Διάλεξη 1 / Διάλεξη 1 - Γούδος Σωτήριος (ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ, 2014)
Διάλεξη 1: Παρακαλώ, παιδιά! Παρακαλώ, παιδιά! Παρακαλώ, παιδιά! Παρακαλώ, παιδιά! Παρακαλώ, παιδιά! Ξεκινάμε δίκτυα επικοινωνίας και υπολογιστών, η πρώτη ενότητα. Μεταπτιακό ηλεκτρονικής φυσικής, ραδιλεκτρολογία, αστμαφυσικής. Λοιπόν, υπάρχουν άδειες Creative Commons, χρηματοδότηση. Λοιπόν, να πούμε κατευθείαν στο μάθημα. Όπως έχει πει ένα βασικό ρητό από το Shannon, έτσι, στη μαθηματική, στο περίφημο paper, η μαθηματική θεωρία της επικοινωνίας είναι ότι ποιο είναι το θεμελιώδητο πρόβλημα της επικοινωνίας. Είναι η αναπαραγωγή σε κάποιο χρόνο, είτε ακριβώς είστε περίπου, κάποιου μηνύματος που επιλέγετε σε κάποιο σημείο. Θα λέγαμε μάλλον, τώρα θέλουμε όχι περίπου, θέλουμε ακριβώς, του ίδιου μηνύματος. Ποιες είναι οι τάσεις στη σύγχρονη τεχνολογία, έτσι, είναι καταρχήν, αυξάνεται συνέχεια η κίνηση των δεδομένων, έτσι, με ένα πολύ ψηλό αλλά σταθερό ρυθμό. Μεταδίδουμε συνέχεια τι, φωνή, βίντεο, μεταφορά μεγάλων αρχείων, όλα αυτά αυξάνουν το ρυθμό επικοινωνίας. Έχουμε ανάπτυξη νέων υπηρεσιών, έτσι, υπηρεσίες που δεν υπήρχαν παλαιότερα, όπως για παράδειγμα υπηρεσίες video on demand, υπηρεσίες φωνής πάνω από δικτύο voice over IP, υπηρεσίες διαδραστικής επικοινωνίας, όλα αυτά έχουν αναπτυχθεί και αναπτύσσονται ακόμα τα τελευταία χρόνια. Υπηρεσίες grid, υπηρεσίες cloud και φυσικά σε όλα αυτά έχουν βοηθήσει πάρα πολύ η πρόοδη της τεχνολογίας και ταυτόχρονα αλλάζουν και οι απαιτήσεις μας. Ποιες είναι οι απαιτήσεις μας, θέλουμε τοπικά δίκτυα υψηλής ταχύτητας, πλέον σε διάφορες εταιρίες υπάρχει ανάγκη για δίκτυα ευρύας περιοχής, για ιδιωτικά WAN και φυσικά όλα αυτά τα οθεί, όλα αυτές τις εξελίξεις της οθεί η άνοδος της τεχνολογίας στα ψηφιακά ηλεκτρονικά, δηλαδή η μεγαλύτερης κλίμακας ολοκλήρωση και τα λοιπά, έτσι. Τώρα να δούμε ότι, μπορούμε να πούμε πολύ σύντομο ότι τα δίκτυα υπολογιστών είναι παντού, ξεκίνησαν από το δεκαετία του 80 περίπου από ένα δίκτυο ερευνητικών προγραμμάτων από μερικά αμερικάνικα πανεπιστημία, περιλάμβαναν μόνο λίγους υπολογιστές, το αποτέλεσμα είναι σήμερα ότι ξέρουμε ότι το διαδίκτυο έχει εξαπλωθεί σε όλο τον κόσμο. Και εδώ να εξηγήσω λίγο την έννοια της λέξης διαδίκτυο, γιατί λέμε διαδίκτυο και όχι δίκτυο, έτσι. Στα αγγλικά όρος είναι Internet ή Internetwork, που σημαίνει τι? Σημαίνει το δίκτυο μεταξύ δικτύων, έτσι. Διαδικτύο σημαίνει το δίκτυο που αποτελείται από πολλά δίκτυα, έτσι, δίκτυο μεταξύ δικτύων. Και όρος στα αγγλικά Internetworking, που θα το δούμε πολύ συχνά, σημαίνει τη διαδικτύωση. Άρα και όρος Internet Protocol σημαίνει το πρωτόκολο επικοινωνίας μεταξύ δικτύων, έτσι. Απλά λίγο για να ξεκαθαρίσουμε λίγο κάποια πράγματα. Τώρα, προφανώς έχουν γίνει δραματικές οικονομικές αλλαγές, δηλαδή έχουμε τις τελευταία σκέψεις, οι οποίες έχουν γίνει προσβάσιμες σε ιδιότες, έχει αλλάξει η επικοινωνία στις επιχειρήσεις, έχει προκύψει με ολόκληρη βιομηχανία που αναπτύξει τεχνολογίες δικτύωσης. Και ένα σημαντικό που μπορεί να σε ενδιαφέρει εσάς, ότι όλο αυτό έχει δημιουργήσει τι? Έχει δημιουργήσει μια ζήτηση σε όλες τις εταιρίες και βιομηχανίες, για άτομα με εμπειρία στη δικτύωση, δηλαδή εργαζόμενους, οι οποίοι να μπορούν να προγραμματίζουν, να εγκαθιστούν και να λειτουργούν τόσο το υλικό, αλλά όσο και το λογισμικό δικτύων. Τώρα, η πολυπλοκέτα των δικτύων, έτσι, που οφείλεται? Οφείλεται καταρχήν στη πληθώρα των τεχνολογιών. Όπως θα δούμε, υπάρχει μια πολύ μεγάλη πληθώρα τεχνολογιών. Στο συγκεκριμένο μάθημα θα δούμε απλά μόνο την επιφάνεια, θα κάνουμε ένα πολύ μικρό κομμάτι. Υπάρχει πολύ μεγάλη πληθώρα τεχνολογιών, η οποία εξελίσσεται και αλλάζει πάρα πολύ γρήγορα. Κάθε τεχνολογία έχει τα δικά της χαρακτηριστικά, διάφορες τεχνολογίες μπορούν να συνδυάζονται. Οι εταιρίες τώρα μπορούν να δημιουργούν και προϊόντα, αλλά και τεχνολογίες δικτύων και φυσικά χρησιμοποιούν με διαφορετικούς τρόπους, με αντισυμβατικό τρόπο της τεχνολογίας. Οι διάφορες εταιρίες μπορούν να δημιουργούν τα δικά τους πρωτόκολλα, τα οποία να μην στηρίζονται σε πρότυπα. Τώρα, γιατί μπορούν να μας προκαλέσουν συγκεστά δίκτυα υπολογιστών. Γιατί δεν υπάρχει κάποια βασική θεωρία, δεν είναι όπως στη φυσική που έχουμε βασικές θεωρίες και μπορούμε να εξηγήσουμε ακριβώς τα διάφορα φυσικά φαινόμενα. Πολλοί οργανισμοί έχουν δημιουργήσει πολλά δικά τους πρότυπα δικτύων. Για παράδειγμα, η IBM είχε δημιουργήσει παλιά τα δικά της πρότυπα δικτύων, αλλά είχε δημιουργήσει η DEC, αλλά είχε δημιουργήσει η Apple κτλ. Πολλοί οργανισμοί έχουν προσπαθήσει να δημιουργήσουν θεωρητικά μοντέλα. Για παράδειγμα, υπάρχει το πρότυπο του OZ, όπως θα δούμε, των 7 επιπέδων. Το μοντέλο αυτό είναι καθαρά θεωρητικό και στην πράξη τελικά δεν εφαρμόστηκε ποτέ. Δεν βγήκαν προϊόντα με βάση αυτό το μοντέλο. Ορισμένα πρότυπα δεν είναι συμβατά με άλλα, είναι διαφορετικά. Η τεχνολογία όλα αυτή αλλάζει. Οπότε κάποια μοντέλα είναι τόσο απλοϊκά, ώστε είναι δύσκολη η διάκρισή τους ή είναι πολύ πολύπλοκα που δεν βοηθάνε στο να απλοποιηθεί η κατάσταση. Όλα αυτά συντελούν σε μια πολυπλοκότητα. Τώρα, ποιες είναι οι βασικές αρχές της δικτύωσης. Καλώς θα τα ξέρετε, αλλά φυσικά σε αυτό το μάθημα δεν θα μπορούσαμε να πεκταθούμε σε όλες αυτές. Καλό να τα αναφέρουμε. Είναι οι δικτυακές εφαρμογές και ο προγραμματισμός δικτύων. Για παράδειγμα, ξέρετε τώρα ότι είναι πολύ της μόδας ποιο, τον access να προγραμματίζεις εφαρμογές για κινητά τηλέφωνα σε περιβάλλον Android. Μια εφαρμογή προγραμματισμού δικτύων. Αργότερα μπορεί να είναι κάτι άλλο. Παλαιότερα ήταν κάτι άλλο. Οι επικοινωνίες δεδομένων. Ο τρόπος που γίνεται η επικοινωνία και στα κατώτερα επίπεδα, όχι μόνο στο πίεδο εφαρμογής. Η μεταγωγή τώρα πακέτων και δικτυακών τεχνολογιών. Ό,τι έχει να κάνει με το πρωτόκολο TCP-IP, που είναι το βασικό πρωτόκολο όλων των σύγχρονων δικτύων. Και μπορεί να υπάρχουν και πρόσθετες έννοια στη δικτύωση και στις τεχνολογίες. Εμείς τώρα θα προσπαθήσουμε να καλύψουμε κάποια πράγματα σχετικά με επικοινωνίες δεδομένων, αλλά και με διαδικτύωση σχετικά με το πρωτόκολο TCP-IP. Δηλαδή το μάθημα θα επικεντρωθεί κυρίως στις έννοιες και στα πρωτόκολλα από την οικογένεια της TCP-IP. Και αυτό δεν γίνεται τυχαία, γίνεται γιατί είναι το κυριαρχό πρωτόκολο. Τώρα, οι πυρησίες δικτύου παρέχοντα από ένα λογισμικό εφαρμογής, δηλαδή μπορεί να είναι μια εφαρμογή που τρέχει σε ένα υπολογιστή, ένα πρόγραμμα κτλ. Δηλαδή, ξέρουμε πολλές εφαρμογές CD, όπως το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων, το web browsing, η περίγγιση στο web, οι φωνητικές κλήσεις μέσω διαδικτύου, το voice over IP, κατανεμημένες βάσεις δεδομένων. Το όρο κατανεμημένες βάσεις δεδομένων, το έχουμε ξανακούσει, καταλαβαίνουμε τι σημαίνει. Δηλαδή, βάσεις δεδομένων που βρίσκονται όχι μόνο σε ένα σημείο, είναι σε πολλούς φυσικά υπολογιστές και συνδέονται μεταξύ τους κατανεμημένα. Για παράδειγμα, τι νομίζετε ότι το Google ή διάφορες άλλες μεγάλες εταιρίες δεν λειτουργούν, δεν είναι ένας υπολογιστής. Είναι αυτό που θα λέγαμε τώρα, το σύννεφο, το κλάου. Πολλοί υπολογιστές μαζί, που έχουν εξελιχθεί στο κλάου. Τηλεδιασκέψεις, ήχο, εικόνα. Κάθε εφαρμογή προσφέρει μια συγκεκριμένη υπηρεσία στο χρήστο, αλλά όλες έχουν τη κοινό. Ότι μπορούν να επικοινωνούν σε ένα ενιαίο κοινό δίκτυο. Τώρα, να ξεκινήσουμε λίγο από τα βασικά. Είπαμε λίγο κάποια χαρακτηριστικά των δικτύων. Να δούμε τελικά ποιο είναι το απλοποιημένο μοντέλο επικοινωνίας. Που έχουμε ξανακάνει κάποια πράγματα στα θελεπικοινωνικά συστήματα. Καταρχή τι χρειάζομαι για το απλοποιημένο μοντέλο επικοινωνίας. Χρειάζομαι μια πηγή. Δηλαδή, αυτό που θα παράγει τα δεδομένα που θα ασταλούν. Ποια είναι η πηγή στα δίκτυα υπολογιστών. Αυτά που γράφω πάνω στον υπολογιστή. Η πηγή, ο πομπός, που μετατρέπει τα δεδομένα σε σηματά στα οποία μπορούν να μεταδοθούν. Ποιος μπορεί να είναι ο πομπός στο σπίτι μου. Στο σπίτι μου ο πομπός θα είναι το ADSL modem, το ADSL router. Το οποίο θα επικοινωνήσει, θα παράγει τα δεδομένα από τον υπολογιστή μου και θα τα στείλει σε μορφή που να μπορεί να μεταδοθεί μέσα από ένα σύστημα μετάδοσης. Το σύστημα μετάδοσης μπορεί να είναι το απλό τηλεφωνικό δίκτυο από το σπίτι σας που μεταδίδεται μέσω του, δηλαδή το χάλκινο καλώδιο που μεταδίδει, που μεταδίδεται δεδομένα μέσω τον ADSL. Μπορεί να είναι τα καλώδια συναιστραμένους ζεύγους σε ένα δίκτυο τύπου ethernet σαν αυτό που έχουμε στις νησίδες του, του μήματος φυσικής. Μπορεί να είναι ακόμα και τι? Και ο αέρας, όταν μεταδίδονται ασύρματα μέσα από ένα laptop. Και ο δέκτης. Ο δέκτης τι είναι? Ο δέκτης είναι μία αντίστοιχη συσκευή με το μπομπό. Είναι μία παρόμοια συσκευή με το μπομπό που δέχεται δεδομένα από το σύστημα μετάδοσης και στη συνέχεια τα στείλει πού? Σε έναν προορισμό. Ο οποίος προορισμός μετατρέπει, δηλαδή είναι συνήθως μία συσκευή ίδια με την πηγή, για παράδειγμα πάλι ένας υπολογιστής, ο οποίος τα μετατρέπει σε μορφή που να μπορούν να επεξεργαστούν από το χρήστη. Δηλαδή, θα βλέπαμε κάτι τέτοιο. Ο υπολογιστής, η πηγή, το μόντεμ, ο μπομπός, ο οποίος μπορεί να είναι τώρα είπαμε το ADSL μόντεμ, το σύστημα επικοινωνίας, το δημόσιο τηλεφωνικό δίκτυο. Αντίστοιχα ο δέκτης μπορεί να είναι ένα άλλο μόντεμ. Και φυσικά εδώ θα μπορούσε να είναι ένας άλλος υπολογιστής, πηγή ας πούμε ένα server. Αυτό είναι μία απλή περίπτωση. Τώρα, πολύ σημαντικό είναι το μέσο μετάδοσης. Η επιλογή του μέσο μετάδοσης έχει θεμελιώδη σημασία. Τώρα, μία επιχείρηση, ένας ιδιωτικός οργανισμός ή ακόμα και ένας δημός οργανισμός, πηγή όπως το πανεπιστήμιο, μπορούν να επιλέξουν, αποκλειστικά για εσωτερική χρήση, το μέσο μετάδοσης. Πηγή μπορεί να επιλέξουν ότι το μέσο μετάδοσης θα είναι οπτικοίνα, το μέσο μετάδοσης θα είναι χάλκινο καλώδιο. Ή θα είναι συνδυασμός αυτός. Σε κάποια σημεία θα υπάρχει οπτικοίνα, σε κάποια άλλα σημεία θα υπάρχει χάλκινο καλώδιο. Σε κάποια άλλα σημεία θα υπάρχει ασύρματο δίκτυο. Αυτά για μικρές αποστάσεις. Για αποστάσεις που είναι μεγάλες, η επιλογή το μέσο μετάδοσης γίνεται από τις εταιρείες, από τους πάροχους. Δηλαδή, ο οποίος θα επιλέξει στην Ελλάδα, σε ποιες περιπτώσεις θα συνδέσει μεγάλες πόλεις με την Κίνα. Ή κάποιος άλλος αντίστοιχος πάροχος, κάποιος πάντως που μπορεί να δουλέψει σε όλο τον ελλαδικό χώρο. Ή αντίστοιχα και στον ευρωπαϊκό χώρο. Η ταχύα πρόοδος της τεχνολογίας έχει να κάνει με τι? Ότι πλέον έχει πέσει πάρα πολύ το κόστο στις οπτικές ίναις. Οι ασύρματες επικοινωνίας πλέον είναι πάρα πολύ κοινές. Υπάρχουν παντού Wi-Fi hotspots. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις το κόσμο μεταφοράς εξακολουθεί και να είναι μεγάλο. Γι' αυτό ακριβώς γίνεται έρευνα και υπάρχει ενδιαφέρον για νέες τεχνολογίες που να βελτιώσουν την απόδοση. Για παράδειγμα, παλαιότερα μέσα από μία οπτική ίνα περνούσε μόνο μία δέσμη φωτός, μόνο ένα σήμα. Βγήκαν όμως τεχνολογίες που κάνουν τι? Μέσα από την ίδια οπτική ίνα περνάνε πολλαπλές δέσμες φωτός σε διαφορετικά μέγη κύματος. Το αποτέλεσμα είναι τι? Να πολλαπλασιάζουμε τη χωρητικότητα της ίδη υπάρκουσας οπτικής ίνας. Τώρα, να αναφέρουμε απλά αυτά που λέμε τα communication tasks, διεργασίες επικοινωνίας. Κάποιες λέξεις, κλειδιά που θα δούμε και θα συναντήσουμε καθόλου τη διάρκεια του μαθήματος. Καταρχήν το πρώτο είναι η χρήση του συστήματος μετάδοσης. Το transmission system utilization, το πώς θα χρησιμοποιεί ο πομπός μου το σύστημα