στέλνει ένας σταθµός, περνά από διαδοχικούς κόµβους του δικτύου, για να φτάσει τελικά στο σταθµό προορισµού.

30 Μεταγωγή (switching) 24 ports

31 Πολυπλεξία (multiplexing) είναι η τεχνική, που επιτρέπει, δεδοµένα από πολλές πηγές να µεταδίδονται µέσα από την ίδια γραµµή επικοινωνίας. Έτσι, γίνεται καλύτερη αξιοποίηση των τηλεπικοινωνιακών γραµµών υψηλής χωρητικότητας. Υπάρχουν n γραµµές εισόδου σε µια συσκευή, που λέγεται πολυπλέκτης (multiplexer). Ο πολυπλέκτης συνδέεται µέσω επικοινωνιακής γραµµής µε έναν αποπολυπλέκτη (demultiplexer). Σχήµα 1.10 Δεδοµένα από πολλές πηγές µεταδίδονται µέσα από την ίδια γραµµή επικοινωνίας

32 Μεταγωγή Πακέτου Μεταγωγή κυκλώµατος Τεχνικές Μεταγωγής

33

34 Ο σταθµός Α θέλει να επικοινωνήσει µε τον Δ Η σύνδεση αποκαθίσταται τµηµατικά. Α->Κ1->Κ3 -> ->Κ6->Δ.Αν διαπιστωθεί ότι δεν είναι απασχοληµένος, αποκαθίσταται η σύνδεση. Η µεταδιδόµενη πληροφορία από το Α<->Δ µπορεί να είναι αναλογική ή ψηφιακή. Η µεταφορά δεδοµένων τελειώνει και η σύνδεση τερµατίζεται. Οι κόµβοι ενηµερώνονται κατάλληλα ώστε να ελευθερώσουν τους πόρους, που είχαν δεσµεύσει.

35 Η τεχνική της µεταγωγής κυκλώµατος µπορεί να είναι αναποτελεσµατική. Αφιερώνεται σε όλη τη διάρκεια ης επικοινωνίας των δύο σταθµών όλη η πολύτιµη χωρητικότητα του καναλιού ακόµη και εάν δεν µεταδίδεται πληροφορία. Για τηλεφωνική σύνδεση η χρήση του καναλιού είναι υψηλή χωρίς να πλησιάζει το 100%.Πολλές φορές οι συνοµιλητές σιωπούν. Υπάρχει πάντα καθυστέρηση πριν τη µετάδοση της πληροφορίας, ώστε να αποκατασταθεί η σύνδεση.

36 Το πιο γνωστό παράδειγµα δικτύου µεταγωγής κυκλώµατος είναι το δηµόσιο τηλεφωνικό δίκτυο(ρublίc Switched Telephone Network, PSTN). ü Αρχικά είχε σχεδιασθεί και αναπτυχθεί, ώστε να παρέχει αναλογικές τηλεφωνικές υπηρεσίες στους συνδροµητές του. ü Υποστηρίζει και µετάδοση δεδοµένων (σύνδεση υπολογιστών) χρησιµοποιώντας κατάλληλα modems, και µετατρέπεται σταδιακά σε ψηφιακό δίκτυο. Σχήµα 1.11 Το δηµόσιο τηλεφωνικό δίκτυο είναι δίκτυο µεταγωγής κυκλώµατος.

37 Μεταγωγή Πακέτου Πακέτα Μικρού Αριθµού Bytes Μήνυµα Πακέτα Μικρού Αριθµού Bytes Πακέτα Μικρού Αριθµού Bytes Τυπικό µέγιστο µήκος πακέτου 1000 bytes

38 Πακέτο Πληροφορίες Χρήστη Διεύθυνση Προορισµού (destination address) Πακέτο Πακέτο Αριθµός σειράς (sequence number)

39 Σχήµα 1.12 Στην τεχνική µεταγωγής πακέτου η πληροφορία τεµαχίζεται σε πακέτα. Κάθε κόµβος του δικτύου, αφού λάβει ολόκληρο το πακέτο, το προωθεί στον επόµενο, µέχρι να φτάσει στον προορισµό.

