Περί δικτύων. Δρ. Ματθαίος Πατρινόπουλος

Transcript

1 Περί δικτύων Δρ. Ματθαίος Πατρινόπουλος

2

3 Η δομή και εφαρμογές του διαδικτύου

4 Μοίρασμα πόρων Παροχή πρόσβασης σε Εξοικονόμηση χρημάτων Αμεσότητα επικοινωνίας Αυξημένη αξιοπιστία Εξυπηρέτηση επικοινωνιακών αναγκών Διαφύλαξη ιδιωτικότητας πνευματική ιδιοκτησία Ψευδαίσθηση αλληλεπίδρασης Τι είναι τα δίκτυα ; Τι πλεονεκτήματα έχουμε και τι προβλήματα προκύπτουν; Πώς επικοινωνούν οι υπολογιστές; Είδη δικτύων (σε σχέση με τα μέσα μετάδοσης) Σε σχέση μετη γεωγραφική κατανομή Τοπικά Μητροπολιτικά Ευρείας περιοχής Ενδοεταιρικά (Intranet) Internet

5 Δίκτυα υπολογιστών & Internet Η διασύνδεση πολλών Η/Υ αποτελεί ένα Δίκτυο Η/Υ Η διασύνδεση δικτύων ονομάστηκε διαδίκτυο Ένα ή & περισσότερα από τα επιμέρους δίκτυα ενός διαδικτύου αναλαμβάνει τη διασύνδεση των δικτύων ονομάζεται ραχοκοκκαλιά (backbone)

6 Η εξέλιξη του διαδικτύου...

7 1957 Tα πρώτα βήματα

8 Tα πρώτα βήματα Μεταφορά δεδομένων μέσω πολλαπλών κόμβων και συνδέσμων δικτύων.

9 Tα πρώτα βήματα Μεταφορά δεδομένων μέσω πολλαπλών κόμβων και συνδέσμων δικτύων.

10 Tα πρώτα βήματα Μεταφορά δεδομένων μέσω πολλαπλών κόμβων και συνδέσμων δικτύων.

11 Tα πρώτα βήματα Μεταφορά δεδομένων μέσω πολλαπλών κόμβων και συνδέσμων δικτύων.

12 Tα πρώτα βήματα Μεταφορά δεδομένων μέσω πολλαπλών κόμβων και συνδέσμων δικτύων Σχεδιασμός ος Κόμβος 1975 Επιχειρησιακή λειτουργία Ε-mail: το 1971, ο Ray Tomlinson του BBN έστειλε το πρώτο e- mail στο δίκτυο. Το 1973 τα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου αποτελούσαν το 75% της κίνησης στο ARPANET. Μέσα σε αυτό αναπτύσσονται τα πρωτόκολλα ΤCP και ΙP Μεταφορά αρχείων: το πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων (FTP) καθορίστηκε και εφαρμόστηκε από το 1973, επιτρέποντας τη μεταφορά αρχείων στο ARPANET. Μεταφορά φωνής από το Από το (15/10/2016)

13 Tα πρώτα βήματα Μεταφορά δεδομένων μέσω πολλαπλών κόμβων και συνδέσμων δικτύων Σχεδιασμός ος Κόμβος 1975 Επιχειρησιακή λειτουργία

14 Tα πρώτα βήματα Μεταφορά δεδομένων μέσω πολλαπλών κόμβων και συνδέσμων δικτύων Σχεδιασμός ος Κόμβος 1975 Επιχειρησιακή λειτουργία Ε-mail: το 1971, ο Ray Tomlinson του BBN έστειλε το πρώτο e- mail στο δίκτυο. Το 1973 τα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου αποτελούσαν το 75% της κίνησης στο ARPANET. Μέσα σε αυτό αναπτύσσονται τα πρωτόκολλα ΤCP και ΙP Μεταφορά αρχείων: το πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων (FTP) καθορίστηκε και εφαρμόστηκε από το 1973, επιτρέποντας τη μεταφορά αρχείων στο ARPANET. Μεταφορά φωνής από το Από το (15/10/2016)

