Συσκευές διασύνδεσης - Βασικές Υπηρεσίες Διαδικτύου

ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗΣ ΔΙΚΤΥΩΝ

1

Συσκευέ ς
διασύνδεσης δικτύων

...καθεμιά υπηρετεί την κεντρική σύνδεση όλων των εξαρτημάτων του
δικτύου
δεδομένα,

(υπολογιστές,
γνωστά

ως

εκτυπωτές

κ.λ.π.)

και

χειρίζονται

f r a m e s . Τα frames μεταφέρουν τα δεδομένα. Όταν λαμβάνεται

ένα frame, γίνεται κάποια επεξεργασία και στη συνέχεια μεταδίδεται στην πόρτα/είσοδο του προς
παραλαβή υπολογιστή.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ

ΜΑΝΤΖΑΚΙΔΟΥ Β.


2

Hub – Κατανεμητής / Διανεμητές καλωδίων
Ο διανεμητής χρησιμοποιείται για να συνδέσει τμήματα ενός δικτύου. Ένα hub έχει
πολλαπλές πόρτες/εισόδους. Στο hub, ένα frame μεταδίδεται ("broadcast") σε όλες τις
πόρτες/εισόδους του. Δεν ενδιαφέρει ότι το frame είναι για μια πόρτα μόνο. Το hub δεν έχει
τρόπο να διακρίνει σε ποια πόρτα πρέπει να σταλεί το frame και έτσι κάθε πόρτα
αναλαμβάνει να αποφασίσει αν θα δεχθεί το πακέτο (δλδ. αν είναι αυτός ο παραλήπτης του
πακέτου) ή αν θα το απορρίψει.
Αυτό

δημιουργεί

μεγάλη

κίνηση

στο

δίκτυο

και

μπορεί

να

οδηγήσει

σε

καθυστερήσεις. Μεγάλες καθυστερήσεις μπορεί επιπρόσθετα να υπάρξουν όταν δύο ή
περισσότεροι υπολογιστές μεταδίδουν δεδομένα ταυτόχρονα.
Ένας διανομέας δε θα σας επιτρέψει αυτομάτως να κάνετε κοινή χρήση μιας σύνδεσης
Διαδικτύου.
Το hub λειτουργεί στο φυσικό επίπεδο (OSI).

Ο τρόπος σύνδεσής του σε δίκτυα

Tύποι Συσκευής
Τα hubs διακρίνονται στα:
- παθητικά, τα οποία παραλαμβάνουν απλά τα σήματα και τα ξαναστέλνουν, χωρίς να
επιδρούν στο περιεχόμενό των δεδομένων και της μετάδοσής τους
- στα ενεργητικά που τα παραλαμβάνουν και ενισχύουν τα σήματα
- στα έξυπνα, τα οποία είναι ενεργητικά, αλλά και μικρά σε όγκο και τοποθετούνται σε όποια
απόσταση εμείς κι αν επιλέξουμε




3

Repeater – Επαναλήπτης
Καθώς τα σήματα μεταδίδονται μέσω καλωδίων σε ένα δίκτυο δεδομένων, αυτά τείνουν να
παραμορφωθούν με παραμόρφωση ανάλογη του μήκους του καλωδίου. Αυτό ονομάζεται
εξασθένιση του σήματος. Ένας repeater είναι μια απλή πρόσθετη συσκευή, η οποία
λειτουργεί στο φυσικό επίπεδο του OSI μοντέλου και ο ρόλος του είναι να ενισχύει το σήμα
ώστε να μπορεί να μεγαλώσει το μήκος του δικτύου.
Η τοποθέτηση ενός επαναλήπτη στην κατάλληλη θέση λαμβάνει το σήμα πριν αυτό αλλοιωθεί,
το ανανεώνει και το φέρνει στην αρχική του μορφή. Στη συνέχεια το επανατοποθετεί στην
πορεία του. Η θέση του επαναλήπτη στο δίκτυο είναι πολύ βασική, διότι πρέπει να
τοποθετηθεί πριν οι αλλοιώσεις μεταβάλλουν την ταυτότητα και το περιεχόμενο του αρχικού
σήματος. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η επέκταση του τοπικού δικτύου, από πλευράς
μήκους του καλωδίου, χωρίς ουσιαστική εξασθένηση του σήματος.
Κάθε συσκευή η οποία απλώς αντιγράφει τα Bits που φτάνουν σε μια πόρτα της συσκευής σε
όλες τις άλλες πόρτες είναι ένας Repeater.
Οι repeaters είναι γενικά παθητικά στοιχεία του δικτύου, καθώς δεν επηρεάζουν την
πληροφορία που δέχονται ούτε αντιλαμβάνονται γεγονότα που συμβαίνουν στο δίκτυο όπως
οι συγκρούσεις ή οι συμφορήσεις.
Το βασικό πρόβλημα των repeaters είναι ότι προκαλείται συμφόρηση, γιατί αναμεταδίδουν το
σήμα σε όλα τα τμήματα δικτύου που διασυνδέουν,

