Τι είναι τα Δίκτυα Υπολογιστών; Βασικά στοιχεία

Τι είναι ένα Δίκτυο Υπολογιστών;

A δίκτυο υπολογιστών είναι μια ομάδα δύο ή περισσότερων διασυνδεδεμένων υπολογιστών που ανταλλάσσουν δεδομένα και μοιράζονται πόρους. Η σύνδεση μπορεί να γίνει μέσω χάλκινου καλωδίου, οπτικών ινών ή ασύρματων μέσων, και το υποκείμενο υλικό και λογισμικό είναι αυτά που μετατρέπουν τις απομονωμένες συσκευές σε ένα λειτουργικό δίκτυο.

Αυτό το σεμινάριο περιγράφει τα βασικά στοιχεία ενός δικτύου υπολογιστών, τα αναγνωριστικά που εντοπίζουν τους κεντρικούς υπολογιστές σε αυτό, τις χρήσεις που επιτρέπει και τους συμβιβασμούς που πρέπει να σταθμίσετε πριν από την κατασκευή ενός.

Στοιχεία Δικτύου Υπολογιστών

Τα βασικά στοιχεία ενός δικτύου υπολογιστών περιγράφονται παρακάτω.

Διακόπτες

Τα switches λειτουργούν ως ελεγκτές που συνδέουν υπολογιστές, εκτυπωτές και άλλες συσκευές μέσα σε μια πανεπιστημιούπολη ή κτίριο. Επιτρέπουν στις συσκευές στο ίδιο δίκτυο να επικοινωνούν και να προωθούν την κίνηση σε άλλα δίκτυα. Τα switches μειώνουν το κόστος κοινής χρήσης εκτυπωτών, χώρου αποθήκευσης και εφαρμογών σε ολόκληρο τον οργανισμό.

Routers

Οι δρομολογητές συνδέουν πολλά δίκτυα και επιτρέπουν σε πολλές συσκευές να μοιράζονται μία μόνο σύνδεση στο διαδίκτυο. Ένας δρομολογητής λειτουργεί ως αποστολέας: αναλύει τον προορισμό κάθε πακέτου, επιλέγει την καλύτερη διαδρομή και προωθεί το πακέτο στην πορεία του.

Διακομιστές

Οι διακομιστές είναι υπολογιστές που φιλοξενούν κοινόχρηστα προγράμματα, αρχεία και το λειτουργικό σύστημα δικτύου. Παρέχουν πρόσβαση σε πόρους δικτύου σε κάθε εξουσιοδοτημένο χρήστη.

Πελάτες

Οι πελάτες είναι συσκευές χρηστών που έχουν πρόσβαση στο δίκτυο και καταναλώνουν τους πόρους που εκθέτουν οι διακομιστές. Στέλνουν αιτήματα σε διακομιστές και λαμβάνουν τις αντίστοιχες απαντήσεις.

Transmission Εικόνες / Βίντεο

Transmission Τα μέσα — που ονομάζονται επίσης σύνδεσμοι, κανάλια ή γραμμές — μεταφέρουν δεδομένα μεταξύ συσκευών. Το ομοαξονικό καλώδιο, το συνεστραμμένο ζεύγος χαλκού, οι οπτικές ίνες και τα ραδιοκύματα είναι οι πιο συνηθισμένες μορφές.

Σημεία πρόσβασης

Τα σημεία πρόσβασης επιτρέπουν στις ασύρματες συσκευές να συνδέονται στο δίκτυο χωρίς καλώδια. Δίνουν στο δίκτυο την ευελιξία να προσθέτει φορητούς υπολογιστές, τηλέφωνα και συσκευές IoT κατόπιν ζήτησης.

Κοινόχρηστα δεδομένα

Τα κοινόχρηστα δεδομένα καλύπτουν όλα όσα ανταλλάσσουν οι υπολογιστές-πελάτες μέσω του δικτύου — αρχεία, εργασίες εκτύπωσης, email, δεδομένα εφαρμογών και διαμόρφωση.

Κάρτα διασύνδεσης δικτύου (NIC)

Μια κάρτα διασύνδεσης δικτύου στέλνει και λαμβάνει δεδομένα και ελέγχει τη ροή της κίνησης μεταξύ ενός κεντρικού υπολογιστή και του δικτύου. Κάθε συνδεδεμένη συσκευή φέρει τουλάχιστον μία κάρτα δικτύου (NIC).

τοπικός Operating System

Το τοπικό λειτουργικό σύστημα εκτελείται σε κάθε προσωπικό υπολογιστή και του επιτρέπει να έχει πρόσβαση σε αρχεία, να οδηγεί έναν τοπικό εκτυπωτή και να χρησιμοποιεί τους δικούς του δίσκους και οπτικές μονάδες.

