Δίκτυα και Διαδίκτυο

Transcript

1 Μανώλης Κοσμίδης Dipl. Electrical & Computer Engineering, MEng E-commerce & Computer Systems, MEdu Management and Leadership Δίκτυα και Διαδίκτυο Βασικές έννοιες δικτύων 1

2 Τι είναι δίκτυο Ένα δίκτυο υπολογιστών αποτελείται από δύο ή περισσότερους υπολογιστές, οι οποίοι είναι «συνδεδεμένοι» μεταξύ τους, παρέχοντας τη δυνατότητα επικοινωνίας ανάμεσα τους. Οι υπολογιστές αυτοί για να επικοινωνήσουν μεταξύ τους θα πρέπει να διαθέτουν μία κοινή γλώσσα (πρωτόκολλο) και μία κοινή διεπαφή (interface) Βασικές έννοιες δικτύων σελ 2

3 Τι προσφέρει το δίκτυο; Πρόσβαση σε κοινά περιφερειακά (π.χ. Εκτυπωτές) Πρόσβαση σε λογισμικό/εφαρμογές/υπολογιστές Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων και γενικότερα πληροφορίας Πρόσβαση σε βάσεις πληροφοριών, ιστοσελίδες Δυνατότητα παροχής υπηρεσιών όπως τηλεδιάσκεψη, online συναλλαγές, απομακρυσμένη πρόσβαση, τηλεφωνία (παραδοσιακή και VoIP) Εφεδρικές συσκευές και καταμερισμός εργασίας Βασικές έννοιες δικτύων σελ 3

4 Τι προσφέρει το δίκτυο; 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) Βασικές έννοιες δικτύων σελ 4

5 Η αρχή του δικτύου Σύνδεση υπολογιστών Κάρτα δικτύου Μέσο διασύνδεσης Καλώδιο οπτική ίνα ραδιοκύματα (ασύρματη) Βασικές έννοιες δικτύων 5

6 Η αρχή του δικτύου Σύνδεση υπολογιστών Κάρτα δικτύου Μέσο διασύνδεσης Καλώδιο οπτική ίνα ραδιοκύματα (ασύρματη) Βασικές έννοιες δικτύων 6

7 Τύποι δικτύωσης Τύποι τοπικής δικτύωσης (LAN) Peer to Peer (δημιουργία WORKGROUP) Ο κάθε υπολογιστής είναι αυτοτελής μονάδα που συνδέεται με τις υπόλοιπες Το σύνολο των υπολογιστών συνιστούν μια ομάδα εργασίας workgroup Βασικές έννοιες δικτύων 7

8 Εφαρμογή Δημιουργία χρήστη στα windows XP Ανάθεση προεπιλεγμένου ρόλου (administrator, power user, user, guest) Δημιουργία κοινόχρηστου φακέλου Πρόσβαση στη περιοχή δικτύου Διαχείριση σύνδεσης δικτύου Διαχείριση δικαιωμάτων κοινόχρηστου φακέλου Βασικές έννοιες δικτύων 8

9 Τύποι δικτύωσης Τύποι τοπικής δικτύωσης (LAN) Domain (με χρήση κεντρικού υπολογιστή) Όλοι οι υπολογιστές συνδέονται σε ένα κεντρικό εξυπηρετητή (Server) Κεντρική διαχείριση δικτύου από τον server Βασικές έννοιες δικτύων 9

10 Κατηγορίες πληροφορίας πληροφορία πλεονεκτήματα μειονεκτήματα αναλογική ψηφιακή Λιγότερη επεξεργασία Μεγαλύτερη αξιοπιστία υπηρεσίες Ευαίσθητη σε σφάλματα Μεγαλύτερη επεξεργασία (δειγματοληψία -κβάντισηκωδικοποίηση) Βασικές έννοιες δικτύων

11 Ταχύτητα - Χωρητικότητα Ταχύτητα σύνδεσης bits per second (bps) υποδηλώνει την ταχύτητα με την οποία στέλνονται και λαμβάνονται χαρακτήρες (bits) Χωρητικότητα (bandwidth) υποδηλώνει τη μέγιστη ταχύτητα που επιτρέπει ένας τύπος διασύνδεσης (διάμετρος σωλήνα) Βασικές έννοιες δικτύων 11

12 Ταχύτητα - Χωρητικότητα Μονάδα μέτρησης bits per second (bps) kbps: 1000 bps Mbps: bps Προσοχή: 1KB = 1024 Bytes = (1024*8) bits = 8192 bits 64kbps = 64000bps = (64000/8) Bytes/s= 8000 Bytes/s = = (8000/1024)KB/s = 7,8 KB/sec Βασικές έννοιες δικτύων 12

13 Μεταφορά δεδομένων Οι πληροφορίες μεταξύ των υπολογιστών μεταφέρονται σε «πακέτα» (packets) Έστω ένα αρχείο 6000 Bytes. O υπολογιστής Α στέλνει στον Β το αρχείο σε 4 πακέτα (π.χ. των 1500 Bytes). Ο Β παραλαμβάνει το πακέτο διαμέσου μίας διαθέσιμης, ανοικτής πόρτας επικοινωνίας (open port) Βασικές έννοιες δικτύων 13

14 Πακέτα (Packets) Στην πραγματικότητα, η πληροφορία που μεταδίδεται είναι <1500 Bytes, αφού το κάθε πακέτο φέρει header που περιέχει επιπρόσθετες πληροφορίες σχετικές με τη μεταφορά του πακέτου Βασικές έννοιες δικτύων 14

