ΓΙΚΣΤΑ - ΜΔΑ ΜΔΣΑΓΟΗ - ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΑ ΤΣΗΜΑΣΑ

Transcript

1 ΓΙΚΣΤΑ - ΜΔΑ ΜΔΣΑΓΟΗ - ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΑ ΤΣΗΜΑΣΑ Γίθηπα Τπνινγηζηώλ (Computer Networks) Τν ζύζηεκα ζην νπνίν δύν ή πεξηζζόηεξνη αλεμάξηεηνη ππνινγηζηέο ζπλδένληαηκεηαμύ ηνπο κέζσ θάπνηνπ κέζνπ κεηάδνζεο (θαιώδην, αέξα) κε ζηόρν ηελ θνηλή ρξήζε δεδνκέλσλ θαη πεξηθεξεηαθώλ ζπζθεπώλ (εθηππσηέο, ζαξσηέο, ζθιεξνύο δίζθνπο) θαη ινγηζκηθό. ύλδεζε δύν ππνινγηζηώλ ΤΝΓΔΔΙ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ Μπνξνύκε λα ζπλδέζνπκε δύν ειεθηξνληθνύο ππνινγηζηέο κεηαμύ ηνπο ρξεζηκνπνηώληαο έλα θαιώδην. Γηα λα γίλεη απηό ρξεηαδόκαζηε ζε θάζε ππνινγηζηή κηα θάξηα δηθηύνπ. H θάξηα δηθηύνπ απνηειεί έλα ζηνηρείν ηνπ πιηθνύ πνπ ζπλδέεη έλαλ ππνινγηζηή ζε έλα δίθηπν ππνινγηζηώλ. Κάρτα Δικτφου ωσ κάρτα προέκταςησ ύλδεζε πνιιώλ ππνινγηζηώλ κεηαμύ ηνπο Σε πεξίπησζε πνπ ζέινπκε λα ζπλδέζνπκε πεξηζζόηεξνπο από δύν ππνινγηζηέο κεηαμύ ηνπο ζα πξέπεη λα ρξεζηκνπνηήζνπκε θαη κηα ζπζθεπή πνπ νλνκάδεηαη ζπγθεληξσηήο (hub) ή κηα πνπ νλνκάδεηαη switch. Η βαζηθή δνπιεηά ησλ ζπγθεληξσηώλ είλαη λα εληζρύνπλ ηα ζήκαηα

2 πνπ δέρνληαη από έλα ζηαζκό ηνπ δηθηύνπ (π.ρ. ππνινγηζηή) πξηλ ηα ζηείινπλ ζε άιινπο ζηαζκνύο. Μπνξνύκε επίζεο λα ζπλδέζνπκε θαη άιιεο ζπζθεπέο (π.ρ. εθηππσηήο). Πνηνηηθά Υαξαθηεξηζηηθά Γηθηύωλ Σαρύηεηα κεηάδνζεο ηωλ δεδνκέλωλ. Μεηξηέηαη ζε Mbps (Megabits αλά δεπηεξόιεπην) Αμηνπηζηία. Μεηξά θαηά πόζν ε κεηάδνζε ησλ δεδνκέλσλ γίλεηαη ρσξίο δηαθνπέο Αζθάιεηα. Αζθάιεηα ησλ δεδνκέλσλ από ππνθινπέο Τπεξεζίεο. Οη δπλαηόηεηεο ρξήζεο ηνπο ΚΑΣΗΓΟΡΙΔ ΓΙΚΣΤΩΝ Οκόηηκα θαη δίθηπα βαζηζκέλα ζε δηαθνκηζηέο (peer to peer/ server based networks) Οκόηηκα δίθηπα (peer to peer networks) Όινη νη ππνινγηζηέο είλαη ίζνη κεηαμύ ηνπο, άξα νκόηηκνη. Κάζε ππνινγηζηήο ιεηηνπξγεί σο πειάηεο θαη σο δηαθνκηζηήο, θαη δελ ππάξρεη θάπνηνο δηαρεηξηζηήο ππεύζπλνο γηα νιόθιεξν ην δίθηπν. Γίθηπα βαζηζκέλα ζε δηαθνκηζηέο (server based networks) Τα πεξηζζόηεξα δίθηπα έρνπλ απνθιεηζηηθνύο δηαθνκηζηέο. Απνθιεηζηηθόο (dedicated) είλαη έλαο δηαθνκηζηήο πνπ ιεηηνπξγεί κόλν σο δηαθνκηζηήο θαη δελ ρξεζηκνπνηείηαη σο ππνινγηζηήο-πειάηεο ή σο ζηαζκόο εξγαζίαο. Οη δηαθνκηζηέο ζεσξνύληαη "απνθιεηζηηθνί" επεηδή δελ είλαη πειάηεο νη ίδηνη, θαη επεηδή έρνπλ βειηηζηνπνηεζεί γηα λα εμππεξεηνύλ ηα αηηήκαηα ησλ πειαηώλ ηνπ δηθηύνπ όζν ην δπλαηό ηαρύηεξα θαη λα εμαζθαιίδνπλ ηελ αζθάιεηα ησλ αξρείσλ θαη ησλ θαθέισλ. Τα δίθηπα πνπ είλαη βαζηζκέλα ζε δηαθνκηζηέο απνηεινύλ ζηηο κέξεο καο ηππηθά κνληέια δηθηύσζεο. Σα δίθηπα ζύκθωλα κε ηελ απόζηαζε ρωξίδνληαη ζε: Σύλδεζε ελζύξκαηε (ζύλδεζε κε θαιώδηα) ή αζύξκαηε (ζύλδεζε ρσξίο θαιώδηα) αλάινγα κε ην κέζν ζύλδεζεο (hardware) πνπ επηιέγνπκε. Δλζύξκαηε ύλδεζε Η πην ζπρλή ζύλδεζε ππνινγηζηώλ γίλεηαη κε ηε βνήζεηα θαισδίσλ ρξεζηκνπνηώληαο ηελ θάξηα δηθηύνπ θάζε ππνινγηζηή. Γηα ελζύξκαηε ζύλδεζε κπνξνύκε λα επηιέμνπκε κεηαμύ ησλ ζπξώλ: παξάιιειε, usb, firewire. Αζύξκαηε ύλδεζε

3 Η αζύξκαηε επηθνηλσλία, ζε αληίζεζε κε ηελ ελζύξκαηε, δελ ρξεζηκνπνηεί σο κέζν κεηάδνζεο θάπνηνλ ηύπν θαισδίνπ. Έρνπκε ηε δπλαηόηεηα λα ζπλδέζνπκε ππνινγηζηέο ρσξίο θαιώδηα κε ηε βνήζεηα αζύξκαησλ θαξηώλ δηθηύνπ. Γηα αζύξκαηε ζύλδεζε κπνξνύκε λα επηιέμνπκε ηηο ζύξεο ππεξύζξσλ ή bluetooth. Σα δίθηπα ζύκθωλα κε ηελ ηδηνθηεζία ρωξίδνληαη ζε: Κιεηζηά ή ηδηόθηεηα (closed, proprietary): είλαη ηα δίθηπα ζηα νπνία δελ είλαη δπλαηή ε θπζηθή ζύλδεζε νπνηνπδήπνηε ππνινγηζηή. Αλνηθηά (open) : Δίλαη ηα δίθηπα πνπ επηηξέπνπλ ηε θπζηθή ζύλδεζε νπνηνπδήπνηε ππνινγηζηή. Σα δίθηπα ζύκθωλα κε ηελ ρξήζε ρωξίδνληαη ζε: Γίθηπα γηα εηαηξείεο ηόρνη ρξήζεο Καηακεξηζκόο πόξσλ: Καζίζηαληαη δηαζέζηκα όια ηα πξνγξάκκαηα, ν εμνπιηζκόο θαη πξνπάλησλ ηα δεδνκέλα ζε νπνηνλδήπνηε ζην δίθηπν αλεμάξηεηα από ηε θπζηθή ζέζε ηνπ πόξνπ θαη ηνπ ρξήζηε. Υςειή αμηνπηζηία: Όια ηα αξρεία κπνξνύλ λα αληηγξαθνύλ ζε δύν ή ηξεηο κεραλέο έηζη ώζηε αλ κηα από απηέο δελ είλαη δηαζέζηκε λα κπνξεί λα γίλεη ρξήζε ησλ άιισλ αληηγξάθσλ. Δμνηθνλόκεζε ρξεκάησλ: Οη κηθξνί ππνινγηζηέο έρνπλ ζαθώο κηθξόηεξν θόζηνο γηα από κεγαιύηεξνπο. Γίθηπα γηα αλζξώπνπο ηόρνη ρξήζεο Πξόζβαζε ζε απνκαθξπζκέλεο πιεξνθνξίεο Δπηθνηλσλία πξόζσπν κε πξόζσπν Γηαζθέδαζε κε αιιειεπίδξαζε Σα δίθηπα ζύκθωλα κε ηελ θιίκαθα ρωξίδνληαη ζε: Μεραλέο ξνήο δεδνκέλωλ (data flow machines) Σηελ θνξπθή βξίζθνληαη νη κεραλέο ξνήο δεδνκέλσλ (data flow machines), πνπ είλαη ππνινγηζηέο πςεινύ βαζκνύ παξαιιειίαο κε πνιιέο ιεηηνπξγηθέο κνλάδεο λα δνπιεύνπλ γηα ην ίδην πξόγξακκα. Πνιιαπινί ππνινγηζηέο (multicomputers) Αθνινπζνύλ νη πνιιαπινί ππνινγηζηέο (multicomputers), πνπ είλαη ζπζηήκαηα ηα νπνία επηθνηλσλνύλ ζηέιλνληαο κελύκαηα κεηαμύ πνιύ κηθξώλ θαη πνιύ γξήγνξσλ αξηεξηώλ (buses) Σα δίθηπα ζύκθωλα κε ηελ εκβέιεηα ρωξίδνληαη ζε: Η απόζηαζε θαζνξίδεη ηα πνηνηηθά ραξαθηεξηζηηθά θάζε είδνπο, θαζώο θαη ηνπο ηξόπνπο κε ηνπο νπνίνπο νη ππνινγηζηέο ζπλδένληαη κεηαμύ ηνπο. Σνπηθά (Local Area Networks LAN)& WLAN Καιύπηεη κηθξέο πεξηνρέο π.ρ. ην Δξγαζηήξην Πιεξνθνξηθήο, κηα αίζνπζα, έλα θηήξην, έλα ζπγθξόηεκα γεηηνληθώλ θηεξίσλ. Φξεζηκνπνηνύληαη επξύηαηα γηα λα ζπλδένπλ πξνζσπηθνύο ππνινγηζηέο θαη ζηαζκνύο εξγαζίαο ζε επηρεηξήζεηο, κε ζθνπό ηελ θνηλή

