Αρχιτεκτονική Δικτύων

Κατηγορίες Δικτύων
Όλα ξεκίνησαν το 1968, στο Εθνικό Εργαστήριο Φυσικής στη Μ. Βρετανία. Εκεί δημιουργήθηκε το πρώτο δοκιμαστικό δίκτυο. Στη συνέχεια η Αμερικάνικη υπηρεσία ARPA (Advanced Research Projects Agency), το 1969, δημιούργησε ένα μεγαλύτερο δίκτυο. Την ίδια χρονιά, δημιουργήθηκε ο πρώτος κόμβος στο UCLA (University of California at Los-Angeles) και τον Δεκέμβριο του 1969, δημιουργήθηκαν άλλοι τέσσερις κόμβοι. Το δίκτυο αυτό ονομάστηκε ARPANET και θεωρείται ο νονός του Internet. Τη δεκαετία του '70 οι κόμβοι του δικτύου, αυξήθηκαν σε 37. Μετά τη δεκαετία '70, το δίκτυο ARPANET μεγάλωσε, με περισσότερους κόμβους και χρήστες. Αρκεί οι χρήστες να διέθεταν έναν Ηλεκτρονικό Υπολογιστή που νε "μιλά", τη Γλώσσα του Δικτύου. Στις αρχές του 1980, το ARPANET, χωρίστηκε σε δύο τμήματα, συνδεδεμένα μεταξύ τους.. Το ένα τμήμα ήταν αφιερωμένο σε στρατιωτικές χρήσεις. Το άλλο τμήμα το οποίο περιλάμβανε όλες τις λοιπές χρήσεις, ονομάστηκε DAPRA INTERNET και αργότερα Internet

Δίκτυο (Network)
Στην πιο απλή του μορφή, ένα δίκτυο αποτελείται από δύο συσκευές, που συνδέονται με κάποιο μέσο, και από υλικό και λογισμικό, που ολοκληρώνει την επικοινωνία. Σε μερικές περιπτώσεις η μία συσκευή είναι υπολογιστής (που μπορεί να ονομάζεται και εξυπηρετητής) και η άλλη είναι μια απλή συσκευή Εισόδου/Εξόδου (που μπορεί να ονομάζεται και πελάτης). Επιπλέον, απαιτείται ακόμη, συνήθως, ένα πληκτρολόγιο για είσοδο και ένας εκτυπωτής για έξοδο.
Τα Δίκτυα, χωρίζονται σε δύο κατηγορίες:

1. Δίκτυο Τοπικής Εμβέλειας (LAN - Local Area Network)

2. Δίκτυο Εκτεταμένης Εμβέλειας (WAN - Wide Area Network)

Τοπικό δίκτυο (LAN - Local Area Network)
Μια μικρή ομάδα Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, συνδεδεμένοι μεταξύ τους με ειδικά καλώδια δικτύου (καλώδια UTP), σε περιορισμένη γεωγραφική εμβέλεια αποτελεί ενα τοπικό δίκτυο. Τοπικό Δίκτυο, χρησιμοποιούν, μικρές και μεγάλες επιχειρήσεις, γραφεία σε ίδιο ή διαφορετικούς ορόφους ενός κτιρίου, ή σε γειτονικά κτίρια. Γενικά όπου είναι δυνατόν να τοποθετηθούν τα καλώδια δικτύωσης.
Τα τοπικά δίκτυα, σύνήθως αποκαλούμενα LAN, είναι ιδιωτικά δίκτυα και χρησιμοποιούνται ευρύτατα για να συνδέσουν προσωπικούς υπολογιστές και σταθμούς εργασίας σε γραφεία εταιρει΄'ων και σε εργοστάσια, με σκοπό την κοινή χρήση των μέσων -π.χ. εκτυπώτων- και την ανταλλαγή πληροφοριών. Τα LAN διακρίνονται από τα αλλά είδη δικτύων με βάση τρια χαρακτηριστικά: 1. το μέγεθος, 2. την τεχνολογία μετάδοσης και 3. την τοπολογία τους.
Τα LAN είναι περιορισμένου μεγέθους, που σημαίνει ότι ο χρόνος μετάδοσης στη χειρότερη περίπτωση είναι φραγμένος και γνωστός εκ των προτέρων. Η γνώση του ορίου αυτού επιτρέπει τη χρήση συγκεκριμένων τεχνικών που αλλιώς θα ήταν ανέφικτες. Επίσης απλοποιεί τη διαχείριση του δικτύου.
Τα LAN χρησιμοποιούν συχνά μια τεχνολογία μετάδοσης που αποτελείται από ένα απλό καλώδιο, στο οποίο έχουν συνδεθεί όλες οι μηχανές, όπως στις ομαδικές γραμμές που κάποτε χρησιμοποιούσαν οι τηλεφωνικές εταιρείες. Τα παραδοσικα΄LAN που λειτουργούν σε ταχύτητες των 10 έως 100 Μbps, παρουσιάζουν χαμηλή καθυστέρηση (δεκάδες μικροδευτερολέπτων) και εμφανίζουν πολύ λίγα λάθη.Τα νεότερα LAN μπορούν να λειτουργούν σε υψηλότερες ταχύτητες, έως και εκατοντάδες megabit ανα δευτερόλεπτο Ένα Τοπικό Δίκτυο, αποτελείται από τον Διακομιστή (Server) και τους Πελάτες (Clients).

