ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

​Δίκτυα Υπολογιστών

​Ερωτήσεις
1) Τι είναι ένα δίκτυο Υπολογιστών;
2)Τι είναι το Διαδίκτυο;
3)Ποιά η χρησιμότητα των Δικτύων;
4)Πως κατηγοριοποιούμε τα Δίκτυα με βάση τη γεωγραφική τους εμβέλεια;
5)Ποιος είναι ο Εξοπλισμός Δικτύου:(Παθητικός και ενεργός εξοπλισμός)

​Το δίκτυο ηλεκτρονικών υπολογιστών (ή δίκτυο δεδομένων) αποτελείται από ένα σύνολο διασυνδεδεμένων μεταξύ τους ηλεκτρονικών υπολογιστών ή σταθμών γενικότερα όπως είναι

ο εκτυπωτής
το tablet
οι έξυπνες συσκευές

οι οποίοι ανταλλάσσουν μεταξύ τους δεδομένα και πόρους. Συγκεκριμένα, το δίκτυο επιτρέπει το διαμοιρασμό λογισμικού και υλικού αλλά και την επικοινωνία μεταξύ χρηστών. Οι δικτυακές συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία του δικτύου είναι κι εκείνες μέρος του δικτύου.

​Οι υπολογιστές και όλες οι δικτυακές συσκευές και τα τερματικά μπορούν να συνδέονται μεταξύ τους είτε ενσύρματα(με χρήση καλωδίων) είτε ασύρματα (χωρίς καλώδια).

Η διασύνδεση πολλών δικτύων δημιουργεί το Διαδίκτυο (Internet)

Δίκτυα Υπολογιστών

Χρησιμότητα Δικτύων

• υπηρεσίες (επικοινωνία –ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων, μεταφορά voice-video)

• διαμοιρασμό υλικού (π.χ. χωρητικότητας δίσκου – cloud, εκτυπωτή, κ.λπ.)

• και για διαμοιρασμό λογισμικού και αρχείων.

​Παραδείγματα
-κάνουμε κράτηση αεροπορικών εισιτηρίων
-μπορούμε να προβούμε σε διάφορες αγορές και αιτήσεις ηλεκτρονικά με μερικά μόνο κλικ
-έχουμε τη δυνατότητα να παρακολουθήσουμε εξ αποστάσεως τη διδασκαλία ενός μαθήματος,
-μπορούμε να μιλήσουμε μέσω βιντεοκλήσης με φίλους που βρίσκονται στο εξωτερικό.
-μπορούμε να ελέγχουμε από απόσταση συσκευές στο σπίτι μας (π.χ. να ανοίξουμε το θερμοσίφωνο ή το σύστημα θέρμανσης) πριν ακόμη επιστρέψουμε σε αυτό

​Με τη χρήση του δικτύου, μπορούμε από το κινητό μας και από απόσταση, να ελέγχουμε το σπίτι μας

​Χρήση προγραμμάτων μέσα από το δίκτυο
Μπορούμε, για παράδειγμα, να εκτελούμε το πρόγραμμα του κειμενογράφου και άλλες εφαρμογές μέσα από τη χρήση ενός browser, χωρίς ωστόσο να χρειάζεται να έχουμε εγκατεστημένο το πρόγραμμα αυτό στον υπολογιστή μας μας. Η υπηρεσία αυτή ονομάζεται υπηρεσία vέφους (cloud) - Software as a Service (SaaS). Χρησιμοποιούμε, δηλαδή, το λογισμικό σαν υπηρεσία μέσω δικτύου.

​Υπηρεσίες Νέφους(Cloud)

​Έλεγχος έξυπνου σπιτιού από απόσταση

​Τεχνολογίες Δικτύων

​Ο όρος δίκτυο πηγάζει από την έννοια δίχτυ. Έχουμε, δηλαδή, ένα πλέγμα, τα νήματα του οποίου διασταυρώνονται και στο σημείο εκείνο της διασταύρωσης έχουμε έναν κόμβο (υπολογιστή, εκτυπωτή, συσκευή, κ.ά). Στην Εικόνα απεικονίζεται συμβολικά ένα τυπικό δίκτυο και οι κόμβοι του.