4 ρξήζε ησλ κέζσλ (π.ρ. ησλ εθηππσηώλ) θαη ηελ αληαιιαγή πιεξνθνξηώλ. Η ζύλδεζε ησλ ππνινγηζηώλ κεηαμύ ηνπο γίλεηαη κε ηε ρξήζε θαηάιιεισλ ελζύξκαησλ ή αζύξκαησλ δηαηάμεσλ. Μεηξνπνιηηηθά(Metropolitan Area Networks-MAN)& WMAN Σν Μεηξνπνιηηηθό δίθηπν θαιύπηεη π.ρ. κηα πόιε, έλα λνκό, κηα παλεπηζηεκηνύπνιε. Δίλαη κεγαιύηεξν από ην ηνπηθό δίθηπν θαη κηθξόηεξν από ην δίθηπν επξείαο πεξηνρήο. Έλα MAN ζπλήζσο ζπλδέεη κεηαμύ ηνπο ηνπηθά δίθηπα ππνινγηζηώλ (LANs). Έλα MAN κπνξεί λα αλήθεη θαη λα ειέγρεηαη από έλα κόλν νξγαληζκό, αιιά ζπλήζσο ρξεζηκνπνηείηαη από πνιιά άηνκα θαη νξγαληζκνύο. Η ζύλδεζε κεηαμύ ησλ επηκέξνπο ηκεκάησλ γίλεηαη ζπλήζσο κε ρξήζε νπηηθώλ ηλώλ γηα πςειή ηαρύηεηα. Υαξαθηεξηζηηθά Ταρύηεηα κεηαμύ ηνπηθώλ θαη επξείαο πεξηνρήο. Υςειή αμηνπηζηία θαη αζθάιεηα (όηαλ είλαη θιεηζηά). Μεηαθνξά αξρείσλ, θνηλή ρξήζε εθαξκνγώλ. Δπξείαο Πεξηνρήο (Wide Area Networks- WAN) & WWAN Έλα δίθηπν επξείαο πεξηνρήο ή δώλεο είλαη έλα ζύλνιν ππνινγηζηώλ πνπ εθηείλνληαη ζε κηα επξεία γεσγξαθηθή πεξηνρή ή αιιηώο πνιιά LAN's (Local Area Networks ) καδί θαη δεκηνπξγνύλ κεηαμύ ηνπο έλα δίθηπν επηθνηλσλίαο. Οη ππνινγηζηέο κπνξεί λα βξίζθνληαη ζε δηαθνξεηηθέο πόιεηο, λνκνύο ή θαη ρώξεο. Αλήθνπλ θαηά θαλόλα ζε έλαλ θνξέα(πρ ηξάπεδα, δεκόζηα ππεξεζία θιπ). Υαξαθηεξηζηηθά Σρεηηθά ρακειή ηαρύηεηα Υςειή αμηνπηζηία θαη αζθάιεηαο Μεηαθνξά δεδνκέλσλ θαη αξρείσλ Οη ραξαθηεξηζκνί κε ην πξόζζεην W αληαπνθξίλνληαη ζηνλ αζύξκαην (Wireless) ηξόπν ζύλδεζεο. Γηαδίθηπα (InterNetworks Ιnternets) Τα δίθηπα πνπ πξνθύπηνπλ από ηε ζπλέλσζε κηθξόηεξσλ δηθηύσλ (LANs, MANs θαη WANs) νλνκάδνληαη δηαδίθηπα (internets). Τν δηαδίθηπν δηαθέξεη από ηα δίθηπα επξείαο πεξηνρήο ζην γεγνλόο όηη δελ αλήθεη ζε θαλέλαλ.

5 Καιύπηνπλ κεγάιεο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο π.ρ. κηα ρώξα, κηα ήπεηξν ή θαη νιόθιεξν ηνλ θόζκν. Η ζύλδεζε ησλ ππνινγηζηώλ γίλεηαη κε ηε ρξήζε ελζύξκαησλ (π.ρ. γξακκέο ηειεπηθνηλσληαθνύ δηθηύνπ) ή αζύξκαησλ (π.ρ. κε ηε ρξήζε δνξπθόξνπ) ηειεπηθνηλσληαθώλ γξακκώλ Γηα ηε ζύλδεζε ελόο ππνινγηζηή ή ελόο δηθηύνπ ζηo Γηαδίθηπν απαηηνύληαη: Μηα ηειεθσληθή γξακκή (ελζύξκαηε ή αζύξκαηε). Αλάινγα κε ηελ ηαρύηεηα επηθνηλσλίαο πνπ ζέινπκε, επηιέγνπκε θαη ηελ ηειεπηθνηλσληαθή γξακκή (π.ρ. ISDN, ADSL). Η θαηάιιειε ζπζθεπή ζύλδεζεο ηνπ ππνινγηζηή ή ηνπ δηθηύνπ κε ηελ ηειεπηθνηλσληαθή γξακκή (π.ρ. κόληεκ). Η δπλαηόηεηα ζύλδεζεο κέζσ παξόρνπ ππεξεζηώλ δηαδηθηύνπ (ISP- InternetServiceProvider). ΣΟΠΟΛΟΓΙΔ ΓΙΚΣΤΩΝ Η ηνπνινγία ελόο δηθηύνπ Η/Υ θαζνξίδεη ηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν γίλεηαη ε θπζηθή ζύλδεζε ησλ θόκβσλ ηνπ, θαη επνκέλσο πξνζδηνξίδεη ηνπο αγσγνύο δηέιεπζεο ησλ πιεξνθνξηώλ. Τύπνη ηνπνινγηώλ είλαη:

6 Γαθηύιηνο Γίαπινο νη ππνινγηζηέο κπνξνύλ θαη επηθνηλσλνύλ απεπζείαο κέζσ ηνπ δηαύινπ Αζηέξαο έλαο ππνινγηζηήο κπνξεί λα επηθνηλσλήζεη κε έλαλ άιινλ κόλν κέζσ ηνπ θεληξηθνύ (hub) Άηαθηε ηνπνινγία Πιενλεθηήκαηα Γηθηύωλ Δπηθνηλσλία κεηαμύ δηαθνξεηηθώλ ππνινγηζηώλ θαη αληαιιαγή δεδνκέλσλ Γηακνηξαζκόο εμνπιηζκνύ, πξνγξακκάησλ θαη δεδνκέλσλ ηνπ δηθηύνπ Δμνηθνλόκεζε ρξεκάησλ Υςειήο αμηνπηζηίαο Δπθνιία επέθηαζεο Γξήγνξε δηεθπεξαίσζε