Εφαρμογές Πληροφορικής

Transcript

1 Εφαρμογές Πληροφορικής Κεφάλαιο 12 Επικοινωνίες Δίκτυα Διαδίκτυο και ιστοσελίδες ΜΕΡΟΣ Α 1. Επικοινωνίες Αναλογικό Σήμα (analog signal) Eίναι ένα σήμα το οποίο μεταβάλλεται συνεχώς μέσα στο χρόνο. Π.χ. φωνή, μουσική κ.λπ. Ψηφιακό Σήμα (digital signal) είναι ένα σήμα το οποίο παίρνει διακριτές τιμές μέσα στο χρόνο. Π.χ. σήμα στον Η/Υ που λαμβάνει δύο διακριτές τιμές (0 και 1, που αντιστοιχούν π.χ. στα 0 και 5 Volt αντίστοιχα) κ.λπ Ενσύρματα μέσα Ζεύγη συνεστραμμένων καλωδίων (twisted pair wires) Α. Τρόποι μετάδοσης Τα καλώδια UTP είναι αυτά που χρησιμοποιούνται σήμερα στη σύνδεση ενός υπολογιστή σε δίκτυο ή στο router του σπιτιού μας αν τον συνδέσουμε ενσύρματα. 1

2 Καλώδια οπτικών ινών (fiber optics cables) 2. Aσύρματα μέσα Μπορούν να μεταφέρουν τεράστιο όγκο πληροφορίας και δεδομένων. Στηρίζονται στη μετάδοση φωτός Laser. Επίγειοι σταθμοί (microwave towers) Στηρίζονται στην επικοινωνία μέσω μικροκυμάτων μεταξύ κερταιών που έχουν οπτική επαφή μεταξύ τους. Δορυφορικοί σταθμοί (satellites) Για να επικοινωνήσουν δύο σημεία που δεν έχουν μεταξύ του οπτική επαφή ή είναι πολύ απομακρυσμένα η επικοινωνία γίνεται με τη βοήθεια τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων. 3. Κατεύθυνση μετάδοσης σημάτων ΜΟΝΟΔΡΟΜΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΜΟΝΟ ΠΡΟΣ ΜΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ (ΤΗΛΕΟΡΑΣΗ, ΡΑΔΙΟΦΩΝΟ) ΕΚ ΠΕΡΙΤΡΟΠΗΣ ΑΜΦΙΔΡΟΜΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΔΥΟ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ ΟΧΙ ΟΜΩΣ ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ (TO CB) ΑΜΦΙΔΡΟΜΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΔΥΟ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ 4. Μετάδοση ψηφιακών σημάτων ΣΕΙΡΙΑΚΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΟΛΑ ΤΑ ΒΙΤ ΜΕΤΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΕΝΑ ΚΑΛΩΔΙΟ ΤΟ ΕΝΑ ΜΕΤΑ ΤΟ ΑΛΛΟ (ΑΡΓΟΣ ΤΡΟΠΟΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ) ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΜΙΑ ΟΜΑΔΑ ΒΙΤ ΣΥΝΗΘΩΣ 8 (1 BYTE) ΜΕΤΑΔΙΔΕΤΑΙ ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΜΕΣΑ ΑΠO ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟ ΑΡΙΘΜΟ ΚΑΛΩΔΙΩΝ (ΓΡΗΓΟΡΟΣ ΤΡΟΠΟΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΑΠΑΙΤΗΤΙΚΟΣ ΣΕ ΜΕΓΑΛΟ ΑΡΙΘΜΟ ΚΑΛΩΔΙΩΝ) 2

3 2. Δίκτυα Α. Δίκτυο είναι μια ομάδα υπολογιστών συνδεδεμένων μεταξύ τους -ενσύρματα ή ασύρματα- που επιτρέπει σε πολλούς ανθρώπους να ανταλλάσσουν πληροφορίες και να μοιράζονται ταυτόχρονα εξοπλισμό. Β. Οι υπολογιστές -ενός δικτύου- για να επικοινωνήσουν μεταξύ τους θα πρέπει να διαθέτουν μία κοινή γλώσσα (πρωτόκολλο) και το αντίστοιχο υλικό που θα τους επιτρέψει τη σύνδεση στο δίκτυο (π.χ. κάρτα δικτύου). Τα οφέλη Πρόσβαση σε κοινά περιφερειακά (π.χ. Εκτυπωτές). Πρόσβαση σε δικτυακό λογισμικό και άλλους υπολογιστές. Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων κ.λπ. Πρόσβαση σε βάσεις πληροφοριών, ιστοσελίδες. Δυνατότητα παροχής υπηρεσιών όπως τηλεδιάσκεψη, online συναλλαγές, απομακρυσμένη πρόσβαση, τηλεφωνία (παραδοσιακή και VoIP). Εφεδρικές συσκευές. Ταχύτητα (κοινόχρηστα αρχεία, μεταφορά αρχείων). Κόστος (μία άδεια για μία δικτυακή εφαρμογή μπορεί να είναι φθηνότερη από τις άδειες που θα απαιτούνταν για την εγκατάσταση της εφαρμογής σε κάθε υπολογιστή ξεχωριστά). Διαχείριση (είναι κεντρική). Ασφάλεια (ειδικά permissions-δικαιώματα σε χρήστες και πόρους, χρήση συνθηματικών). Είδη δικτύων (ως προς τη γεωγραφική κατανομή των κόμβων) 3

