Δίκτυα Υπολογιστών

Τα δίκτυα υπολογιστών αναφέρονται στη σύνδεση δύο ή περισσότερων υπολογιστών και συσκευών μεταξύ τους, έτσι ώστε να μπορούν να ανταλλάσσουν δεδομένα και πληροφορίες. Μπορούν να περιλαμβάνουν υπολογιστές, server, δρομολογητές, switch, καλώδια, ασύρματες συσκευές και άλλο εξοπλισμό δικτύου.
Τα δίκτυα υπολογιστών επιτρέπουν την ανταλλαγή δεδομένων διαφορετικών υπολογιστών και συσκευών σε μια οργανωμένη δομή. Η σύνδεση των υπολογιστών μπορεί να γίνεται είτε με καλωδίωση είτε ασύρματα, ανάλογα με τον τύπο του δικτύου.

Τα δίκτυα υπολογιστών χρησιμοποιούνται για πολλούς σκοπούς, συμπεριλαμβανομένων:

  1. Κοινή χρήση πόρων: Τα δίκτυα επιτρέπουν την κοινή χρήση πόρων, όπως εκτυπωτές, σκληρούς δίσκους, εφαρμογές και άλλους πόρους, μεταξύ των συνδεδεμένων υπολογιστών.
  2. Πρόσβαση στο Διαδίκτυο: Τα δίκτυα υπολογιστών συνδέονται με το Διαδίκτυο, επιτρέποντας την πρόσβαση σε παγκόσμια κατανεμημένα δίκτυα και υπηρεσίες, όπως ιστοσελίδες, ηλεκτρονικό εμπόριο, αναζήτηση πληροφοριών κ.α.
  3. Επικοινωνία και συνεργασία: Τα δίκτυα επιτρέπουν την επικοινωνία και συνεργασία μεταξύ χρηστών μέσω διάφορων μέσων, όπως ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, τηλεφωνία, βιντεοδιάσκεψη, κοινωνικά δίκτυα κ.α.

Τύποι δικτύων

  1. Τοπικά δίκτυα (LAN)
    Ένα τοπικό δίκτυο υπολογιστών είναι ένα σύνολο συνδεδεμένων υπολογιστών που εκτείνονται σε περιορισμένη γεωγραφική περιοχή
  2. Ευρυζωνικά δίκτυα (WAN)
    Tα δίκτυα ευρείας περιοχής (WAN – Wide Area Network) δίνουν τη δυνατότητα σε υπολογιστές που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση (σε διαφορετικά κτίρια, πόλεις ή ακόμη και χώρες) να επικοινωνούν μεταξύ τους.
  3. Metropolitan Area Network
  4. Ασύρματα δίκτυα (Wi-Fi)
  5. Εταιρικά δίκτυα (Intranet)
    Με τον όρο Εταιρικά Intranet (ελληνικά αποδίδεται και με τον όρο “ενδοδίκτυο”) νοείται ένα Εταιρικό Ιδιωτικό δίκτυο ηλεκτρονικών υπολογιστών που χρησιμοποιεί τεχνολογίες που είναι όμοιες με τις υποδομές του Διαδικτύο.
  6. Δορυφορικά Δίκτυα
  7. Τηλεφωνικά Δίκτυα

Τύποι Αρχιτεκτονικής Δικτύων Υπολογιστών

Το Δίκτυο Υπολογιστών εμπίπτει σε αυτές τις ευρείες Κατηγορίες:

  1. Αρχιτεκτονική Client-Server
  2. Αρχιτεκτονική Peer-to-Peer

Tοπολογίες Δικτύου

  1. Σημείο σε σημείο (Point to Point)
  2. Τοπολογίας Δέντρου
  3. Διαύλου (Bus topology)
  4. Aστέρι (star topology)
  5. Δακτυλίου (ring topology)
  6. Κατανεμημένη (mesh topology)
  7. Υβριδική Τοπολογία

Μοντέλο TCP/IP & OSI

Το μοντέλο TCP/IP αποτελείται από τέσσερα επίπεδα:

OSI LayerTCP/IP LayerΌνομα PDU
Application (Εφαρμογής)Application (Εφαρμογής)Δεδομένα (Data)
Presentation (Παρουσίασης)
Session (Συνεδρίας)
Transport (Μεταφοράς)Transport (Μεταφοράς)Τμήμα (Segment)
Network (Δικτύου)Network (Δικτύου)Πακέτο (Packet)
Data Link (Συνδέσμου)Physical (Φυσικό)Πλαίσιο (Frame)
Physical (Φυσικό)Bits

Το PDU (Protocol Data Unit) είναι τα data που διαχειρίζεται το κάθε επίπεδο. Περιλαμβάνει τα δεδομένα που πρέπει να μεταφερθούν, καθώς και τις αντίστοιχες πληροφορίες, όπως επικεφαλίδα (header) ή/και υπογραφή (trailer), ανάλογα με το επίπεδο στο οποίο βρίσκεται."

Ανάλυση των επιπέδων TCP/IP


Επίπεδο Φυσικό

Σε αυτό το επίπεδο ανήκουν οι δικτυακές τεχνολογίες όπως Ethernet. Το επίπεδο ασχολείται με την μετάδοση των bit μέσω διάφορων μέσων και αναλυτικότερα με τα ηλεκτρικά, μηχανικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των διασυνδέσεων. Επίσης ασχολείται με τον τρόπο που γίνεται η πρόσβαση στο φυσικό μέσον και καθορίζει τους κανόνες επικοινωνίας στο τοπικό δίκτυο.

Δείτε επίσης: Διεύθυνση MAC , Δομή MAC Frame

Επίπεδο Δικτύου

  1. Δρομολόγηση (Routing): Το επίπεδο δικτύου είναι υπεύθυνο για την επιλογή της διαδρομής που θα ακολουθήσουν τα δεδομένα μέσα στο δίκτυο, από τον αποστολέα προς τον παραλήπτη.
  2. Προσθήκη διεύθυνσης παραλήπτη: Στο επίπεδο δικτύου προστίθενται οι IP διευθύνσεις, ώστε να γνωρίζει το δίκτυο ποιος είναι ο παραλήπτης του πακέτου.
  3. PDU του επιπέδου δικτύου: Ονομάζεται πακέτο (packet) και περιέχει πληροφορίες όπως:
    • IP διεύθυνση αποστολέα
    • IP διεύθυνση παραλήπτη
    • Άλλα στοιχεία για τη δρομολόγηση

Επίπεδο Μεταφοράς

Το επίπεδο μεταφοράς φροντίζει για τη μεταφορά των δεδομένων από τον αποστολέα στον παραλήπτη με τρόπο αξιόπιστο ή γρήγορο, ανάλογα με το πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται.

Κύριες λειτουργίες του:

  1. Παραλαμβάνει τα δεδομένα από το επίπεδο εφαρμογής.
  2. Διασπά τα δεδομένα σε μικρότερα κομμάτια (αν χρειαστεί), που ονομάζονται τμήματα (segments).
  3. Παραδίδει τα τμήματα στο αμέσως κατώτερο επίπεδο (το επίπεδο δικτύου), για να ξεκινήσει η αποστολή μέσω του δικτύου.

Έλεγχος Αξιοπιστίας:

  1. Βεβαιώνεται ότι όλα τα τμήματα φτάνουν σωστά στον παραλήπτη.
  2. Ελέγχει αν τα τμήματα:
    • Φτάνουν με τη σωστή σειρά.
    • Δεν έχουν σφάλματα ή απώλειες.
  3. Αν κάποιο τμήμα χαθεί ή περιέχει λάθη, το επίπεδο μεταφοράς ζητάει την επαναμετάδοση.

Πρωτόκολλα που χρησιμοποιεί:

  1. TCP (Transmission Control Protocol):
    Προσφέρει αξιόπιστη μεταφορά με έλεγχο λαθών, σωστή σειρά παραλαβής και επιβεβαίωση παραλαβής (ACKs).
  2. UDP (User Datagram Protocol):
    Προσφέρει γρήγορη αλλά μη αξιόπιστη μεταφορά. Δεν εγγυάται ότι τα δεδομένα θα φτάσουν σωστά ή με τη σωστή σειρά. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου η ταχύτητα είναι πιο σημαντική από την αξιοπιστία (π.χ. βίντεο, online παιχνίδια).

Επίπεδο Εφαρμογής

Σε αυτό το επίπεδο ανήκουν οι υπηρεσίες του Διαδικτύου.