Δίκτυα Υπολογιστών Firewalls. Χάρης Μανιφάβας

Transcript

1 Δίκτυα Υπολογιστών Firewalls Χάρης Μανιφάβας 1

2 Επικοινωνία Βασίζεται στη μεταβίβαση μηνυμάτων (λόγω απουσίας διαμοιραζόμενης μνήμης) Απαιτείται συμφωνία φόρμας μηνυμάτων Πρότυπο Στόχος τυποποίησης = Συνεργασία μεταξύ κόμβων από διαφορετικούς κατασκευαστές Μοντέλο Αναφοράς για τη Διασύνδεση Ανοικτών Συστημάτων (International Standardization Organization Open System Interconnection - ISO OSI) ήμοντέλοosi 2

3 Μοντέλο Αναφοράς OSI Γενικό Μοντέλο Δικτύωσης Open Systems Interconnection (OSI) 1977 International Organization for Standardization (ISO) Προτάθηκε ως γενικό μοντέλο των δικτύων Περιορισμένη επιτυχία στην αγορά Η ορολογία του χρησιμοποιείται παντού Κάθε επίπεδο προσθέτει επικεφαλίδα Μόνο το φυσικό επίπεδο επικοινωνεί μέσω δικτύου 3

4 Μοντέλο Αναφοράς OSI 4

5 Μοντέλο Αναφοράς OSI Application Application Presentation Presentation Αποστολέας Session Transport Network Data link Δίκτυο Network Data link Session Transport Network Data link Παραλήπτης Physical Physical Physical 5

6 Μοντέλο Αναφοράς OSI Τυπικό πακέτο μηνύματος με όλες τις επικεφαλίδες 6

7 Μοντέλο Αναφοράς OSI Τα κατώτερα στρώματα (συνόδου έως φυσικό) ασχολούνται με την αξιόπιστη και αποδοτική μεταφορά των bits Τα δύο ανώτερα στρώματα ασχολούνται με την έννοια των bits 7

8 Μοντέλο Αναφοράς OSI Επίπεδο Εφαρμογής (Application Layer) Συλλογή από πρωτόκολλα για συνήθεις δραστηριότητες όπως ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων και σύνδεσης απομακρυσμένων τερματικών σε υπολογιστές X.400 , X.500 directory server Επίπεδο Παρουσίασης (Presentation Layer) Ασχολείται με το νόημα των bits έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα επικοινωνίας υπολογιστών με διαφορετικές εσωτερικές αναπαραστάσεις των δεδομένων Επίπεδο Συνόδου (Session Layer) Συγχρονίζει 8

9 Μοντέλο Αναφοράς OSI Επίπεδο Μεταφοράς (Transport Layer) Ελέγχει για τη σωστή σειρά των πακέτων που μεταδίδονται Γνωστά πρωτόκολλα TCP και UDP Επίπεδο Δικτύου (Network Layer) Υπεύθυνο για τη δρομολόγηση (routing) δηλ. για την αναζήτηση της βέλτιστης διαδρομής Πρωτόκολλα δικτύου: Χ.25 το οποίο αποτελεί πρωτόκολλο με σύνδεση, IP πρωτόκολλο χωρίς σύνδεση 9

10 Μοντέλο Αναφοράς OSI Επίπεδο Σύνδεσης (data-link layer) Ομαδοποιεί τα bit σε πλαίσια (frames) και ελέγχει εάν κάθε πλαίσιο έχει ληφθεί σωστά Φυσικό Επίπεδο (physical layer) Μετάδοση των bits 0 & 1 10

11 Μοντέλο Αναφοράς OSI Προβλήματα Καθυστέρηση λόγω επεξεργασίας των μηνυμάτων σε πολλά επίπεδα Σταδίκτυαευρείαςπεριοχής, δεδομένου το χαμηλού μεγέθους μετάδοσης, η καθυστέρηση δεν είναι τόσο εμφανής Στα τοπικά δίκτυα, όμως, η καθυστέρηση είναι εμφανής και για το λόγο αυτό τα κατανεμημένα συστήματα τοπικών δικτύων χρησιμοποιούν μόνο ένα μέρος της στοίβας των πρωτοκόλλων 11