Draw

Κυκλώστε τους κόμβους που βλέπετε στο διπλανό δίκτυο

Open Ended

Γράψτε μερικές(3) από τις χρήσεις των δικτύων

Multiple Choice

Οι υπηρεσίες νέφους μας επιτρέπουν να εκτελούμε κάποιες εφαρμογές μέσω ενός φυλλομετρητή, με την προϋπόθεση ότι έχουμε εγκατεστημένες τις εφαρμογές αυτές στον υπολογιστή μας

• Σωστό

• Λάθος

​Μερικές από τις πολλές τεχνολογίες δικτύων

• ​Τηλεφωνικό δίκτυο – Public Switched Telephone Network (PSTN)

  Το δίκτυο αυτό, γνωστό με την αγγλική συντομογραφία PSTN, συνιστά το Δημόσιο Τηλεφωνικό Δίκτυο Μεταγωγής. Αν και αρχικά ήταν ένα πλήρως αναλογικό ενσύρματο δίκτυο, τα τελευταία χρόνια έχει μετατραπεί, σχεδόν στο σύνολό του, σε ψηφιακό.

• Δίκτυο Δεδομένων - Data Network

  Το δίκτυο που επιτρέπει σε δύο ή παραπάνω υπολογιστές/κόμβους/συσκευές να επικοινωνούν μεταξύ τους.Τα δεδομένα μεταφέρονται με τη μορφή πακέτων πληροφορίας. Χρησιμοποιεί γραμμές επικοινωνίας π.χ. VDSL, οπτικές ίνες, δορυφόρους αλλά και δικτυακές συσκευές όπως δρομολογητές (routers), μεταγωγείς (switches). Η πληροφορία που μεταφέρεται είναι σε ψηφιακή μορφή. Υποστηρίζει τη μεταφορά όλων των μορφών δεδομένων, όπως κείμενο, εικόνα, φωνή και κινούμενη εικόνα (video). Σήμερα, η τηλεφωνία παρέχεται κυρίως μέσα από το δίκτυο δεδομένων (Voice over IP – VoIP).

• ​Δίκτυο Κινητής Τηλεφωνίας - Mobile/Cellular Network: Στο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας έχουμε έναν κεντρικό σταθμό βάσης (κεραία), ο οποίος εξυπηρετεί σε συγκεκριμένη ακτίνα κινητούς σταθμούς – κινητά τηλέφωνα. Η επικοινωνία των κινητών σταθμών με τη βάση γίνεται με ραδιοκύματα. Ο σταθμός βάσης δρομολογεί περαιτέρω τις κλήσεις. Το δίκτυο κινητής τηλεφωνίας είναι γνωστό και ως «Κυψελωτό», διότι ο κάθε σταθμός βάσης μπορεί να δεχτεί συνδέσεις μέσα σε συγκεκριμένη εμβέλεια και μ’ αυτόν τον τρόπο δημιουργεί μία κυψέλη

​Κεραία κυψέλης

​Κυψελωτό Δίκτυο

Multiple Choice

Είναι γνωστό και σαν "κυψελωτό" δίκτυο

• Το Τηλεφωνικό δίκτυο

• Το δίκτυο δεδομένων

• Το δίκτυο κινητής τηλεφωνίας

Multiple Select

Το δίκτυο δεδομένων υποστηρίζει τη μεταφορά

• εικόνας

• ήχου

• κειμένου

• βίντεο

Multiple Choice

Σε αυτό το δίκτυο έχουμε ένα κεντρικό σταθμό βάσης(κεραία)

• PSTN

• Data Network

• Mobile Network

​Δομικά στοιχεία Δικτύου - Εξοπλισμός

• Ενεργό εξοπλισμό δικτύου - Συσκευές

• Παθητικό εξοπλισμό δικτύου

​Ενεργός εξοπλισμός δικτύου
Δικτυακές συσκευές όπως
ο μεταγωγέας (switch),
ο δρομολογητής (router) και
το ασύρματο σημείο πρόσβασης (access point).

Ένας τρόπος που μπορεί να τις ξεχωρίζει κανείς είναι το γεγονός ότι οι συσκευές αυτές χρειάζονται τροφοδοσία ρεύματος για να λειτουργήσουν.

​Ο εξοπλισμός του δικτύου διακρίνεται σε

Μεταγωγέας (switch)

• Για να συνδέσουμε υπολογιστές μεταξύ τους θα πρέπει, με τη βοήθεια UTP (Unshielded Twisted Pair) καλωδίων, να τους συνδέσουμε επάνω σε έναν μεταγωγέα.

