Δίκτυα Υπολογιστών: Αυγούστου 2009

Κυριακή 30 Αυγούστου 2009

Φοιτητές που εργάστηκαν για την εκπόνηση της εργασίας:

Πουταχίδου Μαρία 1115200600063
Τσιρίκου Δήμητρα 1115200600153
Καραϊσκος Χρήστος 1115200500066

Εισαγωγή

Καλωσορίσατε στο ιστολόγιο μας με τίτλο Δίκτυα Υπολογιστών!
Το παρόν ιστολόγιο δημιουργήθηκε στα πλαίσια του μαθήματος "Πληροφορική και Εκπαίδευση" του τμήματος Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του Ε.Κ.Π.Α ως εργασία για την αξιοποίηση λογισμικού γενικής χρήσης και εργαλείων διαδικτύου.Σκοπός μας είναι μέσα από αυτό το ιστολόγιο να σας παρουσιάσουμε βασικές έννοιες γύρω από τα δίκτυα επικοινωνιών.Για την παρουσίαση των διάφορων θεματικών ενοτήτων θα γίνεται εκτεταμένη χρήση πολυμεσικών στοιχείων (εικόνας και βίντεο), ενώ θα υπάρχουν και παρουσιάσεις Power Point καθώς και φύλλα εργασίας.Το ιστολόγιο αυτό απευθύνεται κυρίως σε μαθητές λυκείου ή και πρωτοετείς φοιτητές σχολών Πληροφορικής καθώς επίσης και σε εκπαιδευτικούς που μπορούν να το χρησιμοποιήσουν ως υποστηρικτικό υλικό.Μπορεί, βεβαίως ,το παρόν υλικό να φανεί χρήσιμο και σε ανθρώπους που θέλουν να αποκτήσουν κάποιες βασικές γνώσεις σε θέματα δικτύων υπολογιστών καθώς δεν απαιτείται κάποια πρότερη γνώση παραμόνο εξοικείωση με εργαλεία όπως το Power Point και σχετική ευχέρεια στη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών.Να σημειώσουμε ότι καλό θα ήταν οι χρήστες του παρόντος ιστολογίου να είναι γνώστες της αγγλικής γλώσσας ώστε να διευκολυνθούν από video όπου παρουσιάζονται κάποιες έννοιες στα αγγλικά και να μπορέσουν να εμβαθύνουν στο αντικείμενο διαβάζοντας τα προτεινόμενα από εμάς βιβλία που είναι επίσης γραμμένα στα αγγλικά.
Η παρουσίαση του υλικού γίνεται για τη διευκόλυνση σας θεματικά σε ενότητες που καλύπτουν πολλά θέματα σχετικά με τα δίκτυα.
Ελπίζουμε να απολαύσετε την πλοήγηση σας στο ιστολόγιο μας!

Τι είναι Δίκτυο

Δίκτυο είναι το σύνολο από υπολογιστές και συσκευές που ομοιάζουν με υπολογιστή, τα οποία επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω ενός μέσου μεταφοράς των δεδομένων. Αυτό το μέσο μεταφοράς μπορεί να είναι καλώδιο, η τηλεφωνική μας γραμμή ή κάποιο άλλο π.χ. κάποιος ασύρματος μεταδότης.
Σε ένα δίκτυο ο κάθε υπολογιστής πρέπει να είναι ικανός να επικοινωνεί με τους υπόλοιπους και μάλιστα αμφίδρομα, δηλαδή να δύναται να διοχετεύσει πληροφορίες αλλά και να λάβει. Για να γίνει τώρα αυτό θα πρέπει να οριστούν εξ αρχής ο τρόπος επικοινωνίας του με το υπόλοιπο δίκτυο. Θα πρέπει δηλαδή να οριστούν κάποιοι κανόνες για την ασφαλή και απρόσκοπτη μεταφορά των δεδομένων.
Οι συσκευές σε ένα δίκτυο δεν είναι απαραίτητο (αλλά ούτε και εφικτό πολλές φορές) να ακολουθούν τα ίδια πρότυπα ως μεμονωμένοι σταθμοί εργασίας (workstations), δηλαδή δεν είναι απαραίτητο να εκτελούν τις εντολές κάτω από το ίδιο λειτουργικό σύστημα ή να χρησιμοποιούν το ίδιο Hardware. Για τα παραπάνω όπως καταλαβαίνετε είμαστε αναγκασμένοι να ορίσουμε κάποια standards έτσι ώστε οι ανόμοιες αυτές συσκευές να μπορούν να συνεργάζονται αρμονικά και να εκτελούν τις αιτήσεις μας σε συνεργασία με τις υπόλοιπες συσκευές που σχηματίζουν το δίκτυο.