εξγαζηώλ Μεηνλεθηήκαηα Γηθηύωλ Αζθάιεηα Οη ππνινγηζηέο ελόο δηθηύνπ είλαη επάισηνη ζε πξνζπάζεηεο πξόζβαζεο από κε εμνπζηνδνηεκέλα άηνκα ζηα αξρεία ηνπο. Ο θίλδπλνο απηόο απμάλεη όζν πην εθηεηακέλν είλαη ην δίθηπν. Αλ κάιηζηα ζπλδεζεί ην δίθηπν θαη ζην παγθόζκην δίθηπν Internet ηόηε νη θίλδπλνη γίλνληαη πνιινί πεξηζζόηεξνη. Γηα πξνζηαζία από πξνζπάζεηεο κε εμνπζηνδνηεκέλεο πξόζβαζεο κπνξεί λα γίλεη ρξήζε θσδηθώλ θαη firewall. Ινί Αλ έλαο ππνινγηζηήο ηνπ δηθηύνπ κνιπλζεί από ηό, ηόηε ν ηόο ζα κεηαδνζεί θαη ζηνπο άιινπο ππνινγηζηέο ηνπ δηθηύνπ. Δίλαη ινηπόλ ζεκαληηθό λα θάλνπκε ρξήζε αληητθνύ πνπ ελεκεξώλεηαη ζπρλά.

7 ΠΡΩΣΟΚΟΛΛΑ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΠΑ ΔΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Γηα λα έρεη λόεκα θάζε είδνπο επηθνηλσλία, πξέπεη λα ππάξρνπλ θάπνηνη θνηλνί θαλόλεο θαη ζπκβάζεηο κεηαμύ ησλ επηθνηλσλνύλησλ κεξώλ. Σηηο ηειεπηθνηλσλίεο, σο πξωηόθνιιν νξίδεηαη έλα ζύλνιν από θαλόλεο πνπ δηέπνπλ ηελ επηθνηλσλία δύν ζπζηεκάησλ. Όηαλ έλα πξσηόθνιιν ππνζηεξίδεηαη από θάπνην δηεζλή νξγαληζκό πξνηππνπνίεζεο, νλνκάδεηαη απιά πξόηππν. Υπάξρνπλ θαη πξσηόθνιια πνπ αθνινπζνύληαη από ζπγθεθξηκέλεο εηαηξείεο. Όηαλ απηά ηα πξσηόθνιια ρξεζηκνπνηνύληαη επξέσο, ηόηε κηιάκε γηα έλα de facto πξόηππν. Σπλήζσο, ηα πξόηππα είλαη νξγαλσκέλα ζε επίπεδα (layers). Κάζε επίπεδν αληηζηνηρεί ζε θάπνην ζηάδην ηεο επηθνηλσλίαο θαη ρξεζηκνπνηεί όζα βξίζθνληαη θάησ από απηό. Η επηθνηλσλία γίλεηαη κόλν κεηαμύ επηπέδσλ ίδηνπ βάζνπο. Τν πξόηππν OSI ηνπ ISO νξίδεη κηα δνκή 7 επηπέδσλ: θπζηθό, ζύλδεζεο δεδνκέλσλ, δηθηύνπ, κεηαθνξάο, ζπλόδνπ, παξνπζίαζεο θαη εθαξκνγήο. Σερλνινγίεο Μεηάδνζεο Η αληαιιαγή πιεξνθνξηώλ κεηαμύ δύν ζεκείσλ κπνξεί λα γίλεη κε δεύμε ζεκείνπ πξνο ζεκείν, κε δεύμε πνπ ηα ζπλδέεη κόληκα. Η δεύμε κπνξεί λα είλαη θαιώδην, νπηηθή ίλα, αζύξκαηε δεύμε ή νπηηθή δεύμε ζηνλ ειεύζεξν ρώξν. Γίθηπα εθπνκπήο (broadcast network) Τα δίθηπα εθπνκπήο έρνπλ έλα κνλαδηθό θνηλό δίαπιν επηθνηλσλίαο πνπ κνηξάδνληαη όιεο νη ζπζθεπέο. Μηθξά κελύκαηα πνπ απνθαινύληαη παθέηα (packets) ζηέιλνληαη από κηα κεραλή θαη «αθνύγνληαη» από όιεο. Έλα πεδίν δηεύζπλζεο κέζα ζην παθέην θαζνξίδεη ηνλ παξαιήπηε. Τν θάζε παθέην πεξηέρεη ηελ πιεξνθνξία θαη νξηζκέλεο πιεξνθνξίεο ειέγρνπ. Μία από απηέο είλαη θαη ην πεδίν δηεύζπλζεο, ην νπνίν πξνζδηνξίδεη ηνλ παξαιήπηε. Αλ θαη ε κεηάδνζε αθνύγεηαη από όινπο ηνπο ζηαζκνύο κόλν ν ζηαζκόο γηα ηνλ νπνίν πξννξίδεηαη ην παθέην ηειηθά ην ιακβάλεη: νη ππόινηπνη αθνύλ ηε κεηάδνζε (δει. ην παθέην) αιιά απιώο ην αγλννύλ (unicast). Σηα ζπζηήκαηα εθπνκπήο ππάξρεη ε δπλαηόηεηα έλα παθέην λα απεπζύλεηαη ζε όινπο ηνπο πξννξηζκνύο (broadcast) ή ζε κία νκάδα κεραλώλ (multicast). Οη θύξηνη εθπξόζσπνη ησλ δηθηύσλ εθπνκπήο είλαη ηα ηνπηθά δίθηπα (lan), ηα ηειενπηηθά δίθηπα, ηα ξαδηνθσληθά δίθηπα, ηα δνξπθνξηθά δίθηπα θ.α. Σε αληίζεζε κε ηα δίθηπα κεηαγσγήο, ην ραξαθηεξηζηηθό ησλ δηθηύσλ εθπνκπήο είλαη όηη δελ δηαζέηνπλ ελδηάκεζνπο θόκβνπο πνπ λα πξνσζνύλ ηελ πιεξνθνξία ζηνλ πξννξηζκό ηεο,

