Δίκτυα Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ

Σχετικά έγγραφα
Δίκτυα Θεωρία

5.1.4 Τεχνολογίες Ψηφιακής Συνδρομητικής Γραμμής (xdsl)

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ INTERNET

Δίκτυα Επικοινωνίας Υπολογιστών Ενότητα 1: Εισαγωγή. Μιχαήλ Λογοθέτης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών

Digital Subscriber Line (DSL) 1. Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών, Βιβλίο Α τάξης 2 ου Κύκλου ΤΕΕ, ΥΠΕΠΘ

Δίκτυα Υπολογιστών. Ενότητα 9: Πολυμέσα. Δρ. Χαράλαμπος Ζ. Πατρικάκης Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε. Κάντε κλικ για να ξεκινήσετε

Δίκτυα Υπολογιστών. Ενότητα 1: Εισαγωγή στα δίκτυα Η/Υ, τα πρωτόκολλα και τη μεταφορά πληροφορίας

Δίκτυα Ηλεκτρονικών Υπολογιστών

Δίκτυα Υπολογιστών. Δίκτυα υπολογιστών και το Διαδίκτυο. Κ. Βασιλάκης

3. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των επιλεγόμενων τηλεφωνικών γραμμών; Είναι πολύ διαδεδομένες Εχουν μικρό κόστος

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Πληροφορική Μάθημα 9

6.1 Επεκτείνοντας το δίκτυο 6.2 Επιλεγόμενες τηλεφωνικές γραμμές modems Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα Βασική χρήση

TEI Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων Πληροφορική Σημειώσεις Τεύχος 4 Επικοινωνίες και Δίκτυα. Μάκης Σταματελάτος

6.1 Επεκτείνοντας το δίκτυο

Παράδοση: Δευτέρα 6 Οκτωβρίου Ονοματεπώνυμο:.

Δίκτυα Ευρείας Περιοχής. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 10 ο

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Δίκτυα Ευρείας Περιοχής

TΕΧΝΟΛΟΓΙΑ DSL (DSL TUTORIAL) (Πηγή: Τηλεπικοινωνιακό κέντρο Α.Π.Θ.: )

1. Ως προς τον χρήστη το WAN εµφανίζεται να λειτουργεί κατά τον ίδιο ακριβώς τρόπο µε το LAN.

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

Τί είναι δίκτυο πρόσβασης. Δίκτυα Πρόσβασης. Υπηρεσία πρόσβασης. Τί είναι δίκτυο πρόσβασης (συν.)


Δικτύωση υπολογιστών

Τηλεφωνικό Σύστημα και Μετάδοση Δεδομένων Μάνος Ρουμελιώτης Πανεπιστήμιο Μακεδονίας

ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ

Στόχοι. Υπολογιστικά συστήματα: Στρώματα. Βασικές έννοιες [7]

ΔΙΚΤΥΑ (11-12) Π. Φουληράς

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Δίκτυα Υπολογιστών. Δίκτυα υπολογιστών και το Διαδίκτυο Εισαγωγή. Κ. Βασιλάκης

Μέσα Μετάδοσης. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 7 ο

ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Δίκτυα Υπολογιστών

Η Τεχνολογία ADSL. Τα δύο σημαντικότερα πλεονεκτήματα μιας ADSL γραμμής σε σύγκριση με τη χρήση ενός αναλογικού modem είναι τα εξής :

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Κεφάλαιο 12. Επικοινωνίες-Δίκτυα-Διαδίκτυο. Εξαιρούνται οι παράγραφοι:

Συσκευές Τηλεπικοινωνιών και Δικτύωσης. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 9 ο

Εισαγωγή στην πληροφορική

Δίκτυα Υπολογιστών. Δίκτυα υπολογιστών και το Διαδίκτυο Εισαγωγή. Κ. Βασιλάκης

ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ Χ. ΖΙΟΥΛΑΣ

Κάντε κλικ για έναρξη

Τεχνολογίες & Εφαρμογές Πληροφορικής Ενότητα 7: Τοπικά δίκτυα

Α5.1 Εισαγωγή στα Δίκτυα. Α Λυκείου

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ίκτυα ίκτυο υπολογιστών: Ένα σύνολο από υπολογιστικές συσκευές που συνδέονται µεταξύ τους για σκοπούς επικοινωνίας και χρήσης πόρων. Συνήθως, οι συσκε

ΒΑΣΙΚΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ Βελώνης Γεώργιος ΤΟΥ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ. Μάθημα 5ο. Βελώνης Γεώργιος - 1ο Τ.Ε.Ε. Κατερίνης. Καθηγητής Πληροφορικής ΠΕ20 5-1

Εισαγωγή στη Δικτύωση Υπολογιστών

Τμήμα του εθνικού οδικού δικτύου (Αττική οδός)

Εισαγωγή στο διαδίκτυο

ΔΙΚΤΥΑ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ ΕΠΟΜΕΝΗΣ ΓΕΝΙΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ

Εφαρμογές Πληροφορικής

ίκτυα υπολογιστών Στόχοι κεφαλαίου ίκτυα

Φυσικό Επίπεδο ΕνσύρµαταΜέσαΜετάδοσης. Ενότητα Γ

Δίκτυα Υπολογιστών. Ενότητα 7: Μετάδοση πληροφορίας στο στρώμα διασύνδεσης. Δρ. Χαράλαμπος Ζ. Πατρικάκης Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.

Εισαγωγή στη Δασική Πληροφορική

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Ιόνιο Πανεπιστήµιο Τµήµα Πληροφορικής. Φυσικά Μέσα Μετάδοσης. Φυσικό Επίπεδο Ενσύρµατα και ΑσύρµαταΜέσαΜετάδοσης. Ενότητα Γ. ΕνσύρµαταΜέσαΜετάδοσης

Ενότητα 2. Φυσικό Στρώµα: Μέσα & Τεχνικές Μετάδοσης

Επιχειρησιακή ιαδικτύωση

ΕΠΛ 003: ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Δίκτυα Υπολογιστών I

Πρόγραμμα Πιστοποίησης Γνώσεων και Δεξιοτήτων H/Y ΕΝΟΤΗΤΑ 1: «ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ»

ΜΑΘΗΜΑ 4 ΔΙΚΤΥΑ (NETWORKS)

12/5/18. Κεφάλαιο 7. Δικτύωση: Σύνδεση ψηφιακών συσκευών. Στόχος. Πώς λειτουργούν τα δίκτυα. Στόχος. Στόχοι. Εισαγωγή στην πληροφορική

Ευρυζωνικότητα πάνω από δίκτυα χαλκού βασισµένη στις τεχνολογίες xdsl (το παρόν και το µέλλον)

ΔΊΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΏΝ ΔΊΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΏΝ ΚΑΙ ΔΙΑΔΊΚΤΥΟ ΔΙΔΆΣΚΟΝΤΕΣ: ΔΡ. ΕΥΓΕΝΊΑ ΑΔΑΜΟΠΟΎΛΟΥ, ΔΡ. ΚΏΣΤΑΣ ΔΕΜΈΣΤΙΧΑΣ

ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

Ασύρµατη ευρυζωνικότητα µέσω τεχνολογίας Wimax

Δίκτυα ΙΙ. Κεφάλαιο 6

ΔΙΚΤΥΑ ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ. ΤΕΕ 10 Ιανουαρίου 2006

Καλωδιακή Μετάδοση Πληροφορίας TΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

Δίκτυα Υπολογιστών. Ενότητα 5: Δρομολόγηση πληροφορίας στα δίκτυα πακέτων και στο διαδίκτυο

Διασύνδεση τοπικών δικτύων

Περιεχόµενα. Επικοινωνίες εδοµένων: Τρόποι Μετάδοσης και Πρωτόκολλα. Εισαγωγή

Μάθημα 2: Κατηγορίες Δικτύων

Προχωρημένα Θέματα Προγραμματισμού Δικτύων

Βασίλειος Κοντογιάννης ΠΕ19

Δίκτυα Υπολογιστών Ι

Δίκτυα. ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Μάθημα 4 ο : Υποδομές Δικτύων

Τεχνολογίες Ευρυζωνικής Πρόσβασης. Αρ. Τσίπουρας

ΒΑΣΙΚΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΤΟΥ

Είδη ψηφιακής συνδρομητικής τεχνολογίας η οποία παρέχει πρόσβαση υψηλής ταχύτητας στο διαδίκτυο Μέσο: Κοινές τηλεφωνικές γραμμές

