ΤΗΛΕΜΑΤΙΚΗ ΙΑ ΙΚΤΥA ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΛΗ 23 1
ΠΛΗ23 ΤΟΜΟΣ Α: ΤΗΛΕΜΑΤΙΚΗ 2
Τηλεµατική! Εισαγωγή στην Τηλεµατική.! ίκτυα Τηλεµατικής.! Υπηρεσίες Τηλεµατικής.! Συστήµατα Κινητών και Ασυρµατικών Τηλεπικοινωνιών.! Εφαρµογές Τηλεµατικής. 3 Τόµος Α
Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή στην Τηλεµατική (1)! Ο όρος Τηλεµατική καλύπτει το διαρκώς διευρυνόµενο κοινό τόπο που δηµιουργείτε από τη σύγκλιση των τεχνολογιών της Πληροφορικής και των Τηλεπικοινωνιών. " # 4 Τόµος Α Telematics = Telecommunications + Informatics
Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή στην Τηλεµατική (2) 5! Έννοια της Τηλεµατικής Ορισµός.! Χαρακτηριστικά της Πληροφορίας.! Μορφές της Πληροφορίας Ψηφιακοποίηση: Κείµενο. Γραφικά και ακίνητη εικόνα. Κινούµενη εικόνα και κινούµενα γραφικά. Ήχος.! ίκτυα Τηλεµατικής: Βασικοί ορισµοί. Κατηγορίες δικτύων τηλεµατικής.! Υπηρεσίες Τηλεµατικής: Βασικοί ορισµοί. Σηµαντικοί τρόποι περιγραφής υπηρεσιών τηλεµατικής. Τόµος Α
Κεφάλαιο 2 ίκτυα Τηλεµατικής (1) 6! Τηλεφωνικό ίκτυο.! Βασικές Αρχές Σχεδίασης ικτύων Τηλεµατικής.! Ψηφιακό ίκτυο Ενοποιηµένων Υπηρεσιών (ISDN).! Ευφυή ίκτυα (Intelligent Networks, INs).! ίκτυα Μεταγωγής Πακέτων: Πρωτόκολλο X.25. Μεταγωγή Πλαισίου (Frame Relay). Ασύγχρονος Τρόπος Μεταφοράς (ΑΤΜ).! Εξειδικευµένα ίκτυα. " Τα δίκτυα τηλεµατικής αποτελούν τη βασική υποδοµή πάνω στην οποία πραγµατοποιούνται οι διάφορες υπηρεσίες Τόµος τηλεµατικής. Α
Κεφάλαιο 2 ίκτυα Τηλεµατικής (2) ίκτυο ISDN (Ψηφιακό) Τηλεφωνικό ίκτυο (Αναλογικό) ίκτυο Μεταγωγής Πακέτων Χ.25 (Ψηφιακό) 7 ίκτυο Μεταγωγής Πακέτων Frame Relay (Ψηφιακό) Τόµος Α ίκτυα ΑΤΜ και Β -ISDN (Ψηφιακά)
Κεφάλαιο 3 Υπηρεσίες Τηλεµατικής (1) 8! Ταξινόµηση Υπηρεσιών Τηλεµατικής.! Υπηρεσίες Τηλεµατικής για Επικοινωνία µέσω Μεταφοράς Κειµένου: Τηλεκειµενογραφία, τηλεεικονογραφία.! Τηλεοµοιοτυπία.! Ηλεκτρονικό Ταχυδροµείο.! Κινητές Υπηρεσίες: Τηλεειδοποίηση, κινητή τηλεφωνία.! Υπηρεσίες Ευρείας Ζώνης: Τηλεεικονοδιάσκεψη, εικονοτηλεφωνία, καλωδιακή τηλεόραση, κλήση κινούµενης εικόνας.! Υπηρεσίες Internet: Ε-mail, ftp, telnet, usenet, irc, WWW, Voice over IP. Τόµος Α
Κεφάλαιο 3 Αντιπροσωπευτικές Υπηρεσίες Τηλεµατικής (1) 9 Τόµος Α
Κεφάλαιο 3 Αντιπροσωπευτικές Υπηρεσίες Τηλεµατικής (2) 10 Τόµος Α