8 αιιά έρνπλ έλα θνηλό κέζν κεηάδνζεο, ην νπνίν κνηξάδνληαη όινη νη ζηαζκνί πνπ ζπλδένληαη ζην δίθηπν. Γίθηπα ζεκείνπ πξνο ζεκείν (point to point) Με ηελ επηθνηλσλία point to point νη θόκβνη πνπ ζπκκεηέρνπλ ζε απηήλ ζπλδένληαη αλά δεύγε ζε επηθνηλσληαθά θαλάιηα. Με ηνλ ηξόπν απηό ε πιεξνθνξία κεηαβηβάδεηαη από θόκβν ζε θόκβν, κέρξη λα θηάζεη ζηνλ ηειηθό πξννξηζκό ηεο. Οη ηπρόλ ελδηάκεζνη θόκβνη εμππεξεηνύλ ζηελ αλακεηάδνζε. Σπρλά ππάξρνπλ πνιιέο δηαζέζηκεο δηαδξνκέο γηα ηε δξνκνιόγεζε ησλ πιεξνθνξηώλ ζπλεπώο νη αιγόξηζκνη δξνκνιόγεζεο παίδνπλ ζπνπδαίν ξόιν ζηα δίθηπα ζεκείνπ πξνο ζεκείν. Τα δίθηπα point to point αθνξνύλ ηα δίθηπα επξείαο πεξηνρήο ή ηηο ζπλδέζεηο απνκαθξπζκέλσλ ζπζηεκάησλ ππνινγηζηώλ θαη είλαη ζπλπθαζκέλα κε ηελ έλλνηα ηεο κεηαγσγήο. ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΑ ΤΣΗΜΑΣΑ Πξόθεηηαη πεξί ελόο πιεξνθνξηαθνύ ζπζηήκαηνο πνιιαπιώλ απηόλνκσλ ππνινγηζηηθώλ ζηνηρείσλ, ηα νπνία ζπλεξγάδνληαη γηα ηελ επίηεπμε ελόοθνηλνύ ζηόρνπ θαη ζεκεηώλεηαη όηη ζε έλα ηέηνην ζύζηεκα, νη δηεξγαζίεο πνπ εθηεινύληαη από ηνπο δηθηπσκέλνπο ππνινγηζηέο επηθνηλσλνύλ κεηαμύ ηνπο θαη ζπληνλίδνπλ ηηο θηλήζεηο ηνπο κέζσ ηεο αληαιιαγήο κελπκάησλ. Ο ρξήζηεο κπνξεί λα πιεθηξνινγήζεη κηα εληνιή γηα λα ηξέμεη έλα πξόγξακκα θαη ην πξόγξακκα ηξέρεη. Γελ είλαη δειαδή ζε ζέζε λα θαηαλνήζεη όηη ππάξρνπλ πνιιαπινί επεμεξγαζηέο. Όιεο νη ιεηηνπξγίεο ινηπόλ γίλνληαη απηόκαηα, ρσξίο επηινγή ηνπ ηξόπνπ. Αξρηηεθηνληθή Οκνίσο κε ηα δίθηπα κπνξνύκε λα δηαθξίλνπκε ηηο θαηεγνξίεο: Client/ Server System: Η αξρηηεθηνληθή clientserver είλαη έλαο ηξόπνο γηα λα παξέρνπλ κηα ππεξεζία από κηα θεληξηθή πεγή. Υπάξρεη έλαο κεκνλσκέλνο δηαθνκηζηήο πνπ παξέρεη κηα ππεξεζία, θαη πνιινί πειάηεο (clients) πνπ επηθνηλσλνύλ κε ην δηαθνκηζηή γηα λα θαηαλαιώλνπλ ηα πξντόληα ηνπ. Σε απηή ηελ αξρηηεθηνληθή, νη πειάηεο θαη νη servers έρνπλ δηαθνξεηηθέο εξγαζίεο. Η δνπιεηά ηνπ δηαθνκηζηή είλαη λα αληαπνθξηζεί ζηα αηηήκαηα παξνρήο ππεξεζηώλ από ηνπο πειάηεο, ελώ ε δνπιεηά ηνπ πειάηε είλαη λα ρξεζηκνπνηήζεη ηα δεδνκέλα πνπ παξέρνληαη, πξνθεηκέλνπ λα εθηειέζεη θάπνηεο εξγαζίεο. Peer to Peer System: Ο όξνο peer to peer ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα πεξηγξάςεη θαηαλεκεκέλα ζπζηήκαηα ζηα νπνία εξγαζία δηαηξείηαη κεηαμύ όισλ ησλ ζπληζησζώλ ηνπ ζπζηήκαηνο. Όινη νη ππνινγηζηέο ζηέιλνπλ θαη ιακβάλνπλ δεδνκέλα, θαη όινη ζπλεηζθέξνπλ θάπνηα επεμεξγαζηηθή ηζρύ θαη κλήκε ζε έλα θαηαλεκεκέλν ππνινγηζκό. Καζώο έλα θαηαλεκεκέλν ζύζηεκα απμάλεη ζε κέγεζνο, απμάλνληαη θαη νη ππνινγηζηηθνί πόξνη.

