Κεφάλαιο 7: Διαδικτύωση-Internet Μάθημα 7.11: Πρωτόκολλα εφαρμογής

Πρωτόκολλα εφαρμογής (ρόλος, πώς χειρίζονται τις συνδέσεις δικτύου) Ανταλλαγή σειράς μηνυμάτων (δεδομένων και εντολών) για να γίνει η μεταφορά δεδομένων μεταξύ εφαρμογών διαφορετικών τελικών υπολογιστών. Χειρίζονται τις συνδέσεις δικτύου σαν απλή ροή οκτάδων (bytes), σαν απλές τηλεφωνικές γραμμές.

Πρωτόκολλα εφαρμογής (τι καθορίζουν) Τη μορφή και τη σημασία των μηνυμάτων (εντολές και δεδομένα) που ανταλλάσσουν δύο εφαρμογές διαφορετικών τελικών υπολογιστών.

Πρωτόκολλα εφαρμογής (ρόλος) Υπεύθυνα για τη συμφωνία κοινού τρόπου παρουσίασης των δεδομένων από τους τελικούς υπολογιστές. Οι τελικοί υπολογιστές μπορεί να διαφέρουν: α. Στον κώδικα χαρακτήρων που χρησιμοποιούν (π.χ. ASCII, EBCDIC). β. Στη σύμβαση τέλους γραμμής. γ. Στον τρόπο λειτουργία τους (με χαρακτήρες ή με γραμμές). ! Τα πρωτόκολλα TCP/IP δεν ασχολούνται με θέματα παρουσίασης των δεδομένων.

Βασικές και προηγμένες υπηρεσίες Διαδικτύου Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο Μεταφορά αρχείων Απομακρυσμένη σύνδεση Παγκόσμιος Ιστός Ασύρματο Διαδίκτυο Ενδοδίκτυα Τηλεφωνία μέσω Διαδικτύου Μετάδοση ήχου και εικόνας μέσω Διαδικτύου Συνομιλία πραγματικού χρόνου στο Διαδίκτυο με τη μορφή κειμένου Ηλεκτρονικό εμπόριο

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (e-mail) Ορισμός: Ηλεκτρονική αποστολή μηνυμάτων μεταξύ δύο ή περισσότερων χρηστών.

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (πλεονεκτήματα-μειονέκτημα) Α. Πλεονεκτήματα: Πολύ γρήγορο: Η ταχύτητά του εξαρτάται από την ταχύτητα των συνδέσεων του και όχι τη γεωγραφική θέση του παραλήπτη. Φθηνότερο από το συμβατικό ταχυδρομείο: Από την ίδια τηλεφωνική γραμμή μεταφέρεται μεγάλος αριθμός μηνυμάτων, που μπορούν να ενσωματώνουν αρχεία εικόνας και ήχου. Χαμηλό κόστος υπηρεσίας. Το ίδιο μήνυμα μπορεί να σταλεί σε πολλούς παραλήπτες. Ασύγχρονη επικοινωνία αποστολέα-παραλήπτη: Ο παραλήπτης ενός μηνύματος δεν χρειάζεται να είναι συνδεδεμένος για να του στείλει μήνυμα ο αποστολέας. Β. Μειονέκτημα: Δεν υπάρχει απόλυτη εγγύηση ότι το μήνυμα έφθασε στον προορισμό του.

Σύστημα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου (από τι αποτελείται) Κειμενογράφο (για τη δημιουργία μηνυμάτων). Σύστημα μεταφοράς αρχείων (για τη μεταφορά μηνυμάτων στους παραλήπτες).

SMTP (Πρωτόκολλο Μεταφοράς Απλού Ταχυδρομείου) (Λειτουργία) Το πρωτόκολλο SMTP του εξυπηρετητή e-mail του αποστολέα χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο DNS για να βρει τη διεύθυνση IP του εξυπηρετητή e-mail του παραλήπτη. Ανοίγει μία σύνδεση TCP στη θύρα TCP 25. Μέσα από τη σύνδεση αυτή μεταφέρονται εντολές και δεδομένα. Εντολές για: - Τον αποστολέα - Τον παραλήπτη - Την έναρξη της μετάδοσης (!εντολή DATA) Γίνεται η μεταφορά δεδομένων. Στέλνεται ειδικός χαρακτήρας λήξης μετάδοσης (.)

SMTP (Σχηματική λειτουργία) Θύρα 25 Τελικός υπολογιστής αποστολέα Εξυπηρετητής e-mail αποστολέα Εξυπηρετητής e-mail παραλήπτη Τελικός Υπολογιστής παραλήπτη

Πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων (FTP) (περιγραφή) Χρησιμοποιείται στην τεχνολογία TCP/IP. Βασίζεται στο μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή. Χρησιμοποιεί το αξιόπιστο πρωτόκολλο TCP. Δεν μεταφέρει, αλλά αντιγράφει αρχεία μεταξύ τελικών υπολογιστών. Είναι ασφαλές: Εκτελεί έλεγχο εξουσιοδότησης χρησιμοποιώντας όνομα χρήστη και κωδικό πρόσβασης που δίνονται από το διαχειριστή του συστήματος. Ο χρήστης δεν έχει πλήρη πρόσβαση στον απομακρυσμένο τελικό υπολογιστή, μόνο δικαίωμα αντιγραφής αρχείων.

Υπηρεσία μεταφοράς αρχείων (λειτουργία) Στη μεταφορά αρχείων εμπλέκονται δύο τελικοί υπoλογιστές: α. Αυτός που ζητά το αρχείο λέγεται πελάτης FTP. β. Αυτός που έχει το αρχείο λέγεται εξυπηρετητής FTP. Υπάρχουν δύο διαφορετικές συνδέσεις TCP: α. Μία για μετάδοση εντολών στη θύρα TCP 21 (σύνδεση TCP ελέγχου). β. Μία για μετάδοση δεδομένων στη θύρα 20 (σύνδεση TCP δεδομένων). Ανοίγει η σύνδεση TCP ελέγχου. Μέσα από αυτή μεταφέρονται οι εξής εντολές: «Δώσε μου πρόσβαση σαν χρήστης X» «Ο κωδικός μου είναι ΧΧΧ» «Στείλε μου το αρχείο με όνομα Z» Ανοίγει η σύνδεση TCP δεδομένων για τη μεταφορά δεδομένων (κλείνει όταν ολοκληρώνεται η μεταφορά δεδομένων και ανοίγει μία καινούρια σε μία νέα μεταφορά). Με τις δύο διαφορετικές συνδέσεις μπορεί να στέλνονται εντολές ενώ η μεταφορά ενός αρχείου δεν έχει ολοκληρωθεί: Έτσι ώστε να είναι δυνατή η αποστολή εντολών ενώ γίνεται μεταφορά μεγάλων σε μέγεθος αρχείων.

Υπηρεσία μεταφοράς αρχείων (σχηματική λειτουργία) Σύνδεση TCP ελέγχου στη θύρα 21 Πελάτης FTP Εξυπηρετητής FTP Σύνδεση TCP δεδομένων στη θύρα 20

Πρωτόκολλο TFTP (Πρωτόκολλο Απλής Μεταφοράς Αρχείων) Πολύ απλό πρωτόκολλο. Δεν είναι ασφαλές. Δεν κάνει έλεγχο εξουσιοδότησης. Χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο UDP του επιπέδου μεταφοράς.

Πρόγραμμα απομακρυσμένης σύνδεσης (telnet) Επιτρέπει την πρόσβαση από τον υπολογιστή του χρήστη σε προγράμματα εφαρμογών που υπάρχουν σε διάφορους απομακρυσμένους υπολογιστές του Διαδικτύου. Ο υπολογιστής του χρήστη γίνεται τερματικό του απομακρυσμένου υπολογιστή. Ο χρήστης πρέπει να έχει άδεια πρόσβασης στον απομακρυσμένο υπολογιστή.

Πρωτόκολλο TELNET (λειτουργία) Επιτρέπει την επικοινωνία του τερματικού του χρήστη και του τερματικού της εφαρμογής. Υλοποιεί το εικονικό τερματικό. Εικονικό τερματικό: Αφηρημένη δομή που είναι ενδιάμεσος μεταξύ του τερματικού του χρήστη και του τερματικού της εφαρμογής = Παράμετροι επικοινωνίας, χαρακτηριστικά τερματικού που πρέπει να χρησιμοποιούνται και από τα δύο μέρη κατά τη διάρκεια της σύνδεσης. Το TELNET κάνει τις απαραίτητες μετατροπές αντιστοίχισης των καταστάσεων των δύο τερματικών σε αυτές του εικονικού τερματικού.