12 Μοντέλο Αναφοράς TCP/IP Προτάθηκε ως περιγραφή του διαδικτύου Επίπεδο διαδικτύου: IP και πρωτόκολλα δρομολόγησης Επίπεδο μεταφοράς: TCP ή UDP Επίπεδο εφαρμογής: FTP, SMTP, HTTP, NNTP, TELNET Τα κατώτερα επίπεδα εξαρτώνται από το συγκεκριμένο δίκτυο 12

13 Internet πρωτόκολλα 13

14 Μοντέλο Πελάτη-Εξυπηρετητή Βασική ιδέα: να δομηθεί το λειτουργικό σύστημα ως συνεργαζόμενες διεργασίες, τους εξυπηρετητές που προσφέρουν τις υπηρεσίες τους και τους πελάτες που είναι οι χρήστες των υπηρεσιών Το μοντέλο βασίζεται, συνήθως, σε ένα απλό πρωτόκολλο αίτησης/απάντησης (request/reply) Ο πελάτης στέλνει μήνυμα αίτησης ζητώντας από τον εξυπηρετητή κάποια υπηρεσία. Ο εξυπηρετητής εκτελεί τη διαδικασία και επιστρέφει τα δεδομένα που ζητήθηκαν ή ένα μήνυμα λάθους 14

15 client-server computing 15

16 Μοντέλο Πελάτη-Εξυπηρετητή Τύπος Από Προς Περιγραφή Αίτηση Π Ε Ο πελάτης ζητά υπηρεσίες Απάντηση Ε Π Ο εξυπηρετητής απαντά στον πελάτη Επιβεβαίωση Ε/Π Π/Ε Το προηγούμενο πακέτο έχει φτάσει Έλεγχος ύπαρξης Π Ε Έλεγχος αν ο εξυπηρετητής έχει καταρρεύσει Επιβεβαίωση ύπαρξης Ε Π Ο εξυπηρετητής λειτουργεί κανονικά Επανάληψη προσπάθειας Ε Π Ο εξυπηρετητής δεν έχει χώρο Άγνωστη διεύθυνση Ε Π Δεν υπάρχει διεργασία που να χρησιμοποιεί αυτή τη διεύθυνση 16

17 client-server computing Πλεονεκτήματα Η διαχείριση της διασύνδεσης των χρηστών και άλλες επεξεργασίες είναι αποφορτισμένα από τον «οικοδεσπότη» Ο server ακόμη προσφέρει συγκεντρωμένο έλεγχο των κοινών πόρων Επειδή ο client επικοινωνεί με τον server μέσω ενός καθορισμένου συστήματος διασύνδεσης, δεν χρειάζεται να γνωρίζει που ανήκει ο server ή πως ενεργεί Ο σταθμός εργασίας τρέχει την εφαρμογή και εμφανίζει τις πληροφορίες στον χρήστη. Μόνο όταν ο client προσπελάζει πληροφορίες, τότε εγκαθίσταται επικοινωνία με τον server. Ο φόρτος εργασίας μειώνεται δραματικά στον υπολογιστή-«οικοδεσπότη» όσο αυξάνεται η ισχύς κάθε σταθμού εργασίας 17

18 client-server computing Οι servers μπορούν να διαιρεθούν σε Server Εφαρμογών (Application servers) Server Πληροφοριών (Data servers) Server Υπολογισμών (Compute servers) Server Βάσεων Δεδομένων (Database servers) Server Πόρων ή Επικοινωνιών (Resource or Communications servers) Οι servers που συνδυάζουν τις λειτουργίες του server βάσεων δεδομένων και του server εφαρμογών είναι επίσης γνωστοί ως server συναλλαγών (transaction servers) 18

19 client-server computing 19