ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 10

Παρουσίαση με θέμα: "ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 10"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 10
ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 10 Δρ. Στυλιανή Πετρούδη ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

2

3 Τα θέματα μας σήμερα Το διαδίκτυο και η εξέλιξη του Παγκόσμιος ιστός
Γλώσσα προγραμματισμού HTML Δημιουργία ιστοσελίδας

4 ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Τηλέγραφος (1837) Τηλέφωνο (A. Bell 1876) Ραδιόφωνο (1920’s) Τηλεόραση (1950’s) Τηλεπικοινωνία με δορυφόρους (1960’s) Επικοινωνία μεταξύ Computers (1970’s) Οπτικές Τηλεπικοινωνίες (1980’s) Διαδίκτυο και κινητή επικοινωνία (1990’s)

5 Διαδίκτυο Είναι ένα δίκτυο δικτύων Ενώνει υπολογιστές με υπολογιστές
Κάθε υπολογιστής μπορεί να δώσει πληροφορίες ή να πάρει πληροφορίες από άλλα δίκτυα και υπολογιστές Είναι μηχανισμός μεταφοράς δεδομένων Προσοχή: Δεν βρίσκουμε κάτι στο διαδίκτυο (στο Internet). Βρίσκουμε κάτι μέσω του διαδικτύου ή χρησιμοποιώντας το διαδίκτυο.

6 Διαδίκτυο Ένα δίκτυο από δίκτυα, που ενώνει πολλά κυβερνητικά, ακαδημαϊκά και προσωπικά computers μαζί και παρέχει την υποδομή για την μεταφορά δεδομένων μεταξύ δύο τερματικών που είναι ενωμένα στο δίκτυο. Χρησιμοποιεί πρωτόκολλο TCP/IP και μεταγωγή πακέτων. Χρησιμοποιεί κάθε φυσικό μέσο τηλεπικοινωνιών.

7 Η εξέλιξη του διαδικτύου
Χρόνος Γεγονός 1952 Δημιουργία του Advanced Research Projects Agency (ARPA) στις ΗΠΑ. Κατασκευή του πρώτου δικτύου (ARPANET) μεταξύ τεσσάρων σημείων τοποθετημένων στα πανεπιστήμια UCLA, Stanford, UCSB και University of Utah. 1972 Ο Ray Tomlinson του BBN γράφει τον κωδικό για το πρώτο πρόγραμμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ( ). Το Network Control Protocol (NCP) χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων στο ίδιο δίκτυο. Δημιουργείται το TCP/IP για μεταφορά δεδομένων μεταξύ δικτύων. Χρησιμοποιείται για πρώτη φορά ο όρος διαδίκτυο. (TCP - Vinton Cerf) 1976 Μεταφορά δεδομένων μέσω ομοαξονικού καλωδίου. Χρησιμοποιείται το TCP/IP στο ARPANET. Η IBM κατασκευάζει το BITNET για ηλεκτρονικό ταχυδρομείο και listserves (αποστολή μηνυμάτων σε μέλη καταλόγων). 1983 Το University of Wisconsin δημιουργεί το Domain Name System (DNS) για την ευκολότερη μεταφορά δεδομένων μεταξύ κεντρικών υπολογιστών (servers). Κατασκευάζονται οι γραμμές μεταφοράς T1 (μέχρι και 1.5 Mbps). 1990 Το σύστημα υπερκείμενου (Hypertext) δημιουργείται για τη μεταφορά δεδομένων στο διαδίκτυο. (Tim Berners-Lee (CERN -Geneva)) 1992 Εισαγωγή του Παγκόσμιου Ιστού (World Wide Web (WWW)). (1993 – Mosaic) 1996-present Εμφανίζονται οι Ανεξάρτητοι Παροχής Υπηρεσιών Διαδικτύου (Independent Internet Service Providers (ISPs)).

8 Παράδειγμα Δικτύου της Level 3

9 Μεταφορά πακέτων σε μεγάλες αποστάσεις
Gateway /Regen Gateway /Regen 600 km Maximum 1 2 3 4 5 Ενισχυτής 100km 160 10G (πάμε προς 40G) κανάλια/οπτική ίνα με πολυπλεξία κατά μήκος κύματος BER < 10-13 2.5G, 10G, 10GigE Οπτικός Μεταγωγός

10 Ανάπτυξη Ιδεών 1940s Πρώτη Ιδέα μεταγωγής πακέτων σε WANs (Wide Area Networks) Πρώτη ιδέα μεταγωγής πακέτων για μεταφορά πληροφοριών Πρώτη ιδέα χρησιμοποίησης δικτύων Χρήση ψηφιακών κυκλωμάτων με silicon. Στέλνομε και παραλαμβάνομε “bits” με αξιοπιστία Χρήση computers 1945 1969 Copyright 2002, William F. Slater, III, Chicago, IL, USA

11 Ανάπτυξη Ιδεών 1970s Χρήση του Internet στις επιχειρήσεις Browsers (Mosaic, Internet Explorer, etc) HTML και URLs -> World Wide Web ARPANET -> Internet TCP/IP 1940s 1970 1995 Copyright 2002, William F. Slater, III, Chicago, IL, USA

12 Ανάπτυξη του Internet 1977: 111 hosts στο Internet 1981: 213 hosts
2000: Over 407 εκατομμύρια χρήστες 2001: 150 – 175 εκατομμύρια hosts 2001: 31 εκατομμύρια domain names (100 Tbit δεδομένων) 2002: πάνω από 200 εκατομμύρια hosts – 840 εκατομμύρια χρήστες Μέχρι το 2010, περίπου 80% του πλανήτη θα είναι στο Internet

13 Sept. 1, 2002 Dot-Com Bust Begins Chart by William F. Slater, III
Το Internet δεν ήταν γνωστό σαν το "Internet" μέχρι τον Ιανουάριο του 1984, όπου 1000 hosts Ήταν ενωμένοι χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο TCP/IP. Copyright 2002, William F. Slater, III, Chicago, IL, USA

14 Εγγραφή για Domain Names Jan. ‘89 - Jul. ‘97
April 2001: 31,000,000 Domain Names!!!

15 Στατιστικά στοιχεία από το IITF Η ανερχόμενη «ψηφιακή οικονομία*»
Για να καταφέρεις 50 εκατομμύρια ανθρώπων να συμμετάσχουν: Το ραδιόφωνο χρειάστηκε 38 χρόνια Η τηλεόραση χρειάστηκε 13 χρόνια Μόλις άνοιξε στο ευρύ κοινό, το Internet χρειάστηκε μόνο 4 χρόνια !!! * Παρουσιάστηκε στον Πρόεδρο των Ηνωμένων Πολιτειών στις 15 Απριλίου 1998.

16 Εύρος Ζώνης (Bandwidth) του Internet

17 Εύρος Ζώνης (Bandwidth) του Internet (2006)
Η Ασία έχει τώρα τους περισσότερους χρήστες Η Κίνα έχει ξεπεράσει τις Ηνωμένες Πολιτείες ως η μεγαλύτερη αγορά σε σταθερά και κινητά τηλέφωνα και πολύ σύντομα στις ευρυζωνικές υπηρεσίες. «Μετακίνηση» από την Βόρεια Αμερική και την Δυτική Ευρώπη στην Ασία.

18 Δίκτυα Νέας Γενεάς Αλλάζει η μορφή των δικτύων όπως τα ξέραμε…
Η μεγάλη εικόνα: Ευρυζωνικά δίκτυα Ασύρματα δίκτυα Σύγκλιση του Internet με τα ασύρματα και τηλεφωνικά δίκτυα

19 Δίκτυα Νέας Γενεάς Πρώτη Φάση
Η ανάπτυξη του Internet και η ανάγκη για περισσότερο εύρος ζώνης μας οδήγησε στην ανάπτυξη των δικτύων τηλεπικοινωνίας: πχ Ανάπτυξη οπτικών δικτύων (πχ PON) Ανάπτυξη ασύρματων τεχνολογιών (πχ, Wi-Fi, WiMax)

20 Δίκτυα Νέας Γενεάς Δεύτερη Φάση
Σύγκλιση υπηρεσιών και εφαρμογών δικτύων που βασίζονται στο πρωτόκολλο IP και τηλεφωνικών δικτύων (PSTN) Καινούργιες πλατφόρμες για υπηρεσίες φωνής, βίντεο και δεδομένων. Καινούργιοι ευρυζωνικοί κανόνες (standards) (DSL, cable) έχουν σαν αποτέλεσμα την παροχή ευρυζωνικών υπηρεσιών σε πάνω από 100 εκατομμύρια χρήστες από το 1999

21 Δίκτυο μεταγωγής πακέτων
Κάθε μήνυμα ή ιστοσελίδα χωρίζεται σε πακέτα Τα πακέτα μεταφέρονται ανεξάρτητα ακολουθώντας διαφορετικές διαδρομές ανάλογα με τη διαθεσιμότητα κόμβων στο δίκτυο Το μήνυμα ή η ιστοσελίδα συναρμολογούνται στον προορισμό τους Η πιο πάνω διαδικασία αυξάνει την πιθανότητα το μήνυμα να μεταφερθεί στον προορισμό του. Σημείωση: η τηλεφωνική επικοινωνία βασίζεται σε μια γραμμή που είναι αποκλειστικά αφιερωμένη για τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ δυο σημείων. Αυτός είναι ο ιδανικός τρόπος μεταφοράς δεδομένων για εφαρμογές πραγματικού χρόνου (real time).

22 Κόμβοι διαδικτύου Ανάγκη για διαχωρισμό του διαδικτύου σε κόμβους (domains) Κόμβοι αναλόγως της γεωγραφικής τοποθεσίας -- .cy (για την Κύπρο) -- .gr (για την Ελλάδα) Κόμβοι αναλόγως της χρήσης -- .gov (government) (μόνο για την κυβέρνηση των ΗΠΑ) -- .edu (.ac) (educational, academic) (εκπαιδευτικά ιδρύματα) -- .mil (military) (στρατός) -- .org (organization) (οργανισμοί) -- .com (commercial institutions) (εμπορικά ιδρύματα) -- .net (network) (δίκτυα)

23 Transport Control Protocol (TCP)
TCP είναι ένα καθορισμένο (connection-oriented) πρωτόκολλο μεταφοράς Στέλνει δεδομένα σαν μια ροή από bytes. Χρησιμοποιεί αύξων αριθμούς και πακέτα επιβεβαίωσης (sequence numbers and acknowledgment messages). Εάν χαθούν δεδομένα από την πηγή προς τον δέκτη, TCP μεταδίδει τα δεδομένα ξανά μέχρι ενός ορισμένου χρονικού σημείου (timeout condition) ή μέχρι να παρθεί επιβεβαίωση ότι το πακέτο έχει παραδοθεί με επιτυχία. Το TCP αναγνωρίζει διπλά (duplicate) πακέτα και τα αγνοεί. To TCP χρησιμοποιεί έλεγχο ροής (flow control).

24 Internet Protocol (IP)
Παρέχει δρομολόγηση στο δίκτυο Παρέχει πληροφορίες για λάθη και τεμαχισμό και «επανασυγκρότηση» πακέτων (error reporting and fragmentation and reassembly of datagrams). Οι διευθύνσεις IP είναι ξεχωριστές, 32-bits και προσδιορίζονται από το Network Information Center. Μια διεύθυνση IP χωρίζεται σε 3 μέρη (χρησιμοποιείται ιεραρχία): διεύθυνση δικτύου, διεύθυνση «υποδικτύου» (subnet), διεύθυνση host.

25 IPv6 IPv6 = 128 bits για την διεύθυνση Θεωρητικά, 1038 hosts

26 Υποδομή IPv6

27 Internet Protocol (IP)
Οι δρομολογητές (Routers) στο Internet είναι οργανωμένοι ιεραρχικά. Μερικοί δρομολογητές χρησιμοποιούνται για να μεταφέρουν πληροφορίες ανάμεσα σε μία ομάδα από δίκτυα που είναι κάτω από μία κοινή διαχείριση (αυτόνομα συστήματα) Αυτοί οι δρομολογητές ονομάζονται εσωτερικοί δρομολογητές (interior routers). Δρομολογητές που διακινούν πληροφορίες μεταξύ αυτόνομων συστημάτων ονομάζονται εξωτερικοί δρομολογητές (exterior routers).

28 Internet Protocol (IP)

29 Internet Protocol (IP)
Δυναμικά πρωτόκολλα δρομολόγησης. Δυναμικοί αλγόριθμοι δρομολόγησης που προσαρμόζονται στις αλλαγές στο δίκτυο Και διαλέγουν τα «καλύτερα» δρομολόγια Οι πίνακες δρομολόγησης περιέχουν πληροφορίες για τον «επόμενο κόμβο» με βάση την διεύθυνση του δέκτη. Ολόκληρη η διαδρομή δεν είναι γνωστή από την αρχή. Μόνο ο επόμενος κόμβος. Το πρωτόκολλο IP δεν παρέχει πληροφορίες για λάθη πίσω στην πηγή. Αυτό γίνεται από το πρωτόκολλο Internet Control Message Protocol (ICMP.)

30 DNS: Domain Name System (Σύστημα ονομασίας περιοχών)
Internet hosts: Διεύθυνση IP (32 bit) – χρησιμοποιείται για την μεταγωγή των πακέτων “όνομα”, πχ, ww.yahoo.com – χρησιμοποιείται από τους ανθρώπους. DNS: μετάφραση μεταξύ της διεύθυνσης ΙΡ και του ονόματος Κατανεμημένη δομή δεδομένων (αξιοπιστία και ευελιξία επέκτασης) Το DNS δημιουργήθηκε το 1983 από τον Paul Mockapetris Χρησιμοποιεί υπολογιστές εξυπηρέτησης δικτύου (Servers) για να συσχετίσει ένα όνομα με την διεύθυνση ΙΡ.

31 DNS: Domain Name System
Γιατί χρειάζεται η ονομασία Οι διευθύνσεις χρησιμεύουν στο να βρίσκουμε κάτι. Τα ονόματα τα θυμόμαστε πιο εύκολα παρά τους αριθμούς. Μια διεύθυνση σε καθοδηγεί πως να φτάσει στον προορισμό. Τις περισσότερες φορές είναι ιεραρχική: 950 Charter Street, Redwood City CA, 94063 , Ένα όνομα είναι η αναφορά στον προορισμό “David”, “Tokyo”, “itu.int”

32 DNS: Domain Name System
Domain names είναι ονόματα για computers στο Internet (πχ., amazon.com) Υπάρχει συσχετισμός των Domain names με τα Internet Protocol numbers (IP numbers) (πχ, ) που χρησιμοποιούνται σαν διευθύνσεις δρομολόγησης στο Internet Διάφοροι τύποι από Internet Domains Γενικές Περιοχές (Generic Top Level Domains (gTLDs)) <.com>, <.net>, <.org> για πρόσωπα και επιχειρήσεις <.int> για διεθνής οργανισμούς <.arpa> για την υποδομή του Ιντερνετ <.gov>, <.mil> για την κυβέρνηση και τον στρατό των Ηνωμένων Πολιτειών <.edu> για πανεπιστήμια στις Ηνωμένες πολιτείες New: <.info>, <.biz>, <.name>, <.areo>, <.coop>, <.museum>, <.pro> Περιοχές Χωρών (Country Code Top Level Domains (ccTLDs)) <.gh>, <.hk>,<.jp>, <.ca>, <.br>, <.de>, <.tv>,

33 13 root name servers

34 authoritative DNS server
DNS Infrastructure root DNS server Host στο cis.poly.edu ζητά διεύθυνση IP για το gaia.cs.umass.edu Υποδομή: Client resolver Local DNS server Authoritative DNS Server Root DNS Server Top-Level Domain DNS Server 2 3 TLD DNS server 4 5 local DNS server dns.poly.edu 7 6 1 8 authoritative DNS server dns.cs.umass.edu requesting host cis.poly.edu gaia.cs.umass.edu

35 Τεχνολογίες του διαδικτύου
Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο ( ) Εξομοιωτής τερματικού (Terminal emulation - Telnet) -- Σύνδεση προσωπικού υπολογιστή σε εξυπηρετητή υπολογιστή στο δίκτυο Πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων (File Transfer Protocol – FTP) -- Μεταφορά αρχείων μεταξύ υπολογιστών μέσω του διαδικτύου Ομάδες/όμιλοι ειδήσεων/ανταλλαγής πληροφοριών (Newsgroups)

36 Χρήσεις του διαδικτύου
Επικοινωνία -- Συνεργασία ερευνητών και ανταλλαγή δεδομένων -- Επικοινωνία μεταξύ φίλων -- Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, chat rooms, video conferencing Συλλογή πληροφοριών -- Αναζήτηση πληροφοριών μέσω του διαδικτύου -- Αναζήτηση πληροφοριών από βιβλιοθήκες -- Ηλεκτρονικά βιβλία και περιοδικά Εκτέλεση εργασιών από απόσταση -- Έλεγχος μηχανημάτων μέσω υπολογιστών -- Τηλεγχειρήσεις Εξ’ αποστάσεως εκπαίδευση -- Μαθήματα που μεταδίδονται μέσω του διαδικτύου Εμπορική χρήση -- Διαφήμιση, πώληση και αγορά υλικών αγαθών Αναψυχή -- Μουσική, εικόνες, παιχνίδια Αρνητικές χρήσεις: μετάδοση ιών, απάτες, υποκλοπή προσωπικών δεδομένων

37 Παγκόσμιος Ιστός (World Wide Web, WWW)
Το διαδίκτυο (Internet) και ο Παγκόσμιος Ιστός (WWW) δεν είναι συνώνυμα Το διαδίκτυο είναι ένα δίκτυο δικτύων (υποδομή) Ο Παγκόσμιος Ιστός είναι ένας τρόπος πρόσβασης πληροφοριών μέσω του διαδικτύου Χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο HTTP (μια από τις γλώσσες του διαδικτύου) για τη μεταφορά δεδομένων Χρησιμοποιεί πλοηγούς (browsers) όπως τον Internet Explorer και τον Firefox για την πρόσβαση σε ιστοσελίδες

38 Παγκόσμιος Ιστός (World Wide Web, WWW)
γλώσσα προγραμματισμού HTML Με την HTML (Hypertext Markup Language) μπορούν να δημιουργηθούν υπερκείμενα (κείμενα με δυνατότητα σύνδεσης σε άλλες ιστοσελίδες, κουμπιά, γραφικά, ήχο και εικόνα) Τα έγγραφα HTML μπορούν να δημιουργηθούν με οποιονδήποτε κειμενογράφο ή με λογισμικά πακέτα όπως το Microsoft FrontPage ή το Dreamweaver

39 Γλώσσα προγραμματισμού HTML
HTML: HyperText Markup Language Το “HyperText” είναι η μέθοδος μετακίνησης στον ιστό πατώντας κάποιο κείμενο που ονομάζεται “hyperlink” (σύνδεσμος υπερκειμένου). Το “hyper” σημαίνει ότι η ενέργεια μετακίνησης δεν είναι γραμμική. Είναι δυνατό να μεταφερθούμε σε οποιοδήποτε σημείο του ιστού χωρίς κάποια συγκεκριμένη σειρά ή διαδικασία. Το “Markup” είναι η ενέργεια των ετικετών (tags) του HTML να σημαδεύουν το κείμενο το οποίο βρίσκεται ανάμεσα τους. Τέλος, είναι γλώσσα (language) διότι αποτελείται από κωδικές λέξεις και έχει συντακτικό.

40 Ετικέτες (tags) Οι ετικέτες διαχωρίζουν το κείμενο από τον κώδικα HTML
Υπάρχουν διάφορα είδη ετικετών ανάλογα με το σκοπό που εξυπηρετούν Οι ετικέτες αποτελούνται συνήθως από δυο μέρη (αρχή και τέλος) <tag> Ετικέτα αρχής </tag> Ετικέτα τέλους Παράδειγμα: <b>Αυτές οι λέξεις θα είναι bold </b> ενώ αυτές δε θα είναι Οι ετικέτες έχουν επίδραση στο κείμενο που βρίσκεται μεταξύ τους

41 Τυπική δομή ιστοσελίδας
<html> <head> <title>Τίτλος ιστοσελίδας</title> </head> <body> Κυρίως μέρος ιστοσελίδας </body> </html> Είναι το μεγαλύτερο μέρος του κώδικα Περιέχει το πραγματικό περιεχόμενο της ιστοσελίδας Ξεχωρίζει το μέρος του εγγράφου που περιέχει τον τίτλο Ενημερώνει το λογισμικό πλοήγησης ότι αυτό είναι ένα έγγραφο γραμμένο σε HTML Περιέχει τον τίτλο της ιστοσελίδας

42 Παράδειγμα απλής ιστοσελίδας
<html> <head> <title>Απλή ιστοσελίδα</title> </head> <body> <h1>Επικεφαλίδα</h1> <p>Αυτή είναι η πρώτη μου ιστοσελίδα. Είναι επίσης η πρώτη παράγραφος </p> <p>Αυτή είναι η δεύτερη παράγραφος</p> </body> </html> Σημείωση: Μπορείτε να δείτε τον κωδικό μιας ιστοσελίδας (source code) στο διαδίκτυο κάνοντας right-click και επιλέγοντας “View Source”

43 Συνδέσεις (links) Σε άλλο έγγραφο HTML
<a href=“address/filename">link text</a> <a href=“ is a link to the students’ page in the ECE page</a> Σε άλλο μέρος του ιδίου εγγράφου <a href=“#reference_name”>link text</a> Πρέπει όμως να προσδιορίσετε και το σημείο προορισμού ακριβώς πριν το σημείο που σκοπεύετε να κάνετε τη σύνδεση: <a NAME=“reference_name"></a> Σε ηλεκτρονικό ταχυδρομείο <A HREF="mailto:Your Address">The text that will display on the web page</A> π.χ. <A μου </A>

44 Δικτυακή διεύθυνση (URL)
URL: Uniform Resource Locator Παράδειγμα: -- ftp:// -- Είναι η διεύθυνση μιας πηγής ή ενός αρχείου στο διαδίκτυο Το πρώτο μέρος είναι το πρωτόκολλο πρόσβασης στο δίκτυο (http ή ftp) Το δεύτερο μέρος είναι η τοποθεσία του βασικού υπολογιστή (IP address ή host domain name) Το τρίτο μέρος είναι το έγγραφο με τη διαδρομή καταλόγου (directory path)

45 Μηχανισμοί αναζήτησης στο διαδίκτυο
Μηχανισμοί αναζήτησης (search engines) -- Google ( -- Altavista ( -- Lycos ( Εξειδικευμένοι μηχανισμοί αναζήτησης -- Μηχανισμός αναζήτησης για πληροφορίες σε θέματα Μηχανικής Ηλεκτρικής Ισχύος (Power Engineering) (πρέπει πρώτα να γίνετε μέλη)

46 Υλικό Αναφοράς Βιβλίο (2): Electrical Engineering uncovered, Κεφ. 13
Άρθρο, “A short history of the Internet,” Ιστοσελίδα, “Learn the Net,” Λεξικό Ηλ. Υπολογιστών και Τεχνολογίας του Διαδικτύου Ψάξτε μόνοι σας στο διαδίκτυο!

47 Λεξικά και μεταφραστές στο διαδίκτυο
Λεξικό μαθηματικών ορολογιών Λεξικό ηλεκτρολογίας-ηλεκτρονικής Μεταφραστής κειμένου

48

49

50