Telnet (σχηματική λειτουργία) θύρα 23 telnet πελάτης (τερματικό χρήστη) telnet εξυπηρετητής (τερματικό εφαρμογής) Εικονικό τερματικό

Διαδικασία επικοινωνίας υπολογιστών στο TELNET Ο χρήστης του υπολογιστή του χρήστη δηλώνει το συμβολικό όνομα ή τη διεύθυνση IP του απομακρυσμένου υπολογιστή. Ανοίγει μία μόνο σύνδεση TCP στη θύρα 23. Μέσα από αυτή μεταφέρονται και εντολές και δεδομένα. Εκτελείται έλεγχος εξουσιοδότησης με όνομα χρήστη και κωδικό πρόσβασης που δίνει στο χρήστη ο διαχειριστής του απομακρυσμένου υπολογιστή. Ο υπολογιστής του χρήστη γίνεται τερματικό του απομακρυσμένου υπολογιστή. Ότι γράφει μεταφέρονται στον απομακρυσμένο υπολογιστή. Όταν θέλει να στείλει κάποια εντολή χρησιμοποιείται ειδική εντολή ένδειξης εντολών.

Ομοιότητες διαφορές SMTP, FTP, TELNET Α. Ομοιότητες: Χρησιμοποιούν το μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή. Χρησιμοποιούν το αξιόπιστο πρωτόκολλο TCP του επιπέδου μεταφοράς. Β. Διαφορές: Το SMTP χρησιμοποιεί τη θύρα TCP 25, το FTP την 21 για εντολές και την 20 για δεδομένα και το TELNET την 23. Το SMTP δεν κάνει έλεγχο εξουσιοδότησης, ενώ τα FTP και TELNET κάνουν. Τα πρωτόκολλα SMTP και TELNET ανοίγουν μία σύνδεση TCP μέσα από την οποία μεταφέρονται εντολές και δεδομένα, ενώ το FTP ανοίγει δύο διαφορετικές συνδέσεις, άλλη για δεδομένα και άλλη για εντολές.

Παγκόσμιος Ιστός (WEB) (βασικοί ορισμοί) Παγκόσμιος Ιστός = Γραφικός τρόπος απεικόνισης και μετάδοσης πληροφοριών. Υπερμέσα = Πληροφορία που εκτός από κείμενο μπορεί να περιλαμβάνει ήχο, εικόνες και βίντεο. Δεσμοί = Σημεία στα υπερμέσα που οδηγούν σε άλλες πληροφορίες, οπουδήποτε στο Διαδίκτυο. Υπερκείμενο = Μορφή παρουσίασης γραπτού κειμένου, που η διαδοχή των τμημάτων του δεν ακολουθεί τη συνηθισμένη σειριακή δομή. Ιστοσελίδες = Υπερκείμενο. Όργανα πλοήγησης-περιήγησης = Προγράμματα ανάγνωσης ιστοσελίδων.

Πρωτόκολλο Μεταφοράς Υπερκειμένου (HTTP) Χρησιμοποιείται για τη μεταφορά υπερκειμένου. Βασίζεται στο μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή.

Εξυπηρετητές, πελάτες Παγκόσμιου Ιστού Εξυπηρετητές Παγκόσμιου Ιστού: Υπολογιστές μόνιμα συνδεδεμένοι στο Διαδίκτυο που φιλοξενούν τις ιστοσελίδες. Πελάτες Παγκόσμιου Ιστού: Υπολογιστές που εκτελούν τα προγράμματα πλοήγησης-περιήγησης (φυλλομετρητές).

Θέση Ιστού, WWW διεύθυνση Θέση Ιστού (web site)=Σύνολο ιστοσελίδων σχετικών με ένα θέμα (π.χ. μία επιχείρηση). WWW διεύθυνση= Διεύθυνση θέσης Ιστού ή της κεντρικής σελίδας μιας επιχείρησης ή ενός οργανισμού.