Κεφάλαιο 4 Συστήµατα Κινητών και Ασυρµατικών Τηλεπικοινωνιών (1) 11! Η κινητή τηλεφωνία (mobile telephony) είναι µια από τις γρηγορότερα αναπτυσσόµενες και πλέον απαιτητικές υπηρεσίες τηλεµατικής.! Γνωρίζει ραγδαία ανάπτυξη αυξηµένες ανάγκες κινητικότητας.! Συστήµατα κινητών και ασυρµατικών επικοινωνιών: Η αρχική γρήγορη εµπορική εφαρµογή και διάδοση εµποδίστηκε από:! Τη γεωγραφικά περιορισµένη περιοχή ραδιοκάλυψης.! Τον περιορισµένο αριθµό των διαθέσιµων συχνοτήτων. Η λύση δόθηκε πολλές δεκαετίες αργότερα Εφαρµογή κυψελοειδούς (cellular) µεθόδου ραδιοκάλυψης. Ψηφιακή κινητή τηλεφωνία / Ασύρµατα δίκτυα.! Τάσεις ολοκλήρωσης µε στόχο την παροχή υπηρεσιών σε οποιονδήποτε, οποτεδήποτε, οπουδήποτε, µε οποιονδήποτε και σε κάθε µορφή. Τόµος Α
Κεφάλαιο 4 Συστήµατα Κινητών και Ασυρµατικών Τηλεπικοινωνιών (2)! Κυψελοειδή ίκτυα.! GSM! Η Τεχνολογία GSM.! Ασυρµατική Τηλεφωνία.! Πρωτόκολλο Ασυρµατικής Πρόσβασης (WAP).! GPRS 12! WAP Τόµος Α! Το Μέλλον των Κινητών και Ασυρµατικών Επικοινωνιών.! UMTS
Κεφάλαιο 4 ιαχρονική Εξέλιξη Κινητών Επικοινωνιών 155 Mbps 2G 2G 2 Mbps Αποστολή-λήψη µικρών µυνηµάτων χρησιµοποιώντας την υπηρεσία SMS (Short Message Service) 2.4 kbps Voice Voice + Data Multimedia 3G 3G? 13 Τόµος Α 1970 1990 2000 2010 2G 2G 3G 3G 1G 1G
Κεφάλαιο 5 Εφαρµογές Τηλεµατικής " Μια Εφαρµογή Τηλεµατικής είναι ο συνδυασµός δύο ή περισσότερων υπηρεσιών τηλεµατικής για την κάλυψη σύνθετων πληροφοριακών και επικοινωνιακών αναγκών. 14! Εφαρµογές Οµάδων Εργασίας.! Τηλεκπαίδευση.! Τηλεϊατρική.! Τηλεργασία.! Ηλεκτρονική Ανταλλαγή εδοµένων.! Ηλεκτρονικό Εµπόριο.! Στρατηγική για την Υιοθέτηση Εφαρµογών Τηλεµατικής: Ανάγκη Σχεδιασµού. Μελέτη Σκοπιµότητας. Τόµος Α
ΠΛΗ23 ΤΟΜΟΣ Β: ΙΑ ΙΚΤΥA 15
ιαδίκτυο (Internet)! Βασίζεται στην επικοινωνία υπολογιστών µε χρήση ενός προκαθορισµένου συνόλου κανόνων επικοινωνίας (πρωτόκολλα)! Η επικοινωνία επιτυγχάνεται χρησιµοποιώντας την υπάρχουσα τηλεπικοινωνιακή υποδοµή (PSTN, ISDN, ) Η βασική αρχιτεκτονική του Internet 16 Τόµος Β Σύνδεση στο Internet µε χρήση υπάρχουσας τηλεπικοινωνιακής υποδοµής
Παγκόσµιος Ιστός 17! WWW World Wide Web! Αναζήτηση και ανταλλαγή πληροφοριών (Κείµενο, Εικόνα, Ήχος, Video)! Βασίζεται στο Internet για την επικοινωνία των χρηστών (µοντέλο client/server)! Χρησιµοποιεί το πρωτόκολλο µεταφοράς υπερκειµένου (HTTP HyperText Transfer Protocol) πρωτόκολλο στο επίπεδο εφαρµογών αρχιτεκτονικής δικτύων! Για το χαρακτηρισµό µη κειµενικού περιεχοµένου, χρησιµοποιείται το πρωτόκολλο MIME Multipurpose Internet mail extensions Τόµος Β
Σχεδιασµός Εφαρµογών για τον Παγκόσµιο Ιστό Οι εφαρµογές στον παγκόσµιο ιστό βασίζονται στον σχεδιασµό ιστοσελίδων (web pages) Χρησιµοποιείται η γλώσσα µορφοποίησης υπερκειµένου (HTML HyperText Manipulation Language) Για τον σχεδιασµό και ανάπτυξη προηγµένων ιστιοσελίδων µπορούν επιπλέον να χρησιµοποιηθούν: Java, JavaScript PHP ASP, JSP, XML 18 Τόµος Β
