Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 7: Δίκτυα Υπολογιστών. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Εισαγωγή στους Η/Υ Ενότητα 7: Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Σκοποί ενότητας Παρουσίαση των πιθανών τρόπων σύνδεσης των υπολογιστών μεταξύ τους αλλά και με το διαδίκτυο Ανάλυση της διαδικασίας με την οποία καθορίζεται η διεύθυνση του κάθε κόμβου Υπολογισμός του χρόνου μεταφοράς των πακέτων δεδομένων μεταξύ αποστολέα και παραλήπτη 2

Περιεχόμενα ενότητας Τα είδη δικτύωσης των υπολογιστών Απόδοση της διεύθυνσης IP Δρομολόγηση Δεδομένων 3

Μέρος 1 ο Τα είδη δικτύωσης των υπολογιστών

Τα είδη δικτύωσης των υπολογιστών Ποιος είναι ο τρόπος σύνδεσης μεταξύ υπολογιστών;

Ορισμοί Δίκτυο υπολογιστών: Μια ομάδα από υπολογιστικά συστήματα που συνδέονται με διάφορους τρόπους, ώστε να επικοινωνούν και να διαμοιράζονται πόρους. Εικόνα 1: Δίκτυο υπολογιστών 6

Δικτυακοί Κόμβοι Κόμβος ή Node: Οποιαδήποτε συσκευή μπορεί να συνδεθεί στο δίκτυο (Υπολογιστής, Εκτυπωτής, Συσκευή Διαχείρισης κτλ) Εικόνα 2: Οι κόμβοι του δικτύου 7

Data Transfer Rate Data Transfer Rate (DTR) ή Bandwidth: Η ταχύτητα με την οποία τα δεδομένα μεταφέρονται ανάμεσα στους κόμβους τους δικτύου. Πίνακας 1: Ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων ανάλογα με τον τρόπου σύνδεσης Ταχύτητα Σύνδεση Ταχύτητα Σύνδεση 56 kbit/s Modem / Dialup 155 Mbit/s OC3 1.5 Mbit/s ADSL Lite 600 Mbit/s Wireless 802.11n 1.544 Mbit/s T1/DS1 622 Mbit/s OC12 2.048 Mbit/s E1 / E-carrier 1 Gbit/s Gigabit Ethernet 10 Mbit/s Ethernet 2.5 Gbit/s OC48 11 Mbit/s Wireless 802.11b 9.6 Gbit/s OC192 44.736 Mbit/s T3/DS3 10 Gbit/s 10 Gigabit Ethernet 54 Mbit/s Wireless 802.11g 100 Gbit/s 100 Gigabit Ethernet 100 Mbit/s Fast Ethernet 8

Πρωτόκολλο Πρωτόκολλο: Ένα σύνολο κανόνων που καθορίζει πώς διαμορφώνονται τα δεδομένα και γίνεται η επεξεργασία τους στο δίκτυο. Παραδείγματα πρωτοκόλλων: http TCP/IP ftp ssh κτλ 9

Client/Serve Model Μοντέλο Client / Server: Ένα κατανεμημένο υπολογιστικό σύστημα στο οποίο ο client «υποβάλει αιτήματα» και ο server αποκρίνεται. Εικόνα 3: Μοντέλο σύνδεσης Client/Server 10

Είδη Δικτύων Local Area Network (LAN): Ένα δίκτυο που συνδέει μικρό αριθμό κόμβων σε περιορισμένη γεωγραφική περιοχή. ΜAN: Metropolitan Area Network WAN: Wide Area Network Εικόνα 4: Μοντέλο σύνδεσης LAN 11

Τοπολογίες Ring Topology Μια διαρρύθμιση LAN, όπου όλοι οι κόμβοι έχουν συνδεθεί σε ένα κλειστό βρόχο. Bus Topology Μια διαρρύθμιση LAN, όπου όλοι οι κόμβοι μοιράζονται μια κοινή γραμμή. Εικόνα 5: Σύνδεση LAN κλειστού βρόχου Εικόνα 6: Σύνδεση LAN κοινής γραμμής 12