9 ΛΟΓΟΙ ΓΙΑ ΣΗΝ ΔΠΙΛΟΓΗ ΔΓΚΑΣΑΣΑΗ ΚΑΙ ΥΡΗΗ ΔΝΟ ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ Αληαιιαγή πιεξνθνξηώλ Η ζπλεξγαζία κεηαμύ ησλ αλζξώπσλ πνπ απνηεινύλ έλα νξγαληζκό δεκηνπξγεί ηελ αλάγθε αληαιιαγήο δεδνκέλσλ ζην ζύζηεκα ππνινγηζηώλ πνπ πιαηζηώλεη ηνλ νξγαληζκό. Η ρξήζε ελόο ηνπηθνύ δηθηύνπ (LAN) έρεη πιένλ θαζηεξσζεί από όινπο ηνπο νξγαληζκνύο, αλεμαξηήηνπ κεγέζνπο, γηα ηελ ηθαλνπνίεζε ηεο αλάγθεο απηήο. Παξάιιεια, γηα αληίζηνηρνπο ιόγνπο ζπλεξγαζίαο κεηαμύ αλζξώπσλ δηαθνξεηηθώλ νξγαληζκώλ, γίλεηαη ρξήζε ησλ επνλνκαδνκέλσλ wide area networks (WANs). Καζώο νη ζπζθεπέο πνπ δηαζέηνπλ ππνινγηζηηθέο ηθαλόηεηεο γίλνληαη νινέλα κηθξόηεξεο ζε κέγεζνο, είλαη πιένλ πηζαλό θάπνηνο άλζξσπνο λα ρξεζηκνπνηεί ηαπηόρξνλα πεξηζζόηεξεο από κία ππνινγηζηηθέο κνλάδεο νη νπνίεο ζπλεξγάδνληαη κέζσ ελόο αζύξκαηνπ πξνζσπηθνύ δηθηύνπ (personal area network (PAN). Γηακνηξαζκόο πόξωλ Αλ θαη κε ηνπο θζελνύο ππνινγηζηέο έγηλε εθηθηόο ν εθνδηαζκόο θάζε εξγαδνκέλνπ ζε έλα νξγαληζκό κε έλα πξνζσπηθό ππνινγηζηή, δελ ηζρύεη ην ίδην γηα ηα πεξηθεξεηαθά ζπζηήκαηα (όπσο εθηππσηέο, βνεζεηηθή απνζήθεπζε θαη κνλάδεο δίζθσλ). Δλδερνκέλσο, θάζε πξνζσπηθόο ππνινγηζηήο λα εθηειεί ηηο απαηηνύκελεο εθαξκνγέο ζε ζπλεξγαζία κε εμεηδηθεπκέλνπο δηαθνκηζηέο δηαρείξηζεο ινγηζκηθνύ. Καηά απηόλ ηνλ ηξόπν δελ είλαη απαξαίηεην λα ππάξρνπλ αληίγξαθα όισλ ησλ εθαξκνγώλ θαη όισλ ησλ ζρεηηθώλ θαθέισλ ζε όινπο ηνπο ππνινγηζηέο. Δθηόο από ηνλ πεξηηηό ρώξν ζην δίζθν, απηό ζα κπνξνύζε λα δεκηνπξγήζεη αλεπηζύκεηα πξνβιήκαηα ζπληήξεζεο θαζώο θαη πςειό θόζηνο απόθηεζεο άδεηαο ρξήζεο γηα θάζε έλα από ηα αληίγξαθα. Αληίζηνηρα, ζε επίπεδν εηδηθεπκέλνπ πιηθνύ, νη ππνινγηζηέο κπνξνύλ λα βαζηζηνύλ ζε ζπγθεθξηκέλεο κνλάδεο γηα ππεξεζίεο εθηύπσζεο θαη απνζήθεπζεο δεδνκέλσλ. Απμεκέλε αμηνπηζηία Τα θαηαλεκεκέλα ζπζηήκαηα έρνπλ ηε δπλαηόηεηα λα είλαη πεξηζζόηεξν αμηόπηζηα ζε ζύγθξηζε κε ηα ζπζηήκαηα αλεμάξηεησλ ππνινγηζηώλ, επεηδή δηαζέηνπλ ηελ ηδηόηεηα ηεο αλνρήο ζθαικάησλ. Απηό ζεκαίλεη όηη ελώ νξηζκέλεο κνλάδεο ηνπ ζπζηήκαηνο κπνξεί λα αληηκεησπίζνπλ θάπνην ζθάικα, νη ππόινηπεο πνπ εμαθνινπζνύλ λα ιεηηνπξγνύλ ζσζηά κπνξνύλ λα αλαιάβνπλ ην έξγν ησλ κνλάδσλ πνπ βγήθαλ εθηόο ιεηηνπξγίαο. Έλα ζθάικα ζε έλα ζύζηεκα αλεμάξηεησλ ππνινγηζηώλ επεξεάδεη νιόθιεξν ην ζύζηεκα θαζώο δελ παξέρεηαη απηόκαηε δπλαηόηεηα ζπλέρηζεο ηεο ιεηηνπξγίαο από θάπνην άιιν ζύζηεκα ζηελ πεξίπησζε αληηκεηώπηζεο ζθάικαηνο. Γηα ην ιόγν απηό νη θαηαλεκεκέλεο αξρηηεθηνληθέο είλαη έλα παξαδνζηαθόο ηξόπνο ζρεδηαζκνύ πςειά αμηόπηζησλ ππνινγηζηηθώλ ζπζηεκάησλ. Έλα ηδηαίηεξα αμηόπηζην θαηαλεκεκέλα ζύζηεκα πξνζθέξεη δύν, ηξεηο ή αθόκα θαη ηέζζεξηο ππνινγηζηηθέο κνλάδεο γηα ηελ εθηέιεζε ησλ δηεξγαζηώλ θαη ζπκπιεξώλεηαη από έλα κεραληζκό ςεθνθνξίαο, ν νπνίνο θηιηξάξεη ηα απνηειέζκαηα πνπ παξάγεη θάζε κνλάδα θαη απνθαζίδεη (π.ρ. κε βάζε ηελ πιεηνςεθία) ην ηειηθό απνηέιεζκα. Η δηαζθάιηζε ηεο ζσζηήο ιεηηνπξγίαο ελόο θαηαλεκεκέλνπ ζπζηήκαηνο θαηά ηελ παξνπζία ζθαικάησλ απαηηεί ηελ ρξήζε ζύλζεησλ αιγνξηζκηθώλ ιύζεσλ. Απμεκέλε απόδνζε κέζω παξαιιειίαο Η παξνπζία πνιιαπιώλ ππνινγηζηώλ ζε έλα θαηαλεκεκέλν ζύζηεκα εληζρύεη ηηο δπλαηόηεηεο κείσζεο ηνπ ρξόλνπ πνπ απαηηείηαη γηα ηελ νινθιήξσζε κίαο ππνινγηζηηθά δύζθνιεο εξγαζίαο, δηακνηξάδνληαο ηελ εξγαζία ζε πνιινύο επεμεξγαζηέο. Οη παξάιιεινη ππνινγηζηέο έρνπλ ζρεδηαζηεί ζπγθεθξηκέλα γηα απηό ην ζθνπό, παξόια απηά, έλα θαηαλεκεκέλν ζύζηεκα κπνξεί λα εθκεηαιιεπηεί απηή ηελ ηερληθή επηηξέπνληαο ζηνπο ρξήζηεο ελόο ηνπηθνύ δηθηύνπ λα επσθειεζνύλ από ηελ παξαιιειία δηνρεηεύνληαο δηεξγαζίεο ζε άιιεο ππνινγηζηηθέο κνλάδεο. Απινπνίεζε ηνπ ζρεδηαζκνύ κέζω ηεο εμεηδίθεπζεο Ο ζρεδηαζκόο ελόο ππνινγηζηηθνύ ζπζηήκαηνο κπνξεί λα γίλεη ηδηαίηεξα πνιύπινθνο, όηαλ απηό θαιείηαη λα πξνζθέξεη πνιιαπιή ιεηηνπξγηθόηεηα. Έλαο ηξόπνο απινπνίεζεο ηνπ ζρεδηαζκνύ είλαη ε δηάζπαζε ηνπ ζπζηήκαηνο ζε επηκέξνπο ηκήκαηα, θάζε έλα από ηα νπνία

10 πξνζθέξεη ζπγθεθξηκέλεο ιεηηνπξγίεο θαη επηθνηλσλεί κε ηα ππόινηπα ηκήκαηα νύησο ώζηε λα θαιπθζεί ην ζύλνιν ηεο ιεηηνπξγηθόηεηαο. Σην επίπεδν ελόο κνλαδηθνύ πξνγξάκκαηνο ε ηκεκαηνπνίεζε επηηπγράλεηαη κε ηνλ θαζνξηζκό αθεξεκέλσλ ηύπσλ δεδνκέλσλ θαη δηαδηθαζηώλ γηα δηαθνξεηηθέο εξγαζίεο. Σε έλα πεξηνξηζκέλν ζύζηεκα, όια ηα ηκήκαηα κπνξεί λα ιεηηνπξγνύλ ζηνλ ίδην ππνινγηζηή, ελώ ζε έλα κεγαιύηεξν ζύζηεκα κπνξνύκε λα νξίζνπκε κηα ζπιινγή ζπλεξγαδόκελσλ (κέζσ ελόο ηνπηθνύ δηθηύνπ) δηεξγαζηώλ πνπ εθηεινύληαη από δηαθνξεηηθνύο ππνινγηζηέο. Δίλαη όκσο επίζεο πηζαλό λα αλαζέζνπκε ηελ εθηέιεζε ησλ δηεξγαζηώλ ζε δηαθνξεηηθνύο ηύπνπο ππνινγηζηώλ, όπνπ ν θάζε έλαο είλαη εθνδηαζκέλνο κε πιηθό εηδηθά αθηεξσκέλν γηα θάπνηα ζπγθεθξηκέλε δηαδηθαζία, όπσο ε γξήγνξε επεμεξγαζία αξηζκώλ, ν ζρεδηαζκόο γξαθηθώλ ή ε ρξήζε απνζεθεπηηθώλ κέζσλ θαη νύησ θαζεμήο. Υξήζηηθόηεηα Τα θαηαλεκεκέλα ζπζηήκαηα ρξεζηκνπνηνύληαη θαζεκεξηλά ζην ρώξν ησλ επηρεηξήζεσλ, ηεο εθπαίδεπζεο, ηεο δεκόζηαο δηνίθεζεο αιιά αθόκα θαη ζην ζπίηη, ηδηαίηεξα ζηηο κέξεο καο, όπνπ ν παγθόζκηνο ηζηόο επηηξέπεη ηελ πξόζβαζε ζε δεδνκέλα αλεμαξηήησο ηεο γεσγξαθηθήο ηνπο ηνπνζεζίαο. Οη βαζηθέο ηνπο ιεηηνπξγίεο επηηξέπνπλ ηνλ δηακνηξαζκό ησλ πόξσλ, π.