Δίκτυο Operating System

Το λειτουργικό σύστημα δικτύου εκτελείται σε διακομιστές και άλλους κοινόχρηστους κεντρικούς υπολογιστές. Συντονίζει την επικοινωνία, τον έλεγχο ταυτότητας και την κοινή χρήση πόρων σε όλο το δίκτυο.

Πρωτόκολλο

Ένα πρωτόκολλο είναι ένα τεκμηριωμένο σύνολο κανόνων που επιτρέπει σε δύο συσκευές να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω του δικτύου. Τα τυπικά πρωτόκολλα περιλαμβάνουν IP, TCP, UDP, FTP, HTTP και DNS.

Hub

Ένας κόμβος διαχωρίζει μια σύνδεση δικτύου σε πολλούς υπολογιστές. Όταν ένας κεντρικός υπολογιστής στέλνει ένα πακέτο, ο κόμβος το προωθεί σε κάθε συσκευή στο τμήμα. Οι κόμβοι είναι ως επί το πλείστον ιστορικοί σήμερα. Οι διακόπτες τους έχουν αντικαταστήσει στα σύγχρονα δίκτυα.

Καλώδιο LAN

Ένα καλώδιο τοπικού δικτύου (LAN) — που ονομάζεται επίσης καλώδιο Ethernet ή καλώδιο δεδομένων — συνδέει συσκευές σε ένα ενσύρματο δίκτυο, συμπεριλαμβανομένου ενός δρομολογητή που συνδέεται στο διαδίκτυο.

Μοντέλο αναφοράς OSI

Ή ΕΑΝ Το όνομα αυτού του λεξικού σημαίνει Διασύνδεση Ανοικτών Συστημάτων (Open Systems Interconnection). Πρόκειται για ένα μοντέλο αναφοράς επτά επιπέδων που ορίζει τον τρόπο με τον οποίο τα ανεξάρτητα συστήματα ανταλλάσσουν δεδομένα.

Μοναδικά Αναγνωριστικά σε ένα Δίκτυο

Κάθε κεντρικός υπολογιστής και υπηρεσία σε ένα δίκτυο χρειάζεται ένα όνομα ή έναν αριθμό που να το ξεχωρίζει. Τα πιο συνηθισμένα αναγνωριστικά παρατίθενται παρακάτω.

Όνομα κεντρικού υπολογιστή

Σε κάθε συσκευή σε ένα δίκτυο έχει εκχωρηθεί ένα όνομα που είναι αναγνώσιμο από τον άνθρωπο και ονομάζεται όνομα κεντρικού υπολογιστή. Τα ονόματα κεντρικού υπολογιστή διευκολύνουν τους χρήστες και τις εφαρμογές να αναφέρονται σε έναν συγκεκριμένο κεντρικό υπολογιστή χωρίς να απομνημονεύουν τη διεύθυνση IP του.

Διεύθυνση IP

Μια διεύθυνση IP (Internet Protocol - Πρωτόκολλο Διαδικτύου) είναι το μοναδικό αριθμητικό αναγνωριστικό μιας συσκευής σε ένα δίκτυο. Οι διευθύνσεις IPv4 έχουν μήκος 32 bit, ενώ οι διευθύνσεις IPv6 έχουν μήκος 128 bit.

διακομιστή DNS

Το Σύστημα Ονομάτων Τομέα (DNS) μεταφράζεται ως φιλικό προς τον άνθρωπο URLs και ονόματα κεντρικών υπολογιστών στις διευθύνσεις IP που χρησιμοποιούν οι συσκευές για να βρουν η μία την άλλη.

Διεύθυνση MAC

Μια διεύθυνση MAC (Media Access Control - Έλεγχος Πρόσβασης Πολυμέσων) — μερικές φορές ονομάζεται φυσική διεύθυνση — προσδιορίζει μοναδικά μια κάρτα δικτύου (NIC). Έχει μήκος 48 bit και συνήθως γράφεται ως 12 δεκαεξαδικά ψηφία χωρισμένα σε έξι byte.

Λιμάνι

Μια θύρα είναι ένα λογικό κανάλι που επιτρέπει στους χρήστες και τις εφαρμογές να ανταλλάσσουν δεδομένα με μια συγκεκριμένη υπηρεσία σε έναν κεντρικό υπολογιστή. Ένας μεμονωμένος κεντρικός υπολογιστής μπορεί να εκτελεί πολλές εφαρμογές ταυτόχρονα. Κάθε εφαρμογή αναγνωρίζεται από τον αριθμό θύρας στην οποία ακούει.

Άλλα σημαντικά στοιχεία δικτύου

ARP

ARP Το πρωτόκολλο Address Resolution Protocol (Πρωτόκολλο Επίλυσης Διευθύνσεων) αντιστοιχίζει μια διεύθυνση IP στην αντίστοιχη φυσική διεύθυνση (MAC) σε ένα τοπικό δίκτυο.

