Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Αρχές – Θεωρία Δικτύων Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Εισαγωγή Έννοια Ιδιότητες Κατηγορίες Τοπολογία Ακτινωτό Κομβικό Βροχικό Γεωγραφία LAN WAN MAN Τύπος Κοινό τηλεφωνικό δίκτυο Ιδιωτικό δίκτυο Δημόσιο δίκτυο δεδομένων ISDN & DSL INTERNET Τεχνικές Προώθησης Δίκτυα μεταγωγής (switching) Δίκτυα ακρόασης (broadcasting) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τοπολογική Διαίρεση Δικτύου Ακτινωτό Βρόχου Κομβικό Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Γεωγραφική Διαίρεση Δικτύου Δίκτυα ευρείας περιοχής - WAN (Wide area network) Τοπικά Δίκτυα – LAN (Local Area Networks) Αστικά Δίκτυα – ΜΑΝ (Metropolitan area networks) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Κομβικό δίκτυο ευρείας περιοχής (WAN) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών - Τύπος Δημόσιο επιλεγόμενο τηλεφωνικό δίκτυο- PSTN (Public Switched Telephone Network) Αφιερωμένες γραμμές – Ιδιωτικά δίκτυα Δημόσια δίκτυα δεδομένων ISDN (Integrated Services Digital Network) ISDN στενής ζώνης (narrowband) ISDN ευρείας ζώνης (broadband) DSL (Digital Subscriber Line) INTERNET Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Τεχνικές Δικτύων Δίκτυα Μεταγωγής (Switching) Μεταγωγή κυκλώματος (Circuit switching) Μεταγωγή μηνυμάτων (Message switching) Μεταγωγή πακέτων (Packet switching) • Datagram • Virtual circuit Δίκτυα Ακρόασης (Broadcasting) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα Μεταγωγής (Switching) Μεταγωγή κυκλώματος (Circuit switching) (π.χ Τηλεφωνικό δίκτυο) Μεταγωγή μηνυμάτων (Message switching) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα Μεταγωγής (Switching) Μεταγωγή πακέτων (Packet switching) α) Δρομολόγηση σε δίκτυο που χρησιμοποιεί datagram switching (μεταγωγή «αυτοδύναμων πακέτων») Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα Μεταγωγής (Switching) Μεταγωγή πακέτων (Packet switching) β) Δρομολόγηση σε δίκτυο που χρησιμοποιεί virtual circuit switching (μεταγωγή «εικονικών κυκλωμάτων») Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα Μεταγωγής (Switching) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα Ακρόασης (Broadcasting) Χαρακτηριστικά Το μέσο επικοινωνίας είναι κοινό για όλους. Δεν υπάρχουν κόμβοι μεταγωγής (switching). Μήνυμα που εκπέμπει ένας σταθμός λαμβάνεται συνήθως από όλους. Μπορεί να υπάρχουν πολλοί πομποί που μοιράζονται χρονικά το ίδιο μέσο μετάδοσης (LAN). Η ύπαρξη ειδικών τεχνικών ελέγχου προσπέλασης προς το κοινό μέσο επικοινωνίας. Τύποι • Δορυφορικά δίκτυα. • Τοπικά δίκτυα (LAN). • Τηλεοπτικά και ραδιοφωνικά δίκτυα. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα Ακρόασης (Broadcasting) Τεχνικές ελέγχου προσπέλασης Σύγχρονες (προκαθορισμένη εκπομπή) Παραδείγματα σύγχρονων τεχνικών είναι η πολύπλεξη συχνότητας και χρόνου (FDM και TDM) και γενικά οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται όταν συγκεκριμένο κομμάτι από την χωρητικότητα του καναλιού αφιερώνεται για κάθε σύνδεση. Ασύγχρονες Round robin στηρίζεται στην αρχή του ότι σε κάθε γύρο ο κάθε σταθμός έχει μία ευκαιρία να εκπέμψει. Όταν έρθει η σειρά του εκπέμπει και περιμένει μέχρις ότου πάρουν ένας προς έναν την ευκαιρία και οι άλλοι σταθμοί. Η τεχνική αυτή προτιμάται όταν πολλοί σταθμοί του δικτύου εκπέμπουν πολλές φορές και για σύντομο χρονικό διάστημα. Στα συγκεντρωτικά δίκτυα είναι γνωστή σαν polling τεχνική, ενώ στα κατανεμημένα ως token bus και token ring ανάλογα με την τοπολογία. Reservation τεχνική που χρησιμοποιείται κυρίως σε εκτενείς επικοινωνίες και σχεδόν συνεχείς. Διαιρεί τη χωρητικότητα του μέσου σε τμήματα (όπως TDM), καθένα από τα οποία εκμεταλλεύεται ο κάθε σταθμός. Contention τεχνική που χρησιμοποιείται συνήθως σε σποραδικές και σύντομες επικοινωνίες. Κατ' αυτήν δεν υπάρχει σειρά που εκπέμπουν οι σταθμοί, αλλά όποιος επιθυμεί μπορεί να εκπέμψει. Τέτοιες τεχνικές χρησιμοποιούνται κυρίως σε κατανεμημένα δίκτυα ακρόασης και οι πιο γνωστές από αυτές είναι η ALOHA, η CSMA, και η CSMA/CD των τοπικών δικτύων τύπου Ethernet. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Μοντέλο Αναφοράς OSI Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Αρχιτεκτονικές & Πρωτόκολλα Επικοινωνιών Εισαγωγή – Πρότυπο OSI Αρχιτεκτονικές & Πρωτόκολλα Επικοινωνιών Εισαγωγή Έννοια της Αρχιτεκτονικής Αρχιτεκτονική επικοινωνίας είναι η οργάνωση της όλης επικοινωνίας, η ιεράρχηση των λειτουργιών σε διάφορα επίπεδα, και ο καθορισμός των πρωτοκόλλων και της μεταξύ τους σχέσης. Πρωτόκολλο Επικοινωνίας Είναι ένα σύνολο από κανόνες για τη διεκπεραίωση της επικοινωνίας μεταξύ ενοτήτων μίας αρχιτεκτονικής. Πρότυπα (OSI, SNA, DCA, DSA, DNA) Πρότυπο OSI (Open System Interconnection) Πρότυπο διασύνδεσης ανοικτών συστημάτων Αρχές – Φιλοσοφία προτύπου Επίπεδα : Εφαρμογής (Application) Παρουσίασης (Presentation) Συνόδου (Session) Μεταφοράς (Transport) Δικτύου (Network) Σύνδεσης (Data Link) Φυσικό (Physical) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Επίπεδα OSI Τα επίπεδα Συνόδου, Παρουσίασης και Εφαρμογής αποτελούν τα Άνω Επίπεδα στο Μοντέλο Αναφοράς OSI, και ασχολούνται με την παροχή υπηρεσιών προσανατολισμένων προς τον χρήστη. Τα 4 χαμηλότερα επίπεδα ασχολούνται με την παροχή αξιόπιστης από άκρο σε άκρο επικοινωνίας. Στα κατώτερα επίπεδα, τα πρωτόκολλα είναι ανάμεσα σε κάθε μηχανή και στις άμεσα γειτονικές της μηχανές, και όχι ανάμεσα σ' αυτές της τελικές μηχανές αφετηρίας και προορισμού, οι οποίες μπορεί να χωρίζονται από πολλούς κόμβους. Οι διαφορές είναι εμφανής ανάμεσα στα επίπεδα 1 έως 3, τα οποία είναι αλυσιδωτά, και στα επίπεδα 4 έως 7, τα οποία είναι από άκρο σε άκρο. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Επίπεδα OSI Φυσικό Επίπεδο Ασχολείται με τη μετάδοση των bit μέσω των διαφόρων φυσικών μέσων. Ασχολείται αναλυτικά με τα ηλεκτρικά, μηχανικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των διασυνδέσεων (interface) των δυο υπολογιστικών συστημάτων, τα δυο φυσικά επίπεδα δηλαδή των συμβαλλομένων μερών. Στο επίπεδο αυτό καθορίζεται ο τύπος του connector, τα σήματα μετάδοσης, ο συγχρονισμός των συσκευών, με ποια ηλεκτρική τάση θα παρίσταται το 1 και με ποια το Ο , πόσα μsec διαρκεί ένα bit, ή εάν μπορούν μεταδόσεις να γίνουν ταυτόχρονα και προς τις δύο κατευθύνσεις, πώς εγκαθίσταται η αρχική σύνδεση και πώς αυτή τερματίζεται, όταν και οι δύο πλευρές τελειώνουν, και πόσους ακροδέκτες έχει ο συνδετήρας του δικτύου και πού χρησιμοποιείται ο καθένας. Οι υπηρεσίες που προσφέρει πέρα από την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της φυσικής σύνδεσης είναι η μεταφορά των δεδομένων σε μορφή bit, σύγχρονα ή ασύγχρονα και η επισήμανση σφαλμάτων μετάδοσης. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Επίπεδα OSI Επίπεδο Σύνδεσης Δεδομένων Ασχολείται με τα λειτουργικά χαρακτηριστικά και τις διαδικασίες που απαιτούνται προκειμένου να αποκατασταθεί, να υποστηριχθεί και τέλος να τερματισθεί μια σύνδεση μεταξύ των δυο άκρων μιας γραμμής. Ανιχνεύει και διορθώνει σφάλματα μετάδοσης, που λαμβάνουν χώρα στο φυσικό επίπεδο καθώς και κάνει έλεγχο ροής των πληροφοριών. Περιλαμβάνει τις διαδικασίες και τις λειτουργίες για την αποκατάσταση μιας λογικής ζεύξης δεδομένων πάνω σε μια φυσική σύνδεση μεταξύ δύο γειτονικών σημείων στο δίκτυο, όπως μεταξύ δυο κόμβων ή μεταξύ κόμβου και υπολογιστή. Η μεταφορά των δεδομένων γίνεται με block ή frame με ταυτόχρονο έλεγχο και διόρθωση σφαλμάτων. Οι υπηρεσίες που προσφέρει το επίπεδο αυτό είναι: Αποκατάσταση και απελευθέρωση της ζεύξης δεδομένων. Μεταφορά δεδομένων, αρίθμηση - συγχρονισμός frame, διαφάνεια μετάδοσης. Έλεγχος σφαλμάτων και έλεγχος ροής των block ή frame. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Επίπεδα OSI Επίπεδο Δικτύου Παρέχει τα μέσα για την αποκατάσταση, υποστήριξη και τερματισμό συνδέσεων μεταξύ των ακραίων συνδρομητών ενός μεγάλου δικτύου. Βασικές λειτουργίες του επιπέδου είναι η δρομολόγηση των μηνυμάτων, η οργάνωση τους σε πακέτα, η απαρίθμηση και η ταξινόμηση τους. Φροντίζει για τη διαφανή μετάδοση δεδομένων προς τα παραπάνω επίπεδα. Οι διαδρομές που ακολουθούνται στο δίκτυο περιλαμβάνουν πολλές φυσικές συνδέσεις και ζεύξεις δεδομένων (πρώτο και δεύτερο επίπεδο δηλαδή). Οι υπηρεσίες που προσφέρει είναι: Αποκατάσταση και τερματισμός συνδέσεων μεταξύ διαφόρων ακραίων σημείων του δικτύου. Προσδιορισμός των ακραίων σημείων σύνδεσης με χρήση διευθύνσεων. Μεταφορά δεδομένων (κυρίως σε μορφή πακέτων). Απαρίθμηση και έλεγχος σφαλμάτων. Έλεγχος ροής δεδομένων. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Επίπεδα OSI Επίπεδο Μεταφοράς Παρέχει εκείνες τις διαδικασίες και τα μέσα που απαιτούνται, προκειμένου να έχουμε επιτυχημένη από άκρη σε άκρη μεταφορά data απαλλαγμένη λαθών. Παρέχει τις διαδικασίες για την αποκατάσταση της ορθότητας της πληροφορίας μετά από σφάλμα, τον έλεγχο ροής της πληροφορίας απ άκρου εις άκρον και τον έλεγχο ακολουθίας των μηνυμάτων. Οι υπηρεσίες που προσφέρει είναι: Αποκατάσταση και τερματισμός της σύνδεσης σε επίπεδο μεταφοράς. Μετάδοση δεδομένων σύμφωνα με τον απαιτούμενο από τον χρήστη βαθμό αξιοπιστίας. Καθορισμός και επιλογή από το χρήστη της ποιότητας εξυπηρέτησης της σύνδεσης. Δυνατότητα πολύπλεξης μέσω της ίδιας ζεύξης. Έλεγχος ροής. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Επίπεδα OSI Επίπεδο Συνόδου Σκοπός του είναι η παροχή των αναγκαίων μέσων για την οργάνωση και το συγχρονισμό του διαλόγου μεταξύ των ανωτέρων επιπέδων. Επιτρέπει ή απαγορεύει τη συγκεκριμένη παροχή υπηρεσίας, αποκαθιστά νέα σύνδεση όταν η πρώτη για κάποιο λόγο διακοπεί, επιτρέπει επικοινωνία αμφίδρομη, μονόδρομη. Η διαδικασία της αποκατάστασης μίας συνόδου περιλαμβάνει λειτουργίες όπως η εξακρίβωση του χρήστη, η χρέωση, η ποιότητα της συνόδου κλπ. Σαν παράδειγμα αναφέρουμε τις διαδικασίες log-in και τον έλεγχο password για την είσοδο σε έναν υπολογιστή. Οι υπηρεσίες που προσφέρει είναι : Έναρξη και συντήρηση του διαλόγου Διαχείριση και έλεγχος προσπέλασης Επανορθωτικές διαδικασίες σε επίπεδο διαλόγου Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Επίπεδα OSI Επίπεδο Παρουσίασης Ασχολείται με την αναπαράσταση της πληροφορίας που μεταφέρεται από εφαρμογή σε εφαρμογή, καθώς επίσης και με τη δομή των data. Σε αυτό το επίπεδο πραγματοποιούνται κυρίως οι διαδικασίες κρυπτογράφησης, συμπίεσης δεδομένων (data compression), o μετασχηματισμός των κωδικών (protocol conversion) και των διαφόρων μορφών των αρχείων καθώς και η μετατροπή των χαρακτηριστικών του συγκεκριμένου τερματικού. Μέσω λοιπόν του επιπέδου παρουσίασης μπορούν να επικοινωνούν δυο υπολογιστές με διαφορετικούς κώδικες. Το επίπεδο παρουσίασης επιτρέπει σε μία εφαρμογή να μεταφράζει όταν απαιτείται τη σημασία της μεταφερόμενης πληροφορίας. Εν συντομία οι υπηρεσίες που προσφέρονται είναι: Μετατροπή σύνταξης δεδομένων, όπως μετατροπή οικογενειών χαρακτήρων ή μετατροπή κωδικών, (για παράδειγμα από ASCII σε EBCDIC) Συμπίεση και αποσυμπίεση δεδομένων (Data compression) Κρυπτογράφηση για ασφαλή μεταφορά (Encryption) Μετάφραση κωδικοποίησης πληροφορίας για χρήση σε οθόνες και τερματικά (χρήση των attributes για την οθόνη). Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Επίπεδα OSI Επίπεδο Εφαρμογής Το επίπεδο εφαρμογών είναι το υψηλότερο επίπεδο του προτύπου OSI και αποτελεί το interface μεταξύ της εφαρμογής και των λοιπών επιπέδων του προτύπου. Οι λειτουργίες του επιπέδου αυτού προσδιορίζονται σε μεγάλο βαθμό από το χρήστη του δικτύου γι' αυτό και οι τυποποιήσεις του είναι οι λιγότερο καθορισμένες.(π.χ. μεταφορά αρχείου μεταξύ δυο διαφορετικών συστημάτων, ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, η εμφάνιση καταλόγων (directory) αρχείων, η εισαγωγή εργασιών από απόσταση) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Μετάδοση Δεδομένων στο Μοντέλο OSI Στο παραπάνω παράδειγμα χρήσης του μοντέλου OSI, μερικές επικεφαλίδες (πχ AH, PH ) μπορεί να είναι και κενές. Η πραγματική λειτουργία κάθε επιπέδου στο μοντέλο OSI είναι η παροχή υπηρεσιών στο επίπεδο που βρίσκεται πάνω απ’ αυτό. Αν και η πραγματική μετάδοση γίνεται κατακόρυφα, κάθε επίπεδο προγραμματίζεται σαν να στέλνει οριζόντια. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
The TCP/IP Reference Model Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Τοπικά Δίκτυα Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Εισαγωγή Ορισμός Τοπικό δίκτυο επικοινωνιών δεδομένων ονομάζεται ένα δίκτυο όπου τα υπολογιστικά συστήματα που συνδέονται μεταξύ τους ευρίσκονται σε περιορισμένη γεωγραφικά περιοχή. Βασικά στοιχεία Μέσα μετάδοσης -Συσκευές επικοινωνίας Σταθμοί εργασίας (Η/Υ) Interface (π.χ κάρτες δικτύου) Πρωτόκολλα επικοινωνίας (π.χ TCP/IP) Λειτουργικά συστήματα (π.χ Windows NT) Κατηγορίες Δίκτυο Η/Υ Δίκτυο Mainframe - High Speed Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Μέσα Μετάδοσης Τοπικών Δικτύων Συνεστραμμένα ζεύγη Ομοαξονικά καλώδια Οπτικές Ίνες Ασύρματες ζεύξεις Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Μέσα Μετάδοσης Τοπικών Δικτύων Συνεστραμμένα ζεύγη Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Μέσα Μετάδοσης Τοπικών Δικτύων Ομοαξονικά καλώδια Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Μέσα Μετάδοσης Τοπικών Δικτύων Οπτικές Ίνες Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Μέσα Μετάδοσης Τοπικών Δικτύων Ασύρματες ζεύξεις Πρόκειται για συνδέσεις που χρησιμοποιούνται όπου δεν μπορούν ή είναι δύσκολο να τοποθετηθούν καλώδια αλλά έχουν οπτική επαφή ή απευθείας ή μέσω τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων. Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται εδώ είναι οι πομποί, οι κεραίες, οι δορυφόροι και οι δέκτες μετάδοσης. Η μετάδοση γίνεται στη ζώνη μικροκυμάτων, υπέρυθρων ακτινών και, σπάνια, ακτινών Laser. Χρησιμοποιούνται επικοινωνίες στην περιοχή 900-928MHz, μικροκυματικές συνδέσεις στα 2,4 GHz και 5,8 GHz, καθώς επίσης ζεύξεις υπερύθρων ή laser. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Τοπολογίες Ακτινωτή (Star) Κοινού δρόμου (Bus) Δένδρου (Bus/Tree) Δακτυλίου (Ring) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Τοπολογίες (σχήματα) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Τρόποι μετάδοσης Δίκτυα βασικής ζώνης (baseband) Ψηφιακή μετάδοση μέσω ομοαξονικών καλωδίων 50 Ω ή συνεστραμμένων χάλκινων καλωδίων Τοπολογία bus Διπλής κατεύθυνσης π.χ Ethernet - Token Ring Περιορισμοί Τα σημεία σύνδεσης στα ομοαξονικά καλώδια πρέπει να απέχουν μεταξύ τους κατά ακέραια πολλαπλάσια των 2,5 μέτρων, για να αποφεύγεται η συμφασική συμβολή ανακλάσεων που μπορεί να προξενήσει έντονα στάσιμα κύματα και προβλήματα επικοινωνίας. Στα άκρα των καλωδίων πρέπει να τοποθετούνται κατάλληλες διατάξεις τερματισμού με αντίσταση ίση με τη σύνθετη αντίσταση της γραμμής. Δίκτυα ευρείας ζώνης (broadband) Αναλογικό σήμα (συχνότητα από 5 έως 400 MHz σε ομοαξονικό καλώδιο 75 Ω) Μονής κατεύθυνσης (Συνήθως υπάρχουν δυο κανάλια επικοινωνίας ένα προς κάθε κατεύθυνση) π.χ FDDI Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τεχνικές Προσπέλασης - Πρωτόκολλα ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΕΣΟ ΔΙΑΔΟΣΗΣ Τυχαίας προσπέλασης - Contention (π.χ. CSMA/CD σε δίκτυα bus και bus/tree) Προκαθορισμένη – round robin (π.χ. Token passing σε δίκτυα bus και ring) Αντιστοιχία επιπέδων OSI με επίπεδα LAN Η αρχιτεκτονική 802 της IEEE προβλέπει τρία επίπεδα που αντιστοιχούν στα δύο πρώτα επίπεδα του προτύπου OSI. Τα επίπεδα αυτά είναι το φυσικό, το επίπεδο προσπέλασης στο μέσο MAC (Medium Access Control) και το επίπεδο λογικής ζεύξης LLC (Logical Link Control). Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τεχνικές Προσπέλασης - Πρωτόκολλα ΤΕΧΝΙΚΕΣ για τοπολογία BUS CSMA/CD (π.χ. Ethernet) - ΙΕΕΕ 802.3 Token bus - ΙΕΕΕ 802.4 ΤΕΧΝΙΚΕΣ για τοπολογία δακτυλίου Slotted Ring Cambridge Ring Register Insertion Token Ring - ΙΕΕΕ 802.5 Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τυποποιημένα Τοπικά Δίκτυα Τα πιο αντιπροσωπευτικά τυποποιημένα δίκτυα είναι τα : Ethernet που εκπροσωπεί την τεχνική CSMA/CD σε baseband δίκτυο τοπολογίας bus Fast Ethernet για υψηλές ταχύτητες Token ring για τοπολογία δακτυλίου FDDI ETHERNET Προσφέρει ρυθμούς μετάδοσης 10 Mbps, σε τοπολογίες bus μέσω ομοαξονικού καλωδίου ή κυρίως μέσω συνεστραμμένων καλωδίων. Η Τεχνική προσπέλασης που χρησιμοποιούν οι σταθμοί για το κοινό μέσο είναι η CSMA/CD Τύποι Ethernet Thick Ethernet (10base5) Thin Ethernet (10base2) Twisted pair Ethernet (10baseT) Fiber Ethernet (10baseF) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τυποποιημένα Τοπικά Δίκτυα Thick Ethernet (10base5) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τυποποιημένα Τοπικά Δίκτυα Thick Ethernet (10base5) Τα υλικά για την υλοποίηση αυτή του Ethernet είναι: Ομοαξονικά καλώδια (διαμέτρου 1cm) των 50Ω. Τερματικές αντιστάσεις (Terminator) των 50Ω. NIC (Network Interface Card). Transceiver. Καλώδιο AUI (με connector τύπου DB15). Περιορισμοί Μέχρι 100 το πολύ transceiver μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα ομοαξονικό καλώδιο και πρέπει να απέχουν τουλάχιστον 2,5 μέτρα μεταξύ τους To μέγιστο μήκος του καλωδίου σύνδεσης AUI (Attachment Unit Interface) μεταξύ transceiver - NIC είναι τα 50 μέτρα. Για την επέκταση του δικτύου σε μεγαλύτερες αποστάσεις και περισσότερους σταθμούς, απαιτείται μία πρόσθετη συσκευή, ο επαναλήπτης (repeater), ο οποίος αποτελείται από δύο transceiver που συνδέουν δύο τμήματα ομοαξονικού καλωδίου και αναγεννά το ψηφιακό σήμα. Ο μέγιστος αριθμός επαναληπτών σύμφωνα με τις συστάσεις της IEEE είναι τέσσερις, ώστε με πέντε τμήματα καλωδίου των 500 μέτρων συνδεδεμένα στη σειρά μέσω των επαναληπτών να επιτυγχάνεται το μέγιστο μήκος των 2,5 Km μεταξύ των ακραίων σταθμών. Με κατάλληλη σύνδεση πολλαπλών σταθμών σε κάποιους transceivers το μέγιστο πλήθος των σταθμών εργασίας που μπορεί να συνδεθεί συνολικά σε ένα δίκτυο Ethernet είναι 1024 Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τυποποιημένα Τοπικά Δίκτυα Thin Ethernet (10base2) Χρησιμοποιείται εύκαμπτο ομοαξονικό καλώδιο τύπου RG 58 A/U αντίστασης 50 Ω. 30 το πολύ σταθμοί μπορούν να συνδεθούν πάνω σε κάθε τμήμα του καλωδίου. Η απόσταση μεταξύ των T & υπολογιστών πρέπει να είναι μεγαλύτερη του 0,5 μέτρου. Πέντε τμήματα καλωδίου μπορούν και στην περίπτωση αυτή να διασυνδεθούν σειριακά μεταξύ τους μέσω τεσσάρων επαναληπτών δίνοντας μέγιστο μήκος δικτύου 985 μέτρα και μέγιστο πλήθος χρηστών 150. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τυποποιημένα Τοπικά Δίκτυα Twisted pair Ethernet (10baseT) Είναι τοπολογίας star, που χρησιμοποιεί για μέσον συνεστραμμένα χάλκινα καλώδια Στο κέντρο του αστέρα χρησιμοποιούνται συσκευές συγκέντρωσης καλωδίων που ονομάζονται hub ενώ ο κάθε σταθμός συνδέεται με το hub με ανεξάρτητο καλώδιο Η μέγιστη απόσταση μεταξύ hub και σταθμού εργασίας είναι 100 μέτρα. Μέχρι τέσσερα hub μπορούν να συνδεθούν σε ιεραρχική διάταξη. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τυποποιημένα Τοπικά Δίκτυα FAST ETHERNET Προσφέρει ρυθμούς μετάδοσης 100 Mbps. Τεχνολογίες Fast Ethernet: 100BaseT 100VG-AnyLAN Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Τυποποιημένα Τοπικά Δίκτυα FDDI (Fiber Distributed Data Interface) Χρησιμοποιείται για επικοινωνίες data σε υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης. To FDDI προσδιορίζει ένα backbone δίκτυο μεταγωγής πακέτων που διασυνδέει διάφορα LAN ανεξάρτητα από τον τύπο τους και τα πρωτόκολλα τους. Βασίζεται στην τεχνική token passing της 802.5 και χρησιμοποιεί ένα ζεύγος οπτικών ινών στην ταχύτητα των 100 Mbps , δημιουργώντας έτσι ένα δίκτυο διπλού δακτυλίου (Dual ring). Το μέγιστο μήκος του δακτυλίου μπορεί να φθάσει τα 100 Khm, ενώ ο μέγιστος αριθμός σταθμών φθάνει τους 500 Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Διασυνδέσεις Τοπικών Δικτύων Για την διασύνδεση δυο δικτύων ή για την επέκταση αυτών χρησιμοποιούμε αναμεταδότες οι οποίοι μπορούν να μετακινούν πακέτα μεταξύ των δικτύων. Στο πρότυπο OSI οι τέσσερις γνωστές κατηγορίες αναμεταδοτών ανάλογα με το επίπεδο που εφαρμόζονται, είναι οι ακόλουθες : Επαναλήπτες (Repeaters) για το φυσικό επίπεδο. Γέφυρες (Bridges) για το 2ο επίπεδο.(data link) Δρομολογητές (Routers) για το 3ο επίπεδο Πύλες (Gateways) για τα ανώτερα επίπεδα Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Αρχιτεκτονικές & Πρωτόκολλα Η διασύνδεση μεταξύ δικτύων επιτυγχάνεται με την βοήθεια πρωτοκόλλων (όπως TCP/IP, IPX/SPX, Appletalk) του τρίτου και τετάρτου επιπέδου του μοντέλου OSI. To TCP (Transmission Control Protocol) είναι πρωτόκολλο τετάρτου επιπέδου, ενώ το IP (Internet Protocol) είναι του τρίτου. Το TCP/IP είναι κατάλληλο και για WAN και για LAN. Η επικοινωνία στο Internet δουλεύει ως εξής. Το στρώμα μεταφοράς παίρνει τους συρμούς δεδομένων και τους τεμαχίζει σε δεδομενογραφήματα. Θεωρητικά, τα δεδομενογραφήματα μπορεί να φθάνουν μέχρι και τα 64 Kbyte το καθένα, αλλά στην πράξη είναι συνήθως περίπου στα 1.500 byte. To κάθε δεδομενογράφημα μεταδίδεται μέσω του Internet, πιθανώς τεμαχιζόμενο σε μικρότερες μονάδες καθώς προχωρεί. Όταν φθάσουν στον προορισμό όλα τα κομμάτια, συναρμολογούνται από το στρώμα δικτύου στο αρχικό δεδομενογράφημα. Μετά το δεδομενογράφημα παραδίδεται στο στρώμα μεταφοράς, που το δίνει στη λαμβάνουσα διαδικασία. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Πρωτόκολλα IP (Internet Protocol) TCP (Transfer Control Protocol) UDP (User Datagram Protocol) ICMP (Internet Control Message Protocol) : Χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή δοκιμών στο Internet και περιγράφεται στο RFC-792 ARP (Address Resolution Protocol) : Αντιστοιχία IP με Mac Address SLIP (Serial Line IP) PPP (Point to Point Protocol) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) DNS (Domain Name System) FTP (File Transfer Protocol) SNMP (Simple Network Management Protocol) POP3 (Post Office Protocol 3) Πρωτόκολλα επικοινωνίας μεταξύ Router OSPF (Open Shortest Path First) RIP (Routing Information Protocol) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δομή δεδομενογραφημάτων IP To δεδομενογράφημα IP αποτελείται από δύο τμήματα: επικεφαλίδα και κείμενο. Η επικεφαλίδα έχει ένα προκαθορισμένο τμήμα των 20 byte κι ένα προαιρετικό τμήμα μεταβλητού μήκους. Το πεδίο Version κρατά την πληροφορία της έκδοσης στην οποία ανήκει το πρωτόκολλο του δεδομενογραφήματος. Επειδή το μήκος της επικεφαλίδας δεν είναι σταθερό, στην επικεφαλίδα περιλαμβάνεται ένα πεδίο, το IHL, για να δείχνει πόσο μεγάλη είναι η επικεφαλίδα σε λέξεις των 32 bit. Η ελάχιστη τιμή είναι 5, που ισχύει όταν δεν υπάρχει προαιρετικό τμήμα. Η μέγιστη τιμή αυτού του πεδίου των 4 bit είναι το 15, που περιορίζει την επικεφαλίδα στα 60 byte κι έτσι το προαιρετικό τμήμα στα 40 byte. Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