Διακομιστής (Server)
Είναι ένας πολύ ισχυρός Ηλεκτρονικός Υπολογιστής, με γρήγορο Επεξεργαστή, μεγάλης χωρητικότητας Μνήμες και Σκληρούς Δίσκους. Αυτός ο ηλεκτρονικός υπολογιστής, είναι ο "εγκέφαλος" σε ένα τοπικό δίκτυο.
α) Είναι συνδεδεμένες σε αυτόν όλες οι συσκευές που απαρτίζουν ένα γραφείο, όπως εκτυπωτές, σαρωτές, modem, router, γενικά συσκευές επικοινωνίας κτλ.
β) Είναι εγκατεστημένες όλες οι εφαρμογές και προγράμματα, που χρησιμοποιεί μια επιχείρηση, εκτός του Λειτουργικού.
γ) Είναι αποθηκευμένα στους Σκληρούς του Δίσκους, όλα τα αρχεία που χρησιμοποιεί μια επιχ/ση.
Ο Διακομιστής (Server), συνήθως δουλεύει συνεχώς και αδιάκοπα. Εξυπηρετεί όλους τους Πελάτες (Clients). Είναι τοποθετημένος σε ειδικό μεταλλικό κουτί (Rack), με παροχή εξαερισμού και ψύξης. Είναι επίσης πάντα συνδεδεμένος με μια συσκευή αδιάλειπτης πηγής ρεύματος (UPS - Uninterruptible Power Supplies), για να εξακολουθεί να βρίσκεται σε λειτουργία, σε περίπτωση διακοπής παροχής ρεύματος.

Πελάτες (Clients)
Είναι κοινοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές, μικρότερης ισχύος και απόδοσης σε σχέση με τον Διακομιστή. Οι υπολογιστές Πελάτες, συνδέονται με τον Διακομιστή, για να "φορτώσουν" προγράμματα, για να μεταφέρουν αρχεία, για να χρησιμοποιήσουν τον εκτυπωτή, για να συνδεθούν στο διαδίκτυο κτλ.

