Skip navigation

Τετράδιο μαθητή

Επεξηγήσεις - Συμβουλές – Επισημάνσεις

  • Οι κόμβοι και οι γραμμές διασύνδεσης είναι τα βασικά δομικά στοιχεία ενός δικτύου υπολογιστών ή τηλεπληροφορικής.
  • Οι γραμμές μπορεί να είναι διαφορετικές κάθε φορά, κατάλληλες για την κάθε περίπτωση όπως ομοαξονικά καλώδια, καλώδια συνεστραμμένων ζευγών, οπτικές ίνες ή ασύρματες ζεύξεις.
  • Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να χρησιμοποιούνται γραμμές που αναπτύχθηκαν αρχικά για άλλη εφαρμογή, όμως εξαιτίας της ευρείας διάδοσής τους και του μεγάλου κόστους άμεσης αντικατάστασής τους, μπορεί να άλλαξε η χρήση τους σταδιακά για την υποστήριξη νέων τεχνολογιών. Τέτοιες γραμμές είναι οι γραμμές του τηλεφωνικού δικτύου, οι οποίες χρησιμοποιούνται από το xDSL (ADSL/VDSL).
  • Η δυνατότητα της χρήσης διαφορετικών φυσικών μέσων και τεχνολογιών, είναι εφικτή εξαιτίας της διαστρωματωμένης αρχιτεκτονικής κατασκευής των κόμβων ενός δικτύου. Έτσι, ακολουθώντας ένα από τα μοντέλα δικτύωσης (ISO/OSI ή TCP/IP) μπορεί σε συγκεκριμένα επίπεδα να χρησιμοποιηθούν διαφορετικές υλοποιήσεις, ώστε να υποστηριχθούν εναλλακτικές τεχνολογίες και πρωτόκολλα.
    Για παράδειγμα: Μια οικιακή συσκευή πρόσβασης στο Internet, που συνήθως είναι ένας δρομολογητής ADSL, στις περισσότερες περιπτώσεις υποστηρίζει ενσύρματες (Ethernet) και ασύρματες (WiFi) συνδέσεις. Αυτό το επιτυγχάνει χρησιμοποιώντας τρεις διαφορετικές τεχνολογίες στο Φυσικό επίπεδο και στο επίπεδο Σύνδεσης/Ζεύξης δεδομένων του μοντέλου OSI, δηλαδή τις ADSL - η οποία συμπεριλαμβάνει τις PPP/ATM, Ethernet και WiFi. Στο επίπεδο Δικτύου (3ο επίπεδο του OSI) δε, υποστηρίζει το πρωτόκολλο IP.
  • Οι τερματικοί κόμβοι/υπολογιστές χρησιμοποιούν στα αντίστοιχα ανώτερα επίπεδα (4ο, 5ο-7ο επίπεδο του OSI) μια ποικιλία πρωτοκόλλων για να υποστηρίξουν τις εφαρμογές των χρηστών, τα ίδια όμως και από τις δυο πλευρές που επικοινωνούν. Τέτοια παραδείγματα εφαρμογών και των πρωτοκόλλων τους είναι η πλοήγηση στον παγκόσμιο ιστό (TCP-HTTP), η μεταφορά αρχείων (TCP-FTP), η ανάλυση ονομάτων (UDP-DNS) κτλ.
  • Το μοντέλο αναφοράς διασύνδεσης ανοιχτών συστημάτων (OSI) αποτελεί μια πρόταση του ISO προς τους κατασκευαστές υλικού και λογισμικού δικτύων, χωρίς να είναι δεσμευτική. Ο βαθμός υλοποίησής του επαφίεται σε αυτούς. Το μοντέλο του TCP/IP, το οποίο αναφέρεται και ως μοντέλο DoD - Department of Defence, από το επίπεδο Διαδικτύου και πάνω “απαιτεί” την πιστή εφαρμογή των αντίστοιχων πρωτοκόλλων των εγκεκριμένων RFCs.
  • Η δρομολόγηση και η λογική διευθυνσιοδότηση είναι έργο και αρμοδιότητα του επιπέδου Δικτύου/Διαδικτύου (3ο του OSI).

Εννοιολογικός Χάρτης

Στον παρακάτω εννοιολογικό χάρτη παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες των Δικτύων Υπολογιστών, της βασικής δομής των επιπέδων OSI και TCP/IP και της ενθυλάκωσης.

Άσκηση

Ερώτηση 1

Ανίχνευση/έλεγχος και διόρθωση σφαλμάτων πραγματοποιείται στο επίπεδο Διαδικτύου.