RARP

RARP (Reverse Το Πρωτόκολλο Επίλυσης Διευθύνσεων) κάνει το αντίθετο: επιστρέφει τη διεύθυνση IP που αντιστοιχεί σε μια δεδομένη φυσική διεύθυνση.

firewall

Ένα τείχος προστασίας φιλτράρει την εισερχόμενη και εξερχόμενη κίνηση βάσει ενός συνόλου κανόνων. Είναι η πρώτη γραμμή άμυνας μεταξύ ενός εσωτερικού δικτύου και του δημόσιου διαδικτύου.

Πύλη

Μια πύλη είναι η συσκευή — συνήθως ένας δρομολογητής — που συνδέει ένα τοπικό δίκτυο με άλλα δίκτυα και μεταφράζει μεταξύ διαφορετικών πρωτοκόλλων όπου χρειάζεται.

χρήσεις Computer Networks

Τα δίκτυα υπολογιστών καθιστούν δυνατή τη σύγχρονη συνεργασία. Κοινές χρήσεις περιλαμβάνουν:

• Κοινή χρήση φυσικών πόρων όπως εκτυπωτές, σαρωτές και αποθηκευτικό χώρο.
• Κοινή χρήση ακριβών αδειών χρήσης λογισμικού και κεντρικών βάσεων δεδομένων μεταξύ ομάδων.
• Παρέχοντας γρήγορη και αξιόπιστη επικοινωνία μεταξύ υπολογιστών και ανθρώπων.
• Ανταλλαγή δεδομένων και πληροφοριών μεταξύ χρηστών και εφαρμογών.
• Φιλοξενία εσωτερικών εφαρμογών, intranet και υπηρεσιών που απευθύνονται σε πελάτες.

Πλεονεκτήματα της Δικτύωσης Υπολογιστών

Τα κύρια πλεονεκτήματα ενός καλά σχεδιασμένου δικτύου είναι:

• Επιτρέπει σε πολλούς υπολογιστές να στέλνουν και να λαμβάνουν πληροφορίες ταυτόχρονα.
• Επιτρέπει την κοινή χρήση εκτυπωτών, σαρωτών, αποθηκευτικού χώρου και email.
• Παρέχει επικοινωνία υψηλής ταχύτητας μεταξύ τοποθεσιών.
• Μειώνει το κόστος και την προσπάθεια που απαιτείται για την αντιγραφή πόρων σε κάθε τοποθεσία.
• Υποστηρίζει κεντρικά αντίγραφα ασφαλείας, παρακολούθηση και πολιτική ασφαλείας.

Μειονεκτήματα της Δικτύωσης Υπολογιστών

Τα δίκτυα έχουν επίσης να σταθμίσουν τους εξής συμβιβασμούς:

• Η αρχική επένδυση σε υλικό και λογισμικό μπορεί να είναι σημαντική.
• Χωρίς ισχυρή ασφάλεια — κρυπτογράφηση, τείχη προστασίας, MFA — τα δεδομένα είναι εκτεθειμένα σε επιθέσεις.
• Ορισμένα εξαρτήματα υλικού γερνούν και χρειάζονται αντικατάσταση περιοδικά.
• Τα δίκτυα απαιτούν συνεχή διαχείριση, παρακολούθηση και ενημέρωση κώδικα.
• Τα σφάλματα καλωδίων, οι βλάβες διακομιστή και οι διακοπές λειτουργίας του ISP μπορούν να διαταράξουν ολόκληρο το δίκτυο.

Τύποι Computer Networks (Γρήγορη αναφορά)

Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τους πιο συνηθισμένους τύπους δικτύων που θα συναντήσετε ως αρχάριος.

Χαρακτηριστικά	Scope	Τυπική χρήση
LAN (τοπικό δίκτυο)	Ένα μόνο κτίριο ή πανεπιστημιούπολη	Συνδεσιμότητα γραφείου ή σπιτιού.
WAN (δίκτυο ευρείας περιοχής)	Πόλη, χώρα ή υδρόγειος	Συνδέει πολλά LAN σε μεγάλες αποστάσεις.
MAN (Δίκτυο Μητροπολιτικών Περιοχών)	Μια πόλη ή μια μεγάλη πανεπιστημιούπολη	Συνδέει γραφεία σε μια μητροπολιτική περιοχή.
WLAN (Ασύρματο LAN)	Κτίριο ή όροφος	Πρόσβαση Wi-Fi για φορητούς υπολογιστές και κινητές συσκευές.
PAN (Δίκτυο προσωπικής περιοχής)	Λίγα μέτρα	Συνδέσεις Bluetooth και USB μεταξύ προσωπικών συσκευών.
VPN (εικονικό ιδιωτικό δίκτυο)	Μέσω του δημόσιου διαδικτύου	Συνδέει με ασφάλεια τους απομακρυσμένους χρήστες σε ένα ιδιωτικό δίκτυο.

Συχνές Ερωτήσεις