Παραδείγµατα Παράδειγµα Σελίδας Υπερκειµένου Περιγραφή Σελίδας Υπερκειµένου σε HTML 19 Τόµος Β
Απόδοση στον Παγκόσµιο Ιστό! Η εξάπλωση της χρήσης του Παγκόσµιου Ιστού, δηµιουργεί την απαίτηση καλύτερης απόδοσης για τους χρήστες: Σωστή µεταφορά και απεικόνιση δεδοµένων Μικρός χρόνος προσπέλασης 20! Ενδιαφέρον για καλύτερη απόδοση και όσον αφορά τους διαχειριστές των συστηµάτων εξυπηρετητών Παγκόσµιου Ιστού: Μεγιστοποίηση της αξιοποίησης των συστηµάτων Εξυπηρέτηση περισσότερων χρηστών Τόµος Β Εξισορρόπηση φορτίου σε περισσότερα συστήµατα
Απόδοση στον Παγκόσµιο Ιστό 21! Η συνολική απόδοση εξαρτάται από τη συµπεριφορά των επί µέρους τµηµάτων: Του δικτύου (Internet) και του πρωτοκόλλου επικοινωνίας HTTP Του εξυπηρετητή (υλικό και λογισµικό) Του πελάτη (σύστηµα του χρήστη)! Τεχνικές και µεθοδολογίες αξιολόγησης της απόδοσης: Αναλυτικά µοντέλα (µαθηµατικές τεχνικές) Προγράµµατα προσοµοίωσης (simulation) Μετρήσεις της λειτουργίας του συστήµατος (benchmarks, κ.ά.) Τόµος Β
Προσωρινή Αποθήκευση Περιεχοµένου (caching) 22! Αποθήκευση των σελίδων που χρησιµοποίησε πρόσφατα ο χρήστης, στον υπολογιστή του ή σε κάποιο ενδιάµεσο σύστηµα.! Ανάγκες για caching: Μείωση χρόνου απόκρισης Μείωση διακινούµενης πληροφορίας Μείωση φόρτου εξυπηρετητή ιαθεσιµότητα δηµοφιλών σελίδων! Τελικά, βελτίωση της απόδοσης του συνολικού συστήµατος.! Αρχιτεκτονικές caching: Ιεραρχική Συνεργατική Υβριδική Τόµος Β Παράδειγµα τοπικού caching
Αναζήτηση Πληροφορίας στον Παγκόσµιο Ιστό 23! Βασική υπηρεσία που απαιτούν οι χρήστες από τον Παγκόσµιο Ιστό.! υσκολίες ανεύρεσης της πληροφορίας: Τεράστιο πλήθος εγγράφων Έλλειψη τυποποιηµένου τρόπου ταξινόµησης της πληροφορίας! Βοηθητικά εργαλεία και συλλογές : Μηχανές Αναζήτησης (search engines) Μετα-µηχανές Αναζήτησης (meta-search engines) Θεµατικοί Κατάλογοι (subject directories)! Μελλοντικές εξελίξεις: Σηµασιολογικός Ιστός Semantic Web, www.semanticweb.org Προσωποποιηµένη Αναζήτηση Τόµος Β
Παραδείγµατα Μηχανές Αναζήτησης, Θεµατικοί Κατάλογοι 24 Τόµος Β
Ασφάλεια στον Παγκόσµιο Ιστό! Χαρακτηριστικά που παράγουν προβλήµατα ασφάλειας στον Παγκόσµιο Ιστό: Πολύπλοκο, κατανεµηµένο σύστηµα Ανώριµες τεχνολογίες Ανοικτό δίκτυο (Internet) Κακόβουλοι χρήστες! Τρόποι αντιµετώπισης των κινδύνων ασφάλειας: Περιορισµός της πρόσβασης σε εξυπηρετητές Εξακρίβωση Χρήστη Προσωπικό Πιστοποιητικό Ψηφιακές Υπογραφές Κρυπτογράφηση Ασφαλείς Συνδέσεις πρωτόκολλο SSL (Secure Socket Layer) 25 Τόµος Β