μετάδοσης. Για να γίνει μετάδοση του σήματος θα πρέπει να υπάρχει ανάμεσα στο πομπό και στο μέσο μετάδοση να υπάρξει το κατάλληλο interface, η κατάλληλη διαπαφή. Θα δημιουργηθεί έτσι από τον πομπό το σήμα, έτσι θα γίνει παραγωγή σήματος. Ένα άλλο χαρακτηριστικό απαραίτητο είναι τι, είναι να υπάρχει συγχρονισμός μεταξύ πομπού και δέκτη, να υπάρχει συγχρονισμός μεταξύ των δύο μερών. Το πώς θα γίνεται αυτό που λέμε το exchange management, η διαχείριση της ανταλλαγής δηλαδή των μηνυμάτων μεταξύ πομπού και δέκτη είναι επίσης ένα άλλο μια πολύ συχνή διαργασία. Και γιατί όλα τα περιβάλλοντα έχουνε θόρυβο, αυτό σημαίνει ότι θα υπάρχουν και ασφάλματα στη μετάδοση. Άρα λοιπόν χρειάζονται τρόποι και ανίχνευσης αλλά και διόρθωσης αυτούς τους ασφαλμάτων. Ένα άλλο επίσης σημαντικό χαρακτηριστικό είναι ο έλεγχος ροής. Ο έλεγχος ροής τι σημαίνει, να ελέγξω ότι η ροή στο δέκτη έτσι ώστε να μην δεχτεί περισσότερα δεδομένα από όσα μπορεί να επεξεργαστεί και δεδομένη χρονική στιγμή. Δηλαδή να μην υπερχυλήσει θα λέγαμε η μνήμη του δέκτη. Ο έλεγχος ροής κάνει αυτό το πράγμα. Η διευθυσιοδότηση, το πώς θα δώσω διευθύσεις στο δίκτυο και σε πόσα επίπεδα θα είναι αυτές οι διευθύσεις. Δηλαδή για παράδειγμα ένας υπολογιστής μπορεί να έχει μία μοναδική διεύθυνση στο δίκτυο. Τι θα γίνει όμως με τις διάφορες διεργασίες, με τα προγράμματα μέσα στον ίδιο υπολογιστή, τι διευθύνσεις θα έχουν. Πόσα επίπεδα διευθυσιοδότηση θα έχω. Το πώς θα γίνεται η δρομολόγηση των πακέτων μέσα στο δίκτυο. Με ποιον τρόπο θα γίνεται. Θα κινούνται αυτά αυτόνομα. Θα αποφασίζει δηλαδή κάθε τοπικός κόμμας του δικτύου θα αποφασίζει αυτόνομα ή θα υπάρχει μια κεντρική διαχείριση που αποφασίζει το πώς θα πάνε τα πακέτα. Από την αρχή θα ξέρουν ακριβώς τη διαδρομή. Το πώς θα γίνει η ανάκτηση των δεδομένων της επικοινωνίας σε περίπτωση που για κάποιο λόγο κοπεί η ζεύξη. Πώς θα γίνει η μορφοποίηση του μηνύματος. Αυτό είναι λίγο λάθος. Πώς θα γίνει η μορφοποίηση του μηνύματος. Δηλαδή πώς θα υπάρχει επικεφαλίδα. Στην επικεφαλίδα αυτή ας πούμε ποια δεδομένα θα μπουν. Με ποιον τρόπο θα μορφοποιηθούν. Μια άλλη σημαντική παράμετρος που έχει προκύψει και τα τελευταία χρόνια είναι η ασφάλεια του δικτύου. Παρέχει ασφάλεια το δίκτυο. Αν στυλογώ ένα password μέσα από το δίκτυο είναι ασφαλές. Σε ποιες περιπτώσεις ναι σε ποιες περιπτώσεις όχι. Η διαχείριση του δικτύου. Το network management. Δηλαδή πώς θα καταλαβαίνει η διαχείριση του δικτύου. Εάν κάποια στιγμή έχει κοπεί κάπου κάποια ζεύξη. Αν κάποια στιγμή υπάρχει υπερβολική κίνηση σε ένα σημείο. Αυτά είναι επίσης θέματα της διαχείρισης του δικτύου. Το απλοποιμένο μοντέλο επικοινωνίας καταλήγει που αν το δούμε λίγο σχηματικά με σήματα. Αν το αρχικό μου μήνυμα ήταν το M και τελικά μετατρέπεται στο μήνυμα G του TAF για να πάει στον κομπό. Όπου τελικά το μήνυμα που στέλνω και η ματομορφή που στέλνω είναι το S του TAF. Φτάνει ένα μήνυμα R του TAF και τελικά το οποίο θα μετατραπεί σε κατάλληλη μορφή για το δίκτυ στο G του TAF και τελικά στο προορισμό θα φτάσει το μήνυμα N τόνος. Το όλο πρόβλημα της επικοινωνίας είναι τι? Θέλω τελικά το M τόνος να είναι ίσο με το M. Δηλαδή το τελικό μήνυμα στο δέκτη να είναι ίσο με το αρχικό. Τώρα η έννοια της δικτύωσης. Προφανώς γιατί υπάρχει δικτύωση. Γιατί προφανώς το να συνδέσω ένα καλώδιο από μία συσκευή στην άλλη από παντού δεν είναι πρακτικό. Δηλαδή δεν μπορώ να συνδέσω όλες οι συσκεύες μεταξύ τους με καλώδια. Άρα λοιπόν η λύση είναι τι? Να κάνω να τη συνδέσω μέσω ενός δικτύου. Πάλι στο απλοποιημένο μοντέλο θα δούμε πού πιάνει η θέση του δικτύου. Βλέπουμε ότι στο σύστημα μετάδοσης θα μπορούσε να είναι ένα τοπικό δίκτυο ή θα μπορούσε να είναι ένα δίκτυο ευρίας περιοχής. Ένα δίκτυο μεταγωγής με διαφορετικούς κόμβους. Αλλά για να εξηγήσουμε και τις έννοιες τι σημαίνει. Θα χρησιμοποιήσουμε πολλές φορές τον όρο one. Δηλαδή wide area network. Δίκτυο ευρίας περιοχής. Τι σημαίνει αυτό. Όπως το λέγει η λέξη έχει συνήθως γεωγραφική σημάσια. Δηλαδή για παράδειγμα ένα δίκτυο ευρίας περιοχής είναι τι. Το δημόσιο τηλεφωνικό δίκτυο. Το δίκτυο πτικών ή νοντουατέ. Το δίκτυο κάποιου άλλου παρόχου που καλύπτει όλη την Ελλάδα. Είναι ένα δίκτυο ευρίας περιοχής. Ο όρος δημόσια δίκτυα δεν αναφέρεται όταν βλέπουμε πίσω τον όρο δημόσια δίκτυα. Αυτό δεν αναφέρεται στο αν το έχει το δημόσιο ή όχι. Αναφέρεται σε δίκτυα τα οποία οποιοσδήποτε χρήστης μπορεί να έχει πρόσβαση. Έτσι μπορεί να είναι με συνδρομή ή μπορεί να χωρίσει συνδρομή. Πάντως αναφέρεται σε δίκτυα τα οποία μπορεί να έχει ένας χρήστης πρόσβαση. Τώρα τι τεχνολογίες μπορεί να χρησιμοποιεί ένα τέτοιο δίκτυο. Μπορεί να χρησιμοποιεί μεταγωγή κλώματος ή circuit switching. Μπορεί να χρησιμοποιεί μεταγωγή πακέτου. Μπορεί να χρησιμοποιεί κάποιες παλαιότερες τεχνολογίες όπως frame relay και ATM. Έτσι έναν σύγχρονο ρισμό μεταφοράς που υπάρχουν όμως ακόμα στην Ελλάδα. Για να δούμε και αυτά. Δηλαδή μεταγωγή κλώματος τι σημαίνει. Όπως ακριβώς γίνεται με το τηλεφωνικό δίκτυο. Καθόλη τη διάρκεια της επικοινωνίας υπάρχει ένα αποκλειστικό κέκλωμα. Έτσι μια αποκλειστική σύνδεση μεταξύ των δύο μερών. Και δεν μπορεί κάποιος άλλος να παρέμβει μέσα σε αυτό το κύκλωμα και να μιλήσει κι αυτός. Υπάρχει αποκλειστική σύνδεση καθόλη τη διάρκεια της συνομιλίας. Τώρα η μεταγωγή πακέτου τι σημαίνει. Σημαίνει ότι έχω τα εδομένα τα χωρίζω σε κομμάτια σε μικρές ομάδες τα οποία το ονομάζω πακέτα και τα πακέτα αυτά παίρνουν κάποια επιπλέον δεδομένα. Δηλαδή παίρνουν αυτό που λέμε πέρα από τη λεωφορία παίρνουν και μία κεφαλίδα που πολλές φορές έχει και πληροφορίες δρομολόγησης ελληνικού κτλ. Και περνάνε από διάφορους κόμβους μεταξύ πηγής και προορισμού. Και προφανώς