40 Αυτοδύναµο Πακέτο Νοητό Κύκλωµα Οι δύο µέθοδοι µεταγωγής πακέτου

41 Στη µέθοδο του αυτοδύναµου πακέτου(datagram), το κάθε πακέτο ακολουθεί τη δική του διαδροµή µέσα στο δίκτυο. Κάθε φορά επιλέγεται η καλύτερη (π.χ χρονικά συντοµότερη διαδροµή) ü Πλεονέκτηµα : Καλύτερη αξιοποίηση φυσικών κυκλωµάτων. ü Μειονέκτηµα: Πιθανόν τα πακέτα να πρέπει να αναδιαταχθούν στον κόµβο του παραλήπτη. Σχήµα 1.13 Προώθηση πακέτων µε τη µέθοδο αυτοδύναµου πακέτου

42 Στη µέθοδο του νοητού κυκλώµατος (virtual circuit), πριν αρχίσει η ανταλλαγή πακέτων, επιλέγεται η καλύτερη διαδροµή. Αυτή διαδροµή ακολοθούν όλα τα πακέτα από την έναρξη µέχρι τον τερµατισµό της σύνδεσης. ü Πλεονέκτηµα: Ταξινοµηµένη παραλαβή των πακέτων, εύκολη και χωρίς ελέγχους και καθυστερήσεις µετάδοση. ü Μειονεκτήµατα: Αν υπάρχει συµφόρηση σε κάποιο τµήµα ή χαλάσει κάποιος κόµβος η αναδροµολόγηση είναι δύσκολη. Σχήµα 1.14 Προώθηση πακέτων µε τη µέθοδο νοητού κυκλώµατος

43 ü Καλύτερη αξιοποίηση των τηλεπικοινωνιακών γραµµών. Εναλλακτικές διαδροµές ü Εφικτή η µετατροπή ρυθµού δεδοµένων. Σταθµοί µε διαφορετικές ταχύτητες ανταλλάσουν πακέτα. Συνδέονται στον κόµβο µε τη δική τους ταχύτητα. ü Η αύξηση της κυκλοφορίας στο δικτυο µεταγωγής κυκλώµατος συνεπάγεται την εµπλοκή κλήσεων. Αντίθετα σε ένα δίκτυο µεταγωγής πακέτων εξακολουθεί να δέχεται πακετα µε επιπλέον καθυστέρηση.

44 Προκειµένου να ανταλλάξουν δεδοµένα δυο σταθµοί, εκτός από την ύπαρξη διαδροµής µεταξύ τους, χρειάζεται να ακολουθήσουν επίσης συγκεκριµένες διαδικασίες. ü Πρωτόκολλο (communication protocol) Σύνολο κανόνων ü Οντότητα (entities) Προγράµµατα εφαρµογής χρηστών, mails ftps,dbs, οτιδήποτε γενικά ανταλλάσει πληροφορία. ü Σύστηµα Είναι ένα φυσικό αντικείµενο το οποίο περιέχει µια η περισσότερες οντότητες

45 Η διεργασία της επικοινωνίας µεταξύ οντοτήτων, που βρίσκονται σε διαφορετικά συστήµατα, είναι αρκετά περίπλοκη, για να υλοποιείται από ένα συµπαγές πρωτόκολλο. Χρησιµοποιείται ένα σύνολο πρωτοκόλλων, µε ιεραρχική ή στρωµατοποιηµένη δοµή. Ο ρόλος των διαφόρων τµηµάτων του λογισµικού και του υλικού στη διεργασία της επικοινωνίας καθορίζονται από την αρχιτεκτονική του δικτύου (network architecture)

46 Με σκοπό να γίνει πιο εύκολη η σχεδίαση και υλοποίηση ενός δικτύου χρησιµοποιούνται ανεξάρτητα δοµικά στοιχεία τα στρώµατα (layers). Σχήµα 1.15 Στρωµατοποιηµένη αρχιτεκτονική δικτύου