IP (Internet Protocol) Η μετάδοση στο IP γίνεται με την τεχνική των datagrams Ασχολείται με την διευθυνσιοδότηση, τον κατακερματισμό (fragmentation) μεγάλων πακέτων και την επανασυγκόλληση τους. Το πρωτόκολλο IP δεν θεωρείται αξιόπιστο καθώς δεν εξασφαλίζει την απ' άκρου εις άκρο ακεραιότητα των data με τεχνικές επανεκπομπής, έλεγχο ροής κλπ. Οι λειτουργίες αυτές επιτυγχάνονται με το πρωτόκολλο TCP που είναι στο αμέσως ανώτερο επίπεδο. To IP παραλαμβάνει τα δεδομένα από το επίπεδο μεταφοράς (πχ TCP) σε πακέτα με μέγιστο μέγεθος 64Kbyte. Στο χειρισμό του πρωτοκόλλου IP συμμετέχουν μόνο οι δυο ακραίοι υπολογιστικοί σταθμοί και οι ενδιάμεσοι δρομολογητές (router). Ο router του δικτύου προκειμένου να αποστείλει προς ένα υπολογιστή ενός τοπικά συνδεμένου LAN ένα πακέτο IP που έχει παραλάβει, θα πρέπει να γνωρίζει την διεύθυνση MAC του παραλήπτη. Για την συσχέτιση της IP διεύθυνσης με την διεύθυνση MAC χρησιμοποιείται το πρωτόκολλο ARP (Address Resolution Protocol). Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Πρωτόκολλο IP Διευθυνσιοδότηση σε δίκτυα IP Κάθε IP πακέτο περιέχει την διεύθυνση του αποστολέα και την διεύθυνση του παραλήπτη. Η κάθε μια από τις διευθύνσεις αυτές έχει μήκος 32 bit. Από τα 32 bit της διεύθυνσης δεν είναι σταθερού μήκους ούτε το τμήμα της διεύθυνσης δικτύου ούτε το τμήμα της διεύθυνσης υπολογιστή. Ανάλογα με το πόσο μεγάλο είναι το τμήμα της IP διεύθυνσης που αφιερώνεται ως διεύθυνση δικτύου οι διευθύνσεις διακρίνονται σε τρεις κλάσεις ή τύπους: Κλάση Α: 8 bit διεύθυνση δικτύου / 24 bit διεύθυνση υπολογιστή Κλάση Β: 16 bit διεύθυνση δικτύου / 16 bit διεύθυνση υπολογιστή Κλάση C: 24 bit διεύθυνση δικτύου / 8 bit διεύθυνση υπολογιστή Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
IP (Internet Protocol) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Πρωτόκολλο TCP TCP (Transmission Control Protocol) To TCP έχει τις εξής λειτουργίες και δυνατότητες : Λογική σύνδεση και αποσύνδεση Μετάδοση data Έλεγχο ροής Πολύπλεξη εφαρμογών Αξιοπιστία μετάδοσης Υποστήριξη full duplex επικοινωνίας Προτεραιότητα/Ασφάλεια Για τη μετάδοση δεδομένων TCP/IP μεταξύ δυο σημείων μέσα από σειριακές ψηφιακές η αναλογικές μισθωμένες γραμμές έχουν επικρατήσει δυο πρωτόκολλα το SLIP (Serial Line IP) και το ΡΡΡ (Point to Point Protocol) Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
UDP (User Datagram Protocol) To UDP έχει τις εξής λειτουργίες και δυνατότητες : Μη Αξιόπιστο, χωρίς σύνδεση πρωτόκολλο Δεν παρέχει έλεγχο και διόρθωση λαθών Ιδανικό για μικρά πακέτα δεδομένων Ιδανικό για επικοινωνία Ερώτησης – Απάντησης Π.Χ. Μετάδοση φωνής - βίντεο Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Δομημένη Καλωδίωση Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Εισαγωγή Ορισμός Δομημένη καλωδίωση εννοούμε ένα πλήρες καλωδιακό σύστημα που υποδιαιρείται σε αυτόνομα υποσυστήματα Υποσυστήματα Υποσύστημα θέσης εργασίας Οριζόντια καλωδίωση Καλωδίωση κορμού Κατανεμητές Υποσύστημα διαχείρισης Εφαρμογές Τεχνικά στοιχεία Πλεονεκτήματα Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Σύστημα Δομημένης Καλωδίωσης Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)
Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία) Υποσυστήματα Υποσύστημα θέσης εργασίας Οριζόντια καλωδίωση Καλώδια UTP (Unshielded Twisted Pair) Εξασθένηση (Attenuation) Παραδιαφωνία NEXT (Near End Cross Talk) Λόγος εξασθένησης/παραδιαφωνίας (ACR) Καλώδια FTP (Foiled Twisted Pair) Καλώδια STP (Shielded Twisted Pair) Ομοαξονικά καλώδια Οπτικές Ίνες Καλωδίωση κορμού Εσωτερικό δίκτυο Εξωτερικό δίκτυο (campus) Κατανεμητές Κεντρικός Επιμέρους (ενδιάμεσος) Υποσύστημα διαχείρισης Χώρος συσκευών Τεκμηρίωση Δίκτυα (Αρχές & Θεωρία)