είναι επικοινωνία που γίνεται μεταξύ υπολογιστών. Για παράδειγμα το ίντερνετ είναι ένα δίκτυο μεταγωγής πακέτων. Τα πακέτα στη δεκαετία του 60 κάπου η τεχνολογία του 60 ανακαλύφθηκε και χρησιμοποιήθηκε. Γιατί από παλιά τή όλα τα δίκτυα είπαμε ότι ήταν μεταγωγής κυκλώματος. Έτσι χρησιμοπούταν ένα δεύο σκαλωδίο μεταξύ δύο μέρος για να χρησιμοποιήσουν ένα κύκλωμα. Όταν ήρθε η τεχνολογία των πακέτων τι έγινε. Με τεχνολογία των πακέτων αποτέλεσε τη βάση στην ουσία για το σημερινό ίντερνετ. Και επέτρεψε τι. Επιτρέπησε πολλούς χρήστες να μοιράζουν το ίδιο δίκτυο. Και ξέρετε πώς ξεκίνησε το ίντερνετ. Πώς ξεκίνησε αυτή η λογική. Ξεκίνησε στην ουσία σαν project του Υπουργείου Αμήνιστων Είπα. Και ο σκοπός ήταν να δημιουργηθεί τι. Να δημιουργηθεί ένα δίκτυο το οποίο θα μπορούσε να αντέξει σε περίπτωση πυρηνικού πολέμου. Οπότε αυτό το δίκτυο έπρεπε να μην ακολουθούν ο κάθε κόμβος να μπορεί να αποφασίζει αυτόνομα, έτσι ώστε εάν πέσει κάπου μια σύνδεση να μπορεί να στείλει τα πακέτα του από άλλη σύνδεση. Δηλαδή οι αρχές του ίντερνετ, οι βασικές αρχές βρίσκονται σε αυτό το πρώτο project. Και μετά κατόπιν έγινε, επεκτάθηκε σε όλα τα πανεμιστήματα των Είπα και φυσικά και στον υπόλοιπο κόσμο. Δηλαδή τι περιλαμβάνει κάθε πακέτο, περιλαμβάνει ένα αναγνωριστή, δηλαδή επικεφαλίδα το ποιος είμαι εγώ, τη διεύθυνσή μου και ένα αναγνωριστή του παραλήπτη που πρόκειται να πάει. Και αντίστοιχα, μπορεί ο κάθε κόμβος του δικτύου, είτε να το προωθεί αυτό όνομα, δηλαδή με βάση τις πληροφορίες που έχει, είτε από την πηγή, από αρχικά, να καθορίζεται η δρομολόγησή του. Τώρα, ποια ερωτήματα πρέπει να απαντηθούν στις διάφορες τεχνολογίες πακέτων, έτσι. Πώς πρέπει να αναγνωρίζεται ένας προωρισμός, δηλαδή τι διεύθυνση θα έχει. Θα υπάρχει αυτό που λέμε εικονικό κυκλώμα, αναγνωριστής εικονικού κυκλώματος. Θα υπάρχει, ξέρω εγώ, EIP διεύθυνση. Θα υπάρχει, δηλαδή τι είδους αναγνωριστής είναι αυτός. Στη μία περίπτωση έχω μεταγωγή η οποία ξεκινάει από την πηγή και είναι προκαθορισμένη διαδρομή από την πηγή μέχρι το προωρισμός. Στη δεύτερη έχω μια μεταγωγή η οποία γίνεται εναξάρτητα σε κάθε κόμβο. Πώς μπορεί να βρει ο αποστολέας το αναγνωριστή του πακέτου και ένα πολύ βασικό ερώτημα είναι το πόσο μεγάλο πρέπει να είναι ένα πακέτο. Για παράδειγμα, για να μεταφέρουμε φωνή ένα πακέτο πρέπει να είναι αρκετά μικρό. Για να μεταφέρουμε δεδομένα σε ένα δίκτυο Internet ένα πακέτο πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να ξεπερνάει τα 64 bytes. Άρα δηλαδή, εάν θέλω μια τεχνολογία η οποία να μεταφέρει και φωνή και δεδομένα θα πρέπει να βρω ένα συμβασμό μεταξύ αυτών δύο. Και πώς μπορεί το δίκτυο να αναγνωρίσει το τέλος ενός πακέτου. Πώς μπορεί να αναγνωρίσει στην αρχή του άλλου. Θα υπάρχει κάποιο πλαίσιο. Θα υπάρχει σε πολλές περιπτώσεις αυτό που λέμε ένα flag, ένα πλαίσιο συγχρονισμού το οποίο αναγνωρίζει το δίκτυο την αρχή του πακέτου και έτσι ξέρουμε ή στο τέλος υπάρχει και ένα σέλεγος φαλμάτων, ένα frame check sequence και έτσι καταλαβαίνουμε το τέλος αυτό του πακέτου και την αρχή του άλλου. Πώς εξυφαλίζεται ότι ο καθένας θέλει με ποια συγνώτη, δηλαδή πώς γίνεται. Θέλουμε να στείλουμε πολύ ταυτόχρονα. Ποιος έχει προτεραιότητα, πώς θα γίνει αυτό. Πώς μπορεί αυτό να προσαρμοστεί σε ασύρματα δίκτυα, όπως θα δούμε όταν κάνουμε το μάθημα για τα ασύρματα δίκτυα, ισχύουν κάποιες άλλες καταστάσεις. Και πώς μπορούν να σχεδιαστούν και να αποκλίνονται σε διάφορες απαιτείες για ταχύτητα, την απόσταση και το κόσμο. Τώρα, απλά πολύ σύντομα να πούμε για κάποιες παλαιότερες τεχνολογίες, οι οποίες θα έτσι κάνουν. Πως το frame delay, δηλαδή αναμετάδοση πλαισίων, ήταν ένα παλαιότερο σύστημα μετάδοσης. Έφτανε σε ταχύτητες μέχρι 2 Mbps. Υπάρχει στην Ελλάδα, το δημόσιο δίκτυο frame delay είναι το λεγόμενο last.com. Υπάρχει και ακόμα, δηλαδή και μου παρέχει ψηφιακή σύνδεση από γάκρο σάκρο με ταχύτητες μέχρι 2 Mbps. Γενικά ήταν αρκετά αξιόπιστο δίκτυο. Η εξέλιξη του frame delay ήταν το ATM, ο ανσύγχρονος ρυθμός μεταφοράς. Είχε μικρές επικεφαλίτες για λεχοσφαλμάτων. Το βασικό χαρακτητικό που είχε και έχει είναι ότι έχει αυτά που λέμε cells και ψελίδες καθορισμένου μήκους, 53 bytes. Και ακριβώς γιατί στα πρότυπα δεν ορίζεται φυσικό επίπεδο. Μπορεί να μεταφερθεί οτιδήποτε από 10 Mbps, από χαμηλές ταχύτητες έως τις τάξεις των Gbps και παραπάνω. Και έχει μια συνεχή ροή δεδομένη χρησιμοποιώντας μεταγωγή πακέτων. Αυτό όσα αφορά τα WAN, όσα αφορά τώρα τα τοπικά δίκτυα, τα LAN, local area network. Δηλαδή τα δίκτυα, τα οποία τα χαρακτηρίζει πάλι, πάλι ο χαρακτηρισμός είναι γεωγραφικός πρόσθετος παρά τεχνολογικός. Δηλαδή, μια περιοσμένη υπεροχή. Για παράδειγμα, εδώ ας πούμε στον τετράτο όροφο το δίκτυο, το τοπικό δίκτυο του τετάρτου ορόφου του μάτους φυσικής. Το δίκτυο όλης της κολυστατικών επιστημών. Το δίκτυο όλη του πανεπιστημίου. Είναι ένα τοπικό δίκτυο. Ανοίκουν αυτά συνήθως σε έναν οργανισμό, στον ίδιο οργανισμό. Έχουμε πολύ ψηλούς ρυθμούς δεδομένων σε σχέση με ένα WAN. Έτσι, γεια σας και αφήτε λίγο, δηλαδή στα ADSL, τι έχουμε υποτίθετε η μέγιστη θεωρητική ταχύτητα είναι 24 Mbps. Εδώ όμως έχουμε ταχύτητες, έχουμε δίκτυο Ethernet 100 Mbps. Άρα έχουμε πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες στα τοπικά δίκτυα. Είναι συστήματα εκπομπής, αυτό που λέμε broadcast. Βέβαια τώρα χρησιμοποιούνται σχεδόν αποκλειστικά συστήματα μεταγωγής. Καθώς υπάρχουν και τοπικά δίκτυα ATM, τα οποία όμως δεν είναι τόσο διαδεδομένα. Δηλαδή υπάρχουν τεχνικές ανάλογες, όχι πλέον με εκπομπή, δηλαδή να εκπάνε το ίδιο σήμα σε όλους, αλλά με μεταγωγή, δηλαδή να συνδέονται δύο μέρη αποκλειστικά και μεταξύ των δύο μέρων αυτό να υπάρχει η επικοινωνία. Τώρα, τα