Bank Bank Katie s Bank CD Store Merchant s Bank Internet Payment Network Τυπική B2C συναλλαγή µέσω ιαδικτύου όπου απαιτείται υψηλή ασφάλεια Katie s order Web Server ISP Online CD Store Order printed at CD warehouse CD Warehouse 26 Τόµος Β Katie sends Order Form CD arrives 2-3 days after order is received
Internet Backbone D E Breaking into store database Πιθανές Απειλές και Τρόποι Αντιµετώπισης Web Server Online CD Store A εως D µέσω ασφαλούς µετάδοσης µε χρήση µεθόδων κρυπτογραφίας Ε µέσω µεθόδων ελεγχόµενης πρόσβασης C Sniffer on Internet backbone ISP B Sniffer at ISP CD Warehous e A Tapping line 27 Τόµος Β Katie
Σύνδεση µε xρήση SSL Client (Browser). Session Key Server s public key 1. Client sends ClientHello message 2.Server acknowledges with ServerHello message 3. Server sends its certificate (4. Server requests client s certificate) Client Certificate (5. Client sends its certificate) 6. Client sends ClientKeyExchange message Server Certificat e Server s private key. Digital envelope X (7. Client sends a Certificate Verify message). Digital signature Session key 28 Τόµος Β 8. Both send ChangeCiperSpec messages 9. Both send Finished messages
ΠΛΗ23 Υπολογιστές και Κοινωνία 29
Περιεχόµενα! Κεφάλαιο 1: Εννοιολογικές οριοθετήσεις! Κεφάλαιο 2: Ιστορική Εξέλιξη των Υπολογιστικών Συστηµάτων! Κεφάλαιο 3: Υπερκείµενο και Υπερµέσα, Η πορεία µετάβασης σε µια νέα εποχή! Κεφάλαιο 4: Υπερλεωφόροι Πληροφοριών ιαδίκτυο! Κεφάλαιο 5: Προεκτάσεις της Πληροφορικής µε έµφαση στις Κοινωνικές επιδράσεις της 30 Τόµος Γ
Κεφάλαιο 1 Στόχος:! Εξοικείωση µε βασικούς όρους.! Κατανόηση διαφορετικών εκδοχών της έννοιας «πληροφορίας»! Συστήµατα πληροφοριών! Πληροφορία και Πληροφορική! Κοινωνιολογική και τεχνολογική προσέγγιση της επικοινωνίας 31 Τόµος Γ
Κεφάλαιο 2 Παρουσίαση των επιτευγµάτων της πληροφορικής τεχνολογίας µε έµφαση στην εξέλιξη των υπολογιστικών συστηµάτων. Ιστορικά ορόσηµα και πρόσωπα Τεχνολογικές τοµές στην ανάπτυξη και εξέλιξη των υπολογιστικών συστηµάτων Κοινωνικές συνιστώσες της πληροφορικής εξέλιξης Σηµερινές Τεχνολογικές Καινοτοµίες 32 Τόµος Γ
Κεφάλαιο 3! Συνοπτική παρουσίαση βασικών τεχνολογιών: Υπερκείµενο (η έννοιά του) Πολυµέσα Υπερµέσα και εργαλεία ανάπτυξης εφαρµογών υπερµέσων 33 Τόµος Γ
Κεφάλαιο 4! Ανάπτυξη ιαδικτυακών υπηρεσιών! Ιστορικές και κοινωνικές αναφορές και θεωρήσεις για την ανάπτυξη του διαδικτύου και των υπηρεσιών του! ιαδίκτυο $ Internet 34! Υπηρεσίες Internet (WWW, email, IRC, κα) Τόµος Γ
Κεφάλαιο 5! Επιδράσεις πληροφορικής: Κοινωνικοπολιτισµικές Οικονοµικές Πολιτικές! Η πληροφορική στην καθηµερινότητα! Εφαρµογές τεχνολογιών πληροφορικής! Τάσεις! Αναγκαιότητα απόκτησης δεξιοτήτων πληροφορικής τεχνογνωσίας 35 Τόµος Γ