Σάββατο 29 Αυγούστου 2009

Είδη Δικτύων Υπολογιστών

Τοπικά Δίκτυα

Τα τοπικά δίκτυα ή και LAN (local area networks) είναι δίκτυα που συνδέουν υπολογιστές σε κοντινές αποστάσεις, π.χ. από υπολογιστές που βρίσκονται σε ένα δωμάτιο μέχρι υπολογιστές που απέχουν μερικά χιλιόμετρα μεταξύ τους. Χρησιμοποιούνται συνήθως για να συνδέουν προσωπικούς υπολογιστές και σταθμούς εργασίας σε γραφεία εταιρειών, εργοστάσια, πανεπιστήμια κ.λπ.

Για περισσότερες πληροφορίες για την αρχιτεκτονική , τα πρωτόκολλα και τα είδη των τοπικών δικτύων πατήστε εδώ

Ένα σημαντικό τοπικό δίκτυο είναι το Ethernet.Εδώ θα βρείτε χρήσιμο εκπαιδευτικό υλικό και ειδικά σχεδιασμένα ερωτηματολόγια που θα σας βοηθήσουν στην κατανόηση του.

Μητροπολιτικά δίκτυα
Ένα μητροπολιτικό δίκτυο ή και MAN (metropolitan area network) είναι μια μεγαλύτερη εκδοχή ενός τοπικού δικτύου καθώς καλύπτει μεγαλύτερες αποστάσεις, π.χ. από μια ομάδα γειτονικών γραφείων μιας εταιρείας έως μια πόλη.

Νέα :
Μητροπολιτικά Δίκτυα Οπτικών Ινών σε Δήμους της Ελλάδας
Στο πλαίσιο της Ψηφιακής Στρατηγικής 2006-2013 υλοποιούνται σε 75 δήμους της χώρας μητροπολιτικά δίκτυα οπτικών ινών, που χρηματοδοτούνται μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος “Κοινωνία της Πληροφορίας”.Η συγκεκριμένη δράση που υλοποιείται σε 75 ελληνικούς δήμους, θα συνδέει μέσω οπτικών ινών περισσότερα από 3000 σημεία δημόσιου ενδιαφέροντος, όπως εκπαιδευτικά ιδρύματα, δημόσιες υπηρεσίες, δημόσια νοσοκομεία, δημοτικές βιβλιοθήκες, μουσεία, ενώ το συνολικό μήκος των δικτύων θα ξεπερνά τα 700 χιλιόμετρα. Μητροπολιτικά δίκτυα οπτικών ινών έχουν δημιουργηθεί σε αρκετές Ευρωπαϊκές πόλεις (όπως το Άμστερνταμ, το Λονδίνο, το Παρίσι, η Βιέννη, η Ζυρίχη) αλλά είναι από τις λίγες φορές που μια χώρα της Ευρώπης προχωρά σε μία δράση ΜΑΝ τόσο μεγάλης κλίμακας.
Με την ολοκλήρωση των ΜΑΝ στους ελληνικούς δήμους ενισχύεται σημαντικά η υποδομή για την ανάπτυξη της ευρυζωνικότητας στην Περιφέρεια με την δυνατότητα παροχής στους πολίτες υπηρεσιών όπως ενδεικτικά:

Ταχύτερο και φθηνότερο Internet (ευρυζωνικό Internet)
Ηλεκτρονικές συναλλαγές με τις Δημόσιες Υπηρεσίες, πολύ γρήγορα και με ασφάλεια των δεδομένων από το σπίτι ή το γραφείο
Ηλεκτρονικές οικονομικές συναλλαγές από το σπίτι με τράπεζες και δημόσιες υπηρεσίες
Εργασία εξ αποστάσεως, μέσω μεθόδων τηλε-εργασίας, από πολίτες απομακρυσμένων περιοχών
Ενημέρωση και ψυχαγωγία
Δυνατότητα τηλεφωνικής συνομιλίας σε συνδυασμό με εικόνα με πρακτικά μηδενικό κόστος τόσο μεταξύ των διασυνδεόμενων δημόσιων φορέων όσο και για τους πολίτες, χάρη στην ανάπτυξη της ευρυζωνικότητας.

Η δράση αυτή έχει ιδιαίτερη σημασία για την Περιφέρεια, καθώς συμβάλλει στη συγκράτηση του ενεργού πληθυσμού σε απομακρυσμένες περιοχές, αφού δίνεται η δυνατότητα στους πολίτες να συναλλάσσονται ηλεκτρονικά με το κέντρο για την διεκπεραίωση των υποθέσεών τους. Παράλληλα, αυξάνονται σημαντικά οι ευκαιρίες για επιχειρηματική δραστηριότητα με δυνατότητα διείσδυσης σε νέες αγορές μέσω Internet.

Η ανάπτυξη των ευρυζωνικών αυτών υποδομών, θα διευκολύνει την απελευθέρωση της αγοράς και θα αυξήσει τον ανταγωνισμό με αποτέλεσμα ο πολίτης να απολαμβάνει καλύτερες υπηρεσίες σε χαμηλότερες τιμές.

Πρέπει ακόμη να σημειωθεί πως για την κάλυψη εξόδων λειτουργίας, συντήρησης και επέκτασης των δικτύων, ο σχεδιασμός του έργου προβλέπει και τη διάθεση μέρους των υποδομών σε τηλεπικοινωνιακούς παρόχους, κοστοστρεφώς, μέσω μακροχρόνιας ενοικίασης της διαθέσιμης χωρητικότητας.

Μετά την ολοκλήρωση των έργων η αξιοποίηση των δικτύων (λειτουργία και εγκατάσταση) θα γίνει λαμβάνοντας υπόψη τις σχετικές κατευθύνσεις της Ε.Ε. Για το σκοπό αυτό εκπονούνται επιχειρηματικά σχέδια, λειτουργίας και αξιοποίησης των δικτύων, για κάθε Περιφέρεια στην οποία υλοποιούνται μητροπολιτικά δίκτυα οπτικών ινών.

Δίκτυα ευρείας περιοχής

Τα δίκτυα ευρείας περιοχής ή WAN (wide area network) καλύπτουν μεγάλες γεωγραφικές περιοχές, π.χ. από σύνδεση μεταξύ διαφορετικών πόλεων μέχρι μιας ολόκληρης ηπείρου και μπορούν να συνδέσουν ακόμη και περισσότερα από ένα τοπικά δίκτυα καθώς και ομάδες τοπικών δικτύων. Τα περισσότερα δίκτυα ευρείας περιοχής χρησιμοποιούν τηλεφωνικά δίκτυα ή τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους.

Διαφορές μεταξύ δικτύων Lan και Wan

Επίσης οι διαφορές περιγράφονται και στο παρακάτω βίντεο:

Πέμπτη 27 Αυγούστου 2009

Τοπολογίες Δικτυών

Τοπολογία είναι ο τρόπος με τον οποίο είναι σχεδιασμένο ένα δίκτυο. Πρόκειται για τις διάφορες μορφές που σχηματίζονται από τη σύνδεση γραμμών και κόμβων. Τα βασικά είδη τοπολογίας είναι τέσσερα όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Τοπολογία Πλέγματος

Κάθε Η/Υ συνδέεται με κάθε άλλον υπολογιστή, μέσα από αποκλειστικές ζεύξεις μόνιμα.
Είναι ασφαλής, αλλά σπάνια εφαρμόσιμη τεχνική, λόγω υψηλού κόστους.

