Δίκτυα Υπολογιστών
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 4: Δίκτυα Υπολογιστών
Εικόνα 4.1: Τμήμα του εθνικού οδικού δικτύου (Αττική οδός)
Β΄ τάξη
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 4: Δίκτυα Υπολογιστών
Β΄ τάξη
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 4: Δίκτυα Υπολογιστών
Β΄ τάξη
Εικόνα 4.6: Σύνδεση δυο υπολογιστών μέσω σταθερής τηλεφωνίας.
Εικόνα 4.7: Πίσω από ένα ΑΤΜ κρύβεται ένας Η/Υ που συνδέεται με το δίκτυο των Η/Υ της Τράπεζας.
Σύντομη ιστορική αναδρομή
1940: Σύνδεση 2 υπολογιστών και ανταλλαγή δεδομένων με τηλέτυπο. 1960-1970: Αναπτύσσονται τα πρώτα δίκτυα υπολογιστών. 1980-1990:Εκρηκτική διάδοση των δικτύωνΔιαδίκτυο 1991:Επινόηση του WWW(World Wide Web).
Ορισμός
Δίκτυο υπολογιστών ονομάζουμε ένα σύνολο από δύο ή περισσοτέρους υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους έτσι ώστε να μπορούν να ανταλλάσουν δεδομένα και να μοιράζονται διάφορες συσκευές (εκτυπωτές, σαρωτές κ.λ.π). Ένα δημοφιλές παράδειγμα δικτύου υπολογιστών είναι το διαδίκτυο το οποίο επιτρέπει σε εκατομμύρια χρήστες να μοιράζονται πληροφορίες.
Τρόποι σύνδεσης ► Η σύνδεση μπορεί να είναι είτε ενσύρματη είτε ασύρματη ► Για να συνδέσουμε δύο μόνο υπολογιστές μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και άλλες θύρες όπως: Bluetooth ή θύρα Υπερύθρων (για ασύρματη σύνδεση) και Παράλληλη, Firewire ή USB (για ενσύρματη σύνδεση)
Ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων σε ένα δίκτυο
► Η ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων σε ένα δίκτυο μετριέται σε bps ► 1bps = 1 bit / sec (Προσοχή, όχι ΒΥΤΕ) ► Συνήθως η ταχύτητα στα σύγχρονα Δίκτυα μετριέται σε Mbps, δηλαδή σε Megabit το δευτερόλεπτο. 1Kbit=1000 bits 1Mbit=1.000.000 bits 1Gbit=1000.000.000 bits
Ταχύητητες μετάδοσης δεδομένων ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης.
Bluetooth 4 – 25Mbps Firewire – 400 Kbps USB 2- 480 Kbps USB 3 – 6 Gbits
Τρόποι σύνδεσης ► Για να συνδέσουμε περισσότερους από δύο υπολογιστές χρειαζόμαστε ένα hub (κατανεμητή) ► Μετά τη φυσική σύνδεση απαραίτητο είναι να εξασφαλίσουμε το κατάλληλο λογισμικό – και το κατάλληλο Λειτουργικό Σύστημα ώστε οι υπολογιστές να επικοινωνούν ομαλά μεταξύ τους.
Πρωτόκολλα Επικοινωνίας ► Το πρωτόκολλο επικοινωνίας είναι οι κανόνες και οι διαδικασίες που εφαρμόζονται για την επικοινωνία των υπολογιστών ► Κάθε είδος δικτύου έχει τους δικούς του κανόνες, το δικό του πρωτόκολλο επικοινωνίας δηλαδή για παράδειγμα το πρωτόκολλο επικοινωνίας στο Διαδίκτυο είναι το TCP/IP, για ενσύρματα τοπικά δίκτυα υπάρχει το πρωτόκολλο Ethernet κλπ. Το πρωτόκολλο ανήκει στο υλικό ή στο λογισμικό;
► Το modem (modulator – demodulator) είναι μια συσκευή (εσωτερική η εξωτερική) που μετατρέπει τα ψηφιακά δεδομένα του υπολογιστή σε κατάλληλη μορφή ώστε να μπορούν να μεταφερθούν μέσω των τηλεφωνικών γραμμών. ► Τα τελευταία χρόνια τα απλά modems αντικαθίστανται από ADSL modem-routers τα οποία έχουν αυξημένες δυνατότητες.
Ενδιάμεσα συμπεράσματα ► Για να δημιουργήσουμε ένα δίκτυο υπολογιστών μπαίνουμε σε αρκετό κόπο αλλά έχουμε και έξοδα (αγορά υλικού και λογισμικού) όπως έχετε ήδη καταλάβει. ► Για ποιους λόγους λοιπόν η διάδοση των δικτύων υπολογιστών γνώρισε τόσο μεγάλη επιτυχία; ► Ας δούμε λοιπόν τι μας προσφέρει ένα δίκτυο υπολογιστών....