Τοπολογίες Star Topology Μια διαρρύθμιση LAN, όπου ένα κεντρικός κόμβος ελέγχει την κίνηση των δεδομένων. Εικόνα 7: Σύνδεση LAN κεντρικού κόμβου 13

Ειδικές Συσκευές Gateway Ένας κόμβος που διαχειρίζεται την επικοινωνία του LAN με τον υπόλοιπο κόσμο. Web Server: Ένας υπολογιστής αφιερωμένος στην απόκριση σε αιτήματα για ιστοσελίδες. Εικόνα 8: Παράδειγμα λειτουργίας συσκευής Gateway Εικόνα 9: Παράδειγμα λειτουργίας του Web Server 14

Ειδικές Συσκευές File Server: Ένας υπολογιστής αφιερωμένος στην αποθήκευση και τη διαχείριση αρχείων που χρησιμοποιούν οι χρήστες του δικτύου. Εικόνα 10: Μονάδα υπερ-υπολογιστή για την αποθήκευση δεδομένων Εικόνα 11: Network Area Storage (NAS) 15

Μέρος 2 ο Απόδοση της διεύθυνσης IP

Απόδοση της διεύθυνσης IP Υποδικτύωση

Υποδικτύωση IP Address Κάθε κόμβος στο δίκτυο αναγνωρίζεται από μια μοναδική διεύθυνση. Η διεύθυνση αυτή αποτελείται από 4 αριθμούς των 8 bit, που διαχωρίζονται με μια τελεία. Επειδή η χρήση 2δικών αριθμών δεν είναι εύκολη για τον ανθρώπινο μυαλό, χρησιμοποιούμε την ισοδύναμη 10δική αναπαράσταση. Εικόνα 12: Η μορφή που έχει μια διεύθυνση IP 18

Υποδικτύωση Η χρήση 8bit επιτρέπει τη δημιουργία αριθμών από το 0 έως και το 255. Δηλαδή οι συνολικές διευθύνσεις που μπορούν να παραχθούν με αυτό το σύστημα είναι: 256 x 256 x 256 x256 = 4.294.967.296 (περίπου 4 δισ.) Αυτό το πλήθος αποδεικνύεται ότι είναι πολύ μικρό για τις σημερινές και μελλοντικές ανάγκες. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκε το IPv6 που χρησιμοποιεί 8 αριθμούς των 16bit, παράγοντας έτσι 2 128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 διευθύνσεις ή 6,6x10 27 διευθύνσεις/m 2. 19

Υποδικτύωση Οι διευθύνσεις IP έχουν σχεδιαστεί με δυο «επίπεδα ιεραρχίας». Η IP διεύθυνση χωρίζεται σε δυο μέρη: 1. Το πρώτο μέρος δηλώνει το δίκτυο που ανήκει ο κόμβος (netid), ενώ 2. το δεύτερο μέρος δηλώνει τη διεύθυνση του κόμβου (hostid) μέσα στο δίκτυο Εικόνα 13: Διαχωρισμός μιας διεύθυνσης IP 20

Υποδικτύωση Στα σύγχρονα δίκτυα μπορούμε να δημιουργήσουμε επιπλέον διαχωρισμούς σε υποδίκτυα Εικόνα 14: Επιπλέον διαχωρισμός μιας διεύθυνσης IP Σε αντιστοιχία με τα τηλέφωνα: τηλεφώνου) (κωδ. χώρας)-(κωδ. περιοχής)-(αρ. 21

Υποδικτύωση Ο διαχωρισμός σε δίκτυα και υποδίκτυα γίνεται με χρήση της Μάσκας Υποδικτύου (subnet mask). Η μάσκα υποδικτύου είναι όπως η IP ένα σετ από 4 αριθμούς των 8 bit. Η εύρεση του υποδικτύου μιας IP, γίνεται εφαρμόζοντας τη μάσκα. Παράδειγμα: Να βρεθεί το υποδίκτυο της 150.140.149.11 με μάσκα 255.255.255.192 Για να βρούμε το υποδίκτυο, μετατρέπουμε την IP και τη μάσκα στο δυαδικό σύστημα και εφαρμόζουμε την λογική σχέση AND σε όλα τα bit ένα-προςένα: 22