εφ’ όσον δε μπορούν να

γνωρίζουν σε ποιο βρίσκεται ο παραλήπτης της πληροφορίας.

Ένας repeater προωθεί ένα εισερχόμενο πακέτο
σε όλες τις θύρες του.




4

Bridge – Γέφυρα
Οι bridges εξελίχτηκαν από τους repeaters και πέρασαν στο επόμενο επίπεδο του σύνδεσης
δεδομένων του μοντέλου OSI. Συνδέουν τμήματα του δικτύου τα οποία χρησιμοποιούν το ίδιο
πρωτόκολλο επικοινωνίας. Σε αντίθεση με τους επαναλήπτες, οι γέφυρες ξεχωρίζουν και
μεταδίδουν το σήμα μόνο στο τμήμα στο οποίο βρίσκεται ο παραλήπτης του. Έτσι βοηθάνε στη
ρύθμιση της κυκλοφορίας και στην απομόνωση προβλημάτων.
Γίνεται έλεγχος στον προορισμό του πακέτου πριν από την αποστολή και εάν η διεύθυνση
προορισμού δεν είναι στην άλλη πλευρά της γέφυρας δεν θα διαβιβαστούν τα πακέτα.
Οι bridges υστερούν στη διαχείριση της συμφόρησης και είναι ανίκανες να αποφασίσουν
αποτελεσματικά μονοπάτια, αφού δεν διαθέτουν πληροφορίες για τη δομή του δικτύου (αυτή
είναι πληροφορία που υπάρχει στο επίπεδο δικτύου).
Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε τη θέση της γέφυρας στο δίκτυο
Όταν ένα πακέτο φτάσει στη γέφυρα, αυτή
λειτουργεί ως εξής: Διαβάζει τη διεύθυνση
προορισμού και τη συγκρίνει με έναν πίνακα που
περιέχει τις διευθύνσεις όλων των τερματικών
που βρίσκονται σε όλα τα τμήματα του δικτύου.
Όταν βρεθεί ο σταθμός προορισμού, τότε η
γέφυρα προσδιορίζει σε ποιο τμήμα βρίσκεται και αποστέλλει το πακέτο μόνο σε αυτό. Έτσι
το νέο αντίγραφο του σήματος μεταδίδεται μόνο στο τμήμα στο οποίο βρίσκεται η διεύθυνση
αυτή.
Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε τη μεταφορά ενός πακέτου από τον κόμβο Α στον D και από
τον A στον G αντίστοιχα.




5

Switch - Μεταγωγέας
Το switch είναι μια συσκευή η οποία φιλτράρει και προωθεί ένα πακέτο δεδομένων μεταξύ
των τμημάτων ενός δικτύου λειτουργώντας στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων(OSI).
Ένα switch πηγαίνει ένα βήμα παραπέρα σε σχέση με το bridge διότι υποστηρίζει πολλαπλά
ports (Μπορεί να θεωρηθεί σαν γέφυρα με μεγάλο αριθμό θυρών – π.χ.: 8, 12, 24). Όταν ένα
πακέτο διέρχεται μέσω ενός switch, αναλύεται ώστε να καθοριστεί σε ποιον υπολογιστή να
σταλθεί (Mac address). Έτσι το switch κρατά αρχείο των διευθύνσεων MAC addresses
όλων των συσκευών του δικτύου. Με αυτές τις πληροφορίες μπορεί να αναγνωρίσει ποιος
υπολογιστής είναι συνδεδεμένος με ποια πόρτα/είσοδό του. Έ τ σ ι ό τ α ν π α ρ α λ α μ β ά ν ε ι
κάποιο frame γνωρίζει επακριβώς σε ποια πόρτα να το στείλει, κάτι
τ ο ο π ο ί ο β ε λ τ ι ώ ν ε ι σ η μ α ν τ ι κ ά τ η ν τ α χ ύ τ η τ α τ ο υ δ ι κ τ ύ ο υ . Στην περίπτωση
που δύο ή περισσότεροι υπολογιστές μεταδίδουν ταυτόχρονα δεδομένα, δεν υπάρχει καμία
καθυστέρηση.