Δίκτυο Ευρείας Περιοχής (WAN - Wide Area Network)
Ένα Δίκτυο Ευρείας Περιοχής (Wide Area NetWork) ή αλλιώς WAN, καλύπτει μια μεγάλη γεωγραφική περιοχή, συχνά μια χώρα ή μια ήπειρο. Περιλαμβάνει μια συλλογή από μηχανές που προορίζονται να τρέχουν εφαρμογές (προγράμματα) χρηστών.
Στα περισσότερα δίκτυα ευρείας περιοχής, το υποδίκτυο απαρτίζεται από δυο διακριτά στοιχεία: τις γραμμές μετάδοσης και τα στοιχεία μεταγωγής. Οι γραμμές μετάδοσης (αποκαλούμενες επίσης και ζεύξεις, κυκλώματα ή δίαυλοι) μεταφέρουν τα bit μεταξύ των μηχανών.
Τα στοιχεία μεταγωγής είναι εξειδικευμένοι υπολογιστές που συνδέουν δύο ή περισσότερες γραμμές μετάδοσης. Όταν τα δεδομένα φθάνουν σε μια εισερχόμενη γραμμή, το στοιχείο μεταγωγής πρέπει να επιλέξει μια εξερχόμενη γραμμή για να τα προωθήσει. Δεν υπάρχει, δυστυχώς, τυποποιημένη ορολογία γι' αυτους τους υπολογιστές. Αποκαλούνται μεταξύ άλλων, κόμβοι μεταγωγής πακέτων (packet switching nodes), ενδιάμεσα συστήματα (intermediate systems) και κέντρα μεταγωγής δεδομένων (data switching exchanges). Ως γενικό όρο για τους υπολογιστές μεταγωγής χρησιμοποιείται η λέξη δρομολογητής (router) Εν κατα κλέιδι, τα WANΕ είναι υπολογιστές και τοπικά δίκτυα, που είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους, σε απομακρυσμένα γεωγραφικά σημεία (πχ διαφορετικές πόλεις, διαφορετικές χώρες κτλ.). Δίκτυα Εκτεταμένης Εμβέλειας ή Δίκτυα Ευρείας Περιοχής, χρησιμοποιούνται συνήθως από μεγάλες επιχ/σεις, που έχουν παραρτήματα σε διαφορετικές πόλεις ή από πολυεθνικές επιχ/σεις, που δραστηριοποιούνται σε διαφορετικές χώρες. Οι συνδέσεις γίνονται με καλώδια υψηλής ταχύτητας, οπτικές ίνες, ή δορυφορικά. Το Διαδίκτυο, θεωρείται το μεγαλύτερο Δίκτυο Εκτεταμένης Εμβέλειας.

Σχόλιο Μελέτης

Server (διακομιστής) καλείται ένας υπολογιστής ο οποίος είναι συνεχώς συνδεδεμένος σε ένα δίκτυο και τρέχει τέτοιο λογισμικό που του επιτρέπει να εξυπηρετεί τους χρήστες που συνδέονται σεν αυτόν.

?
Πλεονεκτήματα
  Διαμοιρασμός αρχείων: οι υπολογιστές σε ένα δίκτυο, έχουν την δυνατότητα να ανταλλάσουν αρχεία και φακέλους

  Εκτέλεση κοινόχρηστων προγραμμάτων: οι υπολογιστές σε ένα δίκτυο, έχουν την δυνατότητα να εκτελούν μια εφαρμογή ταυτόχρονα, ανεξάρτητα σε ποιον υπολογιστή έχει εγκατασταθεί η εφαρμογή

  Διαμοιρασμός μιας σύνδεσης Internet σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου: αρκεί ένας υπολογιστής να έχει πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Γίνεται διαμερισμός της σύνδεσης σε όλους τους συνδεδεμένους υπολογιστές με αποτέλεσμα όλοι οι υπολογιστές ενός δικτύου να έχουν πρόσβαση στο διαδίκτυο. Αυτό σημαίνει ότι έχουν και τη δυνατότητα χρήσης όλων των υπηρεσιών του διαδικτύου όπως αποστολή και λήψη Ηλεκτρονικής Αλληλογραφίας (email). Η ταχύτητα εξαρτάται από το είδος σύνδεσης ISDN, ADSL και από τον αριθμό ΗΥ, που είναι συνδεδεμένοι ταυτόχρονα.

  Κοινή χρήση συσκευών: αρκεί ένας εκτυπωτής, σαρωτής, modem, fax κ.α., να εξυπηρετήσει όλους τους υπολογιστές δικτύου.