47 Οι σχεδιαστές εφόσον αποφασίσουν τον αριθµό των επιπέδων που θα συµπεριλάβουν σε ένα δίκτυο σχεδιάζουν και τη διεπαφή (interface) ανάµεσα σε γειτονικά επίπεδα. Η διεπαφή καθορίζει τις βασικές λειτουργίες που προσφέρει κάθε επίπεδο στο ανώτερό του, και τα µηνύµατα που ανταλλάσσονται µεταξύ γειτονικών επιπέδων. Σχήµα 1.16 Επίπεδα, πρωτόκολλα και διεπαφές κατά την επικοινωνία δύο υπολογιστών

48 Λόγω της σπουδαιότητας της αρχιτεκτονικής δικτύου, διάφοροι οργανισµοί και κατασκευαστές υπολογιστών έχουν ασχοληθεί µε την τυποποίηση και ανάπτυξη αρχιτεκτονικών. Από τις πιο σηµαντικές είναι: ü Αρχιτεκτονική Συστήµατος Δικτύου (System Network Architecture, SNA) της ΙΒΜ ü Η αρχιτεκτονική ΟSI (το µοντέλο αναφοράς OSI) του ΙSO ü H αρχιτεκτονική TCP/IP

49 Η τυποποίηση είναι αναγκαία για να εξασφαλίζεται η διαλειτουργικότητα µεταξύ κατασκευαστών διαφόρων κατασκευαστών και να προωθείται ο ανταγωνισµός. ü Το 1984 ο διεθνής οργανισµός τυποποίησης δηµοσίευσε ένα µοντέλο στρωµατοποιηµένης αρχιτεκτονικής δικτύου µε στόχο την τυποποίηση της επικοινωνίας. Το µοντέλο ονοµάστηκε (open Systems Interconnection reference model, OSI RM).

50 Από τότε που τα δίκτυα άρχιζαν να εµφανίζονται όλο και περισσότερες νέες τεχνολογίες από διαρκώς αυξανόµενο πλήθος κατασκευαστών. Η ανάγκη ύπαρξης ενός σηµείου αναφοράς ενός κοινού κώδικα επικοινωνίας οδήγησε στη δηµιουργία προτύπων. Βασικός σκοπός τους η διαλειτουργικότητα. Υπάρχουν δύο κατηγορίες προτύπων: Τα επίσηµα η δια νόµου(de jure) και τα τετελεσµένα (de facto)

51 Σχήµα 1.17 Το µοντέλο αναφοράς OSI είναι µια αρχιτεκτονική δικτύου 7 επιπέδων, που περιγράφει όλα τα θέµατα, που αφορούν την επικοινωνία µεταξύ των συσκευών ενός δικτύου

52 Επίπεδο Εφαρµογής (Application layer) ü Το υψηλότερο επίπεδο του µοντέλου OSI. ü Διαχειρίζεται όλες τις εφαρµογές που επικοινωνούν µέσω δικτύου. ü Εφαρµογές όπως το ηλεκτρονικό ταχυδροµείο ( ),η µεταφορά αρχείων (file transfer) η πρόσβαση σε βάσεις δεδοµένων.

53 Επίπεδο παρουσίασης (Presentation layer) ü Αποτελεί το µεταφραστή του δικτύου. ü Συµπίεση δεδοµένων για καλύτερη εκµετάλλευση των πόρων του δικτύου. ü Κρυπτογράφηση για λόγους ασφάλειας.

54 Επίπεδο συνόδου (Session layer) ü Επιτρέπει σε δύο εφαρµογές (σε 2 διαφορετικά pcs) να δηµιουργούν, να χρησιµοποιούν και να τερµατίζουν µια σύνοδο (session). ü Διαχειρίζεται την πρόσβαση σε ένα αποµακρυσµένο υπολογιστή. ü Παράδειγµα επιστολής (πρόλογο, κυρίως κείµενο, επίλογος υπογραφή µας) ü Παράδειγµα επικοινωνίας δυο συνοµιλητών.