4 Τοπικό Δίκτυο (LAN - Local Area Network) Συνδέει υπολογιστές σε ένα περιορισμένο χώρο, όπως μία αίθουσα, ένα κτήριο. Μητροπολιτικό Δίκτυο (ΜΑΝ - Metropolitan Area Network) Συνδέει υπολογιστές που βρίσκονται μέσα σε μια ευρεία περιοχή όπως μία πόλη, ένα νομό. Δίκτυο Ευρείας Περιοχής (WAN - Wide Area Network) Συνδέει υπολογιστές μέσα σε ένα μεγάλο γεωγραφικό χώρο (κράτος, ήπειρος, πλανήτης). Είδη δικτύων (ως προς την ιεραρχία των κόμβων): Ομότιμα δίκτυα Ένα δίκτυο όπου ο κάθε υπολογιστής, έχει ισότιμα δικαιώματα χρήσης των πόρων με τους άλλους ονομάζεται ομότιμο (pear to pear network). Χαρακτηριστικά ομότιμων δικτύων: Δημιουργεί δυσκολία στην ανεύρεση και συντήρηση της πληροφορίας που βρίσκεται διαμοιρασμένη στους υπολογιστές του δικτύου. Απαιτεί τη συνεχή λειτουργία όλων των υπολογιστών του δικτύου, ώστε να παρέχεται η δυνατότητα πλήρους πρόσβασης σε όλους τους πόρους. Προσφέρει χαμηλή ασφάλεια, που οφείλεται στην απουσία κεντρικού σημείου ελέγχου και στη διασπορά της πληροφορίας. Έχει μικρό σχετικά κόστος κατασκευής, μια και δεν απαιτεί στις περισσότερες περιπτώσεις ειδικό πρόσθετο λογισμικό και υλικό. Το σύστημα έχει καλή απόδοση μόνο σε μικρό πλήθος υπολογιστών. Δίκτυα βασισμένα σε εξυπηρετητή Ένας υπολογιστής έχει τον κεντρικό ρόλο στον έλεγχο του δικτύου, παρέχοντας βασικές υπηρεσίες στα μέλη του. Ο υπολογιστής αυτός ονομάζεται εξυπηρετητής (server). Ο εξυπηρετητής ελέγχει την όλη λειτουργία του δικτύου και επιτρέπει, για λόγους ασφάλειας του συστήματος, την πρόσβαση μόνο σε «εξουσιοδοτημένους χρήστες», παραχωρώντας τους πόρους ανάλογα με το βαθμό δικαιωμάτων που έχουν. Η εκχώρηση δικαιωμάτων προς τους χρήστες και η διαχείριση του δικτύου γίνεται από έναν ειδικό χρήστη που ονομάζεται Administrator ή Supervisor. Τον ρόλο αυτόν τον έχει ένα πρόσωπο ή μια ομάδα του φορέα στον οποίο ανήκει το δίκτυο. Συνήθως ο εξυπηρετητής είναι εφοδιασμένος με ειδικά προγράμματα για τη διαχείριση του δικτύου (Network Management Systems), τον έλεγχό του, την εξαγωγή στατιστικών στοιχείων, την καταγραφή γεγονότων κ.ά. 4

5 Τα δίκτυα αυτού του τύπου στηρίζονται στη σχέση πελάτη - εξυπηρετητή (client - server), με τον εξυπηρετητή να παρέχει στοιχεία, να ελέγχει και να κατανέμει τους πόρους, ανάλογα με το αίτημα του κάθε πελάτη. Τα δίκτυα βασισμένα σε εξυπηρετητή πλεονεκτούν των ομότιμων δικτύων, ως προς: Τη δυνατότητα χρήσης κοινών αρχείων (συγκεντρωμένων στον εξυπηρετητή). Τη δυνατότητα ελέγχου της πρόσβασης των χρηστών στο δίκτυο την αυξημένη ασφάλεια της πληροφορίας και καλύτερο έλεγχο του δικτύου συνολικά. Τη δυνατότητα εφαρμογής του σε μεγάλο πλήθος υπολογιστών. και μειονεκτούν: Στο κόστος. Στην πολυπλοκότητα εγκατάστασης και συντήρησης. Στην κατάρρευση του δικτύου, όταν παρουσιαστεί πρόβλημα στον εξυπηρετητή. Υλικό Σύνδεσης Δικτύου ΚΑΡΤΕΣ ΔΙΚΤΥΟΥ (NETWORK INTERFACE CARDS) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΕΣ ΓΡΑΜΜΩΝ (HUB Ή SWITCH) Κάθε Υπολογιστής συνδέεται στο Switch μέσω της κάρτας δικτύου του και ειδικής καλωδίωσης (δομημένη καλωδίωση) ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΙΚΤΥΩΣΗΣ ETHERNET IEEE ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ (TCP/IP) 5

6 6