Ερώτηση 2

Τα ηλεκτρικά, μηχανικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των διεπαφών (interfaces) κατατάσσονται στο Φυσικό επίπεδο.

Ερώτηση 3

Ο έλεγχος πρόσβασης στο μέσο διενεργείται στο Φυσικό επίπεδο.

Ερώτηση 4

Για τη λογική διευθυνσιοδότηση είναι υπεύθυνο το επίπεδο Διαδικτύου.

Ερώτηση 5

Το επίπεδο Μεταφοράς παρέχει τη φυσική διευθυνσιοδότηση (διευθύνσεις MAC).

Ερώτηση 6

Στο επίπεδο Διαδικτύου η παράδοση των πακέτων είναι εγγυημένα αξιόπιστη.

Ερώτηση 7

Το επίπεδο Μεταφοράς (στο TCP/IP) παρέχει ΜΟΝΟ υπηρεσίες με σύνδεση.

Ερώτηση 8

Το TCP και το UDP είναι πρωτόκολλα του επιπέδου Μεταφοράς.

Ερώτηση 9

Το επίπεδο Διαδικτύου του TCP/IP παρέχει μόνο υπηρεσία χωρίς σύνδεση.

Ερώτηση 10

Το επίπεδο Μεταφοράς του TCP/IP μπορεί να παρέχει, μέσω διαφορετικών πρωτοκόλλων, υπηρεσίες προσανατολισμένες σε σύνδεση (connection oriented) ή χωρίς σύνδεση (connectionless).

Άσκηση

1) Τα βασικά δομικά στοιχεία ενός δικτύου είναι οι και οι γραμμές. Η μορφή σύνδεσης μεταξύ των κόμβων ενός δικτύου ονομάζεται .

2) Στο επίπεδο, οι άσσοι και τα μηδενικά που απαρτίζουν το πλαίσιο, μετατρέπονται σε κατάλληλα για το φυσικό μέσο.

3) Ένα αυτοδύναμο πακέτο του επιπέδου διαδικτύου τοποθετείται μέσα, δηλαδή ενθυλακώνεται σε ένα του επιπέδου , καθώς περικλείεται ανάμεσα στην και στην ακολουθία ελέγχου του πλαισίου (Frame Check Sequence).

4) Οι πληροφορίες ελέγχου που προστίθενται κατά τη διαδικασία της ενθυλάκωσης είναι κυρίως , χαρακτήρες ελέγχου ή άλλοι χαρακτήρες ελέγχου και συγχρονισμού.

5) Το επίπεδο είναι το ανώτερο επίπεδο προς τον χρήστη και παρέχει τον τρόπο για να μπορεί μια εφαρμογή να "συνομιλεί" με μια άλλη.

Enable JavaScript

Άσκηση

Αντιστοιχίστε τα επίπεδα του μοντέλου OSI με τις λειτουργίες της δεξιάς στήλης.

Κωδικοποίηση σημάτων, φυσικά μέσα, συνδετήρες (connectors)
Παροχή υπηρεσιών στις εφαρμογές του χρήστη
Λογική διευθυνσιοδότηση, δρομολόγηση
Μετάφραση/μετατροπή, συμπίεση δεδομένων
Επικοινωνία από άκρο σε άκρο μεταξύ προγραμμάτων/διεργασιών
Φυσική διευθυνσιοδότηση, βασικός έλεγχος σφαλμάτων, εκπομπή/λήψη πλαισίων
Διαχείριση συνόδου, είσοδος/έξοδος χρήστη

Enable JavaScript

Άσκηση

Να αντιστοιχίσετε τα επίπεδα του μοντέλου TCP/IP με τις λειτουργίες ή τα πρωτόκολλα της δεξιάς στήλης.

Λειτουργίες Φυσικού επιπέδου και Σύνδεσης/Ζεύξης δεδομένων του OSI
Πρωτόκολλα HTTP, FTP
Πρωτόκολλο IP
Ικανότητα ενθυλάκωσης και αποστολής πακέτων IP
Πρωτόκολλα TCP και UDP

Enable JavaScript

Θέματα ανάπτυξης

Ποια είναι η βασική διαφορά του επιπέδου Διαδικτύου στο μοντέλο TCP/IP από το αντίστοιχο Δικτύου του OSI;

Ποιο επίπεδο του μοντέλου TCP/IP μπορεί να εξασφαλίσει αξιοπιστία στην επικοινωνία και με ποιες λειτουργίες; Πώς ονομάζονται οι συγκεκριμένες υπηρεσίες που παρέχουν αξιοπιστία;

Περιγράψτε τη διαδικασία της ενθυλάκωσης. Αυτή αφορά ομότιμα επίπεδα, δηλαδή το αντίστοιχο απέναντι ή γειτονικά, δηλαδή το παρακάτω;

Ποιας λειτουργίας είναι μέρος η προσθήκη επικεφαλίδας σε ένα πακέτο πληροφορίας; Τι άλλο θα μπορούσε να προστεθεί;

Άσκηση

Ερώτηση 1

Το επίπεδο Μεταφοράς, στο TCP/IP, παρέχει αποκλειστικά υπηρεσίες με σύνδεση.