55 Επίπεδο µεταφοράς (Transport layer) v Είναι το χαµηλότερο επίπεδο που παρέχει απ άκρη σε άκρη (end to end) επικοινωνία. Τα επίπεδα µεταφοράς των δυο σταθµών που επικοινωνούν θεωρούν ότι είναι (δίπλα δίπλα) αφήνοντας στα τρία τελευταία επίπεδα το έργο µετάδοσης µεταξύ των κόµβων. ü Τεµαχισµός µηνυµάτων σε πακέτα. ü Έλεγχος αρτιότητας πακέτων. ü Έλεγχος απώλειας ή διπλής εκποµπής. ü Segments Τµήµατα

56 Επίπεδο δικτύου (Network layer) v Ο ρόλος του επιπέδου δικτύου είναι η µετάδοση της πληροφορίας από τον σταθµό πηγής στο σταθµό προορισµού µέσω του δικτύου. ü Απόδοση διευθύνσεων στα πακέτα. ü Μετατροπή λογικών σε φυσικές διευθύνσεις. ü Φροντίζει να ακολουθήσουν τα πακέτα την καλύτερη διαδροµή µέσα στο δίκτυο (αποφυγή congestion). ü Packets

57 Επίπεδο σύνδεσης δεδοµένων (Data link layer) v Το επίπεδο σύνδεσης έχει σκοπό να κάνει αξιόπιστη τη φυσική γραµµή σύνδεσης µεταξύ δύο σταθµών. ü Από τα πακέτα του δικτύου φτιάχνει πλαίσια δεδοµένων (data frames) ü Ορίζει που αρχίζει και που τελειώνει κάθε πλαίσιο προσθέτοντας την κατάλληλη επικεφαλίδα (header) και ουρά (trailer). ü Επιδιορθώνει αλλοιωµένα δεδοµένα. ü Μεταβάλει κατά περίπτωση το ρυθµό αποστολής πλαισίων αναλόγως µε το ρυθµό που µπορεί να αντέξει ο παραλήπτης.

58 Φυσικό επίπεδο (Physical layer) Το χαµηλότερο επίπεδο του µοντέλου OSI. Είναι υπεύθυνο για τη µετάδοση bits µέσα από το τηλεπικοινωνιακό κανάλι.(δισύρµατη γραµµή, οµοαξονικό καλώδιο, οπτική ίνα, ασύρµατη ζεύξη) Καθορίζει ηλεκτρικά και µηχανικά χαρακτηριστικά. Τρόπος αναπαράστασης των bits 0 και 1. Το φυσικό επίπεδο δεν το απασχολεί εάν µεταδίδει bytes ή χαρακτήρες ASCII

59 Ανάλογα µε την έκταση, που καταλαµβάνουν, κατατάσσουµε τα δίκτυα σε: Ø LAN (Local Area networks) Ø MAN(Metropolitan Area Networks) Ø WAN( Wide Area Networks)

60 LANs ü Εκτείνονται σε περιορισµένη γεωγραφική περιοχή (π.χ κτήριο ή συγκροτήµατα κτηρίων σε έκταση µερικών µέτρων και σπάνια λίγων χιλιοµέτρων). ü Χαρακτηρίζονται από υψηλούς ρυθµούς µετάδοσης( mbps), (Megabits per second). ü Χαρακτηρίζονται από µικρό αριθµό σφαλµάτων. ü Χρησιµοποιούν ιδιωτικά µέσα µετάδοσης. Σχήµα 1.18 Παράδειγµα δικτύου LAN

61 ΜΑΝs : Μητροπολιτικά Δίκτυα -Metropolitan Area Networks ü Είναι τα δίκτυα µε πιο µεγάλη γεωγραφική κάλυψη (µέχρι 200km). ü Ο αριθµός των υπολογιστών µπορεί να είναι µέχρι ü Ρυθµός µετάδοσης δεδοµένων είναι µέχρι 100Mbps

62 ΜΑΝs Σχήµα 1.19 Παράδειγµα δικτύου MAN του Ε.Μ.Π

63 WΑΝs ü Τα δίκτυα ευρείας περιοχής καλύπτουν εκτεταµένη γεωγραφική περιοχή (πόλη ή πόλεις που βρίσκονται στο ίδιο ή σε διαφορετικά κράτη). ü Η σύνδεση πραγµατοποιείται µε επιλεγόµενες (dial-up) τηλεφωνικές γραµµές, µε αφιερωµένες ή αλλιώς µισθωµένες τηλεφωνικές γραµµές ή µε δορυφορικές ζεύξεις. ü Τα δίκτυα ευρείας περιοχής χαρακτηρίζονται από χαµηλές ταχύτητες και µεγαλύτερες καθυστερήσεις.