Τοπολογία Αστέρα

Κάθε συσκευή συνδέεται απευθείας με ένα κεντρικό σημείο ελέγχου που λέγεται ομφαλός (hub).Τα δεδομένα σε ένα δίκτυο άστρου περνούν διά μέσου του hub πριν συνεχίσουν την πορεία τους. Η τοπολογία αυτή είναι ασφαλής και σταθερή αλλά με απαιτήσεις πολλών καλωδιώσεων. Είναι λιγότερο ακριβή από την προηγούμενη. Μειονέκτημα της τοπολογίας αυτής είναι ότι ένα πρόβλημα στον κεντρικό υπολογιστή (hub) μπορεί να “ρίξει” το δίκτυο.

Δείτε και το σχετικό βίντεο:

Τοπολογία Διαύλου(αρτηρίας)

Ένα ευθύ καλώδιο πάνω στο οποίο γίνονται όλες οι συνδέσεις παίζει το ρόλο του κορμού.Ένας μόνο Η/Υ εξουσιάζει το καλώδιο ανά πάσα στιγμή και του επιτρέπεται να επικοινωνεί.
Όλες οι υπόλοιπες μηχανές είναι υποχρεωμένες να απέχουν. Η τοπολογία αυτή είναι φθηνότερη και πιο εύκολη στην εγκατάσταση από τις άλλες γιατί έχει λιγότερες καλωδιώσεις.

Δείτε και το σχετικό βίντεο:

Τοπολογία δακτυλίου

Ο κάθε Η/Υ συνδέεται απευθείας με δύο άλλους εκατέρωθεν . Είναι πιο φθηνή και πιο εύκολη στην εγκατάσταση από τις πρώτες δύο, με λιγοστές καλωδιώσεις. Έχει το μειονέκτημα της μονόδρομης ροής της πληροφορίας και παρέχει καλή αντιμετώπιση και ταυτοποίηση σφαλμάτων.
Δείτε και το σχετικό βίντεο:

Τετάρτη 26 Αυγούστου 2009

Αρχιτεκτονική Δικτύων

Πρωτόκολλα επικοινωνίας

Τα δίκτυα υπολογιστών δεν παραμένουν σταθερά σε καμιά δεδομένη χρονική στιγμή. Αναπτύσσονται για να εξυπηρετήσουν τις αλλαγές τόσο στις τεχνολογίες στις οποίες βασίζονται,όσο και στις απαιτήσεις που έχουν τα προγράμματα εφαρμογής από αυτά τα δίκτυα. Δεν είναι καθόλου εύκολη δουλειά να σχεδιάσει κανείς ένα δίκτυο που να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις αυτές.
Για να μπορέσουν να ανταποκριθούν σ’ αυτό το σύνθετο έργο οι σχεδιαστές δικτύων έχουν αναπτύξει γενικές προδιαγραφές προγραμματισμού που συνοψίζονται με την ονομασία
αρχιτεκτονική του δικτύου, οι οποίες καθοδηγούν τον σχεδιασμό και την υλοποίηση των δικτύων.
Για να μειωθεί η πολυπλοκότητα της σχεδίασής τους τα περισσότερα δίκτυα οργανώνονται σε σειρά από στρώματα (layers) η επίπεδα (levels), το καθένα από τα οποία κτίζεται πάνω στο
κατώτερό του. Ο αριθμός των επιπέδων, το όνομα του κάθε επιπέδου, τα περιεχόμενα του και η λειτουργία του, διαφέρουν από δίκτυο σε δίκτυο. Αλλά σ’ όλα τα δίκτυα ο σκοπός του κάθε
επιπέδου είναι να προσφέρει συγκεκριμένες υπηρεσίες στα ανώτερα επίπεδα.
Το επίπεδο ενός υπολογιστή ανταλλάσσει πληροφορίες (διεξάγει συζήτηση) με το επίπεδο ενός άλλου υπολογιστή . Οι κανόνες και οι συμβάσεις που χρησιμοποιούνται στη συζήτηση αυτή ονομάζονται πρωτόκολλο στρώματος. Δηλαδή πρωτόκολλο είναι μια συμφωνία ανάμεσα στα δύο επικοινωνούντα μέρη, ως προς τον τρόπο με τον οποίο θα προχωρήσει η επικοινωνία. Η παραβίαση του πρωτοκόλλου θα κάνει την επικοινωνία δύσκολη, αν όχι αδύνατη.