• Δηλαδή, από την κάρτα δικτύου του υπολογιστή φεύγει ένα καλώδιο και συνδέεται σε μία θύρα του μεταγωγέα. Όσοι υπολογιστές συνδεθούν στον μεταγωγέα επικοινωνούν μεταξύ τους.

​Συνεπώς, μεταγωγέας ονομάζεται η συσκευή, η οποία δίνει συνδεσιμότητα στους υπολογιστές και στους σταθμούς που συνδέονται ενσύρματα με αυτήν. Παρέχει την ίδια ονομαστική ταχύτητα σε όλες τις θύρες του.

Η υλοποίηση του τοπικού αυτού δικτύου δε συνεπάγεται αυτόματα και τη σύνδεση στο Διαδίκτυο. Για να συμβεί αυτό, θα πρέπει επάνω στον μεταγωγέα να συνδεθεί και ένας δρομολογητής (router).

​Δρομολογητής (router)

• Ο δρομολογητής είναι μια δικτυακή συσκευή, η οποία παρέχει συνδεσιμότητα μεταξύ των δικτύων που συνδέονται σε αυτόν.

• Ο δρομολογητής είναι επιφορτισμένος με την εύρεση της καλύτερης διαδρομής των δεδομένων από την αφετηρία στον προορισμό τους.Η καλύτερη διαδρομή είναι συνάρτηση της κίνησης που υπάρχει σε κάποια γραμμή, της απόστασης, του εύρους ζώνης ή αλλιώς της ταχύτητας της γραμμής.

• Στη συνέχεια, ο δρομολογητής προωθεί τα δεδομένα (πακέτα πληροφορίας) στον προορισμό τους.

​Oι οικιακοί δρομολογητές επί της ουσίας, αποτελούν δικτυακά πολυμηχανήματα, καθώς πέραν της δρομολόγησης έχουν πολλαπλούς ρόλους, όπως αυτόν του μεταγωγέα (switch) και του ασυρμάτου σημείου πρόσβασης (Access Point).
Η δυναμικότητά τους, ωστόσο είναι περιορισμένη και είναι κατάλληλοι για οικιακή χρήση, δηλαδή για μικρό δίκτυο.

​Ασύρματο σημείο πρόσβασης (access point)

• Δικτυακή συσκευή η οποία λειτουργεί ως σταθμός βάσης και παρέχει συνδεσιμότητα στους ασύρματους σταθμούς, όπως κινητό, tablet, laptop, τηλεόραση.

• Έχει συγκεκριμένη εμβέλεια (κάλυψη) και εξυπηρετεί τους σταθμούς που βρίσκονται εντός αυτής της περιοχής.

• To access point μπορεί να είναι ξεχωριστή συσκευή η οποία συνδέεται ενσύρματα σε έναν μεταγωγέα, ώστε να παρέχει ασύρματη σύνδεση στους κινητούς σταθμούς.

Στους οικιακούς δρομολογητές η συσκευή είναι συνήθως ενσωματωμένη. Για τη διασύνδεση των κινητών συσκευών δε χρησιμοποιούνται καλώδια, αλλά ραδιοσυχνότητες. Επίσης, κατά τη σύνδεση του κινητού σταθμού στο σταθμό βάσης, πραγματοποιείται η διαδικασία αυθεντικοποίησης, και ο χρήστης θα πρέπει να δηλώσει τους σωστούς κωδικούς (username, password) για την εισαγωγή του στο ασύρματο δίκτυο
Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η σύνδεση των κινητών μας τηλεφώνων σε χώρους αναψυχής, σε αεροδρόμια και αλλού

​Δημιουργία WLAN με Access Point ενσωματωμένο στον οικιακό δρομολογητή

​Παθητικός εξοπλισμός δικτύου

​Στον παθητικό εξοπλισμό δικτύου περιλαμβάνονται όλα τα καλώδια, τα μεταλλικά ικριώματα και τα patch panel.

​UTP καλώδιο

​μεταλλικό ικρίωμα

​patch panel
To patch panel είναι το σημείο τερματισμού της δικτυακής καλωδίωσης το οποίο ξεκινάει από στις παροχές δικτύου (πριζάκια) που έχουν εγκατασταθεί στη σχολική μονάδα.