64 Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων Ο όρος «τοπολογία» ενός δικτύου καθορίζει ü Τον τρόπο που είναι συνδεδεµένοι οι σταθµοί που το απαρτίζουν (φυσική τοπολογία) ü Τη ροή της πληροφορίας από τον έναν σταθµό στον άλλον (λογική τοπολογία).

65 Τοπολογία διαύλου (bus topology) Φυσική Όλοι οι σταθµοί είναι συνδεδεµένοι µε το κεντρικό µέσο µεταφοράς, το δίαυλο, και η πληροφορία µεταφέρεται µέσω αυτού. Στα άκρα υπάρχουν ειδικές συσκευές να τερµατίζουν τα σήµατα. Σηµαντικό πρόβληµα είναι ότι µια πιθανή βλάβη σε οποιοδήποτε σηµείο στο δίαυλο οδηγεί σε µη διαθεσιµότητα όλου του δικτύου Λογική Η πληροφορία που αποστέλλεται από ένα σταθµό λαµβάνεται από όλους τους κόµβους του δικτύου, αλλά µόνο ο πραγµατικός παραλήπτης κρατάει την πληροφορία. Οι άλλοι απορρίπτουν τα πακέτα.

66 Τοπολογία διαύλου (bus topology) Σχήµα 1.20 Φυσική και λογική τοπολογία διαύλου

67 10Base2 (thin-net) Λεπτό και εύκαµπτο οµοαξονικό καλώδιο

68 Τοπολογία αστέρα (star topology) Αρχές Δικτύων Επικοινωνιών Φυσική Υπάρχει ένας κεντρικός κόµβος όπου συνδέονται όλοι οι σταθµοί. Switch ή Hub. Το switch έχει τη δυνατότητα ελέγχου των διευθύνσεων γεγονός που επηρεάζει τη λογική τοπολογία του δικτύου. Λογική Στην περίπτωση αυτή όταν αποστέλλεται ένα πακέτο από έναν σταθµό, παραλήπτης είναι µόνο αυτός που καθορίζεται από τη φυσική διεύθυνση (MAC address). Η φυσική τοπολογία που υλοποιεί τη λογική του αστέρα είναι µόνο το switch. Μια τοπολογία αστέρα που χρησιµοποιεί Hub έχει τη λογική του διαύλου.

69 Τοπολογία αστέρα (star topology) Σχήµα 1.21 Φυσική τοπολογία αστέρα λογική τοπολογία διαύλου

70 Τοπολογία αστέρα (star topology) Σχήµα 1.22 Φυσική και λογική τοπολογία αστέρα

71 Τοπολογία δακτυλίου (Token Ring) Φυσική Όταν άρχισαν να χρησιµοποιούνται τα τοπικά δίκτυα η πιο συνήθης τοπολογία ήταν αυτή του δακτυλίου. Εδώ οι σταθµοί εργασίας είναι συνδεδεµένοι κυκλικά, δηλαδή ο κάθε σταθµός συνδέεται µε τον επόµενο. Η ταχύτητα µετάδοσης είναι µεταξύ 4 και 16 Mbps Λογική Υπάρχει µια «σκυτάλη» (token) η οποία διατρέχει το δίκτυο εφόσον δεν είναι κατειληµµένο. Όταν κάποιος σταθµός επιθυµεί να στείλει κάποια πληροφορία, δεσµεύει τη σκυτάλη και αποστέλλει την πληροφορία. Όταν ο παραλήπτης ενηµερώσει για την παραλαβή ή όχι της πληροφορίας, ο αποστολέας αποδεσµεύει τη σκυτάλη.

72 Τοπολογία Δακτυλίου (Token ring) Σχήµα 1.23 Τοπολογία Token Ring

73 _inst/nm_inst/nm-doc/connteth.htm#wp