Ερώτηση 2

Μια κάρτα δικτύου (Ethernet) αντιστοιχεί στο επίπεδο πρόσβασης δικτύου του TCP/IP.

Ερώτηση 3

Το επίπεδο Δικτύου του μοντέλου OSI, γενικά αντιστοιχεί στο επίπεδο Διαδικτύου του TCP/IP.

Ερώτηση 4

Το επίπεδο Εφαρμογής του μοντέλου TCP/IP αντιστοιχεί στα επίπεδα Παρουσίασης και Εφαρμογής του OSI.

Ερώτηση 5

Το TCP/IP δεν προκαθορίζει κάτι κάτω από το επίπεδο διαδικτύου, παρά μόνο υποδεικνύει ότι θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί κάποιο πρωτόκολλο, ώστε ο υπολογιστής να μπορεί να στέλνει πακέτα IP στο δίκτυο.

Ερώτηση 6

Το επίπεδο Συνόδου του μοντέλου OSI αντιστοιχεί στο επίπεδο Μεταφοράς του TCP/IP.

Ερώτηση 7

Βασικό πρωτόκολλο του επιπέδου Διαδικτύου είναι το IP.

Ερώτηση 8

Ένα αυτοδύναμο πακέτο IP (datagram) ενθυλακώνεται σε πλαίσιο (Frame) ώστε να διέλθει από ένα δίκτυο Ethernet.

Ερώτηση 9

Κατά την ενθυλάκωση, ένα επίπεδο αφαιρεί τις διαχειριστικές πληροφορίες και προωθεί τα δεδομένα στο κατώτερο επίπεδο.

Άσκηση

Ερώτηση

Το επίπεδο Διαδικτύου “συνομιλεί” άμεσα με:

Answers

Α. το επίπεδο Διαδικτύου της απέναντι πλευράς (ομότιμο επίπεδο).

Β. το Φυσικό επίπεδο.

Γ. το επίπεδο πρόσβασης δικτύου.

Δ. το επίπεδο Εφαρμογής.

Ανατροφοδότηση

Ερώτηση

Η βασική μονάδα δεδομένων πληροφορίας στο επίπεδο Σύνδεσης ή Ζεύξης Δεδομένων είναι:

Answers

Α. το αυτοδύναμο πακέτο (datagram).

Β. το πλαίσιο (Frame).

Γ. το τμήμα (Segment).

Δ. το αρχείο κειμένου.

Ανατροφοδότηση

Ερώτηση

Μια κάρτα δικτύου Ethernet λειτουργεί στο επίπεδο:

Answers

Α. Δικτύου.

Β. Μεταφοράς.

Γ. Συνόδου και Δικτύου.

Δ. Πρόσβασης δικτύου.

Ανατροφοδότηση

Ερώτηση

Ένα πρόγραμμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου λειτουργεί:

Answers

Α. στο επίπεδο Δικτύου.

Β. στο επίπεδο Συνόδου και Δικτύου.

Γ. στο επίπεδο Εφαρμογής.

Δ. στο επίπεδο Πρόσβασης Δικτύου.

Ανατροφοδότηση

Ερώτηση

Η δρομολόγηση είναι λειτουργία, η οποία επιτελείται:

Answers

Α. στο επίπεδο Διαδικτύου.

Β. στο επίπεδο Μεταφοράς.

Γ. στο επίπεδο Σύνδεσης/Ζεύξης δεδομένων.

Δ. σε κανένα από τα παραπάνω.

Ανατροφοδότηση

Άσκηση

Επίπεδο

Βασική μονάδα πληροφορίας

πρωτοκόλλου κάθε επιπέδου (PDU)
εφαρμογής
μεταφοράς
διαδικτύου
πρόσβασης δικτύου (ζεύξη δεδομένων)
πρόσβασης δικτύου (φυσικό επίπεδο)

Enable JavaScript

(c) Αμπατζόγλου Ιωάννης, Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ηλεκτρονικών ΠΕ1708