τοπικά δίκτυα μπορεί να είναι ενσύρματα. Για παράδειγμα, όπως θα δούμε στο δίσκο μάθημα για τα τοπικά δίκτυα, το πιο διαδεδομένο δίκτυο είναι τύπου Ethernet. Μπορεί να είναι δίκτυο ATM, πιο σπάνια, όλα αυτά μπορούν να περάσουν είτε από οπτικές ίνες είτε από χάλκινα καλώδια. Συνήθως, αν θέλω να πάω σε μεγάλες αποστάσεις, σε πιο μεγάλες αποστάσεις από 100 μέτρα, θα πάω από οπτικές ίνες. Αν θέλω να πάω σε μικρότες αποστάσεις, έχω μικρότες αποστάσεις, θα χρησιμοποιήσω χάλκινα καλώδια συνεστραμμένους αίγους. Και φυσικά υπάρχουν και τα σύρματα δίκτυα τα οποία έχουν προφανώς μεγαλύτερη ευκολία στην εγκατάσταση και φυσικά υπάρχει και η έννοια της φορητότητας. Μία ενδιάμεση λύση μεταξύ τοπικών δικτύων και δικτύων ευρίας περιοχής είναι τα μελεγόμενα μητροπολιτικά δίκτυα. Τα οποία μπορεί να είναι, δηλαδή μητροπολιτικό δίκτυο. Για παράδειγμα, μητροπολιτικό δίκτυο οπτικών ίνων της περιοχής της Θεσσαλονίκης. Έτσι, ένα δίκτυο το οποίο εξπερετεί τοπικά μόνο την περιοχή της Θεσσαλονίκης. Αυτά τώρα μπορεί να είναι δημόσια, μπορεί να είναι ιδιωτικά και τα οποία χαρακτηρίζονται από υψηλή ταχύτητα αλλά και αρκετά μεγάλη εμβέλεια. Δηλαδή, αλλά είναι συνήθως στο εύρωστη μιας πόλης ή μιας ευρύτερης περιοχής. Τώρα, το διαδίκτυο. Είπαμε ότι εξελιχθεί από το app, το project δηλαδή του οπειριού Άμνας τον είπα. Και ακριβώς γιατί υπήρχε η ανάγκη για διαλειτουργικότητα και τι σημαίνει interoperability στα αγγλικά. Και τι σημαίνει διαλειτουργικότητα, δηλαδή η ανάγκη διαφορετική υπολογιστές με διαφορετικά λογισμικά, με διαφορετικά λειτουργικά συστήματα να μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσα από το ίδιο δίκτυο. Ή ακόμα, σκεφτείτε σήμερα, επικοινωνούν τι συνδέονται στο δίκτυο. Συνδέονται διάφοροι υπολογιστές με διαφορετικά λειτουργικά συστήματα. Ξέρω εγώ, Windows, Linux, τα λειτουργικά της Apple, smartphones με λειτουργικά Android. Άρα, δηλαδή, υπάρχει ανάγκη για διαλειτουργικότητα, για να μπορούν να συνδεθούν όλες αυτές τις συσκευές στο δίκτυο. Και αυτό δείχνει σε τι? Σε τυπουπημένα πρωτόκολλα, όπως το TCP-IP. Δηλαδή, πώς τα συνδεθούν όλες αυτές στο δίκτυο, με μια κοινή γλώσσα, με ένα κοινό πρωτόκολλο, που είναι τι? Το TCP-IP. Τώρα, να δούμε λίγο τα δημόσια και ιδιωτικά μέρη. Είπαμε ότι από την έννοια της ιδιοκτησίας μπορούμε να βάλουμε τα δίκτυα σε δύο κατηγορές. Δημόσια και ιδιωτικά. Δημόσια, πάλι ξαναλέω, δεν σημαίνει ότι ανήκει στο δημόσιο. Σημαίνει ότι παρέχει υπηρεσίες, οι οποίες είναι διαθέσιμες σε συνδρομητές. Δηλαδή, μπορεί αυτό το δίκτυο να το έχει μία εταιρεία, μπορεί να παρέχει αυτό το δίκτυο και να είναι γνωστή ως πάροχος υπηρεσιών. Παραδείγματος, υπάρχουν οι πάροχοι ίντερνετ, υπάρχουν οι πάροχοι συνδρομητικής τηλεόρασης, μία άλλη υπηρεσία. Άρα το δημόσιο αναφέρεται στην γενική διαθεσιμότητα της υπηρεσίας, που είναι δημόσια διαθέσιμη και όχι στα δεδομένα που μεταφέρονται. Ενώ αντίθετα, το ιδιωτικό δίκτυο ελέγχεται από μια συγκεκριμένη ομάδα, από ένα συγκεκριμένο οργανισμό. Για παράδειγμα, το δίκτυο του πανεπιστημίου είναι ένα ιδιωτικό δίκτυο. Δεν είναι ιδιωτικό με την έννοια ότι ανήκει σε κάποιον ιδιώτη, είναι ιδιωτικό με την έννοια ότι ελέγχεται από ένα συγκεκριμένο οργανισμό, ανήκει σε ένα συγκεκριμένο οργανισμό. Άρα λοιπόν, και όλες οι συσκευές που υπάρχουν, και το hardware και το software, είναι αγορασμένα από ένα συγκεκριμένο οργανισμό. Και φυσικά ένα ιδιωτικό δίκτυο μπορεί να περιλαμβάνει τι? Και κυκλώματα, μισθωμένα κυκλώματα από ένα πάροχο, προφανώς. Και το δικό μας ιδιωτικό δίκτυο περιλαμβάνει τι? Περιλαμβάνει κυκλώματα τα οποία συνδέονται με το νοτέ, με το δημόσιο πάροχο. Και για να μπορούμε να συνδεθούμε στο ίντερ και να βγούμε, να έχουμε υπηρεσίες και δημοσίου δικτύου. Τώρα, αν θέλουμε να κάνουμε και κάποιες άλλες κατηγοροποιήσεις στα ιδιωτικά δίκτυα, θα λέγαμε ότι έχουμε το μέγεθος, δηλαδή χρήστη, καταναλωτή, το δίκτυο που έχουμε εμείς στο σπίτι μας, small office, home office, τα λεγόμενα SOHO, τώρα μικρές ως μεσέες επιχειρήσεις και δίκτυα για μεγάλες επιχειρήσεις, ανάλογα με το μέγεθος. Τώρα, όπως λέει αυτές, δεν είναι τεχνολογικές αυτές οι κατηγοροποιήσεις, αλλά είναι περισσότερο, η marketing και πωλήσον, οπότε δεν μας αφορούν και πολύ. Να δούμε ένα παράδειγμα, δηλαδή σε ένα παράδειγμα δικτύου, από τι αποτελείται, δηλαδή μπορώ να έχω εδώ το σύννεφο, ένα δίκτυο ευρύας περιοχής. Σε αυτό να συνδέονται πολλά και διάφορα τοπικά δίκτυα. Έχω ένα κόμβους του δικτύου, οι δρομολογητές. Η κόμβη του δικτύου, μεταγωγή Ethernet, πάνω στους οποίους συνδέονται διάφοροι υπολογιστές, έτσι. Και τελικά, όλοι μαζί συνδέονται σε ένα ενέο δίκτυο. Αν θέλω να ρίξω μια πιο προσεκτική ματιά, θα μπορούσα να δω ότι έχω, αυτά που λέμε τα μαύρα σημεία, το ISP, σημαίνει τι? Internet Service Provider, έτσι, τους παρόχους Internet. Έχω εδώ αυτά τα point of presence, δηλαδή τα σημεία παρουσίας, θα λέγαμε στα ελληνικά, τα οποία περιλαμβάνουν το interface, που συνδέονται, που συνδέεται ένα ιδιωτικό δίκτυο, στην ουσία, με ένα δημόσιο δίκτυο, έτσι, όλα αυτά. Και φυσικά έχω τα λεγόμενα backbone, δίκτυα, τα οποία είναι αυτό το κομμάτι το οποίο δεν βλέπει ο χρήστης. Και είναι η κόμβη, το πώς γίνεται η σύνδεση εσωτερικά του δικτύου και μπορούν να επικοινωνήσουν τα διάφορα τοπικά δίκτυα, μέσω αυτών των κόμβων μεταξύ τους. Τα δίκτυα κορμού, το πώς γίνεται η σύνδεση δίκτυ, δηλαδή μεταξύ εσωτερικά του δικτύου. Κι άλλα παραδείγματα πάλι. Εδώ πάλι έχουμε έρθει με τις switches, ιδιωτικά LAN, δίκτυο ATM, το internet, το ποιο internet εδώ βλέπετε ότι παραστάνεται πάλι με ένα σύννεφο με τι, με κόμβους του δικτύου, με δρομολογητές που είναι οι κόμβοι του δικτύου, οι οποίοι μεταφέρουν τα κυκλώματα, ήταν service provider κτλ. Νομίζω ότι είναι γνωστά τα περισσότερα αυτά. Τώρα, μιλήσαμε για δεκτυά, μιλήσαμε ότι πρέπει να υπάρχει μια κοινή γλώσσα επικοινωνίας μεταξύ υπολογιστών σε ένα σύστημα. Ποια είναι αυτή η κοινή γλώσσα επικοινωνίας, είναι τα λεγόμενα πρωτόκολλα. Χάρη στα πρωτόκολλα μπορούν διαφορετικοί υπολογιστές με διαφορετικά λειτουργικά να επικοινωνούν μεταξύ τους. Διακρίνω δύο περιπτώσεις, δηλαδή διακρίνω αυτά που λέμε οντότητες ή ανταποκριτές, που είναι τι? Αυτά είναι οι εφαρμογές χρήσης, π.χ. ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, θα μπορούσαν να είναι και αυτό που λέγαμε παλαιότερα dummy terminals, απλά τερματικά, αλλά πλέον δεν υπάρχουν, δεν υπάρχει πλέον αυτή η τεχνολογία. Και φυσικά συστήματα, δηλαδή τα στήματα είναι ο υπολογιστής, ένας απομακρυσμένος αισθητήρας, το τερματικό, εντάξει, όχι, το τερματικό δεν θεωρούμε ότι είναι σύστημα πλέον, υπολογιστής και απομακρυσμένος αισθητήρας. Δηλαδή, στη πρώτη περίπτωση έχω λογισμικό, διεργασίες διάφορες λογισμικού, οι οποίες μπορεί να βρίσκονται μέσα στο ίδιο σύστημα και επικοινωνούν με άλλα παρόμοια συστήματα που έχουν μέσα άλλες παρόμοιες διεργασίες. Δεν ξέρω να το καταλαβαίνουμε αυτό. Δηλαδή, για παράδειγμα, έχω τον υπολογιστή, έχω ταυτόχρονα μία εφαρμογή email, έχω ταυτόχρονα μία εφαρμογή που κάνει περίγηση στο Web και αυτός επικοινωνεί με έναν άλλο απομακρυσμένο υπολογιστή, μπαίνει δηλαδή σε ένα σάιτ, σε ένα άλλο απομακρυσμένο σάιτ, αλλά ταυτόχρονα μπορεί να κατεβάζει και το email από έναν άλλο υπολογιστή. Ποιες είναι οι λέξεις κλειδιά ενός ποτοκόλου? Καταρχήν, αυτό που λέμε η σύνταξη, δηλαδή αυτό με τι έχει να κάνει. Έχει να κάνει με τη μορφή των δεδομένων. Δηλαδή, πόσα bytes θα είναι η επικεφαλή δηλαδή. Η διεύθυνση, πόσα bits θα κατέχει. Θα υπάρχει άλλο σφαλμάτον, πώς θα γίνεται. Πόσα bits θα κατέχει αυτό το πεδίο. Τα επίπεδα των σημάτων, δηλαδή, τι κώδικα θα χρησιμοποιήσω για τη μετάδοση. Ξέρω εγώ, το 1 πόσα volt θα είναι. Ξέρω εγώ, το 1 θα είναι 1 volt. Το 0 θα είναι μίον 1 volt. Η σημασιολογία. Τι θα σημαίνουν δηλαδή τα σεμάνδικση. Το τι θα σημαίνουν αυτές τις πληροφορίες. Δηλαδή, πώς θα γίνεται ο έλεγχος της πληροφορίας. Και πώς θα γίνεται ο χειρισμός των σφαλμάτων. Άλλο σημαντικό στοιχείο, ο συγχρονισμός. Πώς θα γίνεται αυτό που λέμε το speed math. Δηλαδή, πώς θα γίνεται ο συγχρονισμός μεταξύ πωμπού και δέχτη. Δηλαδή, ώστε να στέλνει ο πωμπούς τόσα πακέτα, όσα μπορεί να απορροφήσει ο δέχτης. Για τη σχημαίνει η χρονική στιγμή. Και πώς θα γίνεται η διαδοχή αυτού των πακέτων, το sequencing. Δηλαδή, θα πρέπει να τα στέλνω όλα στη σειρά. Να στέλνω 1, 2, 3. Ή μπορώ να στέλνω πρώτα το 3, μετά το 2, μετά το 1. Πώς θα γίνεται αυτός ο τρόπος. Τώρα, για να δούμε ένα παράδειγμα απλού πρωτοκόλου. Μπορούμε απλά να σκεφτούμε ότι έχω μια διαργασία, την οποία την έχω σπάσει σε τρία κομμάτια, σε modules. Δηλαδή, εδώ αν γράφαμε κώδικα στη C++, τι θα λέγαμε. Θα λέγαμε ότι έχω τρεις διαφορετικές κλάσεις, τρία διαφορετικά header files. Τρία διαφορετικά αρχεία, για παράδειγμα. Ας το κάνουμε αυτό με κώδικα. Αυτό σημαίνει το να σπάσω σε modules. Το task ποιο είναι. Το task είναι να μεταφέρω ένα αρχείο από έναν υπολογιστή σε έναν άλλο. Άρα λοιπόν, για αυτόν τον λόγο χρειάζομαι 4 modules. Δηλαδή, χρειάζομαι ένα module που θα είναι η διαργασία πρόσβασης στο δίκτυο. Δηλαδή, το πώς θα γίνεται η πρόσβαση στο δίκτυο και πώς θα γίνεται η επικοινωνία με το δύο διαφορετικών συστημάτων. Χρειάζομαι έναν ανώτερο module το οποίο θα ελέγχει και τον άλλον κοροείς πώς θα γίνεται η διαργασία επικοινωνιών. Και τέλος, χρειάζομαι ένα module που θα έχει όλη εκείνη τη λογική και όλες εκείνες τις λειτουργίες που έχουν να κάνουν καθαρά με τη μεταφορά του αρχείου. Δηλαδή, δώσε password πηχή. Δώσε το TAD-αρχείο ή άνοιξε το directory. Όλα αυτά δηλαδή που σχετίζονται αποκλειστικά με την επικοινωνία αρχείων. Και αν θέλαμε να το δούμε σχηματικά, τι θα βλέπαμε. Θα βλέπαμε ότι έχω εδώ την εφαρμογή, στο πεδίο της εφαρμογής έχω τη μετάδοση αρχείων. Υπάρχει το module επικοινωνίας, έτσι, και υπάρχει το module πρόσβασης στο δίκτυο. Και τώρα τι γίνεται, κάθε ένα από αυτά το module επικοινωνεί με το αντίστοιχο στον άλλον από τον υπολογιστή X στον υπολογιστή Ψ. Επικοινωνεί το ένα με το άλλο, ομότιμα, δηλαδή. Αλλά εδώ βλέπετε ότι εδώ έχω το δίκτυο, εδώ η γραμμή είναι συνεχής, ενώ εδώ είναι διακεκομένη. Γιατί είναι διακεκομένη εδώ η γραμμή, γιατί η επικοινωνία εδώ δεν είναι άμεση, είναι έμεση. Δηλαδή δεν επικοινωνούν αυτά κατευθείας, επικοινωνούν τι, μέσω του module πρόσβασης στο δίκτυο. Το καταλαβαίνουμε, ε? Λοιπόν, θα τα ξεκινήσουμε καλύτερα την άλλη ώρα, οπότε να κάνουμε λίγο ένα διάλειμμα και συνεχίζουμε πάλι με τις ίδιες διαφάνειας. Λοιπόν, συνεχίζουμε την παράδοση. Μιλήσαμε πριν για ένα μοντέλο τριών επιπέδων, δηλαδή που έχει τρία διαφορετικά module. Έχει το επίπεδο πρόσβασης στο δίκτυο, το επίπεδο μετάδοσης, έτσι, ή αλλιώς θα λέγαμε στα κοινικά τον transport layer, και το επίπεδο της εφαρμογής. Το επίπεδο πρόσβασης στο δίκτυο τι λειτουργία θα έχει. Θα έχει στην ουσία, δηλαδή τι λειτουργία γίνεται της ανταλλαγής των δεδομένων μεταξύ του υπολογιστή και του δικτύου. Ο υπολογιστής που έχει τον ρόλο του αποστολέα θα βάζει τι, θα βάζει τι? Διεύθυνση προορισμού. Μπορούν με αυτόν τον τρόπο να λοποιηθούν πολλά διαφορετικά επίπεδα επηρεσιών, και φυσικά όλο αυτό ξέρετε τι, από το τύπο του δικτύου. Δηλαδή αν θα είναι, τι το ιστορικό δίκτυο θα είναι, αν θα έχει μεταγωγή πακέτου, κτλ. Το επίπεδο μετάδοσης τι λειτουργίες θα έχει. Θα έχει λειτουργίες όπως η αξιόπιστη ανταλλαγή των δεδομένων. Θα είναι, θα έχει δηλαδή όλες εκείνες τις λειτουργίες, οι οποίες είναι ανεξάρτητες