15 1990 Cern Tim Berners-Lee Ένα παγκόσμιο συνδεδεμένο σύστημα πληροφοριών «Διαχείριση Πληροφοριών: Μια πρόταση»

16 1990 Cern 1990 Cern Ser Tim Tim Berners- Lee Lee Ένα παγκόσμιο συνδεδεμένο σύστημα πληροφοριών «Διαχείριση Πληροφοριών: Μια πρόταση» H απάντηση του προϊσταμένου του για το WEB: ασαφές, αλλά συναρπαστικό

17 World Wide Web (WWW) Συνδυασμός της τεχνικής των δικτύων υπολογιστών με το υπερκείμενο (hypertext) Δημιουργία ενός δυναμικού και ευκολόχρηστου σύστηματος πληροφοριών. Ολες οι ιστο-σελίδες του Διαδικτύου (internet) αποτελούν τον Παγκόσμιο Ιστό.

18

19 Το πρότυπο αναφοράς TCP/IP Το πρότυπο αναφοράς αυτό αποτελείται από δυο πρωτόκολλα επικοινωνίας το πρωτόκολλο ελέγχου µεταφοράς (TCP - Βασικές έννοιες Δικτύων Transmission Control Protocol) και το πρωτόκολλο Διαδικτύου (IP- Internet Protocol). Σε κάθε κόµβο του Διαδικτύου έχει αντιστοιχισθεί µια διαφορετική διεύθυνση (διεύθυνση ΙP), η οποία έχει τη μορφή Χ.Υ.Ζ.W, όπου κάθε γράµµα αντιστοιχεί σε έναν ακέραιο από 0 έως 255.

20 Η διεύθυνση IP προσδιορίζει για κάθε συσκευή: το δίκτυο (Network ID) στο οποίο βρίσκεται και την ίδια την συσκευή - Η/Υ στο δίκτυο (Host ID) IP Address Τι είναι 32-bit δυαδικός αριθμός (address) (ΙPv4) Διαιρείται σε 4 οκτάδες (8-bit) Μετατρέπεται σε έναν αριθμό με τελείες Το εύρος κάθε οκτάδας είναι: [0-255]

21 DNS, Domain Name System Πληκτρολογήστε τη διεύθυνση: Tο DNS επιτρέπει την αντιστοίχιση µιας ΙΡ διεύθυνσης µε ένα συμβολικό όνομα. Παραδείγματα: ή ip6.nl (IPv4) ή 2001:0ba0:01e0:d001:0000:0000:d0f0:0010 (IPv6)

22 DDOS attach σε DNS servers Με Webcam και DVR, η νεότερη κατάλυση του Διαδικτύου Distributed Denial of Service (DDoS) Παράδειγμα

23 IPv6 VS IPv4 Eύρος των διευθύνσεων με το ΙΡv (4, ) IPv6 σε (3*10 32 ) Μια διεύθυνση σε IPv6: 2001:0ba0:01e0:d001:0000:0000:d0f0:0010 Η διεύθυνση αποτελείται από 128 δυαδικά ψηφία. Σε δεκαεξαδικό σύστημα αρίθμησης, οπότε η διεύθυνση αναπαρίσταται από 32 δεκαεξαδικά ψηφία. Σε οκτώ ομάδες των τεσσάρων δεκαεξαδικών ψηφίων, οι οποίες χωρίζονται μεταξύ τους με την άνω-κάτω τελεία (:). Κάθε δεκαεξαδικό ψηφίο αναπαριστά έναν αριθμό από το 0 έως το 15. Από το 0 μέχρι το 9 αναπαρίστανται οι δέκα πρώτοι αριθμοί, ενώ τα γράμματα Α-F αναπαριστούν τους αριθμούς 10-15, αντίστοιχα. Όταν όλες οι τετράδες που ακολουθούν από μία τετράδα έχουν την τιμή 0000, τότε η διεύθυνση μπορεί να συντομευθεί με τη χρήση δύο άνωκάτω τελείων (::). Για παράδειγμα, η διεύθυνση 2001:0ba0::