Υποδικτύωση 150.140.149.11 AND 255.255.255.192 1001 0110. 1000 1100. 1001 0101. 0000 1011 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1100 0000 --------------------------------------------- 1001 0110. 1000 1100. 1001 0101. 0000 0000 150. 140. 149. 0 Μνημονικός κανόνας: Αν το Byte της μάσκας είναι 255, τότε το αντίστοιχο byte της διεύθυνσης «κατεβαίνει» όπως είναι. Αν το Byte της μάσκας είναι 0, τότε το αντίστοιχο byte της ΙΡ γίνεται 0. Σε οποιαδήποτε άλλη περίπτωση, η διαδικασία πρέπει να γίνει αναλυτικά. 23

Υποδικτύωση Παράδειγμα 2: Να βρεθεί το υποδίκτυο της 150.140.149.11 με μάσκα 255.255.192.0 Μνημονικός κανόνας: Αν το Byte της μάσκας είναι 255, τότε το αντίστοιχο byte της διεύθυνσης «κατεβαίνει» όπως είναι. Αν το Byte της μάσκας είναι 0, τότε το αντίστοιχο byte της ΙΡ γίνεται 0. Σε οποιαδήποτε άλλη περίπτωση, η διαδικασία πρέπει να γίνει αναλυτικά. 24

Υποδικτύωση Για να κάνουμε υποδίκτυα σε ένα δίκτυο πρέπει να γνωρίζουμε τα εξής: 1. ο αριθμός των υποδικτύων που θα δημιουργήσουμε πρέπει να είναι δύναμη του 2 2. ο μέγιστος αριθμός κόμβος σε κάθε υποδίκτυο πρέπει να είναι δύναμη του 2 3. η μάσκα υποδικτύου πρακτικά καθορίζει τον αριθμό των κόμβων που θα συνδεθούν σε κάθε υποδίκτυο. 4. κάθε υποδίκτυο χρειάζεται τουλάχιστον τόσες διευθύνσεις όσοι οι κόμβοι που θα συνδεθούν σε αυτό + 3 επιπλέον: 1. Διεύθυνση δικτύου 2. Διεύθυνση πύλης (router, gateway κτλ) 3. Διεύθυνση ευρείας εκπομπής (broadcast) 25

Υποδικτύωση Παράδειγμα: Το Τμ. Μηχανολόγων έχει αγοράσει το δίκτυο 150.140.149.0 και θέλει να το χωρίσει σε υποδίκτυα για τις ανάγκες των Τομέων του. Το Τμήμα έχει 5 Τομείς και θέλει να τους παραχωρήσει ίσο αριθμό IP. Σχεδιάστε το δίκτυο. 26

Υποδικτύωση Όλα τα υποδίκτυα θα ανήκουν στο «κεντρικό» 150.140.149.0, άρα τα πρώτα 3 byte της subnet mask θα είναι 255.255.255.??? και ο διαχωρισμός θα γίνει τροποποιώντας το τέταρτο byte. Για τους 5 Τομείς χρειαζόμαστε 5 υποδίκτυα. Το 5 όμως δεν είναι δύναμη του 2, οπότε θα χρησιμοποιηθεί η αμέσως μεγαλύτερη δύναμη, δηλ το 8=2 3. Άρα τα τρια πρώτα bit του 4 ου byte θα γίνουν «1», και τα υπόλοιπα θα γίνουν 0. Δηλαδή η subnet mask για καθένα από τα υποδίκτυα θα είναι: 255.255.255.224 (224: 1110 0000 2 ) Κάθε υποδίκτυο μπορεί έχει το πολύ 2 5 =32 κόμβους (όσα τα «0» της μάσκας). 27