Ethernet Ethernet ΙΕΕΕ CSMA/CD

Ιατρική Πληροφορική. Δρ. Π. ΑΣΒΕΣΤΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Τ.Ε. Χρήσιμοι Σύνδεσμοι

Ιατρική Πληροφορική ΔΡ. Π. ΑΣΒΕΣΤΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Τ. Ε. Χρήσιμοι Σύνδεσμοι

1.2.2 Το μοντέλο δικτύωσης TCP/IP 1 / 26

Κεφάλαιο 2. Υπολογιστές και Τεχνολογία Επικοινωνιών Παρελθόν - Παρόν - Μέλλον

ΔΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Ιωάννης Σταυρακάκης, Καθηγητής Password: edi

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α ΤΕΤΡΑΜΗΝΟΥ (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6)

Διάρθρωση. Δίκτυα Υπολογιστών I Δίκτυα Μεταγωγής & Διαδίκτυα: Μέρος Α. Διάρθρωση. Δίκτυα Μεταγωγής: Βασική αρχή λειτουργίας (1/2) Ευάγγελος Παπαπέτρου

Ενότητα 1. Εισαγωγή στις βασικές έννοιες των ικτύων ΗΥ

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ INTERNET

Θέματα κεφαλαίου. Τα βασικά στοιχεία της δικτύωσης. Τα βασικά στοιχεία της δικτύωσης. Τα βασικά στοιχεία της δικτύωσης

ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ι. Σημειώσεις Θεωρίας

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών Δίκτυα υπολογιστών. (και το Διαδίκτυο)

ΔΙΚΤΥΑ ΔΗΜΟΣΙΑΣ ΧΡΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ Ενότητα #1: Εισαγωγή στα Δίκτυα Δεδομένων Μέρος 1

ίκτυα - Internet Μάθηµα 6ο

Ευάγγελος Παπαπέτρου

Transcript:

Δίκτυα Υπολογιστών ΕΛΛΗΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ενότητα 2: Διαδίκτυο: οργάνωση, λειτουργία του, και πρόσβαση σε αυτό Δρ. Χαράλαμπος Ζ. Πατρικάκης Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε Κάντε κλικ για να ξεκινήσετε

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη 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. 3

Ευχαριστίες Στην ανάπτυξη του υλικού βοήθησαν οι συνεργάτες του εργαστηρίου Δημήτρης Κόγιας, Μάνος Μιχαηλίδης και οι φοιτητές Λάζαρος Τουμανίδης, Στέφανος Μπογδάνης, Γιώργος Μπελτάος, Γιώργος Τσούκας. 4

Βιβλιογραφία James F. Kurose - Keith W. Ross, Δικτύωση Υπολογιστών, εκδ. Γκιούρδας. Tanenbaum, Wetherall, Δίκτυα Υπολογιστών, Εκδ. Κλειδάριθμος. Douglas E. Comer, Δίκτυα και διαδίκτυα υπολογιστών και εφαρμογές τους στο Internet, Κλειδάριθμος. Monteiro, J. M., Cruz, R. S., Patrikakis, C. Z., Papaoulakis, N. C., Calafate, C. T., & Nunes, M. S. (2013). Peer-to-Peer Video Streaming. In R. Farrugia, & C. Debono (Eds.), Multimedia Networking and Coding (pp. 254-313). Hershey, PA: Information Science Reference. doi:10.4018/978-1-4666-2660-7.ch010. Charalampos Z. Patrikakis, Angelos- Christos Anadiotis, Penetrating with DDoS Attacks, (διαθέσιμο στο διαδίκτυο: http://pentestmag.com), PenTest Magazine, vol2 no 5, Aug 2012, pp [16-22]. Pendegraft, N. (2003). The TCP/IP Game. In T. McGill (Ed.), Current Issues in IT Education (pp. 117-124). Hershey, PA: IRM Press. doi:10.4018/978-1- 93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημειώσεων είναι βασισμένο σε συνοδευτικό υλικό του βιβλίου των James F. Kurose - Keith W. Ross, Computer Networking, Pearson publications 5

Περιεχόμενα 2.1 Εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών και το διαδίκτυο 2.2 Τοπική πρόσβαση στο διαδίκτυο (Τεχνολογίες, αρχιτεκτονικές και υλικό) 6