ρ. ηελ θνηλή ρξήζε κηαο πεξηθεξεηαθήο ζπζθεπήο όπσο έλαλ εθηππσηή, αιιά θαη ηελ θνηλή πξόζβαζε ζηηο ζπζθεπέο απνζήθεπζεο δεδνκέλσλ. Τα πην αλεπηπγκέλα θαηαλεκεκέλα ζπζηήκαηα επηηξέπνπλ ηελ γξήγνξε εθηέιεζε ππνινγηζηηθά δύζθνισλ δηεξγαζηώλ κε ηελ ρξήζε παξαιιειίαο θαη πξνζθέξνπλ βειηησκέλε δηαζεζηκόηεηα ησλ θνηλώλ πόξσλ ζε πεξίπησζε πνπ θάπνηεο ζπζθεπέο αληηκεησπίζνπλ ζνβαξά ζθάικαηα. Παξαδείγκαηα ησλ θαηαλεκεκέλσλ ζπζηεκάησλ θαη ησλ εθαξκνγώλ ησλ θαηαλεκεκέλσλ ζπζηεκάησλ πεξηιακβάλνπλ ηα αθόινπζα: Δθαξκνγέο ηωλ δηθηύωλ: World Wide Web θαη peer to peerδίθηπα Μαδηθά multiplayeronline παηρλίδηα θαη εηθνληθέο θνηλόηεηεο πξαγκαηηθόηεηαο Σπζηήκαηα αξρείσλ δηθηύνπ Καηαλεκεκέλα ζπζηήκαηα επεμεξγαζίαο πιεξνθνξηώλ, όπσο ηα ηξαπεδηθά ζπζηήκαηα θαη ηα ζπζηήκαηα θξαηήζεσλ αεξνπνξηθώλ εηζηηεξίσλ πζηήκαηα πνπ ειέγρνπλ δηαδηθαζίεο ζε πξαγκαηηθό ρξόλν: Σπζηήκαηα ειέγρνπ αεξνζθαθώλ Βηνκεραληθά ζπζηήκαηα ειέγρνπ Παξάιιεινο πξνγξακκαηηζκόο Computational science Distributed rendering in computer graphics ΓΤΚΟΛΙΔ ΠΟΤ ΠΡΔΠΔΙ ΝΑ ΑΝΣΙΜΔΣΩΠΙΣΟΤΝ ΑΠΟ ΔΝΑ ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΟ ΤΣΗΜΑ Αζύγρξνλε εθηέιεζε δηεξγαζηώλ Τν εηεξνγελέο πεξηβάιινλ εθηέιεζεο ησλ δηεξγαζηώλ δελ επηηξέπεη ηνλ απόιπην ή έζησ θαη ζρεηηθό εληνπηζκό ηεο ρξνληθήο ζηηγκήο εκθάληζεο ζπγθεθξηκέλσλ θαηαζηάζεσλ ηνπ ζπζηήκαηνο. Πεξηνξηζκέλε ηνπηθή γλώζε Δθόζνλ θάζε ππνινγηζηηθή κνλάδα είλαη ελήκεξε κόλν γηα ηηο πιεξνθνξίεο πνπ κπνξεί λα πξνζπειάζεη, δηαζέηεη κηα κπσπηθή νπηηθή εηθόλα ηεο ζπλνιηθήο θαηάζηαζεο ηνπο ζπζηήκαηνο. θάικαηα Κάζε κηα από ηηο ππνινγηζηηθέο κνλάδεο πνπ απνηεινύλ ην ζύζηεκα κπνξεί λα αληηκεησπίζεη θάπνην ζθάικα, ζέηνληαο νξηζκέλεο κνλάδεο εθηόο ιεηηνπξγίαο. ΒΑΙΚΗ ΓΙΑΦΟΡΑ ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ ΚΑΙ ΓΙΚΣΤΟΤ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ Κύξηα δηάθξηζε είλαη όηη ζε έλα θαηαλεκεκέλν ζύζηεκα ε ύπαξμε πνιιαπιώλ απηόλνκσλ ππνινγηζηώλ δελ είλαη νξαηή ζην ρξήζηε. Ο ρξήζηεο κπνξεί λα πιεθηξνινγήζεη κηα εληνιή γηα λα ηξέμεη έλα πξόγξακκα θαη ην πξόγξακκα ηξέρεη. Γελ είλαη δειαδή ζε ζέζε λα

11 θαηαλνήζεη όηη ππάξρνπλ πνιιαπινί επεμεξγαζηέο. Όιεο νη ιεηηνπξγίεο ινηπόλ γίλνληαη απηόκαηα, ρσξίο επηινγή ηνπ ηξόπνπ.

12