Πλεονεκτήματα Δικτύων υπολογιστών
► Επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών υπολογιστών και εύκολη ανταλλαγή δεδομένων. ► Διαμοιρασμός εξοπλισμού (πχ εκτυπωτές) προγραμμάτων και δεδομένων του δικτύου (κοινή χρήση εφαρμογών ταυτόχρονο πέρασμα στοιχείων κλπ) ► Εξοικονόμηση χρημάτων (πχ αγορά ενός μόνο ακριβού εκτυπωτή ο οποίος θα είναι κοινόχρηστος) ► Παροχή υψηλής αξιοπιστίας (πχ εύκολη δημιουργία πολλαπλών αντιγράφων ασφαλείας σε περισσότερους από έναν υπολογιστές του δικτύου) ► Ευκολία επέκτασης με νέους υπολογιστές ή συσκευές.
Μειονεκτήματα των Δικτύων Δυστυχώς υπάρχουν και τέτοια! ► Ασφάλεια – εισβολή ανεπιθύμητων ανθρώπων. Προστασία: με κωδικούς πρόσβασης και ειδικό λογισμικό. ► Ιοί. Σε ένα δίκτυο οι ιοί εξαπλώνονται ταχύτατα μολύνοντας πολλούς υπολογιστές. Προστασία: με αντιϊικά προγράμματα και λήψη αντιγράφων ασφαλείας σε εξωτερικά αποθηκευτικά μέσα.
Είδη Δικτύων ως προς γεωγραφική απόσταση που καλύπτουν
Τοπικά Δίκτυα (Local Area Network - LAN) Συνδέουν υπολογιστές που απέχουν μεταξύ τους μικρές αποστάσεις, π.χ. υπολογιστές που βρίσκονται στο ίδιο ή σε γειτονικά κτίρια. Δίκτυα Μητροπολιτικής Περιοχής (Metropolitan Area Network - MAN) Συνδέουν υπολογιστές που απέχουν μεταξύ τους μεσαίες αποστάσεις, π.χ. υπολογιστές που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία της ίδιας πόλης. Δίκτυα Ευρείας Περιοχής (Wide Area Network - WAN) Συνδέουν υπολογιστές που απέχουν μεταξύ τους μεγάλες αποστάσεις, π.χ. υπολογιστές που βρίσκονται σε διαφορετικές πόλεις.
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 4: Δίκτυα Υπολογιστών
Β΄ τάξη
τα είδη δικτύων ανάλογα με τη γεωγραφική έκταση που καλύπτουν
Τοπικό δίκτυο (LAN-Local Area Network)
Δίκτυο ευρείας περιοχής (WAN-Wide Area Network)
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Κεφάλαιο 4: Δίκτυα Υπολογιστών
Διαδίκτυο - Internet
Εικόνα 4.8: Μια αναπαράσταση του Διαδικτύου
Β΄ τάξη
Internet (International Network)
Το διαδίκτυο είναι μια συλλογή από τοπικά, εθνικά και διεθνή δίκτυα υπολογιστών καθώς επίσης και μεμονωμένους Η/Υ. Οι υπολογιστές που συνδέονται στα δίκτυα αυτά ανταλλάσσουν δεδομένα και κατανέμουν διάφορες λειτουργίες. Ο βασικός κορμός του Διαδικτύου (Internet Backbone) ελέγχεται και συντηρείται από εταιρίες τηλεπικοινωνιών και παρέχει ταχύτατες συνδέσεις μεταξύ των διαφόρων περιοχών του πλανήτη. Η λέξη Internet προέρχεται από τον συνδιασμό των λέξεων International Network Internet όμοια και η μετάφραση του στα Ελληνικά Διεθνές Δίκτυο δι+α+δίκτυο (Διασύνδεση Δικτύων). Αυτό εξυπηρετεί καθημερινά εκατοντάδες εκατομμύρια (μπορεί και παραπάνω πλέον) χρήστες. Αυτοί οι υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι με βάση κάποιους κανόνες και είναι σε θέση να ανταλλάσουν πληροφορίες. Τα πρωτόκολλα είναι τυποποιημένοι κανόνες επικοινωνίας. Με τη χρήση αυτών των πρωτοκόλλων ανταλλάσουν μηνύματα (πακέτα) οι συνδεδεμένοι υπολογιστές.
Η κατασκευή του Διαδικτύου
Όσο και αν φαίνεται απίστευτο, ο λόγος για τον οποίο δημιουργήθηκε το Διαδίκτυο (Internet), είναι λόγω της εκτόξευσης του δορυφόρου Sputnik από την Σοβιετική Ένωση το 1957. Το ARPA (Advanced Research Projects Agency ) ήταν η Αμερικανική απάντηση στην παράνοια για στρατιωτική ανωτερότητα κατά τη διάρκεια του ψυχρού πολέμου. Το συγκεκριμένο τμήμα σχεδιάστηκε για τη διεξαγωγή μακροχρόνιας έρευνας και ανάπτυξης στην επικοινωνία, συλλογή και επεξεργασία δεδομένων μεταξύ διαφορετικών υπολογιστικών συστημάτων. Το 1969 τα πανεπιστήμια Santa Barbara (UCSB), Stanford Research Institute (SRI), Utah και Los Angeles (UCLA) κατάφεραν να συνδεθούν και να δημιουργήσουν το πρώτο δίκτυο Η/Υ χρησιμοποιώντας το υπάρχον τηλεφωνικό δίκτυο που ονομάστηκε ARPANET.
Υπηρεσίες του Internet Ορισμένες από τις υπηρεσίες που προσφέρονται στους χρήστες του Διαδικτύου είναι και οι εξής: Μεταφορά αρχείων (FTP). Μια από τις βασικότερες υπηρεσίες του διαδικτύου. Υπηρεσίες ενημέρωσης (Νewsgroups, Usenet). Η πρώτη υπηρεσία του διαδικτύου και ένας από τους βασικούς λόγους για τους οποίους βρήκε απήχηση στην επιστημονική κοινότητα. Ηλεκτρονική αλληλογραφία (E-mail). Η βασικότερη υπηρεσία ασύγχρονης επικοινωνίας που έχει καθιερωθεί παγκόσμια και έχει αντικαταστήσει σε μεγάλο βαθμό την κλασική αλληλογραφία λόγω του χαμηλού κόστους και της αμεσότητας που προσφέρει.
Υπηρεσίες του Internet
Άμεση αποστολή μηνυμάτων (Instant messaging IRC). Μία υπηρεσία σύγχρονης επικοινωνίας. Τηλεφωνία μέσω διαδικτύου (Internet Telephony). Οι πρόσφατες αναβαθμίσεις κυρίως στη δικτυακή υποδομή του backbone (οπτικές ίνες κλπ) έδωσαν μεγάλες ταχύτητες μετάδοσης δεδομένων και επέτρεψαν τη μετάδοση πολυμεσικών δεδομένων (ήχου, βίντεο) μεγάλου όγκου. Στα πλαίσια αυτά πολλές εταιρίες τηλεφωνίας προτίμησαν την μετάδοση ήχου πάνω από το διαδίκτυο (ψηφιοποίηση και μετάδοση με τη μορφή πακέτων) ανατρέποντας τη λογική της δόμησης του Internet πάνω από τις τηλεφωνικές γραμμές. Ραδιόφωνο, Τηλεόραση (Internet radio, video on demand). Δύο από τις πιο απαιτητικές υπηρεσίες σε πόρους δικτύου, που εμφανίστηκαν τα τελευταία χρόνια και κερδίζουν συνεχώς έδαφος. Ηλεκτρονικό εμπόριο (E-commerce). Η προώθηση και εμπορία ειδών μέσα από το διαδίκτυο Τηλεκπαίδευση (e-learning) Τραπεζικές συναλλαγές (E-banking)
Βασική Υπηρεσία του Internet - www
Παγκόσμιος Ιστός (World wide web). Η υπηρεσία που έκανε το διαδίκτυο προσιτό στο ευρύ κοινό, ολοκληρώνοντας όλες τις προηγούμενες υπηρεσίες σε μια πολύ φιλική διεπαφή. Ταυτόχρονα αποτελεί τη βάση για την επέκταση του Διαδικτύου και σε άλλες συσκευές και δίκτυα (κινητή τηλεφωνία, τραπεζικά δίκτυα) και την ενοποιημένη παροχή υπηρεσιών. Η καθολική χρήση του παγκόσιου ιστού κάνει πολύ κόσμο εσφαλμένα να ταυτίζει την έννοια διαδίκτυο με την έννοια παγκόσμιος ιστός. το διαδίκτυο είναι το σύνολο των υπολογιστών, συσκευών και συνδέσεων δηλαδή το υλικό κομμάτι, ενώ ο παγκόσμιος ιστός είναι υπηρεσία του διαδικτύου δηλαδή λογισμικό που εκτελείται με την βοήθεια του διαδικτύου.