Προσδοκώμενα Αποτελέσματα Στην ενότητα αυτή θα μάθετε για: Τις αρχές ελέγχου και λειτουργίας του Διαδικτύου, Την ιστορία αυτού και την οργάνωση του, Το δίκτυο κορμού και το δίκτυο πρόσβασης, και Τα πρωτόκολλα του με αναφορά στη διαστρωματοποιημένη αρχιτεκτονική. 7

2.1 Εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών και το διαδίκτυο 8

Τι είναι το διαδίκτυο ε φ α ρ μ σ υ δ ι ε υ θ ύ ν σ ε ι ς δ ρ ο μ ο λ ο γ η τ έ ς δ Π ρ ω τ ό κ ο λ λ α γ ε π ο λ υ μ έ σ α ρ ο ή έ ρ σ υ ς μ τ ε ρ μ α τ ι κ ά ρ α δ ι ο φά σ μ α κ α λ ώ δ ι α ι ό τ ς ρ κ ό μ β ο ι ι κ ι ν η τ ά ι ά 9

Το διαδίκτυο Όπως λέει και το όνομά του, είναι ένα δίκτυο δικτύων. Εκατομμύρια συσκευές διασυνδεδεμένες πάνω από ένα παγκόσμιο δίκτυο, το οποίο είναι Ιεραρχικό (χωρίς αυστηρούς κανόνες) Βασισμένο σε ανοικτές προδιαγραφές Δημόσιο (αν και μπορεί να λειτουργεί και σε ιδιωτικά πλαίσια) Δίνει τη δυνατότητα σε διαφορετικές συσκευές, με διαφορετικές προδιαγραφές και τρόπο λειτουργίας να συνεργάζονται. Στόχος: η διασύνδεση των συσκευών αυτών με τον πιο εύκολο και σταθερό τρόπο 10

Το διαδίκτυο (με ορολογία) Πρωτόκολλα (IP, ARP, TCP, UDP, HTTP, SMTP) Διαστρωματοποιημένη αρχιτεκτονική (OSI-TCP/IP) Δρομολογητές (routers) Μεταγωγείς (switches) Τερματικά (network terminals) Εξυπηρετητές (servers) Πρότυπα (RFCs) Οργανισμοί (IETF, ICANN) 11

Σύνδεση πάνω το διαδίκτυο Τ Τ Τ: Τερματικά (terminals) N: Κόμβοι (Nodes) Τ 12

Επικοινωνία πάνω από το διαδίκτυο Εφαρμογές Κατανεμημένες Εκτελούνται στα άκρα του δικτύου. Μπορεί να περιλαμβάνουν περισσότερα από δύο τερματικά. Μπορεί να φαίνεται ότι λειτουργούν τοπικά. Εξυπηρετητές-πελάτεςομότιμοι κόμβοι. Υπηρεσίες Εξυπηρετούν τις εφαρμογές. Μπορεί να εμπλέκουν και τους κόμβους του δικτύου. Μπορεί να παρέχουν εγγυήσεις στις εφαρμογές. Κατ ελάχιστο, πρέπει να παρέχουν τη δυνατότητα επικοινωνίας στο μέτρο του δυνατού (best effort). 13

Τι είναι τα πρωτόκολλα; pro to col (ˈprō-tə-ˌko l, -ˌkōl, -ˌkäl, -kəl\): a system of rules that explain the correct conduct and procedures to be followed in formal situations * Σύνολο κανόνων οι οποίοι καθορίζουν τον τρόπο συμπεριφοράς και τις ακολουθούμενες διαδικασίες που πρέπει να ακολουθηθούν σε τυπικές καταστάσεις Πρωτόκολλο επικοινωνίας: οι κανόνες και οι συμπεριφορές μεταφράζονται σε καταστάσεις, ενέργειες και μηνύματα που πρέπει να ανταλλαχθούν * Λεξικό Μerriam-Webster 14

Ας δούμε ένα ανθρώπινο πρωτόκολλο Θέλετε να μάθετε ποιο λεωφορείο να πάρετε για να πάτε στο κέντρο Βρίσκετε κάποιον που περιμένει στη στάση (Εσείς): Γεια σας Περιμένετε απάντηση (Άγνωστος): Γεια σας Περιμένει την ερώτησή σας (Εσείς): Μήπως μπορείτε να μου πείτε ποιο λεωφορείο πηγαίνει στο κέντρο; Περιμένετε απάντηση (Εσείς): Ευχαριστώ πολύ (Άγνωστος): αι, το 222 (Άγνωστος): Παρακαλώ 15