από το τύπο του δικτύου που χρησιμοποιούμε και θα είναι ανεξάρτητες και από το είδος εφαρμογής που χρησιμοποιούμε. Τώρα, ποιες θα είναι οι απαιτήσεις της διευθυσιοδότησης, έτσι. Πού σες διευθύστα πρέπει να έχω. Χρειάζονται δύο επίπεδα. Ένας υπολογιστής πρέπει να έχει μία και μοναδική διεύθυνση δικτύου. Η διεύθυνση αυτή, για παράδειγμα, η IP διεύθυνση, είναι μία και μοναδική σ' όλο τον κόσμο. Για να συνδεθείς στο Internet χρειάζεσαι να έχεις αυτή τη μοναδική διεύθυνση. Δεν υπάρχει άλλος υπολογιστής με την ίδια διεύθυνση. Όπως είναι κάτι αντίστοιχο με τον αριθμό τηλεφώνου. Όλοι έχουμε έναν μοναδικό αριθμό τηλεφώνου. Δεν μπορεί να υπάρχει κι άλλος που να έχει τον ίδιο αριθμό τηλεφώνου με μας, οπουδήποτε στον κόσμο. Υπάρχει, όμως, και ένα δεύτερο επίπεδο διευθυσιοδότησης. Είναι το επίπεδο διευθυσιοδότησης της εφαρμογής. Ότι κάθε εφαρμογή έχει μία και μοναδική διεύθυνση. Ή αλλιώς θα λέγαμε υπηρεσία σημείου πρόσβαση, Service Access Point. Δηλαδή, κάθε εφαρμογή μέσα στον ίδιο υπολογιστή έχει μία μοναδική διεύθυνση, η οποία, η διεύθυνση αυτή, είναι μοναδική όχι στον κόσμο, αλλά είναι μοναδική μέσα στον ίδιο υπολογιστή. Γιατί, για να μπορέσει να τρέξει μία συγκεκριμένη διεργασία. Στην περίπτωση του TCP IP, αυτή η μοναδική διεύθυνση είναι η θύρα. Δηλαδή, για παράδειγμα... Για παράδειγμα, γράφω μέσα στο browser www.auth.gr Εδώ, το www.auth.gr, αυτή είναι η μοναδική διεύθυνση του υπολογιστή στο δίκτυο. Θα μπορούσαμε να κάνουμε ένας αριθμός. Θα εξηγήσουμε γιατί το γράφουμε με γράμματα σε ένα επόμενο μάθημα. Η μοναδική δίχτυξη του υπολογιστή. Εδώ, όμως, σε αυτή την περίπτωση, δεν το γράφω, αλλά εννοείται... Άνω κάτω τελεία, το 80. Δηλαδή, κανονικά, αυτό που λέω είναι πήγαινε στον υπολογιστή με τη διεύθυνση www.auth.gr που, σε ποια διαδικασία του υπολογιστή, στη θύρα 80 αυτού του υπολογιστή. Το δεύτερο επίπεδο, διευθυσιοδότησης. Δεν το γράφω γιατί σε ένα browser θεωρείται δεδομένο. Θα μπορούσε εδώ, ας πούμε, ένας υπολογιστής, αντί να έχει το browser να έχει το web server στην θύρα 80, να την έχει στη θύρα 90. Τότε θα γραφάω, άνω κάτω τελεία, 90. Έτσι, δηλαδή, αυτό είναι το service access point, έτσι, όπως θα το λέω, η μορολογία του OZY, ή η μορολογία της IPIP, το port, έτσι, η θύρα, η μοναδική διεύθυνση. Προσέξτε τώρα, σε αυτόν τον υπολογιστή, δεν μπορεί να υπάρχει και άλλη διαργασία και δεύτερος web server, ο οποίος να τρέχει και αυτό στη θύρα 80. Αν έχω, ας πούμε, ένα δεύτερο web server σε αυτόν τον υπολογιστή, δεν θα τρέχει στη θύρα 80, γιατί είναι μοναδική για το σύστημα, θα τρέχει, ξέρω, στη θύρα 90, στη 81, σε ένα οποιαδήποτε άλλο αριθμό, στο μία οποιαδήποτε άλλη θύρα. Δεν ξέρω, καταλαβαίνουμε αυτή τη διάκριση. Δηλαδή, από τη μία έχουμε τη μοναδική διεύθυνση δικτύου, η οποία είναι παγκόσμια για όλο το δίκτυο, και από την άλλη έχουμε τη μοναδική διεύθυνση διεργασίας, η οποία δεν είναι παγκόσμια, δηλαδή όλη η υπολογιστή, όλη η web server, η περισσότερη είναι στη θύρα 80, αλλά είναι τι, είναι μοναδική για ένα σύστημα, για τον ίδιο υπολογιστή. Δεν μπορώ να έχω δύο διεργασίες του ίδιου υπολογιστή που να δουλεύουν στη θύρα 80, ούτε web server, ούτε, ξέρω, weftp, ούτε οτιδήποτε. Αυτό είναι, δηλαδή, αυτά τα δύο επίπεδα διαθυσιοδότησης. Και αυτό θα μπορούσαμε να το δούμε, δηλαδή, πάλι τώρα με την απλοποιημένη εφαρμογή μας, αν θεωρούσουμε εδώ ότι έχουμε το δίκτυό μας, βλέπετε ότι εδώ μπορώ να κάνω τι, έχω το επίπεδο της εφαρμογής, όπου εδώ έχω τα service access points, ή αλλιώς τις θύρες, άρα με αυτόν τον τρόπο, με το δεύτερο επίπεδο, που το δεύτερο επίπεδο στην ουσία είναι η διεύθυνση του transport layer, μπορούν πολλές διαφορετικές εφαρμογές από αυτόν εδώ τον υπολογιστή, να κοινωνήσουμε με εφαρμογές από τον υπολογιστή και με εφαρμογές από τον όλο υπολογιστή. Με αυτόν τον τρόπο μπορώ και τρέχω ότι διαφορετικές εφαρμογές και επικοινωνούνται μέσα από το ίδιο δίκτυο με άλλες εφαρμογές σε άλλους υπολογιστές. Και προσθέξτε τώρα, αυτό που δεν τονίσαμε είναι ότι τελικά σε αυτό τι πλειονέκτημα μου δίνει, δηλαδή γιατί να κάνω αυτό το μοντέλο με τα τρία επίπεδα και να μην πω ότι θα φτιάξω απλά ένα λογισμικό, το οποίο από την αρχή μέχρι το τέλος θα κάνει μεταφορά αρχείων. Τι πλειονέκτημα μου δίνει αυτή η αρχιτεκτονική, γιατί να χρησιμοποιήσω τρία διαφορετικά modules, τρία διαφορετικά επίπεδα. Μπορεί να σκεφτεί κάποιος, μπορεί να μου πει κάποιος. Το πλειονέκτημα που μου δίνει, έτσι, είναι ότι τώρα, ας πούμε, για παράδειγμα, φτιάχνω σε ένα επίπεδο μεταφοράς, το οποίο να ξέρω και από το δίκτυο και από το επίπεδο εφαρμογής, εάν αργότερα φτιάχνω πρώτα την εφαρμογή πηχιασμού για δίκτυο τύπου Ethernet, μια εφαρμογή θέλει να μεταφέρω σε ένα ασύρματο δίκτυο, δεν θα χρειαστεί να αλλάξω τα επάνω, θα αλλάξω μόνο το κάτω μούτζου, δηλαδή θα αλλάξω μόνο αυτό εδώ το εμπιδοπρόσβαση στο δίκτυο και έτσι θα έχω πάλι την ίδια εφαρμογή πάνω από ασύρματο δίκτυο. Αντίστοιχα, δεν θα χρειαστεί να αλλάξω το επίπεδο μεταφοράς αν θέλω να κάνω και άλλη, δηλαδή αρχικά έχω μια εφαρμογή μεταφοράς αρχείο. Αργότερα μπορεί να έχω τι, μια εφαρμογή πιχειά, ας πούμε, email. Δεν θα χρειαστεί να αλλάξω τα κάτω επίπεδα, θα αλλάξω απλά το επίπεδο της εφαρμογής. Θα βάλω δηλαδή, εδώ έχω όλη εκείνη τη λογική της εφαρμογής, αυτό που λέμε το application logic, δηλαδή τη λογική που συνδέεται, τον κώδικα που συνδέεται με τις λειτουργίες εκείνες που είναι ειδικές μόνο για την εφαρμογή. Αυτό το πλεονύχθημα μου δίνει, το να σπάω τις διεργασίες της όλες τις λειτουργίες ενός δικτύου ή αρχιτακτονική σε πρωτόκολλα σε διαφορετικά επίπεδα, μου δίνει το δικαίωμα να είμαι πολύ ευέλικτος. Για παράδειγμα, ξέρετε ότι όλοι στα smartphone έχετε web browsers, δηλαδή