Δίκτυα, Διαδίκτυο, Ασφάλεια υπολογιστών Χάρης Σταματάκης Διδάκτωρ Γναθοπροσωπικής Ακτινολογίας Παν/μίου Karolinska Σουηδίας Επιστ. Συνεργάτης στην Κλινική Διαγνωστικής και Ακτινολογίας Στόματος Οδοντιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Αθηνών

Η αρχή του δικτύου Σύνδεση υπολογιστών Κάρτα δικτύου Μέσο διασύνδεσης Καλώδιο οπτική ίνα ραδιοκύματα (ασύρματη)

Η αρχή του δικτύου Σύνδεση υπολογιστών Κάρτα δικτύου Μέσο διασύνδεσης Καλώδιο οπτική ίνα ραδιοκύματα (ασύρματη)

Τύποι δικτύωσης Τύποι τοπικής δικτύωσης (LAN) Peer to Peer (δημιουργία WORKGROUP) Ο κάθε υπολογιστής είναι αυτοτελής μονάδα που συνδέεται με τις υπόλοιπες Το σύνολο των υπολογιστών συνιστούν μια ομάδα εργασίας workgroup

Τύποι δικτύωσης Τύποι τοπικής δικτύωσης (LAN) Domain (με χρήση κεντρικού υπολογιστή) Όλοι οι υπολογιστές συνδέονται σε ένα κεντρικό εξυπηρετητή (Server) Κεντρική διαχείριση δικτύου από τον server

Ταχύτητα - Χωρητικότητα Ταχύτητα σύνδεσης bits per second (bps) υποδηλώνει την ταχύτητα με την οποία στέλνονται και λαμβάνονται χαρακτήρες (bits) Χωρητικότητα (bandwidth) υποδηλώνει τη μέγιστη ταχύτητα που επιτρέπει ένας τύπος διασύνδεσης (διάμετρος σωλήνα)

Ταχύτητα - Χωρητικότητα Μονάδα μέτρησης bits per second (bps) kbps: 1000 bps Mbps: 1000000 bps Προσοχή: 1KB = 1024 Bytes = (1024*8) bits = 8192 bits 64kbps = 64000bps = (64000/8) Bytes/s= 8000 Bytes/s = = (8000/1024)KB/s = 7,8 KB/sec

Μεταφορά δεδομένων Οι πληροφορίες μεταξύ των υπολογιστών μεταφέρονται σε «πακέτα» (packets) Έστω ένα αρχείο 6000 Bytes. O υπολογιστής Α στέλνει στον Β το αρχείο σε 4 πακέτα (π.χ. των 1500 Bytes). Ο Β παραλαμβάνει το πακέτο διαμέσου μίας διαθέσιμης, ανοικτής πόρτας επικοινωνίας (open port) …

Πακέτα (Packets) Στην πραγματικότητα, η πληροφορία που μεταδίδεται είναι <1500 Bytes, αφού το κάθε πακέτο φέρει header που περιέχει επιπρόσθετες πληροφορίες σχετικές με τη μεταφορά του πακέτου

Πακέτα (Packets) O header περιέχει συνήθως πληροφορίες σχετικά με τον αποστολέα (Source IP), τον παραλήπτη (Destination IP), το ακριβές μέγεθος (για εξακρίβωση λαθών) κ.α. Έτσι, ένα πακέτο δεν χάνει το δρόμο του στο δίκτυο και φτάνει και στη σωστή του μορφή Η ακριβής μορφή του header εξαρτάται από το πρωτόκολλο επικοινωνίας (γλώσσα επικοινωνίας)

Πρωτόκολλα επικοινωνίας IMP (Interface Message Processor), 1960’s το πρώτο ουσιαστικά πρωτόκολλο επικοινωνίας σε μορφή επεξεργαστή (hardware) NCP (Network Control Protocol) βελτιωμένη έκδοση του IMP σε μορφή software Unix to Unix Protocol (UUCP) χρησιμοποιήθηκε στα Unix συστήματα

Πρωτόκολλα επικοινωνίας IPX / SPX / NetBIOS Πρωτόκολλα επικοινωνίας των MS Windows TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) Το βασικότερο και πλέον καθιερωμένο πρωτόκολλο. Χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση διαφόρων τύπων υπολογιστών σε ένα δίκτυο. Είναι το πρωτόκολλο διασύνδεσης των υπολογιστών στο internet

ένα παράδειγμα IP address: 192.168.123.212 TCP/IP Ο κάθε υπολογιστής φέρει μία διεύθυνση, IP address, μορφής a.b.c.d Επιτρεπτές τιμές για κάθε γράμμα είναι από 0 έως 255 ένα παράδειγμα IP address: 192.168.123.212

TCP/IP Ο κάθε υπολογιστής ανήκει σε ένα συγκεκριμένο υπο-δίκτυο (subnet) μορφής v.x.y.z Επιτρεπτές τιμές για κάθε γράμμα είναι από 0 έως 255 π.χ. 255.255.255.0 ή 255.255.224.224 κτλ Πολλά subnets μπορεί να συνδέονται και να αποτελούν ένα μεγάλο δίκτυο (πχ. το Internet!)

TCP/IP Ο συνδυασμός του IP address και του subnet είναι μοναδικός για κάθε υπολογιστή σε ένα μεγάλο δίκτυο! (ταυτότητα υπολογιστή) π.χ. [Υπολογιστής Α] IP: 192.168.0.111 subnet 255.255.255.0 [Υπολογιστής B] IP: 192.168.0.122 subnet 255.255.255.0

Packet switching Σε ένα δίκτυο οι πληροφορίες κυκλοφορούν σε πακέτα και «χτυπάνε πόρτες» (ports) Κάθε πακέτο πληροφορίας φέρει στον header τις IP addresses του παραλήπτη και του αποστολέα …

Packet switching Κάθε υπολογιστής διαβάζει τα πακέτα που προορίζονται μόνο για αυτόν κι εφόσον η σωστή port είναι ανοικτή Τα υπόλοιπα πακέτα ταξιδεύουν στο δίκτυο μέχρι να βρουν τον παραλήπτη τους …

Packet switching Εάν βρεθεί ο παραλήπτης και έχει την πόρτα του ανοικτή, τότε αποστέλλεται πίσω ένα πακέτο επιβεβαίωσης (ACK) Εάν δεν βρεθεί παραλήπτης, δεν υπάρχει καμία απάντηση (επιβεβαίωση) και το πακέτο «χάνεται» (dropped packet) Εδώ στηρίζεται και η αρχή λειτουργίας των «τειχών προστασίας» (firewalls) από εξωτερικούς εισβολείς

Firewalls Συσκευές οι οποίες ... ...φιλτράρουν τα πακέτα διαβάζοντας (κυρίως) τα headers επιτρέπουν την προώθηση μόνον όσων προέρχονται από αποστολείς καταχωρημένων ως «ασφαλείς»

Firewalls Συσκευές οι οποίες ... ...διαχειρίζονται επιλεκτικά τις πόρτες επικοινωνίας των υπολογιστών με τον «έξω κόσμο» διαχείριση πακέτων βάση περιεχομένου και ανεξαρτήτως αποστολέα χρήσιμη ενέργεια όταν επιθυμούμε την παραλαβή συγκεκριμένου τύπου πακέτων από «άγνωστους» υπολογιστές

Ιοί Viruses Προγράμματα γραμμένα με σκοπό συνήθως ... ... να καταστρέψουν δεδομένα στον υπολογιστή που μολύνουν ... να ανακτήσουν τον έλεγχο του ξενιστή υπολογιστή και να εκτελέσουν άλλες λειτουργίες

Ιοί Viruses Η προστασία του υπολογιστή μας είναι εφικτή με τη χρήση antivirus προγραμμάτων φροντίζουν να μην περάσουν στον υπολογιστή ιοί που διήλθαν το firewall φροντίζουν να καταστρέψουν ιούς που έχουν ήδη μολύνει τον υπολογιστή μας

Ιστορία του Διαδικτύου 1957: Εκτόξευση ρωσικού δορυφόρου Sputnik 1960’s: Η ARPA (Advanced Research Projects Agency) χρηματοδοτεί έρευνα για τη δικτύωση μεταξύ υπολογιστών: Στόχος: ένα δίκτυο απομακρυσμένων υπολογιστών χωρίς κεντρική διαχείριση 1965: πρώτη πειραματική σύνδεση δύο υπολογιστών μεταξύ MIT και System Development Corporation στη Santa Monica της Καλιφόρνια μέσω τηλεφώνου (1200bps)

Ιστορία του Διαδικτύου 1969: Δημιουργία ARPANET (Advanced Research Projects Agency NET): Η πρώτη διασύνδεση μεταξύ 4 κόμβων: UCLA Stanford RI UC Santa Barbara και University of Utah in Salt Lake City Πρωτόκολλα επικοινωνίας: Interface Message Processor (IMP) Network Control Protocol (NCP)

Η αρχή του Internet 1970’s: Δημιουργία του backbone του ARPANET με διασυνδέσεις των: UCLA, SRI, UCSB, Univ. of Utah, MIT, BBN, Rand, SDC, Harvard, LincolLab, Stanford, UIU(C), CWRU, CMU, NASA/Ames Σταδιακή αύξηση των κόμβων κατά 100+ Ανάπτυξη νέου πρωτοκόλλου TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) καθώς και των ftp για ανταλλαγή αρχείων και email για ανταλλαγή μηνυμάτων

Η αρχή του Internet 1980’s: Αύξηση των κόμβων από 200+ σε 150.000+ καθιέρωση πρωτοκόλλου TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) διαχωρισμός του ARPANET σε δύο δίκτυα: MILNet για στρατιωτική χρήση DARPANET Internet

Η αρχή του Internet 1980’s: Δημιουργία άλλων μεγάλων δικτύων: ΒΙΤΝet (Because It`s Time Network) CSNet (Computer Science Network) NSFNet (National Science Foundation Network), 1986: Διασύνδεση και χρήση 5 υπερυπολογιστών από ακαδημαϊκά κέντρα Χρήση γρήγορων συνδέσεων 56kbps H ραχοκοκαλιά του Internet (backbone)

Η καθιέρωση του Internet 1990’s: Το NSFNet αντικαθιστά το ARPANET Οι διασυνδέσεις μεταξύ βασικών κορμών από 1544Mbps (Τ1) φτάνουν τα 44736Mbps (Τ3) >1.000.000 συνδέσεις απ’ όλο τον κόσμο και την Ελλάδα Το CERN της Ελβετίας παρουσιάζει το WWW (World Wide Web ή Παγκόσμιος Ιστός) και το Internet παίρνει σταδιακά τη σημερινή multimedia μορφή

Η καθιέρωση του Internet 1991: Αίρεται η απαγόρευση εμπορίου 1995: Το NSFNet αποσύρεται και η διαχείριση των backbones περνά στα χέρια μεγάλων ακαδημαϊκών ιδρυμάτων και εταιρειών διασύνδεσης (ISP) 2000’s: Οι συνδέσεις των κόμβων ξεπερνούν τα 2.000.000 αυξανόμενες πλέον με εκθετικούς ρυθμούς ενώ υπολογίζονται σε 150+ εκ. οι χρήστες του Internet!

Τέλος...