Και εάν κάτι πήγαινε στραβά; Θέλετε να μάθετε ποιο λεωφορείο να πάρετε για να πάτε στο κέντρο Βρίσκετε κάποιον που περιμένει στη στάση (Εσείς): Γεια σας Περιμένετε απάντηση Τι θα γίνει εάν δε σας απαντήσει; 16

Ας δούμε ένα ανθρώπινο πρωτόκολλο Θέλετε να μάθετε ποιο λεωφορείο να πάρετε για να πάτε στο κέντρο Βρίσκετε κάποιον που περιμένει στη στάση (Εσείς): Γεια σας Περιμένετε απάντηση (Εσείς): Γεια σας (ξανά) Περιμένετε απάντηση... 17

Πρωτόκολλο(α) διαδικτύου TCP connection TCP connection ack HTTP request (Index.html) HTTP response (Index.html) Close connection Client Close connection ack Server 18

Διανομή πληροφοριών και υπηρεσίες στο διαδίκτυο Server (εξυπηρετητής) Τ Τ Client (πελάτης) Μοντέλο client server (π.χ. email, web) Τ 19

Διανομή πληροφοριών και υπηρεσίες στο διαδίκτυο Ομότιμος κόμβος Τ Τ Ομότιμος κόμβος Μοντέλο Peer to Peer (P2P) (π.χ. Skype, Bit-Torrent) Ομότιμος κόμβος Τ 20

Επικοινωνία στο διαδίκτυο (σε 3 βήματα) Δίκτυο πρόσβασης: Η σύνδεσή μας με το διαδίκτυο, ενσύρματη ή ασύρματη Δίκτυο παρόχου (Service /Internet provider) : ο εξοπλισμός και οι συνδέσεις δικτύου μεταξύ του εξοπλισμού (routers, switches, και οι συνδέσεις τους) Δίκτυο κορμού: Η διασύνδεση των διαφόρων δικτύων των παρόχων μεταξύ τους Στην ουσία η ιεράρχηση είναι πιο πολύπλοκη 21

Επικοινωνία στο δίκτυο (βασικοί όροι) Εύρος ζώνης (bandwidth): το εύρος των συχνοτήτων επικοινωνίας Ρυθμός μετάδοσης (bitrate): Η ικανότητα μεταφοράς πληροφορίας στη μονάδα του χρόνου Διαφορετικά μεταξύ τους, αλλά επειδή υπάρχει μία ένα προς ένα αντιστοίχηση, συνήθως τα θεωρούμε συνώνυμα Καθυστέρηση μετάδοσης (delay) Διακύμανση καθυστέρησης (delay variation - jitter) 22

Και λίγη ιστορία (ή πως φτάσαμε στο σημερινό διαδίκτυο 60s) Το 1961, ο Kleinrock χρησιμοποιώντας θεωρία ουρών (queueing theory) δείχνει την αποτελεσματικότητα της χρήσης πακέτων πληροφορίας για τις επικοινωνίες δεδομένων. Πρώτη εφαρμογή σε στρατιωτικά δίκτυα. To 1972 γίνεται η πρώτη δημόσια επίδειξη του ARPAnet (Advanced Research Projects Agency Network), το οποίο χρηματοδοτήθηκε από το Γραφείο Ερευνών Αμύνης (Defense Advanced Research Projects Agency -DARPA) του τμήματος άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών: Το πρώτο δίκτυο μεταγωγής πακέτων πληροφορίας Το πρώτο πρόγραμμα ήταν ένα πρόγραμμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. 23

Και λίγη ιστορία (ή πως φτάσαμε στο σημερινό διαδίκτυο - 70s) Τη δεκαετία του 70, το ARPAnet μεγαλώνει. Αναπτύσσεται το δορυφορικό δίκτυο ALOHAnet στη Χαβάη. Εμφανίζεται το Ethernet. Παρουσιάζεται η ιδέα της μεταγωγής πακέτων σταθερού μήκους. 24

