Δίκτυα

Στόχοι του κεφαλαίου είναι:

• Οι μαθητές να εντάξουν τις γνώσεις τους για θέματα επικοινωνίας και δικτύωσης συστημάτων στο σχήμα της Εφαρμοσμένης Επιστήμης των Υπολογιστών.
• Οι μαθητές να οργανώσουν σε νοητικό μοντέλο τα βασικά θέματα που αφορούν τα δίκτυα επικοινωνίας.

3.3.1 Τι είναι ένα Δίκτυο Υπολογιστών

Η ραγδαία εξέλιξη καθώς και η σύγκλιση των υπολογιστικών με τα τηλεπικοινωνιακά συστήματα έχει επιφέρει σημαντικές αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούν και συναλλάσσονται οι άνθρωποι. Η απανταχού πρόσβαση σε άμεσα διαθέσιμους υπολογιστικούς πόρους και ασύρματες συσκευές, καθώς και η ανάπτυξη συνδέσεων μεγάλης ταχύτητας διευκολύνει τη συνεργασία και τις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις. Τα δίκτυα υπολογιστών, με κύριο εκπρόσωπο το Διαδίκτυο (Internet) παρέχουν την απαραίτητη υποδομή για την επίτευξη της Κοινωνίας της Πληροφορίας.

Οι υπολογιστές και οι συσκευές (εκτυπωτές, τερματικά, δρομολογητές και δορυφόροι) που συνδέονται σε ένα δίκτυο ονομάζονται σταθμοί ή τερματικές συσκευές. Χαρακτηριστικές εφαρμογές δικτύων υπολογιστών αποτελούν οι τηλεπικοινωνίες (σταθερή/κινητή τηλεφωνία), η καλωδιακή τηλεόραση, το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, η τηλεγραφία, η τηλεδιάσκεψη), οι οικονομικές υπηρεσίες (π.χ. ηλεκτρονική συναλλαγή με την εφορία), οι πωλήσεις, το μάρκετινγκ και η διαφήμιση.

του τμήματος προς αποστολή, περιέχει και πληροφορίες ελέγχου οι οποίες διασφαλίζουν τη σωστή δρομολόγηση του πακέτου μέσα στο δίκτυο. Στη συνέχεια αυτά μέσω ενδιάμεσων κόμβων ή στοιχείων μεταγωγής, φθάνουν στον τελικό παραλήπτη που τα συναρμολογεί και δημιουργεί το αρχικό μήνυμα. Τα πακέτα μπορούν να ακολουθούν την ίδια διαδρομή ή κάθε πακέτο μπορεί να ακολουθεί τη δική του διαδρομή.

3.3.3.3 Είδη δικτύων βάσει περιοχής που καλύπτουν

Τα Τοπικά ∆ίκτυα (LAN – Local Area Networks) καλύπτουν μία μικρή έκταση, συνδέοντας συσκευές που βρίσκονται σε ένα δωμάτιο ή σε ένα κτίριο ή συγκρότημα κτιρίων.

Τα Μητροπολιτικά ∆ίκτυα (MAN – Metropolitan Area Networks) εκτείνονται στο περιβάλλον μιας ολόκληρης πόλης και χρησιμοποιούνται για την διασύνδεση δικτύων LAN ή σαν δίκτυα κορμού. Παραδείγματα τέτοιων δικτύων είναι ένα τηλεπικοινωνιακό δίκτυο υποδομής και ένα δίκτυο καλωδιακής τηλεόρασης (Εικόνα 3.15).

Τα δίκτυα Ευρείας Περιοχής (WAN – Wide Area Networks) επεκτείνονται σε μεγάλες γεωγραφικές περιοχές που αποτελούνται από διάφορες χώρες ή ακόμα και ηπείρους. Χρησιμοποιούν πλήθος ενδιάμεσων συσκευών, όπως π.χ. δορυφόρους.

Εικόνα 3.15. Παράδειγμα ενός Μητροπολιτικού δικτύου που αποτελείται από 4 δίκτυα.

3.3.4 Τοπολογίες δικτύων

Ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται οι σταθμοί σε ένα δίκτυο ονομάζεται τοπολογία δικτύου.

Υπάρχουν τρεις βασικές τοπολογίες δικτύων, οι οποίες διαφέρουν ως προς την αξιοπιστία, το κόστος, την ανοχή τους σε σφάλματα και την ταχύτητα ανάνηψης μετά από κατάρρευση.

Τοπολογία Αστέρα: Υπάρχει ένας κεντρικός κόμβος για τον έλεγχο της κυκλοφορίας και όλες οι συσκευές συνδέονται με αυτόν με μία φυσική σύνδεση (Εικόνα 3.16).

Οι τεχνολογίες DSL (Digital Subscriber Line) παρέχουν πρόσβαση υψηλών ταχυτήτων στο διαδίκτυο και με χρήση των υπαρχουσών χάλκινων τηλεφωνικών γραμμών.

To Υπολογιστικό Νέφος ή σύννεφο (Cloud Computing) παρέχει υπολογιστικούς πόρους (όπως διάφορες εφαρμογές, βάσεις δεδομένων, υπηρεσίες αρχείων, ηλεκτρονικό ταχυδρομείο κ.α.) μέσω ενός δικτύου υπολογιστών. Πρόκειται για μία παγκόσμια τεχνολογική υποδομή (global technological infrastructure), στην οποία ο χρήστης ενός υπολογιστή έχει πρόσβαση και χρησιμοποιεί λογισμικό και δεδομένα τα οποία είναι εγκατεστημένα ή βρίσκονται εκτός του προσωπικού του υπολογιστικού συστήματος.

Ανακεφαλαίωση

Δίκτυα υπολογιστών δημιουργούνται με τη διασύνδεση υπολογιστών και περιφερειακών συσκευών με διάφορους τρόπους. Οι υπηρεσίες των δικτύων έχουν εφαρμογή στους περισσότερους τομείς της καθημερινότητάς μας. Αναδύονται καινούριες εφαρμογές σε πολύ συχνή βάση.

Ερωτήσεις - Δραστηριότητες - Θέματα προς συζήτηση

1. Τι είναι ένα δίκτυο υπολογιστών;
2. Αναζητήστε στο διαδίκτυο πληροφορίες για τη δομή του δικτύου της κινητής τηλεφωνίας. Αν στην τάξη σας βρίσκονται μαθητές με διαφορετική καταγωγή, συγκρίνετε τα σχετικά δίκτυα μεταξύ τους από πλευράς δομής τους (ομαδική εργασία).
3. Αναζητήστε πληροφορίες στο διαδίκτυο για τα κύρια χαρακτηριστικά δύο ενσύρματων και 2 ασυρμάτων καναλιών επικοινωνίας.
4. Αναζητήστε στο διαδίκτυο πληροφορίες για υπηρεσίες υπολογιστικού νέφους.
5. Αναζητήστε πληροφορίες για την συμβολή των δικτύων υπολογιστών στην υποστήριξη ΑμεΑ.
6. Ποιές από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
   • Α. Οι Υπολογιστές Υποδοχής μπορεί να είναι κινητές συσκευές, προσωπικοί υπολογιστές.
   • Β. Στα Δίκτυα Μεταγωγής Κυκλώματος τα δεδομένα υποβάλλονται σε επεξεργασία κατά την διέλευσή τους απο το δίκτυο.
   • Γ. Τα Μητροπολιτικά Δίκτυα είναι μεγαλύτερα από τα Δίκτυα Ευρείας Περιοχής.
   • Δ. Η Τοπολογία Δακτυλίου χρησιμοποιείται τόσο σε τοπικά όσο και ευρείας περιοχής δίκτυα.