24 Τι είναι Πώς δουλεύει ένα γιγαντιαίο client-server σύστημα Ο Web server αποθηκεύει Web pages και λειτουργεί ως «μεσίτης» Οι Web Browsers είναι οι πελάτες που αιτούνται σελίδες από τον κατάλληλο server και τις παρουσιάζουν με την κατάλληλη μορφή Το HyperText Transfer Protocol (HTTP) καθορίζει τη μορφή των μηνυμάτων που ανταλλάσσουν ο browser & ο Web server Η HyperText Markup Language (HTML) καθορίζει το περιεχόμενο των εγγράφων χρησιμοποιώντας ετικέτες tags HTTP ζήτηση Πελάτης WWW (client) Αποστολή υλικού Εξυπηρετητής WWW (server)

25 Πώς δουλεύει Τι είναι ένα γιγαντιαίο client-server σύστημα Ο Web server αποθηκεύει Web pages και λειτουργεί ως «μεσίτης» Οι Web Browsers είναι οι πελάτες που αιτούνται σελίδες από τον κατάλληλο server και τις παρουσιάζουν με την κατάλληλη μορφή Πελάτης WWW (client) Το HyperText Transfer Protocol (HTTP) καθορίζει τη μορφή των π.χ. όταν γράφουμε ένα URL ή κάνουμε κλικ σε ένα μηνυμάτων σύνδεσμο που ανταλλάσσουν μιας σελίδαςο browser & ο Web server η αίτηση πηγαίνει στον Web server που έχει τη Η HyperText σελίδαmarkup Language (HTML) καθορίζει το περιεχόμενο των εγγράφων ο server χρησιμοποιώντας αποστέλλει το ετικέττες περιεχόμενο tags της σελίδας στον υπολογιστή HTTP «πελάτη» ζήτηση ο Browser διερμηνεύει τον κώδικα HTML και παρουσιάζει το κείμενο/τις εικόνες/κ.λπ. Αποστολή υλικού Εξυπηρετητής WWW (server)

26 Routers - Firewall Router (gateway) Δουλεύει στο επίπεδο του Δικτύου Αναλαμβάνει την αποστολή και λήψη πακέτων δεδομένων μεταξύ ενός ή περισσότερων διακομιστών, κατά μήκος πολλαπλών δικτύων (δρομολόγηση) Προσπαθεί να στείλει τα πακέτα από την καλύτερη διαδρομή Gateway Ενώνει υποδίκτυα (π.χ. μεταξύ τοπικού δικτύου και διαδικτύου) Firewall Tείχος προστασίας Λογισμικό ή υλικό που δημιουργεί έναν προστατευτικό μηχανισμό ώστε να επιτρέπει ή να απορρίπτει πακέτα δεδομένων που περνούν από ένα δίκτυο υπολογιστών σε ένα άλλο. Η πρόσβαση σε κάθε δίκτυο καθορίζεται από το διαχειριστή κάθε δικτύου.

27 21: File Transfer Protocol (FTP) 22: Secure Shell (SSH) 23: Telnet remote login service 25: Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) θύρες (ports). Η ανταλλαγή πληροφοριών µεταξύ Η.Υ. πραγματοποιείται µε τη βοήθεια πακέτων δεδομένων που αποστέλλονται προς το δίκτυο, δρομολογούνται και παραδίδονται στον παραλήπτη, ενώ ελέγχεται και η ακεραιότητα των δεδομένων. 53: Domain Name System (DNS) service 80: Hypertext Transfer Protocol (HTTP) used in the World Wide Web 110: Post Office Protocol (POP3) 119: Network News Transfer Protocol (NNTP) 123: Network Time Protocol (NTP) 143: Internet Message Access Protocol (IMAP) 161: Simple Network Management Protocol (SNMP) 194: Internet Relay Chat (IRC) 443: HTTP Secure (HTTPS) Οι ΙΡ διευθύνσεις διακρίνονται σε διευθύνσεις διαφορετικών τάξεων. Εκτός των άλλων, το πρότυπο αναφοράς καθορίζει µια μοναδική διεύθυνση για κάθε εφαρµογή που καταχωρίζεται σε κάθε σταθµό εργασίας και έτσι εξασφαλίζεται ότι κάθε δροµολογούµενο πακέτο αντιστοιχείται µε την ορθή εφαρµογή.