Και λίγη ιστορία (ή πως φτάσαμε στο σημερινό διαδίκτυο - 80s) Παρουσιάζονται μια σειρά από διαδικτυακά πρωτόκολλα: 1982: SMTP 1983: TCP, DNS 1985: FTP To 1988, το TCP δίνει τη δυνατότητα για έλεγχο συμφόρησης. Μέχρι το τέλος της δεκαετίας, οι συνδεδεμένοι κόμβοι, από 15 στην αρχή, έχουν γίνει 100.000. 25

Και λίγη ιστορία (ή πως φτάσαμε στο σημερινό διαδίκτυο 90s & post millennium) Ευρυζωνική πρόσβαση Κινητές επικοινωνίες Μεγάλες εταιρίες δημιουργούν δικά τους δίκτυα και πλατφόρμες Killer apps P2P Social networks Cloud IOT 26

Σύνοψη Μελετήσαμε: Τι είναι το διαδίκτυο. Τι είναι ένα πρωτόκολλο. Τρόπους επικοινωνίας στο διαδίκτυο. Και λίγη ιστορία! 27

2.2 Τοπική πρόσβαση στο διαδίκτυο Τεχνολογίες, αρχιτεκτονικές και υλικό 28

Μετάδοση δεδομένων Διαμόρφωση αποδιαμόρφωση (MODulation DEModulation). Παλαιότερα είχαμε αναλογικές γραμμές, (PSTN), οπότε και χρήση των αντίστοιχων modems. Δυνατότητα μόνο για φωνή ή μόνο για δεδομένα, αλλά όχι και τα δύο παράλληλα. Στη συνέχεια, με το ISDN (Integrated Services Digital Network), η μετάδοση έγινε ψηφιακή (μεγαλύτερες ταχύτητες και δυνατότητα για παράλληλη χρήση δεδομένων και φωνής. 29

Digital Subscriber Line/Loop (DSL) Φίλτρο (Splitter) τηλέφωνο Τηλ κέντρο Modem DSLAM (DSL Access Multiplexer) Internet Δρομολογητής Φωνή και δεδομένα μεταδίδονται σε διαφορετικές συχνότητες. Χρήση υπάρχουσας υποδομής τηλεφωνικών γραμμών. 3 περιοχές: 50KHz- 1MHz (downstream data) 4KHz 50KHz (upstream data) 0KHz 4KHz (αμφίδρομο κανάλι φωνής) Τυπικά: 24 Mbps downstream 2,5Mbps upstream (ITU 2003). 30

Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Η ΑDSL τεχνολογία είναι η περισσότερο διαδεδομένη τεχνολογία που χρησιμοποιείται για ψηφιακή μετάδοση των δεδομένων πάνω από απλές τηλεφωνικές γραμμές (Plain Old Telephone Services, POTS) επιτυγχάνοντας καλύτερα αποτελέσματα σε ταχύτητα από τα απλά modem. Είναι μια ασύμμετρη μετάδοση δεδομένων γιατί έχουμε μεγαλύτερο εύρος ζώνης προς την κατεύθυνση του χρήστη (downstream) από ότι έχουμε στην κατεύθυνση προς τον πάροχο (upstream). Χαρακτηριστικά: Η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να επιτευχθεί είναι 8 Mbps για download (το νούμερο γίνεται 24 για το ADSL2+). Πρόκειται για μόνιμη σύνδεση στο Internet και συνεχώς διαθέσιμη (always on) χωρίς να απαιτείται σύνδεση και αποσύνδεση από το δίκτυο. 31

Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Πώς λειτουργεί το ADSL ; Στις απλές τηλεφωνικές συνδέσεις χρησιμοποιείται μόνο η περιοχή συχνοτήτων 0-4 khz για τη μετάδοση φωνής. Οι μεγαλύτερες συχνότητες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά δεδομένων. Αυτές οι συχνότητες διαιτούνται σε ακόμα μικρότερες των 4.1325 khz που ονομάζονται bins. Συνολικά, η στη βασική ζώνη συχνοτήτων χωρίζεται σε 256 κανάλια (512 για το ADSL2+ οποίο η βασική ζώνη εκτείνεται μέχρι τα 2208 khz). Τα modem ελέγχουν, κατά την έναρξη της επικοινωνίας, ποια από αυτές τις περιοχές μπορούν να χρησιμοποιήσουν. 32

Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Μειονεκτήματα ADSL: Οι συχνότητες που χρησιμοποιούνται εξασθενούν συντομότερα από αυτές της τηλεφωνίας. Λειτουργεί με περιορισμό 5 km στην απόσταση από το τηλεφωνικό κέντρο. 33