Multiple Select

Ενεργός εξοπλισμός δικτύου

Multiple Select

Παθητικός εξοπλισμός Δικτύου

​Κατηγορίες δικτύων δεδομένων βάσει γεωγραφικής εμβέλειας και κάλυψης

​Τοπικό Δίκτυο (LAN-Local Area Network)
Αποτελεί το μικρότερο σε γεωγραφική κάλυψη δίκτυο. Καλύπτει μικρές περιοχές π.χ. το εργαστήριο Πληροφορικής, μια αίθουσα, ένα κτίριο, ένα συγκρότημα γειτονικών κτιρίων. Η σύνδεση των υπολογιστών μεταξύ τους γίνεται με τη χρήση κατάλληλων ενσύρματων διατάξεων. Στη γενίκευσή του το LAN, περιλαμβάνει και τα ασύρματα τοπικά δίκτυα.

Ασύρματο Τοπικό Δίκτυο (Wireless Local Area Network-WLAN)
Το ασύρματο τοπικό δίκτυο έχει ως βασικό συστατικό το ασύρματο σημείο πρόσβασης. Δημιουργείται με τη χρήση της συσκευής access point, η οποία μπορεί να είναι ανεξάρτητη ως συσκευή ή ενσωματωμένη στον δρομολογητή(router). Οι κόμβοι συνδέονται ασύρματα μέσω ραδιοσυχνοτήτων.

​Κατηγορίες δικτύων δεδομένων βάσει γεωγραφικής εμβέλειας και κάλυψης

​Μητροπολιτικό Δίκτυο (Metropolitan Area Network-MAN )

Εκτείνεται στα όρια μιας πόλης και εξυπηρετεί μια περιοχή σε ακτίνα 5 – 50 χλμ. περίπου. Για παράδειγμα, μπορούμε να αναφερθούμε στο δίκτυο της Αθήνας ονομάζοντάς το «Athens MAN». Αυτού του είδους τα δίκτυα είναι μεγαλύτερα από τα LAN και μικρότερα από τα WAN.

Δίκτυο Ευρείας Περιοχής (Wide Area Network-WAN)

Τα δίκτυα ευρείας περιοχής καταλαμβάνουν πολύ μεγαλύτερη έκταση απ’ ότι ένα MAN, ξεφεύγουν από τα όρια της πόλης και διασυνδέουν δίκτυα LAN και ΜAN

Δίκτυο Σώματος (Body Area Network-ΒΑΝ)

To δίκτυο σώματος ΒΑΝ, αναπτύσσεται επάνω στο σώμα ενός ανθρώπου και συνήθως είναι και ασύρματο, άρα μιλάμε για WBAN: Wireless Body Area Network. Στα BAN, αντί για υπολογιστές, χρησιμοποιούμε αισθητήρες.

​Τέτοια δίκτυα μπορούν να βρουν εφαρμογή σε αθλητές (Εικόνα ), σε ασθενείς για την παρατήρηση και καταγραφή των ζωτικών μετρήσεών τους και αλλού. Είναι πλέον πολύ συνηθισμένο ο διαβητικός ασθενής να έχει στο μπράτσο του έναν αισθητήρα και οι μετρήσεις να καταγράφονται στο κινητό του. Μπορούν, επίσης, να αποστέλλονται και αλλού, π.χ. σε αρμόδιο ιατρικό προσωπικό ή στους οικείους του. Τα ΒΑΝ υλοποιούνται κυρίως με τη χρήση αισθητήρων, δημιουργώντας ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων (Wireless Sensor Network - WSN).

​Wireless Body Area Network

Multiple Choice

Αποτελεί το μικρότερο σε γεωγραφική κάλυψη δίκτυο

• MAN

• LAN

• WAN

• BAN

Multiple Choice

Εκτείνεται στα όρια μιας πόλης

• LAN

• MAN

• BAN

• WAN

Multiple Choice

Το επικοινωνιακό υποδίκτυο από την Αθήνα έως τη Θεσσαλονίκη μπορούμε να το προσδιορίσουμε ως

• MAN

• LAN

• WAN

• BAN

Multiple Choice

Το Διαδίκτυο είναι ένα

• MAN

• WAN

• BAN

• LAN

Multiple Choice

Είναι το δίκτυο που βλέπουμε στην εικόνα

• BAN

• WAN

• LAN

• MAN

​Σύνδεση υπολογιστή σε τοπικό δίκτυο

Για να συνδέσουμε έναν υπολογιστή στο τοπικό δίκτυο θα πρέπει

• να συνδέσουμε ένα UTP (Unshielded Twisted Pair) καλώδιο στην υποδοχή RJ45 (ενσωματωμένη κάρτα δικτύου του υπολογιστή)

• να συνδέσουμε την άλλη άκρη του σε έναν μεταγωγέα (switch).