έχετε και έχετε TCP IP μέσα από το smartphone. Ναι, αλλά δεν χρειάστηκε να αλλάξει το TCP IP για να περάσει, δηλαδή το επίπεδο μεταφοράς του επίπεδου δικτύου δεν χρειάσει να αλλάξει. Αλλάζει τι, αλλάζει απλά το επίπεδο πρόσβασης στο δίκτυο που δεν είναι εξαιρογό το Ethernet, αυτή τη φορά είναι το GSM ή το UMTS, ή το 4G ή το LTE. Δεν αλλάζει δηλαδή κάτι άλλο στο επίπεδο της εφαρμογής, άρα για ένα άλλο μελλοντικό δίκτυο, ας πούμε 5ης γενιάς, δεν θα χρειαστεί να αλλάξει από το TCP IP για να κάνει οφαρμογές IP πάνω από το δίκτυο 5ης γενιάς, θα αλλάξει απλά από το επίπεδο πρόσβασης στο δίκτυο. Αυτό το έχουμε ξαναδεί, δηλαδή έχουμε πάλι εδώ τα διάφορα πρωτόκολλα σε διαφορετικά επίπεδα. Τώρα, μία άλλη σημαντική έννοια είναι αυτά που λέμε protocol data unit, δηλαδή οι μονάδες δεδομένων πρωτοκόλιων. Σε κάθε επίπεδο, είπαμε, εξηφωμούν τα πρωτόκολλα, σε κάθε επίπεδο δημιουργείται ένα πακέτο, το οποίο πακέτο περιέχει πληροφορία λέχου του κάθε επίπεδου, δηλαδή αυτή η πληροφορία τώρα μπορεί να είναι, για παράδειγμα στον πέδο μεταφοράς, αυτό θα είναι ο προορισμός service access point, αριθμός διαδοχή σημαίνει, στα αγγλικά θα λέγαμε το sequence number, δηλαδή, ή ο αριθμός ακολουθίας, ο αριθμός εκείνος ο μοναδικός του πακέτο, έτσι, και φυσικά μπορεί να υπάρχει και ένας κώδικας ανίχνευσης λάθους. Δηλαδή, σε κάθε επίπεδο έχω ένα χωριστό πακέτο, το οποίο το ονομάζω protocol data unit και στο οποίο βάζω, μέσα τι, επικεφαλήδα, ίσως και trailer, έτσι, κάτι στο τέλος, δηλαδή, το οποίο περιέχει τι, συνήθως περιέχει πρω, πληροφορίες προορισμού και κάποιον, και πολύ πιθανόν να περιέχει και κάποιο κώδικα ασφαλμάτων. Στο επίπεδο δικτύου θα έχουμε την επικεφαλήδα δικτύου, δηλαδή την διεύθυνση υπολογιστή προορισμού και τις πολλές κάποιες απαιτήσεις που έχουμε από το δίκτυο, θα μπορούσα να έχω μια απέτηση προτεραιότατη για το δίκτυο. Αυτό θα το βάλω σε αυτή την επικεφαλήδα του δικτύου. Δηλαδή, αν ήθελα να το δω αυτό στιματικά, σκεφτείτε ότι, ας πούμε, τα δεδομένα της εφαρμογής από τη πηγή X στη πηγή Ψ, κατεβαίνουν κάτω στο επίπεδο μεταφοράς, εδώ μπαίνει μία η επικεφαλήδα του επίπεδου μεταφοράς, το destination service access point, δηλαδή και γίνεται το PDU του επίπεδου μεταφοράς, όλο αυτό τώρα κατεβαίνει κάτω ως πληροφορία και ενθυλακώνεται στο πακέτο της πρόοδας στο δίκτυο. Και μπαίνει εδώ destination host, δηλαδή η διεύθυνση προορισμού δικτύου και όλο αυτό σαν πακέτο μεταφέρεται στο δίκτυο. Στην άλλη πλευρά, τώρα, στη πλευρά Ψ, στο προορισμό Ψ, τι θα γίνει. Αυτό εδώ, μόλις φτάσει στο επίπεδο πρόοδας δικτύου, βγαίνει η επικεφαλήδα του δικτύου και την προωθεί στο ανώτερο επίπεδο. Το ανώτερο επίπεδο βγάζει την επικεφαλήδα του επίπεδου μεταφοράς και το προωθεί στο άλλο επίπεδο. Αυτό μπορεί να γίνεται με τρία επίπεδα ή με περισσότερα. Και αυτή είναι η βασική λειτουργία που γίνεται σε όλα τα δίκτυα. Με αυτό το ακολουπημένο σχήμα δείξαμε τη βασικότερη λειτουργία που υπάρχει στα δίκτυα. Τώρα, μία άλλη βασική έννοια για τα δίκτυα είναι, είπαμε, τα πρότυπα. Δηλαδή, τα πρότυπα τι μου δίνουνε. Μου δίνουν τη δυνατότητα διαλειτουργικότητας μεταξύ συσκευών. Για παράδειγμα, όπως το TCP-IP. Τι ποιο ανεκτήματα μου δίνουν. Διασφαλίζουν, προφανώς, υπάρχει μεγάλη αγορά για τον εξοπλισμό και τον λογισμικό. Αυτό που εξοπλισμούν τα πρότυπα. Και, φυσικά, αντιτρέπουν τα προϊόντα από διάφορους φορομηθευτές. Τα μενοχτήματα. Τώρα, ότι φρενάρει η τεχνολογία. Λέγαμε, είναι τεχνόζει φρίζ, ήταν η αντίστοιχη αγγλική φράση. Φρενάρει τεχνολογία. Μέχρι να βγουν τα προϊόντα για ένα πρότυπο, να έχει προχωρήσει η τεχνολογία και να συζητιούνται, ας πούμε, για το επόμενο. Δεν βγαίνουν πάντα πολύ γρήγορα τα προϊόντα. Και πολλές φορές μπορεί να υπάρχουν και πολλαπλά πρότυπα για το ίδιο πράγμα. Βέβαια, σε αυτές τις περιπτώσεις επικρατούν οι κανόνες αγοράς. Και τελικά το πρότυπο το οποίο μάλλον θα επικρατήσει την αγορά θα είναι αυτό το οποίο θα έχει τις περισσότερες πιθανότητες. Όχι τις περισσότερες πιθανότητες, αυτό τελικά θα επικρατήσει. Και αν θέλουμε να δούμε μερικούς οργανισμούς προτύπων, για το ίντερνετ, για τη κοινότητα του ίντερνετ, υπάρχει το Internet Engineering Task Force, που είναι ο οργανισμός που βγάζει τα πρότυπα του ίντερνετ. Και μάλιστα τα πρότυπα του ίντερνετ λέγονται RFCs, δηλαδή request for comments. Δηλαδή υπάρχει, ας πούμε, RFC 790, ξέρω εγώ. Είναι ένας αριθμός προτύπου, δηλαδή πάντα ξεκινάνε από τη λέξη RFC και συνέχεια ένα αριθμό. Και είναι όλα διαθέσιμα στο δίκτυο, δηλαδή μπορείτε να τα καταβάσετε και να τα δείτε και να τα διαβάσατε. Και η διαδικασία, συνήθως η διαδικασία που ξεκινάνε και γίνονται τα πρότυπα είναι η εξής. Αρχικά γίνεται αυτό που λέμε μια πρόταση, ένα draft, μια πρόταση. Η πρόταση αυτή συζητιέται για κάποιο καιρό, μπορεί να και χρόνια. Ψηφίζουν διάφορους διεθνείς οργανισμούς και τελικά καταλήγουν στο τελικό πρότυπο. Αυτή είναι πάνω κάτω η διαδικασία για όλους τους διεθνείς οργανισμούς. Ο ISO, φαντάζομαι τον ξέρουμε όλοι, το οργανισμό. Η ITU που μας ενδιαφέρει, ITU ΤΑΦ, το μέα ΤΑΦ, δηλαδή Telecommunications. Το Broadband Forum που είναι πρώην ATM Forum. Πάλι ιδιωτικός οργανισμός. Η ECMA, η Ευρωπαγένωση για Εντυπωποίηση των Διοφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων. Και φυσικά το IEEE. Το IEEE το οποίο βγάζει ποια πρότυπα, θα μας αποσπολίσουν, βγάζει όλα τα πρότυπα τα οποία έχουν να κάνουν με τοπικά δίκτυα. IEEE 802.16, τοπικό δίκτυο για μητροπολιτικά ασύρματα δίκτυα. IEEE 802.11, τοπικό δίκτυο για ασύρματα δίκτυα, για το Wi-Fi και ούτω καθεξής. Λοιπόν, οπότε, νομίζω ότι η επεξεργασία είναι αντιφιλειόγλου, Μάρια, αυτών των διαφανιών και μετάφραστα ελληνικά. Και τελειώσαμε την πρώτη ενότητα.