Συνήθης διάταξη
περιβάλλον


switches

σε

ένα

workgroup



6

Router – Δρομολογητής
Ένας router είναι παρόμοιος με ένα switch καθώς θα διαβιβάσει τα πακέτα με βάση τη
διεύθυνση. Αλλά, αντί για τη διεύθυνση MAC που χρησιμοποιεί ένα switch, ένας router μπορεί
να χρησιμοποιήσει τη διεύθυνση IP.
Οι Routers βρίσκονται στις πύλες (gateways), τα σημεία δηλαδή που ενώνονται δύο ή
περισσότερα δίκτυα. Χρησιμοποιούν επικεφαλίδες και πίνακες προώθησης για να καθορίσουν
την καλύτερη διαδρομή που θα επιλέξουν για να προωθήσουν το πακέτο δεδομένων.
Ενώ το hub ή το switch μεταδίδει frames στο τοπικό δίκτυο, ο router δρομολογεί πακέτα
δεδομένων σε άλλα δίκτυα και παρακολουθεί την κίνηση μέχρι την παράδοση, λειτουργώντας
στο επίπεδο δικτύου (OSI).. Ένα από τα χαρακτηριστικά του πακέτου δεδομένων είναι ότι
εκτός από τα δεδομένα περιέχει τη διεύθυνση του παραλήπτη και πίνακες οι οποίοι
προσδιορίζουν την κατεύθυνση που πρέπει να πάρει ένα πακέτο προκειμένου να φτάσει στον
προορισμό του.
Ο δρομολογητής εκτελεί ορισμένες χρήσιμες δικτυακές λειτουργίες:
• Σας επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα οικιακό δίκτυο (σαν μεταγωγέας), αλλά ο
δρομολογητής συνήθως διαχωρίζει τα δίκτυα, επιτρέποντάς σας να κάνετε κοινή χρήση της
σύνδεσης του Διαδικτύου χωρίς να εξαρτάστε από τη σύνδεση με έναν υπολογιστή
(αντίθετα με το μεταγωγέα).
• Επίσης διαθέτει ενσωματωμένες δυνατότητες τοίχους προστασίας (firewall) που δε
μειώνουν την απόδοση του δικτύου. (Λογισμικό που προβαίνει σε διάφορους ελέγχους στη
διερχόμενη κίνηση, αποτρέποντας πολλαπλασιασμό μηνυμάτων κοινοποίησης αλλά και μη
εξουσιοδοτημένη πρόσβαση σε πόρους του δικτύου ή κακοπροαίρετες επιθέσεις).
• Μπορείτε να μοιραστείτε την ευρυζωνική σας σύνδεση χωρίς
να αγοράσετε επιπλέον διευθύνσεις IP. (Βεβαιωθείτε ότι ο
πάροχός σας το επιτρέπει)
• Μπορείτε επίσης να πάρετε έναν ασύρματο δρομολογητή.
Κάνει πολλές από τις ίδιες λειτουργίες, αλλά σας επιτρέπει
να συνδυάζετε ένα κανονικό δίκτυο με ένα ασύρματο δίκτυο.




7

Περιληπτικά, ένα hub συνδέει ένα δίκτυο Ethernet, ένα switch κάνει το ίδιο με ποιο αποτελεσματικό
τρόπο και ένας router κάνει ότι και τα δύο αυτά, συν τη δρομολόγηση πακέτων TCP/IP μεταξύ πολλών
LANs ή/και WANs




8

GATEWAYS - Πύλες
Η συσκευή που κάνει μετατροπές πρωτοκόλλων που επιτρέπουν την πληροφορία να
ανταλλάσσεται μεταξύ των δύο διαφορετικών τύπων δικτύου ονομάζεται gateway.
Μία gateway μπορεί να λειτουργήσουν σε οποιοδήποτε επίπεδο του μοντέλου OSI. Οι
gateways διασυνδέουν δίκτυα ή διαφορετικές αρχιτεκτονικές επεξεργάζοντας πρωτόκολλα
που δίνουν τη δυνατότητα σε μια συσκευή ενός τύπου τοπικού δικτύου να επικοινωνήσει με
μια συσκευή ενός άλλου τοπικού δικτύου. Η gateway δρα και σαν ένας αγωγός με τον οποίο
οι υπολογιστές μιλάνε μεταξύ τους και σαν ένας μεταφραστής ανάμεσα στα διάφορα επίπεδα
πρωτοκόλλων.

Κάρτα δικτύου
Η κάρτα δικτύου (ή ελεγκτής διασύνδεσης δικτύου, network
interface controller - NIC) αποτελεί ένα στοιχείο του υλικού που
συνδέει έναν υπολογιστή σε ένα δίκτυο υπολογιστών. H κάρτα
δικτύου επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ υπολογιστών μέσω ενός
δικτύου υπολογιστών. Αποτελεί τόσο επίπεδο 1 του OSI (φυσικό
επίπεδο), όσο και επίπεδο 2 (επίπεδο ζεύξης δεδομένων, βλ.
μοντέλο OSI), μιας και παρέχει πρόσβαση στο φυσικό μέσο δικτύωσης αλλά και ένα σύστημα
διευθυνσιοδότησης χαμηλού επιπέδου μέσω της χρήσης των διευθύνσεων MAC.



9

Αν και υπάρχουν και άλλες τεχνολογίες (π.χ. δακτύλιος με σκυτάλη, token ring), το πρότυπο
Ethernet – το συνηθέστερο χρησιμοποιούμενο πρωτόκολλο για ενσύρματα τοπικά δίκτυα - έχει
επικρατήσει σχεδόν καθολικά από τα μέσα της δεκαετίας του 1990.
Κάθε κάρτα δικτύου Ethernet έχει ένα μοναδικό σειριακό αριθμό που ονομάζεται διεύθυνση
MAC και ο οποίος είναι αποθηκευμένος σε μνήμη μόνο για ανάγνωση (ROM) πάνω στην
κάρτα. Κάθε υπολογιστής πρέπει να έχει μια κάρτα με μια μοναδική διεύθυνση MAC.

Πολυπλέκτες
Γενικά, οι πολυπλέκτες (multiplexers) είναι κυκλώματα που συμπεριφέρονται

σαν

περιστροφικοί διακόπτες, μέσω των οποίων επιλέγεται ως σήμα εξόδου οποιοδήποτε από
πολλά σήματα εισόδου. Στα ψηφιακά ηλεκτρονικά, ο πολυπλέκτης είναι ένα συνδυασμός
λογικών πυλών και έχει δύο ή περισότερες εισόδους και μία έξοδο. Το ποια είσοδος θα
"περάσει" στην έξοδο ελέγχεται από τη δυαδική έκφραση που θα εφαρμοσθεί σε μια άλλη
ομάδα εισόδων (είσοδοι επιλογής).




10

Τερματικό

Σειριακό τερματικό κειμένου

Sperry-UNIVAC UNISCOPE 200

Στην επιστήμη των υπολογιστών ως τερματικό ορίζεται μια ηλεκτρονική ή ηλεκτρομηχανική
συσκευή για την εισαγωγή και την εμφάνιση δεδομένων από και προς ένα ή περισσότερα
υπολογιστικά
σταθμός

συστήματα.

Η

λέξη

εργασίας.

Τα

τερματικό
πρώτα

συναντιέται
τερματικά

και

ήταν

ως

τερματικός

αργές

συσκευές

που

χρησιμοποιούσαν χάρτινες κάρτες για την είσοδο των δεδομένων. Με την εξέλιξη της
τεχνολογίας

εφοδιάστηκαν

με

συσκευές

αναπαράστασης

των

δεδομένων

που

καταχωρούνταν (video displays monitors). Στην τελική τους μορφή τα τερματικά έχουν
δυνατότητα εισαγωγής και εμφάνισης των δεδομένων.