  Ο υπολογιστής μας, μέσω του μεταγωγέα ο οποίος είναι ήδη συνδεδεμένος σε έναν δρομολογητή, λαμβάνει τις απαραίτητες δικτυακές ρυθμίσεις από τον server που τρέχει στον δρομολογητή.

Συνεπώς, εφόσον έχουμε εξασφαλίσει τη φυσική σύνδεση και έχουμε λάβει και τις απαραίτητες δικτυακές ρυθμίσεις, είμαστε έτοιμοι να εξερευνήσουμε το Διαδίκτυο.

• ​Στο Διαδίκτυο ένας υπολογιστής/συσκευή μπορεί να αναγνωριστεί μοναδικά βάσει μιας IP Διεύθυνσης που του αποδίδουμε, δηλαδή μιας διεύθυνσης του πρωτοκόλλου IP.

• Η διεύθυνση IP μας αποτελεί ένα μοναδικό αναγνωριστικό, κάτι σαν μια ταχυδρομική διεύθυνση, που σχετίζεται με τη διαδικτυακή μας δραστηριότητα.

• Κάθε φορά που χρησιμοποιούμε το διαδίκτυο (αγορές, αποστολή email, ροή τηλεόρασης), ζητάμε πρόσβαση σε έναν συγκεκριμένο διαδικτυακό προορισμό και έπειτα, αποστέλλονται σε εμάς πληροφορίες.

• Το «IP» σημαίνει Internet Protocol (πρωτόκολλο διαδικτύου), το οποίο καθορίζει τα πρότυπα και τους κανόνες (γνωστό κι ως το πρωτόκολλο) δρομολόγησης δεδομένων και σύνδεσης στο διαδίκτυο. Αυτό το πρωτόκολλο είναι ένα σύνολο κανόνων που πρέπει να ακολουθείται από κάθε συμβαλλόμενο μέρος για να επιτραπεί μια αμφίδρομη ροή δεδομένων.

​Διεύθυνση IP - IP Address

​Διεύθυνση IP - IP Address

• Η διεύθυνση αυτή αποτελείται από τέσσερα (4) Bytes γραμμένα σε δεκαδική μορφή τα οποία χωρίζονται από τελείες

• Ενδεικτικά δίδονται μερικά παραδείγματα διευθύνσεων:
  147.102.224.101, 127.0.0.1 και 192.168.2.1
  

• Τα Bytes, γραμμένα σε δεκαδική μορφή, μπορούν να πάρουν τιμές από 0 – 255

• ​Η πιο γνωστή μορφή μιας διεύθυνσης IP είναι αυτή που ονομάζεται IPv4 (Internet Protocol version 4).

• Κάθε διεύθυνση IPv4 αποτελείται από τέσσερις ομάδες αριθμών (xxx.xxx.xxx.xxx), με την κάθε ομάδα να μπορεί να έχει μια τιμή από 0 μέχρι 255.

Στην ουσία, είναι δυαδικοί αριθμοί 32 ψηφίων ομαδοποιημένοι σε τέσσερις λέξεις των 8bit ή 4 byte, και για λόγους ευκολίας γράφονται ως τέσσερις δεκαδικοί αριθμοί από 0 ως το 255, χωρισμένοι με τελείες.

Open Ended

Συμβουλευτείτε το ChatGPT https://chatgpt.com/ και αναζητήστε εργαλεία για να μετρήσετε την ταχύτητα σύνδεσής μας στο Διαδίκτυο. Τελικά, με πόση ταχύτητα συνδεόμαστε στο Διαδίκτυο;

Open Ended

Ρωτήστε το Chatgpt https://chatgpt.com/ πως μπορείτε να βρείτε την IP διεύθυνση του υπολογιστή σας. Ποια είναι τελικά η IP διεύθυνσή σας;