Αναζήτηση πληροφοριών στον Παγκόσμιο Ιστό Ειδικά εργαλεία: Μηχανές αναζήτησης (συμβουλεύονται βάσεις δεδομένων) (π.χ. Google, Bing, Yahoo).

Ασύρματο Διαδίκτυο Πρωτόκολλο WAP (Ασύρματο Πρωτόκολλο Εφαρμογής): Επιτρέπει την ασύρματη πρόσβαση συσκευών στο Διαδίκτυο. Με το κινητό του τηλέφωνο κανείς μπορεί να: Κάνει εμπορικές συναλλαγές. Κάνει τραπεζικές συναλλαγές. Κάνει αναζήτηση πληροφοριών σε βάσεις δεδομένων. Κάνει κρατήσεις εισιτηρίων. Ενημερώνεται για τις τιμές του Χρηματιστηρίου. Χρησιμοποιεί το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο.

Ενδοδίκτυα ή Ιδιωτικά εσωτερικά δίκτυα τεχνολογίας TCP/IP (intranets) Ορισμός: Δίκτυα επιχειρήσεων ή οργανισμών. Χρησιμοποιούν το πρότυπο TCP/IP και τον Παγκόσμιο Ιστό. Σε αυτά η πρόσβαση γίνεται μόνο από μέλη τους. Πλεονεκτήματα: Διαδίκτυο στο εσωτερικό μιας επιχείρησης Δεν περιορίζονται σε συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή (μπορεί να εκτείνονται σε διάφορες περιοχές)

Ενδοδίκτυα(συνέχεια) Χαρακτηριστικές υπηρεσίες: E-mail Παγκόσμιος Ιστός Ηλεκτρονική διακίνηση εγγράφων Βασικά χαρακτηριστικά: Εύκολα επεκτείνονται. Εύκολη αναζήτηση, εύρεση και πρόσβαση στις πληροφορίες του οργανισμού. Προσβάσιμα από όλους τους γνωστούς τύπους υπολογιστών. Εύκολα ενσωματώνουν τις ήδη υπάρχουσες πηγές πληροφοριών του οργανισμού.

Τηλεφωνία μέσω Διαδικτύου (VoIP) (ορισμός, τι εξοπλισμός απαιτείται) Ορισμός: Η μετάδοση φωνής μέσω Διαδικτύου παρακάμπτοντας το σταθερό τηλεφωνικό δίκτυο. Εξοπλισμός που απαιτείται: Ειδικό λογισμικό (το ίδιο ή συμβατό) και στα δύο μέρη της επικοινωνίας (π.χ. Skype). Γρήγορη σύνδεση στο Διαδίκτυο (π.χ. ADSL). Υπολογιστής πολυμέσων (με κάρτα ήχου, μικρόφωνο, ακουστικά ή ηχεία).

VoIP (είδος επικοινωνίας) Εναλλακτικής μονής κατεύθυνσης (half duplex): Μπορεί να μιλούν και τα δύο μέρη, αλλά όχι ταυτόχρονα. Διπλής κατεύθυνσης (full duplex): Μπορούν να μιλούν και τα δύο μέρη ταυτόχρονα.

VoIP (μειονεκτήματα) Τηλεφωνία χαμηλής ποιότητας λόγω: Δεν υπάρχει σταθερή σύνδεση για τη μεταφορά όλων των δεδομένων. Υψηλές απαιτήσεις φωνής σε θέματα συγχρονισμού και καθυστέρησης. Τα δύο μέρη πρέπει να έχουν προγραμματίσει την κλήση εκ των προτέρων (μέσω συνηθισμένης τηλεφωνικής κλήσης ή e-mail).

Μετάδοση φωνής και εικόνας μέσω Διαδικτύου (προβλήματα) Απαιτούνται συνδέσεις υψηλής ταχύτητας. Απαιτείται μεγάλος χώρος αποθήκευσης στους υπολογιστές.

Συμπίεση (ορισμός, αλγόριθμοι) Συμπίεση = Τεχνική που ελαχιστοποιεί τη μεταδιδόμενη πληροφορία , διατηρώντας την ποιότητά της. Αλγόριθμοι (συστήματα) συμπίεσης: MPEG1, MPEG2.

Πρωτόκολλο για μετάδοση φωνής και εικόνας στο Διαδίκτυο Πρωτόκολλο H.323

Πρόγραμμα τηλεδιάσκεψης Cu-SeeMe (λειτουργία) Αναπτύχθηκε από ερευνητές του Πανεπιστημίου Cornell. Επιτρέπει την επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο με φωνή και εικόνα δύο ατόμων ή μιας ομάδας ατόμων ( μέχρι 8 ή 12 ατόμων ) ταυτόχρονα. Δεν μεταδίδει συνεχή εικόνα, αλλά μεταδίδεται εικόνα κάθε φορά που αυτή αλλάζει  Όχι καλή φυσικότητα εικόνας.

Τηλεδιάσκεψη (τι χρειαζόμαστε) Ειδικό λογισμικό (το ίδιο ή συμβατό σε όλους τους χρήστες). Γρήγορη σύνδεση στο Διαδίκτυο. Υπολογιστής πολυμέσων: Με κάρτα ήχου διπλής κατεύθυνσης, μικρόφωνο, ηχεία ή ακουστικά, κάρτα βίντεο, κάμερα.

Συνομιλία σε πραγματικό χρόνο στο Διαδίκτυο με τη μορφή κειμένου (chat) (περιγραφή) Ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ χρηστών σε πραγματικό χρόνο σε μορφή κειμένου. Ό, τι πληκτρολογεί ο χρήστης εμφανίζεται ταυτόχρονα στις οθόνες όλων όσων συμμετέχουν στη συζήτησή μας. Χρησιμοποιεί τα πρωτόκολλα TCP/IP και δεν υπάρχει ειδικό πρωτόκολλο για chat.

Βήματα για να συμμετάσχουμε σε chat Στον υπολογιστή μας εγκαθιστούμε το κατάλληλο λογισμικό. Χρησιμοποιούμε το λογισμικό αυτό και συνδεόμαστε με ένα συγκεκριμένο χρήστη ή σε ένα συγκεκριμένο χώρο συζήτησης. Περιμένουμε απάντηση από το χρήστη, ή από οποιοδήποτε χρήστη του χώρου συζήτησης. Όταν πάρουμε την απάντηση, ξεκινάμε την επικοινωνία. Σε ένα τμήμα της οθόνης μας εμφανίζονται αυτά που γράφουμε εμείς και σε ένα άλλο αυτά που πληκτρολογεί ο χρήστης με τον οποίο συνδεθήκαμε.

Προγράμματα για chat MIRC, MSN Messenger (σύγχρονα). Talk, WinΤalk, Chat, IRC, IRC για Windows (παλαιότερα).

Ηλεκτρονικό εμπόριο (ορισμός) Η πραγματοποίηση εμπορικών συναλλαγών με ηλεκτρονικό τρόπο.

Ηλεκτρονική Ανταλλαγή δεδομένων (EDI) (ορισμός) Τυποποιημένη μορφή ανταλλαγής πληροφοριών που χρησιμοποιείται στο ηλεκτρονικό εμπόριο.

Πρακτική που ακολουθούν οι εταιρείες ηλεκτρονικού εμπορίου Διαθέτουν μία θέση Ιστού, που περιέχει καταλόγους και διαφήμιση των προϊόντων τους. Μέσα από τη θέση Ιστού, ο χρήστης επικοινωνεί με την εταιρεία είτε με e-mail ή με τηλεφωνική κλήση στο τηλεφωνικό κέντρο. Στο τηλεφωνικό κέντρο υπάρχει ειδικά εκπαιδευμένο προσωπικό που απαντά στις κλήσεις. Η χρέωση των προϊόντων γίνεται συνήθως με αντικαταβολή ή πιστωτική κάρτα. Οι πελάτες παραλαμβάνουν τα προϊόντα ή ηλεκτρονικά (π.χ. λογισμικό) ή φυσικά (στην ταχυδρομική του διεύθυνση). !Εκτός από βιβλία, λογισμικό, CD και DVD μπορούμε να παραγγείλουμε έπιπλα, ρούχα, τρόφιμα, παιχνίδια και λουλούδια μεταξύ των άλλων.