Εικόνα :
1. Φυσικό Στρώμα
2. Στρώμα Ζεύξης
3. Στρώμα Δικτύου Δεδομένων
4. Στρώμα Μεταφοράς
5. Στρώμα Εφαρμογής

Το πρωτόκολλο (Protocol) είναι μία ομάδα κανόνων ή συμβάσεων που χρησιμοποιούνται για να ελέγξουν τη μεταφορά και τη μετακίνηση των δεδομένων μέσα σε συστήματα επικοινωνίας υπολογιστή.
Η σύνδεση των δύο Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και η μεταφορά των δεδομένων δε γίνονται αμέσως. Προηγείται ο έλεγχος διαθεσιμότητας του απέναντι υπολογιστή, ο συγχρονισμός των δύο Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, ο τρόπος τεμαχισμού της πληροφορίας, η επανασυναρμολόγησή της, η σηματοδοσία. Όλα αυτά αποτελούν το πρωτόκολλο επικοινωνίας.
Οι προδιαγραφές μιας αρχιτεκτονικής πρέπει να περιέχουν αρκετές πληροφορίες που να επιτρέπουν στον σχεδιαστή να γράψει το πρόγραμμα ή να κατασκευάσει το υλικό για κάθε επίπεδο, έτσι ώστε να υπακούει στο κατάλληλο πρωτόκολλο.

Διαδίκτυο

Διαβάστε ένα σχετικό κείμενο με πληροφορίες εδώ και έπειτα δοκιμάστε τις γνώσεις σας εδώ.

Τρίτη 25 Αυγούστου 2009

Βιβλία για περαιτέρω εμβάθυνση στο αντικείμενο των δικτύων

Παραθέτουμε ορισμένες ιστοσελίδες οι οποίες περιέχουν δημοφιλή ξενόγλωσσα βιβλία που αφορούν τα δίκτυα σε μορφή e-book:

*http://books.google.gr/books?id=Pd-z64SJRBAC&dq=computer+networks&printsec=frontcover&source=bl&ots=RBRMHrY3dD&sig=hXoqB1aj4enJDXiKV8w9OZ5GKnQ&hl=el&ei=VOyYStPDPJbajQf_r7GzBQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3#v=onepage&q=&f=false

*http://books.google.gr/books?id=cGLmQwWNhgkC&pg=PP1&dq=computer+networks#v=onepage&q=&f=false

*http://books.google.gr/books?id=fknMX18T40cC&printsec=frontcover&dq=computer+networks#v=onepage&q=&f=false

Μια πιο ..."ζωντανή" προσέγγιση για τα δίκτυα

Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας πρωτοκόλλων όπως τα IP, 802.11, HTTP γίνεται ευκολότερη όταν διδάσκεται μέσω παραδειγμάτων στα οποία ο χρήστης συμμετέχει ενεργά. Την προσέγγιση αυτή ακολουθούν τα applets, εφαρμογές διαδικτύου σε java που επιτρέπουν στο χρήστη να παρακολουθήσει την προσομοίωση ενός συμβάντος (π.χ. στην περίπτωση των δικτύων --> διαδικασίες όπως η κατάτμηση μηνυμάτων IP, ή η πρόβλεψη της καθυστέρησης σε μια ουρά αναμονής ενός δρομολογητή). Ο χρήστης μπορεί να αλλάζει τιμές σε κάποια πεδία της εφαρμογής και έτσι να αυξάνεται το ενδιαφέρον του για μάθηση και πειραματισμό.

Δίκτυα Υπολογιστών