Υποδικτύωση Υποδίκτυο 1: Θα πάρει τις διευθύνσεις από 150.140.149.0 έως και 150.140.149.31 Διεύθυνση υποδικτύου: 150.140.149.0 (η πρώτη) Διεύθυνση broadcast: 150.140.149.31 (η τελευταία) Διεύθυνση router: 150.140.149.1 (οποιαδήποτε) 28

Υποδικτύωση Και προφανώς υπάρχουν αχρησιμοποίητες διευθύνσεις για μελλοντική χρήση. Εικόνα 15: Σχεδιασμός του δικτύου του παραδείγματος 29

Υποδικτύωση Υποδίκτυο 3: Θα πάρει τις διευθύνσεις από 150.140.149.64 έως και 150.140.149.127 Διεύθυνση υποδικτύου: 150.140.149.64 (η πρώτη) Διεύθυνση broadcast: 150.140.149.127 (η τελευταία) Διεύθυνση router: 150.140.149.126 (οποιαδήποτε) κτλ 32

Υποδικτύωση Εναλλακτικός τρόπος συμβολισμού της subnet mask. Αντί να γράφουμε πχ 255.255.255.192 μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για συντομία το Slash notation. Με τον τρόπο αυτό, η subnet mask γράφεται ως «/n», όπου n ο αριθμός 1 που περιέχονται στη subnet mask. Για παράδειγμα η: 255.255.255.192 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1100 0000 γράφεται ισοδύναμα ως: /26 33

Υποδικτύωση Παράδειγμα: Ποιο είναι το υποδίκτυο του υπολογιστή με διεύθυνση 150.140.149.138/24 Το «/24» σημαίνει ότι η subnet mask ξεκινάει με 24 άσσους. Δηλαδή 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 0000 0000 255.255.255.0 Εφαρμόζοντας αυτή τη μάσκα στη διεύθυνση, προκύπτει το δίκτυο: 150.140.149.0 Αυτός ο τρόπος συμβολισμού υπονοεί ότι δε θα υπάρχουν ενδιάμεσα μηδενικά. Αυτός είναι ένας περιορισμός που επιβάλλεται πάντα, αλλιώς θα καταλήγαμε σε συμβολισμούς υποδικτύων χωρίς νόημα. 34

Ιδιωτικά δίκτυα ΝΑΤ Protocol Επειδή ο αριθμός των IP διευθύνσεων δε φτάνει για όλους, τα σημερινά δίκτυα βασίζονται στη δημιουργία ιδιωτικών δικτύων. Για παράδειγμα ο router που χρησιμοποιούμε στο σπίτι δημιουργεί ένα ιδιωτικό δίκτυο και όλες οι συσκευές που συνδέονται πάνω του φαίνονται στον έξω κόσμο ως μια συσκευή-μια διεύθυνση (του router). Δημόσια διεύθυνση που την παρέχει ο ISP Ιδιωτική διεύθυνση που την ορίζουμε εμείς Εικόνα 16: Διάκριση Δημόσιας και Ιδιωτική διεύθυνσης 35

Μέρος 3 ο Δρομολόγηση δεδομένων

Δρομολόγηση Δεδομένων Υπολογισμός της διαδρομής με το μικρότερο κόστος

Δρομολόγηση Κάθε κόμβος προφανώς δε συνδέεται με όλους τους άλλους απευθείας. Κατά συνέπεια η αποστολή/λήψη ενός μηνύματος απαιτεί το «σχεδιασμό» μιας διαδρομής από τον αποστολέα στον παραλήπτη μέσω ενός συνόλου ενδιάμεσων κόμβων. Η διαδικασία αυτή λέγεται Δρομολόγηση. Εικόνα 17: Παράδειγμα δικτύου 38