28 Προβλήματα: Το πρώτο πράγμα που θα πρέπει να τοπολογία του δικτύου μας. PC γνωρίζουμε είναι η Cable / DSL Modem Internet Internet PC Router/Gateway/Firewall

29 PC Hub/Switch Cable / DSL Modem Internet Router/Gateway/Firewall Corporate Firewall PC Company network Internet

30

31 Εξυπηρετητής ή διακομιστής (Server) Αναλαμβάνει την παροχή διάφορων υπηρεσιών, «εξυπηρετώντας» αιτήσεις άλλων προγραμμάτων, γνωστούς ως πελάτες (clients) που μπορούν να τρέχουν στον ίδιο υπολογιστή ή σε σύνδεση μέσω δικτύου.

32 Εξυπηρετητής ή διακομιστής (Server) Εξυπηρετητής αρχείων (file server) Εξυπηρετητής εκτυπωτών (printer server) Εξυπηρετητής αντιγράφων ασφαλείας (backup server) Εξυπηρετητής βάσεων δεδομένων (database server) Εξυπηρετητής φαξ (fax server) Εξυπηρετητής διαμεσολαβητή (proxy server) Εξυπηρετητής ηλεκτρονικού ταχυδρομείου (mail server) Εξυπηρετητής ήχου (sound server) Εξυπηρετητής γραφικής απεικόνισης Παγκόσμιου Ιστού με το πρωτόκολλο http (http server) Domain Name System (DNS server) Ηλεκτρονικού ταχυδρoμείου (mail server) Μεταφοράς αρχείων με το πρωτόκολλο FTP (ftp server) irc και instant messaging (irc server) Επικοινωνίες φωνής streaming audio και video (streaming server) Online παιχνίδια

33 ΑPACHE HTTP Server Ιδιαίτερα δημοφιλής Web Servers Οφείλει τη δημοτικότητά του στην εξαιρετική του απόδοση και τα χαρακτηριστικά ισχυρής ασφάλειας που διαθέτει. Αποτελεί ελεύθερο λογισμικό που διατίθεται για όλες τις πλατφόρμες (Unix, Linux, MS Windows).

34 IIS Internet Information Server. H πρόταση της Microsoft στον τομέα των Web Servers. Χρησιμοποιείται κυρίως σε Servers με λειτουργικό σύστημα Windows. Λόγω του μεγάλου βαθμού ενσωμάτωσής του στα λειτουργικά συστήματα της Microsoft έχει μεγάλο πεδίο εφαρμογής Προσφέρει ιδιαίτερες ευκολίες διαχείρισης, υποστήριξης και ένα περιβάλλον για την ανάπτυξη εφαρμογών για το Web. IIS 10 περιλαμβάνεται στα Windows Server 2016 και τα Windows 10. Αυτή η έκδοση περιλαμβάνει υποστήριξη για HTTP / 2.

35

36

37

38

39 Microsoft 542,498, % Apache 316,042, % Χρήση Web server NGINX, Inc. 186,529, % Google 21,467, % 9/2016

40

41 Τα βασικά στοιχεία HyperText Transfer Protocol (HTTP) είναι το θεμέλιο της επικοινωνίας δεδομένων για το Web. HyperText Markup Language (HTML) είναι η κύρια γλώσσα για τη δημιουργία ιστοσελίδων και παρουσίαση των πληροφοριών που μπορούν να εμφανιστούν σε ένα πρόγραμμα περιήγησης στο Web. Οι διευθύνσεις Web ή Universal Resource Locator (URL) επιτρέπουν την αναφορά σε μια ιστοσελίδα.

42 Τα βασικά στοιχεία o Υπερκείμενο o Πρόγραμμα περιήγησης ένα πρόγραμμα εφαρμογής παρέχει έναν τρόπο για να δούμε και να αλληλεπιδρούμε με όλες (...; )τις πληροφορίες στον Παγκόσμιο Ιστό. o Τα Βασικά λογισμικά HTML5 CSS και JavaScript