Modem
Τα modem είναι συσκευές οι οποίες συνδέουν μεταξύ
τους Η/Υ. Επειδή το Internet είναι ένα παγκόσμιο δίκτυο
που συνδέει χιλιάδες Η/Υ μεταξύ τους, το modem είναι η
απαραίτητη συσκευή γι΄αυτή τη σύνδεση.
Ο λόγος που καθιστά απαραίτητη τη χρήση του modem
για την σύνδεση δυο Η/Υ είναι τα σήματα της μετάδοσης.
Οι Η/Υ λειτουργούν ψ η φ ι α κ ά , δηλαδή μεταδίδουν
τα δεδομένα σε ψηφιακή μορφή ενώ τα καλώδια στην
τηλεπικοινωνία μεταδίδουν τη φωνή μας σαν α ν α λ ο γ ι κ ό

σ ή μ α . Επομένως πρέπει

να παρεμβάλουμε μια συσκευή ανάμεσα στους Η/Υ η οποία θα μετατρέπει το ψηφιακό σε



11

αναλογικό σήμα για να μπορέσει να διοχετευθεί μέσα από τα καλώδια του ΟΤΕ. Οι συσκευές
που κάνουν αυτές τις μετατροπές είναι τα Modem.
To

modem

δυνατότητα
μετατρέπει

λοιπόν
να
σε

είναι

δέχεται
ψηφιακά,

μια

συσκευή

αναλογικά
αλλά

και

το

που

σήματα

και

έχει

τη

να

τα

α ν τ ί θ ε τ ο . Το όνομά του

βγαίνει από τις λέξεις Modulation (διαμόρφωση ψηφιακού σε αναλογικό σήμα) και
Demodulation (αποδιαμόρφωση του σήματος από αναλογικό σε ψηφιακό). Τα αρχικά
προθέματα Μο από το Modulation και το Dem από το Demodulation έδωσαν το όνομα στο
Modem.
Εδώ θα πρέπει να σημειώσουμε ότι η ψηφιακή τεχνολογία που χρησιμοποιεί το
τηλεπικοινωνιακό δίκτυο είναι διαφορετική από αυτή των Η/Υ, επομένως, για να μη γίνεται
σύγχυση με τα λεγόμενα αναλογικά και ψηφιακά τηλέφωνα που παρέχει ο ΟΤΕ, εμείς πρέπει
να έχουμε στο νου μας ότι είτε από τα μεν είτε από τα δε, το σήμα της φωνής μεταδίδεται
μέσα από τα καλώδιά του σαν αναλογικό.

Διεύθυνση MAC
Η διεύθυνση Media Access Control (διεύθυνση MAC) μιας δικτυακής συσκευής, είναι ένας
αριθμός μοναδικός τον οποίο το δίνει ο κατασκευαστής του υλικού (κάρτα δικτύου, router,
switch, κτλ).
Έχει τοπική εμβέλεια και χρησιμοποιείται σε τοπικές συνδέσεις. Ο αριθμός αυτός
αποτελείται από 6 αριθμούς του δεκαεξαδικού συστήματος, όπου το ένα τμήμα χαρακτηρίζει
τον κατασκευαστή της συσκευής και το υπόλοιπο είναι ο σειριακός αριθμός της κάθε
συσκευεής ( είναι της μορφής, x x - x x - x x - x x - x x - x x , π . χ . 0 0 - 0 4 - 7 6 - D 1 - C 4 - 4 C ).
Η διεύθυνση MAC χρησιμοποιείται για την επικοινωνία μεταξύ των δικτυακών συσκευών
εντός ενός τοπικού δικτύου. Σε κάθε επικοινωνία οποιασδήποτε δικτυακής συσκευής με μια
άλλη, ο αριθμός αυτός αποκαλύπτεται από τον αποστολέα (source) στον παραλήπτη
(destination).
Στην εφαρμογή Command Promt των Windows, πληκτρολογώντας την εντολή ipconfing/all,
μπορούμε να δούμε τα χαρακτηριστικά του υπολογιστή μας, που ένα από αυτά είναι και η
Mac διεύθυνση ή φυσική διεύθυνση (Physical Address) της κάρτας δικτύου μας.



Συσκευές διασύνδεσης - Βασικές Υπηρεσίες Διαδικτύου

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Συσκευές διασύνδεσης - Βασικές Υπηρεσίες Διαδικτύου

Similar to Συσκευές διασύνδεσης - Βασικές Υπηρεσίες Διαδικτύου (20)

More from vmantza

More from vmantza (17)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Συσκευές διασύνδεσης - Βασικές Υπηρεσίες Διαδικτύου