Very High- Bitrate DSL (VDSL) 2 Το VDSL2 είναι ένα πιο γρήγορο ασύμμετρο DSL και λειτουργεί με έναν συνδυασμό χρήσης χάλκινου καλωδίου και οπτικής ίνας. Το μεγαλύτερο μέρος του δικτύου καλύπτεται από την οπτική ίνα και ένα μικρό μέρος στο άκρο (πλησίον του χρήστη) από τις κλασικές τηλεφωνικές συνδέσεις. Χρησιμοποιούνται στην Ελλάδα οι τεχνικές FFTN (Fiber to the Node) ή FTTC (Fiber to the Cabinet) που δείχνουν πόσο κοντά στον τελικό χρήστη έχει φτάσει το δίκτυο της οπτικής ίνας. Οι ταχύτητες που επιτυγχάνονται επιτρέπουν τη μετάδοση High Definition εικόνας για υπηρεσίες triple play (Φωνή, Δεδομένα, Εικόνα). Παρέχει ταχύτητες πάνω από 200 Mbps σε πολύ μικρή απόσταση και 50 Mbps σε απόσταση 1 km. Στη συνέχεια οι επιδόσεις μειώνονται με πιο αργούς ρυθμούς από το VDSL. Για αποστάσεις μεγαλύτερες των 1,5 km λειτουργεί όπως το ADSL2+. 34

Τύποι DSL High Data Rate Digital Subscriber Line (HDSL): H πρώτη τεχνολογία DSL που έκανε χρήση του φάσματος υψηλών συχνοτήτων του χαλκού Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL): Συμμετρικός ρυθμός μετάδοσης μέχρι 2.3 Mbps Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Rate-Adaptive Digital Subscriber Line (RADSL) Very High Speed Digital Subscriber Line (VDSL) Very High Speed Digital Subscriber Line 2 (VDSL2) Symmetric High-speed Digital Subscriber Line (G.SHDSL) Powerline Digital Subscriber Line (PDSL): Μεταφέρει δεδομένα σε έναν αγωγό ο οποίος μεταφέρει ταυτόχρονα και ρεύμα AC. Uni-DSL (UDSL) 35

Καλωδιακή πρόσβαση στο σπίτι... Ομοαξονικό καλώδιο Καλωδιακό modem Φίλτρο (splitter) Καλωδιακό modem Φίλτρο (splitter) Καλωδιακό modem Φίλτρο (splitter) Ομοαξονικό καλώδιο Κόμβος ίνας Ομοαξονικό καλώδιο Οπτική ίνα Οπτική ίνα... Οπτική... ίνα Καλωδιακό κεφαλικό άκρο Χρήση πολυπλεξίας συχνότητας, για μετάδοση δεδομένων, video και πληροφορίας ελέγχου Συνδυασμός ομοαξονικού καλωδίου και οπτικής ίνας (HFC Hybrid Fiber Coaxial) 36......

Οπτική ίνα μέχρι το σπίτι (Fiber To The Home FTTH) Δρομολογητής Optical Network Terminator Οπτική ίνα Optical Network Terminator Οπτικός διαχωριστής (Optical Splitter) Optical Line Terminator Optical Network Terminator Έως 100 σπίτια μοιράζονται την ίδια ίνα Δυνατότητα για ταχύτητες της τάξης των Gigabits Στην πραγματικότητα, όχι πάνω από το DSL (γιατί;) 37

Πρόσβαση στο δίκτυο μέσα στο σπίτι (54 Mbps) (100 Mbps- 1Gbps) Firewall/NAT WiFi access point Switch Router Modem Πολλαπλές επιλογές για σύνδεση σε διαφορετικές ταχύτητες. Δυνατότητα συνδυασμού λειτουργιών σε μία συσκευή. Δυνατότητα σύνδεσης του εξοπλισμού σε οποιοδήποτε σημείο. 38

Εταιρικά δίκτυα, βασισμένα στο Ethernet Router/Gateway Switch Internet Switch Switch Switch Router Servers Χρησιμοποιούνται σε εταιρίες, οργανισμούς και Πανεπιστημιακά Ιδρύματα. Ρυθμοί από 10 Mbps έως 100Gbps Βασίζονται στη χρήση μεταγωγέων Ethernet (Layer2/Layer3 switches) 39