Μοντέλο πελάτη - εξυπηρετητή
Όλες οι υπηρεσίες στο διαδίκτυο στηρίζονται στο μοντέλο πελάτη εξυπηρετητή, αυτό σημαίνει ότι ο υπολογιστής του χρήστη είναι ο Η/Υ πελάτης και ότι απαιτείται μία εφαρμογή πελάτη που θα «συνομιλήσει» με τον εξυπηρετητή κάνοντας μία αίτηση για να του σταλούν οι πληροφορίες που ζητά ο χρήστης. Ανάλογα με την υπηρεσία χρειαζόμαστε και την κατάλληλη εφαρμογή (φυλλομετρητής, FTP client, εφαρμογή διαχείρισης αλληλογραφίας κ.τ.λ.) Ανάλογα με την υπηρεσία συμπληρωματικά με το πρωτόκολλο TCP/IP χρειάζεται και το αντίστοιχο πρωτόκολλο π.χ. HTTP, FTP.
HTTP: Οι διαδικασίες με τις οποίες μεταδίδονται οι σελίδες με τη μορφή HTML στο διαδίκτυο, καθορίζονται από ένα άλλο πρωτόκολλο που ονομάζεται HTTP ή αλλιώς "πρωτόκολλο μετάδοσης υπερκειμένου" (HyperText Transfer Protocol). FTP: Ένα από τα χαρακτηριστικά του διαδικτύου είναι η δυνατότητα λήψης αρχείων από ιστοσελίδες. Η λήψη των αρχείων προϋποθέτει τη χρήση ενός πρωτοκόλλου που ονομάζεται FTP ή "πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων" (File Transfer Protocol). URL: Κάθε ιστοσελίδα έχει μία μοναδική διεύθυνση που ονομάζεται URL ή "Uniform Resource Locator". Κάποιες φορές αναφέρεται και ως "διεύθυνση της σελίδας". Hyperlink: Οι υπερσύνδεσμοι είναι δεσμοί που συνδέονται με κείμενα και γραφικά σε ιστοσελίδες και σε έγγραφα και οι οποίοι βοηθούν να γίνεται απευθείας μετάβαση σε άλλη ιστοσελίδα, χωρίς να χρειαστεί να πληκτρολογηθεί το URL. Για να ενεργοποιηθεί ο υπερσύνδεσμος, πρέπει να γίνει "κλικ" στο κείμενο ή το γραφικό της ιστοσελίδας. Ο περιηγητής έχει τη δυνατότητα να ερμηνεύει τον υπερσύνδεσμο, να εντοπίζει και στη συνέχεια να εμφανίζει τη σελίδα αυτόματα.
Internet
► Στο Διαδίκτυο μπορούμε να συνδεθούμε είτε μέσω ενός LAN ή ενός WAN είτε από τον προσωπικό μας υπολογιστή. ► Οι ιστοδελίδες (web pages) είναι αρχεία αποθηκευμένα στους σκληρούς δίσκους υπολογιστών που ονομάζονται web Servers. ► Οι υπολογιστές που χρησιμοποιούμε εμείς ονομάζονται Clients ► Ο τρόπος οργάνωσης (αρχιτεκτονική) Client – Server χρησιμοποιείται και στα LAN και στα WAN.
Internet - σύνδεση Για να συνδεθούμε στο Διαδίκτυο χρειαζόμαστε: ► Μια τηλεπικοινωνιακή γραμμή (ενσύρματη ή ασύρματη ► Μια κατάλληλη συσκευή (πχ router) ► Έναν Πάροχο Υπηρεσιών Διαδικτύου (Internet Service Provider – ISP) στον οποίο πληρώνουμε κάποια συνδρομή για να μας προσφέρει τη δυνατότητα σύνδεσης στο Διαδίκτυο μέσω ενός ονόματος χρήστη και ενός κωδικού σύνδεσης.
Σε 60 δευτερόλεπτα…
100 ερωτήσεις γίνονται στο Internet 600 βίντεο ανεβαίνουν στο Youtube 1.500 αναρτήσεις γίνονται σε ιστολόγια 13.000 εφαρμογές κατεβαίνουν από Iphone 510.000 σχόλια γίνονται στο facebook 694.445 αναζητήσεις στο Google 168.000.000 emails στέλνονται από κάποιον σε κάποιον.
Κίνδυνοι…
Το διαδίκτυο είναι ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο άλλα μπορεί και να αποδειχτεί επικίνδυνο. Έμμεσοι κίνδυνοι αποτελούν η αποξένωση, ο εθισμός, και η παραπληροφόρηση. Πιο άμεσοι είναι η κλοπή προσωπικών στοιχείων, η καταστροφή-βλάβη του υπολογιστή από ιούς.