Μειονεκτήματα:
  Μετάδοση ιών: με μεγάλη ευκολία μπορεί να ένας μεταδοθεί ιός. Αρκεί ένας υπολογιστής να έχει ιό, τότε θα μεταδοθεί και στους υπόλοιπους συνδεδεμένους. (εξαρτάται από τι Αντιβιοτικά Προγράμματα - Antivitus και τι είδους Αντιπυρικές Ζώνες - Firewall είναι εγκατεστημένες)

  Εισαγωγή σε δεδομένα σε μη εξουσιοδοτημένους χρήστες: άλλη μια περίπτωση ιών, ειδικά του Δούρειου Ίππου (Trojan Horse). Ο Δούρειος Ίππος είναι ένα είδος ιού, που δίνει τη δυνατότητα σε μη εξουσιοδοτημένο χρήστη να εισέλθει σε ένα Η/Υ. Εάν ο συγκεκριμένος Η/Υ, είναι και Υπολογιστής Δικτύου, τότε θα έχει πρόσβαση σε όλους τους συνδεδεμένους υπολογιστές.

  Καταστροφή κοινόχρηστων δεδομένων και εφαρμογών: εφίσταται μεγάλη προσοχή όταν δουλεύουμε στους κοινόχρηστους πόρους ενός δικτύου, διότι ο κίνδυνος να καταστρέψουμε ή να διαγράψουμε αρχεία και εφαρμογές που χρησιμοποιούν και άλλοι χρήστες του δικτύου, είναι μεγάλος. (Εξαρτάται και από τα δικαιώματα και προνόμια που έχουν δοθεί από τον διαχειριστή του δικτύου, στους χρήστες)

  Μη πρόσβαση στους κοινόχρηστους πόρους, όταν το δίκτυο είναι εκτός λειτουργίας: σε περίπτωση καταστροφής ή δυσλειτουργίας του δικτύου, κανένας χρήστης δεν έχει πρόσβαση στους κοινόχρηστους πόρους.

Μητροπολιτικά Δίκτυα (MAN - Metropolitan Area Networks)
Μια υποδιαίρεση δικτύων που πρωτοεμφανίστηκαν το 1990 είναι τα Μητροπολιτικά δίκτυα ή ΜΑΝ που αναφέρονται σε δίκτυα που δεν ξεπερνούν τα σύνορα μιας πόλης. Τα δίκτυα αυτά αναπτύσοονται ξεπερνώντας του περιορισμούς σε ταχύτητα και απόσταση των τοπικών δικτύων. Καλύπτουν τις μεγάλες ανάγκες επικοινωνίας μέσα στην ίδια πόλη. Χρησιμοποιώντας οτπικές ίνες επιτυχάνοντας ρυθμούς μετάδοσης της τάξης των 100 Μbps.
Ο κύριος λόγος για να αναφέρονται τα ΜΑΝ ως ειδική κατηγορία είναι, ότι έχει υιοθετηθεί γι' αυτά το πρότυπο DQDB (Distributed Queue Dual Bus) ή γι' αυτούς που προτιμούν τους αριθμούς, 802.6 (ο αριθμός του προτύπου του ΙΕΕΕ που το ορίζει). Το DQDB απαρτίζεται από δυο μονόδρομες αρτηρίες (καλώδια), στις οποίες είναι συνδεδεμένοι όλοι οι υπολογιστές όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Κάθε αρτηρία διαθέτει μια κεφαλή, δηλαδή, μια συσκευή που αρχίζει τις περθιόδους εκπομπής. Η κίνηση (traffic) που προορίζεται για υπολογιστές προς τα δεξιά του αποσκριστολέα χρησιμοποιεί την άνω αρτηρία. Η κίνηση προς τα αριστερά χρησιμοποιεί την κάτω.
Ένα χαρακτηριστικό του ΜΑΝ είναι η ύπαρξη ενός μέσου εκπομπής (για το 802.6, δύο καλώδια) πάνω στο οποίο συνδέονται όλοι οι υπολογιστές. Αυτό απλοποιεί ιδιαίτερα τη σχεδίαση σε σύγκριση με άλλα είδη δικτύων.

Δραστηριότητα

Με όσα έχετε διαβάσει μέχρι τώρα προσπαθήστε να απαντήσετε στις παρακάτω ερώτησεις:

  1.Τι ονομάζουμε δίκτυο H/Y;

  2. Περιγράψτε τι είναι ενα τοπικό δίκτυο και από τι αποτελείται.

  3. Ποια τα πλεονεκτήματα χρήσης ένος δικτύου;

Επιλέξτε τον σύνδεσμο για να δείτε την δική μας απάντηση. ΑΠΑΝΤΗΣΗ