Ασύρματη πρόσβαση Πρόσβαση μέσω ενός κοινού διαμοιραζόμενου μέσου. Συνήθως πρόσβαση μέσω ενός κεντρικού σημείου πρόσβασης (access point). Ασύρματα τοπικά δίκτυα: Συνήθως εντός κτηρίου, ορόφου, ή δωματίου 802.11b/g/n (WiFi): συνήθως 11, 54 Mbps αλλά και περισσότερο (300 Mbps) Ασύρματα δίκτυα ευρείας περιοχής: Καλύπτουν μεγάλες περιοχές, ακτίνας χιλιομέτρων Ρυθμός: 1 έως 10 Mbps 3G, 4G: LTE Προσωπικά δίκτυα: 100δες Kbps Bluetooth (Ταχύτητες της τάξης των 24 MBps για την έκδοση 3) Zigbee (Ταχύτητα 250 kbps στα 2.4 GHz) 40

Φυσικά μέσα Bit: διαδίδεται μεταξύ ζευγών αποστολέα/παραλήπτη Φυσική ζεύξη: αυτό που βρίσκεται(μεσολαβεί) μεταξύ αποστολέα & παραλήπτη Καθοδηγούμενα μέσα: Τα σήματα διαδίδονται σε σταθερά μέσα: χάλκινο καλώδιο, οπτική ίνα, ομοαξονικό καλώδιο Μη καθοδηγούμενα μέσα: Τα σήματα διαδίδονται ελεύθερα, π.χ. ραδιοφάσμα Συνεστραμμένο ζεύγος- Twisted Pair (TP) Δύο μονωμένα σύρματα χαλκού κατηγορία3: παραδοσιακά τηλεφωνικά καλώδια, 10 Mbps Κατηγορία 5: 100Mbps, 1 Gbps Κατηγορία 6: 10Gbps 41

Φυσικά μέσα: ομοαξονικό καλώδιο, οπτική ίνα Ομοαξονικό καλώδιο: Δύο ομόκεντροι χάλκινοι αγωγοί. Aμφίδρομοι. Δυνατότητα για πολλαπλά κανάλια στο ίδιο μέσο. Καλώδιο οπτικής ίνας: Γυάλινη ίνα μεταφέρει παλμούς φωτός, κάθε παλμός ένα bit. Λειτουργία υψηλής ταχύτητας: Υψηλής ταχύτητας μετάδοση σημείου-προς-σημείο (π.χ., 10 s- 100 s Gpbs). Χαμηλός ρυθμός σφάλματος: οι επαναλήπτες απέχουν μεταξύ τους. ανοσία στον ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο. 42

Φυσικά μέσα: ραδιοφάσμα Το σήμα μεταφέρεται σε ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Όχι φυσικό σύρμα Αμφίδρομη μεταφορά Η διάδοση στο περιβάλλον επιδρά: Ανάκλαση Παρεμπόδιση από αντικείμενα Παρεμβολή Τύποι ραδιοζεύξεων: Επίγεια μικροκύματα: Εως 45 Mbps στο σύνολο. LAN (π.χ.,wifi) 11Mbps, 54 Mbps. Ευρείας περιοχής (π.χ., κυψελωτά). 3G κυψελωτά: ~ μερικά Mbps. Δορυφορικές Κανάλι από Kbps έως 45Mbps στο κανάλι, (ή πολλά μικρότερα κανάλια). 270 msec καθυστέρηση από άκρο σε άκρο. 43

S;ynoch Μελετήσαμε: Δημοφιλείς τεχνολογίες μετάδοσης δεδομένων: DSL ADSL VDSL Fiber-to-Home Παραδείγματα οικιακών και εταιρικών δικτύων. Τεχνικά χαρακτηριστικά ασύρματης και ενσύρματης μετάδοσης. 44

Σε αυτή την ενότητα μιλήσαμε για: 2.1 Εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών και το διαδίκτυο 2.2 Τοπική πρόσβαση στο διαδίκτυο (Τεχνολογίες, αρχιτεκτονικές και υλικό) 45

Δίκτυα Υπολογιστών ΕΛΛΗΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ενότητα 2: Διαδίκτυο: οργάνωση, λειτουργία του, και πρόσβαση σε αυτό Δρ. Χαράλαμπος Ζ. Πατρικάκης Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε