Γαβαλάς Δαμιανός Εαρινό εξάμηνο

Παρουσίαση με θέμα: "Γαβαλάς Δαμιανός Εαρινό εξάμηνο"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Γαβαλάς Δαμιανός dgavalas@aegean.gr Εαρινό εξάμηνο
Δίκτυα Υπολογιστών (Γ’ έτος, ΣΤ’ εξ) Διάλεξη #1η: Οργάνωση & στόχοι μαθήματος, ιστορία και εξέλιξη Η/Υ και τηλεπικοινωνιών, εισαγωγή σε δίκτυα Η/Υ, Internet, WWW Γαβαλάς Δαμιανός Εαρινό εξάμηνο

2 Στόχοι μαθήματος (θεωρίας)
Σύντομη ιστορική αναδρομή σε τηλεπικοινωνίες & δίκτυα Η/Υ, χρησιμότητα και εφαρμογές δικτύων Η/Υ Το υλικό και λογισμικό των δικτύων To μοντέλο αναφοράς OSI (OSI reference model) To Μοντέλο αναφοράς TCP/IP, Πρωτόκολλα UDP, HTTP, SMTP Πρωτόκολλα Δρομολόγησης (routing protocols) Θέματα σχεδιασμού δικτύων(network design) Ασφάλεια δικτύων (network security) Τεχνολογίες ασύρματων και κινητών δικτύων Bluetooth, IEEE (Wi-Fi) Κινητά (κυψελωτά) δίκτυα: GSM, GPRS, 3G, 4G Internet, Διευθυνσιοδότηση (addressing) στο Internet, Web Τεχνολογίες ασύρματου web (wireless Internet): WAP, i-mode, J2ME Οπτικά δίκτυα

3 Στόχοι εργαστηρίου Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει αποκτήσει τις απαραίτητες γνώσεις και δεξιότητες ώστε: Να μπορεί να αναλύει ένα Δίκτυο Υπολογιστών Να σχεδιάζει ένα δίκτυο Να επιλέγει τα κατάλληλα δικτυακά υλικά για να δημιουργήσει ένα δίκτυο υπολογιστών τόσο σε μικρή όσο και σε ευρεία κλίμακα Να μπορεί να αναπτύξει ένα δίκτυο υπολογιστών το οποίο θα είναι εύχρηστο, ευέλικτο και ανά πάσα στιγμή αναβαθμίσιμο Να προσαρμόζει κάθε δίκτυο στις απαιτήσεις των χρηστών Να συντηρεί και να διαχειρίζεται ένα δίκτυο υπολογιστών

4 Στόχοι εργαστηρίου Εργαστηριακές ασκήσεις για τη βαθύτερη κατανόηση της δρομολόγησης στα δίκτυα Η/Υ Χρήση εργαλείου αναλυτή πρωτοκόλλων (Ethereal protocol analyzer / packet sniffer) για την ανάλυση και αποδόμηση πακέτων δεδομένων Χρήση του εργαλείου προσομοίωσης δικτύων (network simulator) Opnet Guru (Academic Edition) για τη βαθύτερη κατανόηση θεμάτων σχεδιασμού δικτύων Ανάλυση και σχεδιασμός ενός δικτύου υπολογιστών Επιλογή των κατάλληλων δικτυακών υλικών για σχεδιασμό δικτύων Ανάπτυξη δικτύου το οποίο θα είναι εύχρηστο, ευέλικτο και ανά πάσα στιγμή αναβαθμίσιμο. Προσαρμογή δικτύων στις απαιτήσεις των χρηστών

5 Αναμενόμενο αποτέλεσμα
Κατανόηση του ρόλου των δικτύων Η/Υ στη σύγχρονη πραγματικότητα Κατανόηση της λογικής στρωμάτωσης (layering) των δικτυακών πρωτοκόλλων Γνωριμία με τα βασικότερα πρωτόκολλα στο χώρο του Internet Κατανόηση των βασικών αρχών ασύρματης διαδικτύωσης και της αρχιτεκτονικής κινητών δικτύων («δικτύων κινητής τηλεφωνίας») Γνωριμία με εργαλεία προσομοίωσης δικτύων και του ρόλου τους στο σχεδιασμό δικτύων μεσαίας και μεγάλης κλίμακας

6 Δομή Μαθήματος Πότε; Που; Τρίτη 15:00 - 18:00 Θεωρία & Εργαστήριο
Στα εργαστήρια Η/Υ (κτίριο Χατζηγιάννη), Α’ όροφος

7 B = Τ B = 0.7 Τ + 0.3 A Τρόπος αξιολόγησης Τ >= 5
(Πιθανόν) μία εργαστηριακή άσκηση (Α): 30% Τελική εξέταση (Τ): 70% Τελικός βαθμός (Β): Τ >= 5 OXI NAI B = Τ B = 0.7 Τ A

8 Διδακτικό Εγχειρίδιο Τίτλος: «Δίκτυα Υπολογιστών»
Συγγραφέας: Andrew Tanenbaum Έκδοση: 2003 (εκδόσεις Κλειδάριθμος)

9 Βιβλιογραφία – Βιβλιοθήκη Λέσβου

10 Ελληνική Βιβλιογραφία (I)
«Εισαγωγή στα Δίκτυα Υπολογιστών» (Richard McMahon ), 2004, εκδ. Γκιούρδας «Δίκτυα Υπολογιστών Εισαγωγή στη Σύγχρονη Τεχνολογία» (Ciccarelli, Faulkner ), 2005, εκδ. Γκιούρδας «Δίκτυα, Θεωρία & Πράξη» (Matt Hayden), 2001, εκδ. Γκιούρδας

11 Ελληνική Βιβλιογραφία (II)
«Εισαγωγή στα Δίκτυα Υπολογιστών» (Woodcock), εκδ. Κλειδάριθμος «Δίκτυα και Διαδίκτυα Υπολογιστών» (Douglas Comer ), 2002, εκδ. Κλειδάριθμος «Διαδικτυακά Πρωτόκολλα» (Βασίλης Τσαουσίδης),εκδ. Κλειδάριθμος

12 Ελληνική Βιβλιογραφία (IΙI)
«Επικοινωνίες Υπολογιστών και Δεδομένων» (Stallings W), 2002, εκδ. Τζιόλα «Δίκτυα Ευρείας Ζώνης» (Βενιέρης Ι.), 2004, εκδ. Τζιόλα «Προσομοίωση Δικτύων Υπολογιστών » (Τσουλφάς Αν., Πομπόρτσης Αν.), 2001, εκδ. Τζιόλα

13 Ξένη Βιβλιογραφία “Computer Networks”, 4th eds (Andrew S. Tanenbaum), 2002, εκδ. Prentice Hall “The Protocols (TCP/IP Illustrated, Volume 1)” (W. Richard Stevens), 1993, εκδ. Addison-Wesley “Wireless Communications & Networks”, 2nd eds (William Stallings), 2004, εκδ. Prentice Hall

14 Σελίδα του μαθήματος στο web
Τι θα περιέχει;

15 Ιστορία & Εξέλιξη Υπολογιστών και Δικτύων

16 Η εποχή της πληροφορίας....
Η ποσότητα της πληροφορίας διπλασιάζεται κάθε 6-7 έτη Πώς θα διαχειριστούμε αυτή την έκρηξη; Πως θα μοιραστούμε αυτή την πληροφορία;

17 Καμπύλες υιοθέτησης των τεχνολογιών
Πηγή: Peter Brimelow, “The Silent Boom,” Forbes, July 7, 1997 TV Radio Airplane VCR Electricity Telephone Automobile PC Internet Cell phone Microwave

18 Scientific American, Δεκέμβριος 1982
“Αν η εξέλιξη των αεροπλάνων ήταν ισοδύναμη με την εξέλιξη των ηλεκτρονικών υπολογιστών τα τελευταία 25 χρόνια, σήμερα ένα αεροπλάνο θα κόστιζε 500 δολάρια και θα έκανε το γύρο της γης σε 5 λεπτά, χρησιμοποιώντας καύσιμα αξίας 5 δολαρίων.” Scientific American, Δεκέμβριος 1982

19 Η εξέλιξη της Τεχνολογίας Υπολογιστών και Επικοινωνιών

20 Η εξέλιξη της Τεχνολογίας Υπολογιστών και Επικοινωνιών

21 Η εξέλιξη της Τεχνολογίας Υπολογιστών και Επικοινωνιών

22 Η εξέλιξη της Τεχνολογίας Υπολογιστών και Επικοινωνιών

23 Η ΣΥΓΚΛΙΣΗ της Τεχνολογίας Υπολογιστών και Επικοινωνιών

24 Το Παγκόσμιο Χωριό Δίκτυα Υπολογιστών

25 Δίκτυα Υπολογιστών: Εφαρμογές
Τηλε-εκπαίδευση (εικονικές τάξεις, εκπαίδευση από απόσταση), Ηλεκτρονικές ξεναγήσεις σε μουσεία, Εικονικές περιηγήσεις σε αρχαίες πόλεις, Ηλεκτρονικές βιβλιοθήκες, Εκπαιδευτικό λογισμικό Πρόγνωση καιρού, Στρατιωτικές εφαρμογές, Έλεγχος κίνησης οχημάτων (συμβουλές για βέλτιστες διαδρομές), μεταφορά φωνής/εικόνας/video Μικρές εταιρίες μπορούν με φτηνούς τρόπους να εμφανίζονται μεγάλες (e-commerce), Αγοραστικό κοινό παντού. Ανταλλαγή σχεδίων προϊόντων με άλλες εταιρίες, σμίκρυνση του χρόνου για να φτάσει το προϊόν από το σχεδιασμό στην αγορά (αύξηση ανταγωνιστικότητας) Δορυφορικές επικοινωνίες Ηλεκτρονική ψήφος, Πληροφόρηση πολιτών, Ηλεκτρονικές συναντήσεις ψηφοφόρων-κυβερνόντων, Σμίκρυνση γραφειοκρατίας (on-line παραγγελία πιστοποιητικών, πληρωμή φόρων) Εμπόριο Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση Video on-demand, Ηλεκτρονικές παραγγελίες/ψώνια, Παιχνίδια, , Πληρωμή λογαριασμών Τηλε-ιατρική (ηλεκτρονική εξέταση, διάγνωση), κοινή χρήση ιατρικών αρχείων ασθενούς από πολλούς ιατρούς, συντονισμός ιατρικών ερευνητικών ινστιτούτων Πληροφόρηση σχετικά με διασκέδαση, on-line δημοσίευση κυβερνητικών νομοσχεδίων/αρχείων, δορυφορικοί χάρτες, Ψηφιοποίηση βιβλιοθηκών Εκπαίδευση Ενσωμάτωση πολλών λειτουργιών σε μια κινητή συσκευή (φωνή, fax, κείμενο, εικόνα, video, Η/Υ, PDA, Web browser, …..) Προσωπικές Υπηρεσίες Κινητές Επικοινωνίες Υγεία Πληροφόρηση

26 Δίκτυα Επικοινωνιών

27 Εισαγωγή στα ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ
Εισαγωγή στα ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

28 Δίκτυα Η/Υ Δίκτυο υπολογιστών (computer network): δύο τουλάχιστον Η/Υ συνδεδεμένοι ώστε να μπορούν να μοιράζονται δεδομένα και πόρους Δομικά στοιχεία ενός δικτύου: Υπολογιστικό σύστημα (host), π.χ. PCs, σταθμοί εργασίας, εξυπηρετητές δικτύου (network servers) Κόμβος (node), δηλ. σημεία συνάντησης γραμμών επικοινωνίας Περιφερειακές συσκευές δικτύου (network peripherals), όπως εκτυπωτές, modem, κ.λπ. Υποδίκτυο επικοινωνίας (communication subnet): καλωδίωση, γραμμές μετάδοσης Κάθε Η/Υ έχει τη δική του διεύθυνση δικτύου, που τον χαρακτηρίζει μονοσήμαντα Ένα δίκτυο υπολογιστών (computer network) είναι δύο τουλάχιστον υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι έτσι ώστε να μπορούν να μοιράζονται δεδομένα και πόρους Τα δομικά στοιχεία ενός δικτύου: Υπολογιστικό σύστημα (host), όπως προσωπικοί υπολογιστές, σταθμοί εργασίας, εξυπηρετητές δικτύου (network servers) Κόμβος (node), δηλ. σημεία συνάντησης γραμμών επικοινωνίας Περιφερειακές συσκευές δικτύου (network peripherals), όπως εκτυπωτές, modem, κ.λπ. Υποδίκτυο επικοινωνίας (communication subnet), που αφορά την καλωδίωση και τις γραμμές μετάδοσης Κάθε Η/Υ έχει τη δική του διεύθυνση δικτύου, η οποία τον αναγνωρίζει μεταξύ των άλλων μονοσήμαντα

29 Χρησιμότητα Δικτύων Η/Υ
                                                                             Διαμοίραση πόρων (εκτυπωτές, αποθηκευτικός χώρος, επεξεργαστική ισχύς, ...) Ανταλλαγή πληροφοριών, μηνυμάτων, αρχείων Συντονισμός εργασιών – Ομαδική εργασία Ευκολότερη αποθήκευση εφεδρικών αρχείων (backup)

30 Συνδέσεις δικτύων Κάθε Η/Υ σε ένα δίκτυο θα μπορούσε να είναι συνδεδεμένος με κάθε άλλον Η/Υ του δικτύου Αυτές λέγονται σημείο προς σημείο συνδέσεις (point–to–point ή mesh) Προσθήκη ενός Η/Υ απαιτεί μια νέα γραμμή επικοινωνίας για τον καθένα Η/Υ που ήδη υπάρχει στο δίκτυο Αυτή η τεχνική δεν είναι εφικτή για περισσότερες από λίγες κοντινές μηχανές (Ν  (Ν-1) / 2 σύνδεσμοι: απαγορευτικό κόστος) Λύση: Σε ένα δίκτυο, διαφορετικές ροές πληροφορίας πρέπει να κάνουν κοινή χρήση των δικτυακών ζεύξεων

31 Συνδέσεις δικτύων Τα περισσότερα σύγχρονα δίκτυα μοιράζονται μία μόνο γραμμή επικοινωνίας Η προσθήκη ενός νέου Η/Υ είναι σχετικά εύκολη Η κυκλοφορία στο δίκτυο, χρησιμοποιώντας τη γραμμή, πρέπει να γίνεται εκ περιτροπής, πράγμα το οποίο εισάγει καθυστερήσεις H πληροφορία αναλύεται σε κομμάτια, τα λεγόμενα πακέτα (packets), τα οποία όταν στέλνονται ανασυνθέτονται από τον Η/Υ παραλήπτη

32 Κατηγοριοποίηση Δικτύων βάσει Μεγέθους
Τοπικό δίκτυο (Local Area Network, LAN) Δίκτυο ευρείας ζώνης (Wide Area Network, WAN) Διαδίκτυο (Internet)                                                                             

33 Τοπικά Δίκτυα Ένα Τοπικό Δίκτυο (Local-Area Network, LAN)
καλύπτει μια μικρή απόσταση και ένα μικρό αριθμό Η/Υ Ένα LAN συνήθως συνδέει υπολογιστικά συστήματα σε ένα δωμάτιο ή ένα κτίριο

34 Πως Είναι Δομημένα τα Δίκτυα – LANs
Ένα δίκτυο διαβιβάζει δεδομένα μεταξύ των υπολογιστών διασπώντας τα σε μικρά κομμάτια, τα πακέτα Κάθε LAN χρησιμοποιεί ένα πρωτόκολλο – ένα σύνολο κανόνων το οποίο καθορίζει πως είναι διαμορφωμένα τα πακέτα και πως μεταφέρονται Οι απαιτήσεις επικοινωνίας συσκευών που προέρχονται από διαφορετικούς κατασκευαστές οδήγησαν τον οργανισμό τυποποίησης ISO να προτείνει ένα μοντέλο αρχιτεκτονικής δικτύου επτά επιπέδων (OSI model). Οι λειτουργίες κάθε επιπέδου είναι καθορισμένες και κάθε επίπεδο επικοινωνεί με το αμέσως προηγούμενό του και το αμέσως προηγούμενό του. Υποθέτοντας ότι έχουμε δύο Υπολογιστικά Συστήματα που επικοινωνούν μεταξύ τους η λειτουργία κάθε επιπέδου του ενός Υ/Σ διέπεται από ένα σύνολο κανόνων επικοινωνίας με το αντίστοιχο του άλλου Υ/Σ. Τέτοια σύνολα κανόνων επικοινωνίας ορίζουν ένα πρωτόκολλο.

35

36 Δίκτυα Ευρείας Περιοχής
Ένα Ευρείας Περιοχής Δίκτυο (Wide-Area Network, WAN) συνδέει δύο τουλάχιστον LANs, συχνά σε μεγάλες αποστάσεις LAN LAN Ένα LAN ανήκει συνήθως σε κάποιον οργανισμό, αλλά ένα WAN συχνά συνδέει διαφορετικές ομάδες σε διαφορετικές χώρες

37 WANs Πολλά LANs μπορούν να συνδεθούν χρησιμοποιώντας συσκευές όπως οι bridges (γέφυρες), routers (δρομολογητές), ή gateways (πύλες). Ένα WAN συνδέει δύο τουλάχιστον LANs συνδεδεμένα μαζί. Τα LANs μπορούν να είναι χιλιόμετρα μακριά. Για να καλύπτουν μεγάλες αποστάσεις, τα WANs πρέπει να διαβιβάζουν δεδομένα μέσω μισθωμένων τηλεφωνικών γραμμών υψηλής ταχύτητας ή ασύρματες συνδέσεις όπως οι δορυφορικές.

38 Τα WANs είναι διασυνδέσεις LANs …

39 Διασύνδεση δικτύων

40 Δίκτυα πελάτη/εξυπηρέτη & Ισότιμα δίκτυα
client/server Δίκτυα πελάτη/ εξυπηρέτη (client/server) Πολλοί πελάτες μοιράζονται τις υπηρεσίες (δεδομένα και προγράμματα) ενός κεντρικού εξυπηρέτη Ισότιμα δίκτυα (peer-to-peer) Όλοι οι Η/Υ μοιράζονται ισότιμα με τους άλλους, χωρίς να βασίζονται σε κάποιον εξυπηρέτη peer-to-peer

41 Κατηγορίες εξυπηρετητών (Servers)
Κατηγορίες: File server Printer server Mail server Web server FTP server

42 Ο χρήστης του Η/Υ θέλει να ανοίξει ένα έγγραφο αποθηκευμένο στο server
Ο server επεξεργάζεται την αίτηση και επιστρέφει το ζητούμενο έγγραφο που εμφανίζεται στην οθόνη του client 1 3 2 Ο χρήστης εντοπίζει το έγγραφο χρησιμοποιώντας ένα user interface (π.χ. διπλό κλικ στον Windows Exlporer)

43 Κατηγορίες συνδέσεων Άμεση σύνδεση Απομακρυσμένη σύνδεση
Τηλεφωνικό δίκτυο Δίκτυο καλωδιακής τηλεόρασης Δορυφορική σύνδεση Άμεση σύνδεση: π.χ. ένας από τους Η/Υ του γραφείου που είναι συνδεδεμένοι στο τοπικό δίκτυο

44 Άμεση σύνδεση: Δικτυακά Μέσα και Υλικό
Σε ένα δίκτυο το μέσο (media) είναι τα σύρματα, τα καλώδια και άλλα μέσα με τα οποία τα δεδομένα ταξιδεύουν από την πηγή τους στον προορισμό τους Τα πιο συνηθισμένα δικτυακά μέσα είναι πεπλεγμένο διπλό καλώδιο, ομοαξονικό καλώδιο, fiber-optic καλώδιο, και ασύρματοι σύνδεσμοι Κάθε κόμβος χρησιμοποιεί μια κάρτα διασύνδεσης δικτύου (Network Interface Card – NIC) που συνδέει τον Η/Υ στο δικτυακό μέσο και ελέγχει τη ροή των δεδομένων. Οι NICs πρέπει να χρησιμοποιούν μια κοινή τεχνολογία δικτύου για να επικοινωνούν. Οι πιο δημοφιλείς τεχνολογίες δικτύου για τα LANs είναι οι Ethernet, Fast Ethernet, και Token Ring.

45 Απομακρυσμένη σύνδεση: Modems
Modem: Modulator/Demodulator (Διαμορφωτής/Αποδιαμορφωτής) Διαμόρφωση Αποδιαμόρφωση

46 Πως λειτουργεί το modem
Μετατρέπει το αναλογικό σήμα που λαμβάνεται από την τηλεφωνική γραμμή σε ψηφιακή μορφή που είναι κατανοητή από τους υπολογιστές και αντίστροφα. Τυπική ταχύτητα: 56Kbps Fax - modem

47 Γρηγορότερες εναλλακτικές στα modems
DSL (Digital Subscriber Line): κάνει χρήση τηλεφωνικού δικτύου, γρηγορότερο, ακριβότερο (χρέωση με πάγιο) Καλωδιακό modem: χρήση του δικτύου καλωδιακής τηλεόρασης Δορυφορική σύνδεση: χρήση δορυφορικού «πιάτου» Να βρω τυπικά bit rates για DSL, cable modem, satellite connection

48 Φυσικά μέσα μετάδοσης Τύπος Χρήση Εύρος ζώνης (Mbps)
Μέγιστη απόσταση (χωρίς ενίσχυση) Κόστος Συνεστραμμένα ζεύγη (twisted pair) Μικρά/ Μεγάλα LAN 10 / 100  100m Χαμηλό Ομοαξονικό (coaxial) Μεγάλα LAN  m Μεσαίο Οπτική ίνα (fiber optic) Κύρια δίκτυα, WAN 100 1,6-40 km Υψηλό Ασύρματο / Υπέρυθρο Μικρά LAN 2-11  m

49 Παράδειγμα: Καλωδίωση με ομοαξονικό καλώδιο

50 Internet & World Wide Web

51 Το Διαδίκτυο ( Internet )
Το Διαδίκτυο είναι ένα WAN που καλύπτει ολόκληρο τον πλανήτη Η λέξη Internet από τον όρο internetworking, ο οποίος υποδηλώνει επικοινωνία μεταξύ δικτύων Ξεκίνησε σαν ένα ερευνητικό πρόγραμμα της κυβέρνησης των ΗΠΑ, επιχορηγούμενο από την Advanced Research Projects Agency (ARPA). Αρχικά ονομάζονταν ARPANET Το Internet αναπτύχθηκε γρήγορα στις δεκαετίες των 80-90 Το 1983 ήταν συνδεδεμένοι στο Internet λιγότεροι από 600 Η/Υ, ενώ τώρα υπάρχουν δεκάδες εκατομμύρια Το ARPANET αρχίζει το 1969 από στρατιωτικές υπηρεσίες των ΗΠΑ (ψυχρός πόλεμος) με στόχο τη δυνατότητα επικοινωνίας ακόμα και μετά από καταστροφή κάποιων συνδέσεων (ακόμα και μετά από πυρηνική επίθεση). Αναπτύχθηκε γοργά με εκατοντάδες στρατιωτικές και πανεπ/μιακές τοποθεσίες. Το 1990 διαλύεται και δίνει τη θέση του στο Internet. Το Internet δεν ελέγχεται κεντρικά από κάποια κυβέρνηση, εταιρία ή νομικό σύστημα. Διάφοροι διεθνείς οργανισμοί αναπτύσσουν τυποποιήσεις και πρωτόκολλα για την ανάπτυξη του Internet αλλά κανείς δεν έχει τον έλεγχο για τη λειτουργία ή την ανάπτυξη του Internet.

52 Ανάπτυξη του Internet: Συνδεδεμένοι Η/Υ

53 Ανάπτυξη του Internet: χρήστες
Έτος Αριθμός χρηστών

54 Κύριες Εφαρμογές Tο Internet συχνά συγχέεται με τις εφαρμογές που δουλεύουν επί του Internet. Τέτοιες δημοφιλείς εφαρμογές είναι οι: News Telnet File Transfer Protocol (FTP) Internet Relay Chat (IRC) The World Wide Web (www)

55 Εφαρμογές για Internet– The World Wide Web ( WWW)
Προέρχεται από ένα εσωτερικό σύστημα διαχείρισης εγγράφων που αναπτύχθηκε από τον Tim Berners-Lee για συναδέλφους του φυσικούς στο CERN (Ελβετία). Πρωτομιλάει για το www το 1990. Αποτελεί σύνθεση τριών τεχνολογιών: Δίκτυα Η/Υ Διαχείριση εγγράφων / πληροφορίας Λογισμικό γραφικής διεπαφής με χρήστες (graphical user interface) Το όνομά του;;; Το WWW υποστηρίζει έγγραφα υπερκειμένου (hypertext documents) και επιτρέπει στους χρήστες να βλέπουν και να κάνουν πλοήγηση σε διαφορετικούς τύπους δεδομένων. Μέσο επικοινωνίας όχι διαφορετικό από τους παρόμοιους πρόγονους του (ραδιόφωνο, τηλεόραση, ...). Όμως ο καθένας μπορεί να γράψει μια ιστοσελίδα (Web page) και να την κάνει διαθέσιμη σε κοινή θέα. CERN: Ένα επιστημονικό κέντρο (ινστιτούτο) στη Ζυρίχη Ελβετίας. Το όνομά του προκύπτει από μια συζήτηση του Tim Berners-Lee με συναδέλφους του: We agreed that Greek names were out—too old fashioned. Then one of us had the idea “What about the World-Wide Web?” “That’ll do” said the other. “Let’s put that down, and think of something better later.”

56 Ηλεκτρονικό εμπόριο (e-commerce) (I)

57 Ηλεκτρονικό εμπόριο (e-commerce) (II)

58 Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση (e-Government)
π.χ. έργο διασύνδεσης εφοριών (TAXIS) και ηλεκτρονικής κατάθεσης φορολογικής δήλωσης

59 Τηλεϊατρική (tele-medicine)

60 Τηλε-συνδιάσκεψη (tele-conference)

61 Ενημέρωση

62 Διασκέδαση

63 Άλλες χρήσεις Αύριο: e-Banking Επικοινωνίες (π.χ. e-mail, chat, …)
Σήμερα: e-Banking Επικοινωνίες (π.χ. , chat, …) Προσομοίωση (simulation) Αύριο: Ηλεκτρονική Ψήφος Τηλε-εργασία Εικονικές Περιηγήσεις (π.χ. περιήγηση στην αρχαία Αθήνα)

64 Ο Η/Υ NeXT στον οποίο «έτρεξε» ο πρώτος web server και browser στο CERN

65 Ενδεικτική οθόνη από τον πρώτο web browser στο CERN

66 Υπερκείμενο ( HyperText )
Το Web είναι βασισμένο στην έννοια του υπερκειμένου - ένας μηχανισμός όπου η πληροφορία είναι κατανεμημένη σε πολλές σελίδες και δια-συνδεδεμένη. Επιτρέπει την πλοήγηση ανάμεσα σε πληροφορίες με μη γραμμικό τρόπο και μη ιεραρχικό τρόπο Το 1990 κυκλοφόρησε ο πρώτος Web browser, βασισμένος σε κείμενο και ικανός να ακολουθεί βασισμένους σε κείμενο υπερσυνδέσμους. Η ανάγκη υποστήριξης γραφικών οδήγησε στον πρώτο Web browser γραφικών – Mosaic – τον πρόγονο του Netscape. Μια τυπική web σελίδα σήμερα υποστηρίζει κείμενο, πίνακες, πλαίσια, φόρμες, ήχο, βίντεο, ...

67 Μοντέλο Client-Server στο Web
Client (πελάτης): web browser (Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator, …) Server (εξυπηρέτης): web server Υλικό (PC, workstation, mainframe) Λειτουργικό σύστημα (Windows NT, 2000, XP, Unix) Λογισμικό web server: Apache (60% της αγοράς, open-source), IIS (τρέχει σε Windows), iPlanet,… HTTP: HyperText Transfer Protocol HTML: HyperText Meta Language HTTP HTML files Οι web servers λειτουργούν ως χώροι αποθήκευσης ιστοσελίδων. Αποτελούνται από: Υλικό (PC, workstation, mainframe) Λειτουργικό σύστημα (Windows NT, 2000, XP, Unix) Λογισμικό web server: Apache (60% της αγοράς, open-source), IIS (τρέχει σε Windows), iPlanet,… Στον ίδιο Η/Υ όπου τρέχει ο web server μπορούν να τρέχουν κι άλλοι servers (services) Οι web servers «ακούνε» σε μία συγκεκριμένη πόρτα (port 80) περιμένοντας αιτήσεις από clients (browsers) Internet Αίτηση Web server filesystem Web browser Web server Απόκριση

68 Γλώσσα Σε τι γλώσσα γράφει κανείς μια ιστοσελίδα;
Ο server στέλνει πίσω την ιστοσελίδα που ζητήθηκε ως έγγραφο κειμένου με οδηγίες για το πώς αυτή θα έπρεπε να εμφανιστεί. Είναι αρμοδιότητα του client browser να ανταποδώσει το έγγραφο στην κατάλληλη μορφή. Αυτές οι οδηγίες είναι σε Hypertext Markup Language - HTML. Τα HTML έγγραφα μπορούν να δημιουργηθούν με έναν συντάκτη κειμένου (text editor), όπως NotePad (Windows), vi/emacs (Unix κλπ.). Εξειδικευμένα εργαλεία συγγραφής (web authoring tools): Microsoft FrontPage, Macromedia DreamWeaver, ... (με δικαιώματα ιδιοκτησίας) Να τους ανοίξω το Frontpage και να τους δείξω ότι γράφοντας και μορφοποιώντας κείμενο στο Normal view στην πραγματικότητα γράφουν HTML κώδικα (HTML view).

