Παρουσίαση του...
TRANSCRIPT
![Page 1: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/1.jpg)
Κάντε κλικ για να ξεκινήσετε
Δίκτυα Υπολογιστών
Ενότητα 2: Διαδίκτυο: οργάνωση, λειτουργία του, και πρόσβαση σε
αυτό
Δρ. Χαράλαμπος Ζ. Πατρικάκης Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ
Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά
Τεχνολογικού Τομέα
![Page 2: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/3.jpg)
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
![Page 4: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/4.jpg)
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
![Page 5: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/6.jpg)
Περιεχόμενα
6
2.1 Εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών και το διαδίκτυο
2.2 Τοπική πρόσβαση στο διαδίκτυο (Τεχνολογίες, αρχιτεκτονικές και υλικό)
![Page 7: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/7.jpg)
Προσδοκώμενα Αποτελέσματα
7
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.
![Page 8: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/8.jpg)
8
2.1 Εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών και το διαδίκτυο
![Page 9: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/9.jpg)
Τι είναι το διαδίκτυο
9
δ ρ ο μ ο λ ο γ η τ έ ς ερματ ι κά
κ λ ώ δ ι α
συνδ έ σ ι ς
ι ν η τ ά
ορυφόρο ι
τ ε ρ μ α τ ι κ ά
κ ό μ β ι
δ ι ε υ θ ύ σ ε ι ς
π ο λ υ μ σ α ο ή
ρ α δ ι ο ά σ μ α
Π ρ ω τ ό κ λ λ α
ε φ α ρ μ γ έ ς
![Page 10: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/10.jpg)
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
![Page 11: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/11.jpg)
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
![Page 12: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/12.jpg)
Σύνδεση πάνω το διαδίκτυο
12
Ν Τ
Ν
Ν
Ν
Ν
Ν
Ν
Τ
Ν
Ν
Ν
Ν Τ: Τερματικά (terminals) N: Κόμβοι (Nodes)
Τ
![Page 13: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/13.jpg)
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-πελάτες-ομότιμοι 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
![Page 14: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/14.jpg)
Τι είναι τα πρωτόκολλα;
• pro·to·col (ˈprō-tə-ˌkol, -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
14 * Λεξικό Μerriam-Webster
![Page 15: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/15.jpg)
Ας δούμε ένα ανθρώπινο πρωτόκολλο
15
– (Άγνωστος): Γεια σας
– Περιμένει την ερώτησή σας
– (Άγνωστος): Ναι, το 222
– (Άγνωστος): Παρακαλώ
– Βρίσκετε κάποιον που περιμένει στη στάση
– (Εσείς): Γεια σας
– Περιμένετε απάντηση
– (Εσείς): Μήπως μπορείτε να μου πείτε ποιο λεωφορείο πηγαίνει στο κέντρο;
– Περιμένετε απάντηση
– (Εσείς): Ευχαριστώ πολύ
Θέλετε να μάθετε ποιο λεωφορείο να πάρετε για να πάτε στο κέντρο
![Page 16: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/16.jpg)
Και εάν κάτι πήγαινε στραβά;
16
– Βρίσκετε κάποιον που περιμένει στη στάση
– (Εσείς): Γεια σας
– Περιμένετε απάντηση
Τι θα γίνει εάν δε σας απαντήσει;
Θέλετε να μάθετε ποιο λεωφορείο να πάρετε για να πάτε στο κέντρο
![Page 17: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/17.jpg)
Ας δούμε ένα ανθρώπινο πρωτόκολλο
17
– Βρίσκετε κάποιον που περιμένει στη στάση
– (Εσείς): Γεια σας
– Περιμένετε απάντηση
– (Εσείς): Γεια σας (ξανά)
– Περιμένετε απάντηση
.
.
.
Θέλετε να μάθετε ποιο λεωφορείο να πάρετε για να πάτε στο κέντρο
![Page 18: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/18.jpg)
Πρωτόκολλο(α) διαδικτύου
18
Client Server
TCP connection ack
HTTP request (Index.html)
Close connection ack
HTTP response (Index.html)
TCP connection
Close connection
![Page 19: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/19.jpg)
Διανομή πληροφοριών και υπηρεσίες στο διαδίκτυο
19
Ν Τ
Ν
Ν
Ν
Ν
Ν
Ν
Τ
Ν
Ν
Ν
Ν Μοντέλο client – server (π.χ. email, web) Τ
Client (πελάτης)
Server (εξυπηρετητής)
![Page 20: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/20.jpg)
Διανομή πληροφοριών και υπηρεσίες στο διαδίκτυο
20
Ν Τ
Ν
Ν
Ν
Ν
Ν
Ν
Τ
Ν
Ν
Ν
Ν
Μοντέλο Peer to Peer (P2P) (π.χ. Skype, Bit-Torrent)
Τ
Ομότιμος κόμβος
Ομότιμος κόμβος
Ομότιμος κόμβος
![Page 21: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/21.jpg)
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
![Page 22: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/22.jpg)
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
![Page 23: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/23.jpg)
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
![Page 24: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/24.jpg)
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
![Page 25: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/25.jpg)
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
![Page 26: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/26.jpg)
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
![Page 27: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/27.jpg)
Σύνοψη
• Μελετήσαμε:
– Τι είναι το διαδίκτυο.