15 Πακέτα (Packets) O header περιέχει συνήθως πληροφορίες σχετικά με τον αποστολέα (Source IP), τον παραλήπτη (Destination IP), το ακριβές μέγεθος (για εξακρίβωση λαθών) κ.α. Έτσι, ένα πακέτο δεν χάνει το δρόμο του στο δίκτυο και φτάνει και στη σωστή του μορφή Η ακριβής μορφή του header εξαρτάται από το πρωτόκολλο επικοινωνίας (γλώσσα επικοινωνίας) Βασικές έννοιες δικτύων 15

16 Πρωτόκολλα δικτύων Μοντέλο OSI Βασικές έννοιες δικτύων 16

17 Πρωτόκολλα Τα πρωτόκολλα είναι ένα σύνολο κανόνων οι οποίοι καθορίζουν την επικοινωνία ανάμεσα στους υπολογιστές. Αυτοί οι κανόνες περιλαμβάνουν θέματα όπως: μέθοδος πρόσβασης, φυσικής τοπολογίας, τύπο καλωδίωσης, ρυθμός μετάδοσης δεδομένων Βασικές έννοιες δικτύων σελ 17

18 Μοντέλο OSI Εφαρμογής Εφαρμογής Παρουσίασης Παρουσίασης Συνόδου Συνόδου Μεταφοράς Μεταφοράς Δικτύου δικτύου Δικτύου Συνδέσμου συνδέσμου Συνδέσμου Φυσικό Υπολογιστής Α φυσικό router Φυσικό Υπολογιστής Β Βασικές έννοιες δικτύων σελ 18

19 Πρωτόκολλα επικοινωνίας IPX / SPX / NetBIOS Πρωτόκολλα επικοινωνίας των MS Windows TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) Το βασικότερο και πλέον καθιερωμένο πρωτόκολλο. Χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση διαφόρων τύπων υπολογιστών σε ένα δίκτυο. Είναι το πρωτόκολλο διασύνδεσης των υπολογιστών στο internet Βασικές έννοιες δικτύων 19

20 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Βασικές έννοιες δικτύων σελ 20

21 ETHERNET Τυχαία πρόσβαση στο μέσο μετάδοσης Διαμάχη για το χρόνο κατάληψης του μέσου Βασικές έννοιες δικτύων σελ 21

22 TWISTED PAIR ETHERNET ME RJ-45 CONNECTORS Βασικές έννοιες δικτύων σελ 22

23 TWISTED PAIR ETHERNET ME ΧΡΗΣΗ HUB Βασικές έννοιες δικτύων σελ 23

24 TCP/IP Ο κάθε υπολογιστής φέρει μία διεύθυνση, IP address, μορφής a.b.c.d Επιτρεπτές τιμές για κάθε γράμμα είναι από 0 έως 255 ένα παράδειγμα IP address: Βασικές έννοιες δικτύων 24

25 TCP/IP Ο κάθε υπολογιστής ανήκει σε ένα συγκεκριμένο υπο-δίκτυο (subnet) μορφής v.x.y.z Επιτρεπτές τιμές για κάθε γράμμα είναι από 0 έως 255 π.χ ή κτλ Πολλά subnets μπορεί να συνδέονται και να αποτελούν ένα μεγάλο δίκτυο (πχ. το Internet!) Βασικές έννοιες δικτύων 25

26 TCP/IP Ο συνδυασμός του IP address και του subnet είναι μοναδικός για κάθε υπολογιστή σε ένα μεγάλο δίκτυο! (ταυτότητα υπολογιστή) π.χ. [Υπολογιστής Α] IP: subnet [Υπολογιστής B] IP: subnet Βασικές έννοιες δικτύων 26

27 Packet switching Σε ένα δίκτυο οι πληροφορίες κυκλοφορούν σε πακέτα και «χτυπάνε πόρτες» (ports) Κάθε πακέτο πληροφορίας φέρει στον header τις IP addresses του παραλήπτη και του αποστολέα Βασικές έννοιες δικτύων 27

28 Packet switching Κάθε υπολογιστής διαβάζει τα πακέτα που προορίζονται μόνο για αυτόν κι εφόσον η σωστή port είναι ανοικτή Τα υπόλοιπα πακέτα ταξιδεύουν στο δίκτυο μέχρι να βρουν τον παραλήπτη τους Βασικές έννοιες δικτύων 28

29 Packet switching Εάν βρεθεί ο παραλήπτης και έχει την πόρτα του ανοικτή, τότε αποστέλλεται πίσω ένα πακέτο επιβεβαίωσης (ACK) Εάν δεν βρεθεί παραλήπτης, δεν υπάρχει καμία απάντηση (επιβεβαίωση) και το πακέτο «χάνεται» (dropped packet) Εδώ στηρίζεται και η αρχή λειτουργίας των «τειχών προστασίας» (firewalls) από εξωτερικούς εισβολείς Βασικές έννοιες δικτύων 29

30 Εφαρμογή Χρήση των εντολών Ping, ipconfig, net view, tracert, pathping Από γραμμή εντολών Έναρξη/Όλα τα προγράμματα/βοηθήματα/γραμμή εντολών Χρήση προγραμμάτων packet sniffing. Πχ. Wireshark. Βασικές έννοιες δικτύων 30

31 Εφαρμογή Ping loopback address (κάρτα δικτύου) Ping Ipconfig /all Ipconfig /? Τι παρατηρούμε με τη χρήση των παραμέτρων /release, /renew, /flushdns, /registerdns, /displaydns, Προσπαθούμε να καταγράψουμε τα παρακάτω στοιχεία για τον υπολογιστή μας. Διεύθυνση ΙP, Description, DHCP, Subnet mask, Default gateaway, DNS Servers Βασικές έννοιες δικτύων 31