Δρομολόγηση Δρομολόγηση Αποθήκευσης & Προώθησης (Store & Forward) Κάθε ενδιάμεσος κόμβος αποθηκεύει προσωρινά τα πακέτα που παραλαμβάνει και τα στέλνει όταν οι γραμμές επικοινωνίας του είναι διαθέσιμες. Δρομολόγηση Προώθησης Επόμενου Κόμβου (Next Hop Forwarding) Ο κόμβος λαμβάνει ένα πακέτο και ελέγχει τη διεύθυνση προορισμού. Αν ο παραλήπτης είναι στο τοπικό του δίκτυο, κάνει άμεσα την παράδοση. Αν όχι, επιλέγει την κατάλληλη διαδρομή (με βάση όσα γνωρίζει για τη «δικτυακή γειτονιά» του) και προωθεί το πακέτο στον καταλληλότερο κόμβο. 39

Δρομολόγηση Εικόνα 18: Αρίθμηση των κόμβων στο παράδειγμα 40

Δρομολόγηση Κάθε κόμβος έχει καταχωρημένο ένα πίνακα δρομολόγησης (IP Table) και με βάση αυτόν κατευθύνει τα πακέτα που λαμβάνει. Για παράδειγμα στο παρακάτω σχήμα, ο πίνακας δρομολόγησης του «3» θα μπορούσε να είναι: Εικόνα 19: Το δίκτυο του παραδείγματος Πίνακας 2: Πίνακας δρομολόγησης στον κόμβο «3» Προορισμός 192.168.1.0/24 10.0.0.4 221.1.50.0/24 10.0.0.1 195.220.30.0/24 10.0.0.2 0.0.0.0/0 10.0.0.4 Επόμενος Κόμβος 41

Δρομολόγηση Ανάλογα με τη διεύθυνση υποδικτύου, επιλέγεται ο επόμενος κόμβος. Συνήθως υπάρχει μια καταχώρηση 0.0.0.0/0, που καθορίζει την προώθηση σε περίπτωση που δεν υπάρχει άλλο γνωστό «μονοπάτι» προς τον παραλήπτη. Οι πίνακες δρομολόγησης μπορεί να αλλάζουν κατά τη διάρκεια λειτουργίας της συσκευής. 42

DNS: Domain Name System Οι υπολογιστές «καταλαβαίνουν» μόνο νούμερα και επικοινωνούν μεταξύ τους με διευθύνσεις IP. Επειδή για τον άνθρωπο είναι δύσκολο να θυμάται τις διευθύνσεις ΙΡ, έχει αναπτυχθεί ένα σύστημα που κάνει αντιστοίχιση «ευκολομνημόνευτων» ονομάτων πχ www.upatras.gr 150.140.129.6 Το «www.upatras.gr» ονομάζεται και URL (Universal Resource Locator). Η αντιστοίχιση μεταξύ IP & URL είναι αυθαίρετη. Με την έννοια ότι δεν προκύπτει με κάποια λογική σχέση, αλλά μέσω καταχωρήσεων σε ειδικές βάσεις δεδομένων. Οι ΒΔ αυτές βρίσκονται αποθηκευμένες σε servers που εκτελούν αυτό το έργο και ονομάζονται: Domain Name Server (DNS). 43

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Ο αλγόριθμος τους Dijkstra (Ντάικστρα) χρησιμοποιείται για να επιλέξει τη διαδρομή με το μικρότερο «κόστος». Το κόστος είναι μια ποσότητα που την καθορίζουμε εμείς. πχ ο χρόνος που χρειάζεται για να μεταφερθεί ένα πακέτο από τον αποστολέα στον παραλήπτη. Προσοχή: Ο αλγόριθμος του Dijkstra βρίσκει τη διαδρομή με το ελάχιστο κόστος. Οπότε αν θέλαμε τη διαδρομή με τις μεγαλύτερες ταχύτητες, ως κόστος θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε το αντίστροφο της ταχύτητας. Ο αλγόριθμος του Dijkstra αναφέρεται στην θεωρία των Γράφων και εμπεριέχει διάφορους περιορισμούς, όπως πχ ότι το κόστος δεν πρέπει να είναι αρνητικό. Αλλά αυτοί οι περιορισμοί δε θα μας απασχολήσουν εδώ. 44

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Θεωρείστε το παρακάτω δίκτυο. Θέλουμε να βρούμε τη γρηγορότερη διαδρομή για να στείλουμε ένα αρχείο από τον κόμβο Α στο κόμβο Ζ. Οι αριθμοί στις ακμές δείχνουν το χρόνο αποστολής ενός πακέτου. Εικόνα 20: Παράδειγμα δικτύου Προφανώς υπάρχουν πολλές διαδρομές. Α-Γ-Ζ Α-Β-Ζ Α-Β-Ε-Ζ κτλ και σε ένα πραγματικό δίκτυο δεν είναι δυνατόν να υπολογίσουμε και να συγκρίνουμε τα κόστη για κάθε πιθανή διαδρομή. 45

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Βήμα 1: Δημιουργούμε ένα σύνολο Ν, με μοναδικό στοιχείο τον εναρκτήριο κόμβο Α Ν = {Α} Βήμα 2: Δημιουργούμε έναν πίνακα στον οποίο καταγράφουμε την απόσταση κάθε κόμβου από τον Α καθώς και τη διαδρομή ως εκεί. Πίνακας 3: Πίνακας αποστάσεων μεταξύ των κόμβων Βήμα db pb dγ pγ dδ pδ dε pε dζ pζ 1 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ - - Εικόνα 21: Το δίκτυο του παραδείγματος dj: Απόσταση (d: distance) του κόμβου j pj: Διαδρομή (p: path) προς τον κόμβο j Για τους κόμβους που δεν είναι άμεσοι γείτονες, θεωρούμε άπειρη απόσταση. 46

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Βήμα 3: Βρίσκουμε τον κόμβο με τη μικρότερη απόσταση (εδώ db = 2) και τον προσθέτουμε στο σύνολο Ν: Ν = {Α,Β} Βήμα 4: Θεωρούμε ως εναρκτήριο τον Β και υπολογίζουμε τις αποστάσεις προς όλους τους κόμβους που δεν είναι στο Ν. Εδώ προς όλους εκτός από Α & Β. Θυμηθείτε ότι στις νέες αποστάσεις πρέπει να προστεθεί και η απόσταση Α-Β (db=2). Όπου προκύψει μικρότερη απόσταση από αυτήν που υπάρχει ήδη, αντικαθιστούμε την απόσταση και το μονοπάτι. 47

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Πίνακας 4: Ανάπτυξη του πίνακα αποστάσεων μεταξύ των κόμβων Βήμα db pb dγ pγ dδ pδ dε pε dζ pζ 1 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ - - 2 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 17 A-B-Z Γείτονες του Β: Ζ: d(z) = d(b) + 15 = 2 + 15 = 17 < E: d(e) = d(b) + 3 = 2 + 3 = 5 < Εικόνα 22: Το δίκτυο του παραδείγματος Οι υπόλοιποι (Γ,Δ) παραμένουν όπως ήταν. 48

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Συνεχίζουμε μέχρι όλοι οι κόμβοι να ανήκουν στο Ν Πίνακας 5: Ανάπτυξη του πίνακα αποστάσεων μεταξύ των κόμβων Βήμα db pb dγ pγ dδ pδ dε pε dζ pζ 1 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ - - 2 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 17 A-B-Z 3 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 6 A-B-Ε-Z Βήμα 2: Ν={Α,Β} Ν = {Α,Β,Ε} Γείτονες του Ε: Δ: d(δ) = d(ε) + 5 = 5 + 5 = 10 > 5 (Άρα δεν αλλάζει) Ζ: d(ζ) = d(ε) + 1 = 5 + 1 = 6 < 17 (Άρα αλλάζει) 49

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Βήμα 4: Ν={Α,Β,Ε} Ν = {Α,Β,Ε,Δ} Οι γείτονες του Δ (Α,Ε) ανήκουν στο Ν, οπότε δεν υπάρχει μεταβολή. Βήμα 5: Ν={Α,Β,Ε,Δ} Ν = {Α,Β,Ε,Δ,Ζ} Πίνακας 6: Ανάπτυξη του πίνακα αποστάσεων μεταξύ των κόμβων Βήμα db pb dγ pγ dδ pδ dε pε dζ pζ 1 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ - - 2 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 17 A-B-Z 3 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 6 A-B-Ε-Z 4 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 6 A-B-Ε-Z 5 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 6 A-B-Ε-Z Γείτονες του Ζ: Δ: d(γ) = d(ζ) + 30 = 6 + 30 = 36 > 20 (Άρα δεν αλλάζει) 50

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Βήμα 6: Ν = {Α,Β,Ε,Δ,Ζ} Ν = {Α,Β,Δ,Ε,Ζ,Γ} Οι γείτονες του Γ (Α,Ε) ανήκουν στο Ν, οπότε δεν υπάρχει μεταβολή. Πίνακας 7: Ανάπτυξη του πίνακα αποστάσεων μεταξύ των κόμβων Βήμα db pb dγ pγ dδ pδ dε pε dζ pζ 1 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ - - 2 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 17 A-B-Z 3 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 6 A-B-Ε-Z 4 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 6 A-B-Ε-Z 5 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 6 A-B-Ε-Z 6 2 Α-Β 20 Α-Γ 5 Α-Δ 5 A-B-E 6 A-B-Ε-Z Η τελευταία γραμμή του πίνακα δείχνει την ελάχιστη διαδρομή από τον Α προς οποιονδήποτε κόμβο. 51

Αλγόριθμοι Δρομολόγησης Ο αλγόριθμος του Dijkstra Άρα η αποστολή Α Ζ θα γίνει μέσω της διαδρομής Α-Β-Ε-Ζ και σε χρόνο 6 χρονικές μονάδες (Θυμηθείτε: Υποθέσαμε ότι οι αριθμοί των ακμών αντιπροσωπεύουν το χρόνο αποστολής ενός πακέτου). Εικόνα 23: Το δίκτυο του παραδείγματος 52

Τέλος Ενότητας

Ανάπτυξη Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό αναπτύχθηκε από την Ερευνητική Ομάδα Δομικής Ανάλυσης και Ευφυών Υλικών του Εργαστηρίου Τεχνικής Μηχανικής και Ταλαντώσεων. http://saam.mech.upatras.gr 54

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στο πλαίσιο του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Πατρών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 55

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Πατρών, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών, Δημήτρης Σαραβάνος. Δημήτρης Σαραβάνος. «Εισαγωγή στους Η/Υ.». Έκδοση: 1.0. Πάτρα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https://eclass.upatras.gr/courses/mech1203/ 56

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 57

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 58

Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (1/2) Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Εικόνα 1: σελ. 6, CC BY-SA 3.0, http://t-h.wikispaces.com/ergasia_part1%28vh%29 Εικόνα 2: σελ. 7, CC BY-SA 3.0, http://t-h.wikispaces.com/ergasia_part1%28vh%29 Εικόνα 3: σελ. 10, Free software 2.1, http://en.wikipedia.org/wiki/file:serverbased-network.svg Εικόνα 4: σελ. 11, CC BY-SA 3.0, http://en.wikipedia.org/wiki/file:lan_wan_scheme.svg Εικόνα 6: σελ. 12, CC BY-SA 3.0, http://commons.wikimedia.org/wiki/file:bus_topology.png 59

Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (2/2) Εικόνα 10: σελ. 15, CC BY-SA 3.0, http://el.computer.wikia.com/wiki/%ce%a5%cf%80%ce%b5%cf%81%cf%85%cf% 80%CE%BF%CE%BB%CE%BF%CE%B3%CE%B9%CF%83%CF%84%CE%AE%CF%82 Εικόνα 11: σελ. 15, CC BY-SA 3.0, http://en.wikipedia.org/wiki/file:netgear_readynas_nv%2b.jpg Πίνακας 1: σελ. 8, CC BY-SA 3.0, http://en.wikipedia.org/wiki/bandwidth_(computing) Οποιοδήποτε έργο δεν αναφέρεται, έχει δημιουργηθεί από το διδάσκοντα του μαθήματος ή/και την Τμηματική Ομάδα Εργασίας και παρέχεται με την ίδια άδεια CC BY-NC-SA 4.0 60