69 Είδη καθυστέρησης σε δίκτυα μεταγωγής πακέτων

70 Καθυστέρηση σε δίκτυα μεταγωγής πακέτων (packet-switched networks) - 4 πηγές καθυστέρησης πακέτων
2. Αναμονή σε ουρά (queueing) Ο χρόνος αναμονής σε ένα output link μέχρι την εκπομπή Εξαρτάται από το επίπεδο συμφόρησης στον δρομολογητή (router) 1. Επεξεργασία στον κόμβο (processing): Διάβασμα επικεφαλίδων/δεδομένων Ανίχνευση και διόρθωση λαθών καθορισμός του output link / interface transmission A propagation B nodal processing queueing

71 Καθυστέρηση σε δίκτυα μεταγωγής πακέτων (packet-switched networks) - 4 πηγές καθυστέρησης πακέτων
3. Καθυστέρηση μετάδοσης (Transmission delay): R=bandwidth καναλιού (bps) L=μήκος πακέτου (bits) χρόνος εκπομπής των bits μέσα στο καναλιού = L/R 4. Καθυστέρηση διάδοσης (Propagation delay): d = μήκος φυσικού καναλιού s = ταχύτητα διάδοσης στο μέσο (~2x108 m/sec) καθυστέρηση διάδοσης = d/s transmission A propagation B nodal processing queueing

72 Η αναλογία του καραβανιού
σταθμός διοδίων σταθμός διοδίων 100 km 100 km Καραβάνι από 10 αυτοκίνητα Τα αυτοκίνητα «διαδίδονται» (ταξιδεύουν) με ταχύτητα 100 km/h (propagation delay) Ο υπάλληλος των διοδίων χρειάζεται 12 sec για να εξυπηρετήσει ένα αυτοκίνητο (transmission time) αυτοκίνητο~bit; καραβάνι ~ πακέτο Ερώτηση: Πόσο χρόνο χρειάζεται όλο το καραβάνι για να φθάσει στο 2ο σταθμό διοδίων; Ο χρόνος για να περάσει το καραβάνι από τον 1ο σταθμό διοδίων στον αυτοκινητόδρομο = 12*10 = 120 sec Ο χρόνος για να ταξιδεύσει το τελευταίο αυτοκίνητο από τον 1ο στο 2ο σταθμό διοδίων: 100km/(100km/hr)= 1 hr Απάντηση: 62 minutes

73 Η αναλογία του καραβανιού
σταθμός διοδίων σταθμός διοδίων 100 km 100 km Καραβάνι από 10 αυτοκίνητα Ναι! Μετά από 1+6=7 min, το πρώτο αυτοκίνητο θα φτάνει στο 2ο σταθμό, ενώ 3 αυτοκίνητα θα περιμένουν ακόμα στην ουρά του 1ου σταθμού. Το πρώτο bit ενός πακέτου μπορεί να φτάσει στο δεύτερο router πριν ο πρώτος router προλάβει να εκπέμψει όλο το πακέτο! Δείτε το Ethernet applet στο AWL Web site Τα αυτοκίνητα τώρα ταξιδεύουν με ταχύτητα 1000 km/h (propagation delay) Ο υπάλληλος των διοδίων χρειάζεται 1 min για να εξυπηρετήσει ένα αυτοκίνητο (transmission time) Ερώτηση: Θα έχουν φθάσει αυτοκίνητα στο 2ο σταθμό ενώ δεν έχουν ακόμα εξυπηρετηθεί όλα τα αυτοκίνητα στον 1ο σταθμό;

74 Καθυστέρηση σε δίκτυα μεταγωγής πακέτων (packet-switched networks) - 4 πηγές καθυστέρησης πακέτων
dproc = Καθυστέρηση επεξεργασίας στον κόμβο (processing delay) Συνήθως λίγα μsecs ή λιγότερο dqueue = Καθυστέρηση αναμονής στην ουρά (queuing delay) Εξαρτάται από τη συμφόρηση (congestion) dtrans = Καθυστέρηση μετάδοσης (transmission delay) = L/R, σημαντικό για κανάλια χαμηλών ταχυτήτων (π.χ. dial-up modems) dprop = Καθυστέρηση διάδοσης (propagation delay) Εξαρτάται από τη φυσική απόσταση του καναλιού Συνήθως λίγα μsecs ως μερικές εκατοντάδες msecs Συνολική καθυστέρηση ενός πακέτου από-άκρο-σε-άκρο (end-to-end): το άθροισμα των επί μέρους καθυστερήσεων για να διατρέξει όλα τα επί μέρους κανάλια και routers