– Τι είναι ένα πρωτόκολλο.
– Τρόπους επικοινωνίας στο διαδίκτυο.
– Και λίγη ιστορία!
27
![Page 28: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/28.jpg)
Τεχνολογίες, αρχιτεκτονικές και υλικό
28
2.2 Τοπική πρόσβαση στο διαδίκτυο
![Page 29: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/29.jpg)
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
![Page 30: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/30.jpg)
Digital Subscriber Line/Loop (DSL)
– 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
Internet
Modem
τηλέφωνο
DSLAM (DSL Access Multiplexer)
Τηλ κέντρο
Δρομολογητής
Φίλτρο (Splitter)
![Page 31: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/31.jpg)
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
![Page 32: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/32.jpg)
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
![Page 33: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/33.jpg)
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
![Page 34: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/34.jpg)
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
![Page 35: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/35.jpg)
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
![Page 36: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/36.jpg)
Καλωδιακό κεφαλικό άκρο
Καλωδιακό modem
Φίλτρο (splitter)
. . .
Καλωδιακό modem
Φίλτρο (splitter)
Καλωδιακό modem
Φίλτρο (splitter)
Καλωδιακή πρόσβαση στο σπίτι
• Χρήση πολυπλεξίας συχνότητας, για μετάδοση δεδομένων, video και πληροφορίας ελέγχου
• Συνδυασμός ομοαξονικού καλωδίου και οπτικής ίνας (HFC Hybrid Fiber Coaxial) 36
Ομοαξονικό καλώδιο
Οπτική ίνα
Κόμβος ίνας
Ομοαξονικό καλώδιο
Ομοαξονικό καλώδιο
. . .
. . .
Οπτική ίνα
Οπτική ίνα
. . .
. . .
![Page 37: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/37.jpg)
Οπτική ίνα μέχρι το σπίτι (Fiber To The Home – FTTH)
• Έως 100 σπίτια μοιράζονται την ίδια ίνα
• Δυνατότητα για ταχύτητες της τάξης των Gigabits
• Στην πραγματικότητα, όχι πάνω από το DSL (γιατί;)
37
Optical Network Terminator
Optical Network Terminator
Optical Network Terminator
Οπτικός διαχωριστής
(Optical Splitter)
Οπτική ίνα
Optical Line Terminator
Δρομολογητής
![Page 38: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/38.jpg)
Πρόσβαση στο δίκτυο μέσα στο σπίτι
• Πολλαπλές επιλογές για σύνδεση σε διαφορετικές ταχύτητες. • Δυνατότητα συνδυασμού λειτουργιών σε μία συσκευή. • Δυνατότητα σύνδεσης του εξοπλισμού σε οποιοδήποτε σημείο.
38
WiFi access point Switch Router Modem
Firewall/NAT (54 Mbps)
(100 Mbps- 1Gbps)
![Page 39: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/39.jpg)
Εταιρικά δίκτυα, βασισμένα στο Ethernet
• Χρησιμοποιούνται σε εταιρίες, οργανισμούς και Πανεπιστημιακά Ιδρύματα.
Ρυθμοί από 10 Mbps έως 100Gbps
Βασίζονται στη χρήση μεταγωγέων Ethernet (Layer2/Layer3 switches)
39
Switch
Router/Gateway
Router
Switch
Switch
Switch
Internet
Servers
![Page 40: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/40.jpg)
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
![Page 41: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/41.jpg)
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
![Page 42: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/42.jpg)
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
![Page 43: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/43.jpg)
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
![Page 44: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/44.jpg)
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
![Page 45: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/45.jpg)
Σε αυτή την ενότητα μιλήσαμε για:
45
2.1 Εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών και το διαδίκτυο
2.2 Τοπική πρόσβαση στο διαδίκτυο (Τεχνολογίες, αρχιτεκτονικές και υλικό)
![Page 46: Παρουσίαση του PowerPointeclass.teipir.gr/openeclass/modules/document/file.php...93177-753-7.ch009. Τμήμα των σημιώσων ίναι βασισμένο σ συνουτικό](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051922/600fb447bfaf3d42fa26ca76/html5/thumbnails/46.jpg)
Δίκτυα Υπολογιστών
Ενότητα 2: Διαδίκτυο: οργάνωση, λειτουργία του, και πρόσβαση σε
αυτό
Δρ. Χαράλαμπος Ζ. Πατρικάκης Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ
Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα