Μάθημα : Πληροφορική Β Γυμνασίου

4.1 Δίκτυο Υπολογιστών

Με τον όρο «δίκτυο υπολογιστών» εννοούμε ένα σύνολο από δύο η περισσότερους υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους, ώστε να μπορούν να ανταλλάσσουν δεδομένα και να μοιράζονται διάφορες συσκευές (εκτυπωτές, σαρωτές, σκληρούς δίσκους).

Τα τελευταία χρόνια με τη βοήθεια των δικτύων υπολογιστών έχουμε τη δυνατότητα μέσα σε λίγα λεπτά να ανταλλάσσουμε πλήθος διαφορετικών δεδομένων (κειμένου, ήχου, εικόνας, βίντεο) ακόμα και σε πολύ μεγάλη απόσταση. Ταυτόχρονα μπορούμε να συνεργαζόμαστε με άλλους ανθρώπους. Μέσω ενός δικτύου μπορούμε, για παράδειγμα, να φτιάξουμε μία κοινή εργασία για την προστασία των ακτών με μαθητές από διάφορες πόλεις της Μεσογείου ανταλλάσσοντας στοιχεία και γράφοντας ταυτόχρονα σχετικά κείμενα από διαφορετικούς υπολογιστές.4.2 Σύνδεση υπολογιστών

Όταν θέλουμε να συνδέσουμε ένα σύνολο υπολογιστών σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους, πρέπει πρώτα να εξασφαλίσουμε τον τρόπο σύνδεσής τους με τη βοήθεια του κατάλληλου υλικού (hardware). Ανάλογα με το μέσο σύνδεσης που επιλέγουμε χαρακτηρίζουμε τη σύνδεση ενσύρματη (σύνδεση με καλώδια) ή ασύρματη (σύνδεση χωρίς καλώδια).

Ενσύρματη Σύνδεση

Η πιο συχνή σύνδεση υπολογιστών γίνεται με τη βοήθεια καλωδίων χρησιμοποιώντας την κάρτα δικτύου κάθε υπολογιστή.

Ασύρματη Σύνδεση

Τα τελευταία χρόνια έχουμε τη δυνατότητα να συνδέσουμε υπολογιστές χωρίς καλώδια με τη βοήθεια ασύρματων καρτών δικτύου,

.

Στην περίπτωση που έχουμε να συνδέσουμε μόνο δύο υπολογιστές μεταξύ τους, μπορούμε εναλλακτικά να χρησιμοποιήσουμε και τις θύρες σύνδεσης των υπολογιστών. Για ενσύρματη σύνδεση μπορούμε να επιλέξουμε μεταξύ των θυρών: παράλληλη, usb, firewire. Αντίστοιχα, για ασύρματη σύνδεση μπορούμε να επιλέξουμε τις θύρες υπερύθρων ή blue-tooth.

Για να συνδέσουμε παραπάνω από δυο υπολογιστές, όπως στη περίπτωση του σχολικού εργαστηρίου, είναι απαραίτητη μια επιπλέον συσκευή (hub)/(switch), που επιτρέπει τη διασύνδεση όλων των υπολογιστών μεταξύ τους.

Μετά την φυσική σύνδεση των υπολογιστών χρειάζεται να εξασφαλίσουμε το απαραίτητο λογισμικό, ώστε οι υπολογιστές να ανταλλάσσουν ομαλά τα δεδομένα μεταξύ τους. Τα περισσότερα σύγχρονα Λειτουργικά Συστήματα έχουν το κατάλληλο λογισμικό, για να υποστηρίζουν δίκτυα υπολογιστών, αλλά το καθένα από αυτά διαχειρίζεται τα δίκτυα με διαφορετικό τρόπο.

4.3 Πλεονεκτήματα δικτύων

1. Επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών υπολογιστών και ανταλλαγή δεδομένων

Στο σχολικό εργαστήριο έχουμε τη δυνατότητα να ανταλλάσσουμε μηνύματα, δεδομένα ή εργασίες με τους συμμαθητές μας από υπολογιστή σε υπολογιστή μέσω του δικτύου χωρίς να χρησιμοποιούμε δισκέτες ή CD.

2. Διαμοιρασμός εξοπλισμού, προγραμμάτων και δεδομένων του δικτύου

Συνήθως στο δίκτυο του σχολικού εργαστηρίου έχουμε αρκετούς υπολογιστές, που χρησιμοποιούν από κοινού έναν εκτυπωτή. Με αυτό τον τρόπο μπορούμε να κάνουμε εκτυπώσεις από όλους τους υπολογιστές χωρίς να είμαστε αναγκασμένοι να αγοράσουμε περισσότερους εκτυπωτές. Εκτός από τον εκτυπωτή, όμως, μπορούμε να έχουμε και άλλες συσκευές σε κοινή χρήση, όπως σκληρούς δίσκους, σαρωτές, οδηγούς οπτικών δίσκων (CD drives), βιντεοκάμερες.

3. Εξοικονόμηση Χρημάτων

Με το μοίρασμα του κόστους ενός ακριβού εξοπλισμού, σε όσους είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο, εξοικονομούμε αρκετά χρήματα. Φανταστείτε πόσο πιο μεγάλο θα ήταν το κόστος του σχολικού εργαστηρίου, αν για κάθε υπολογιστή αγοράζαμε και από έναν εκτυπωτή ή μία κάμερα;

4. Παροχή υψηλής αξιοπιστίας

Για παράδειγμα, στην περίπτωση που υποστεί βλάβη ένας υπολογιστής, ο χρήστης του δικτύου μπορεί να χρησιμοποιήσει κάποιον άλλον υπολογιστή, για να συνεχίσει την εργασία του. Πολλές φορές για μεγαλύτερη ασφάλεια αντιγράφουμε τις εργασίες μας σε δύο ή τρεις διαφορετικούς υπολογιστές, έτσι ώστε να έχουμε πάντα διαθέσιμο κάποιο αντίγραφο.

5. Ευκολία Επέκτασης

Οποιαδήποτε στιγμή μπορούμε να προσθέσουμε σε ένα δίκτυο και άλλους υπολογιστές ή περιφερειακές συσκευές για κοινή χρήση, ανάλογα με τις ανάγκες που έχουμε.

Μειονεκτήματα των δικτύων των υπολογιστών:

• Ασφάλεια: Οι υπολογιστές ενός δικτύου είναι ευάλωτοι σε προσπάθειες πρόσβασης από μη εξουσιοδοτημένα άτομα στα αρχεία τους. Ο σκοπός αυτών των «επιθέσεων» είναι τα άτομα αυτά να υποκλέψουν χρήσιμες πληροφορίες ή και να προκαλέσουν ζημιές. Για το σκοπό αυτό πρέπει οι υπολογιστέςτου δικτύου να είναι προστατευμένοι από «εισβολή» ανεπιθύμητων προσώπων με τη χρήση κατάλληλων κωδικών πρόσβασης.
• Ιοί: Αν ένας υπολογιστής του δικτύου «μολυνθεί» από ιό, τότε ο ιός θα μεταδοθεί και στους άλλους υπολογιστές του δικτύου, επειδή είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους. Γι' αυτό πρέπει σε κάθε υπολογιστή του δικτύου να έχει

4.4 Είδη δικτύων

Tα δίκτυα μπορούμε να τα κατατάξουμε σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με το μέσο που συνδέονται (ενσύρματα, ασύρματα), το φορέα που μεταφέρει τα δεδομένα (δημόσια, ιδιωτικά) ή τη γεωγραφική έκταση που καλύπτει (τοπικό δίκτυο, δίκτυο ευρείας περιοχής). Στη συνέχεια θα εξετάσουμε τα είδη δικτύων ανάλογα με τη γεωγραφική έκταση που καλύπτουν.

• Τοπικό δίκτυο (LAN-Local Area Network): Καλύπτει μικρές περιοχές π.χ. το Εργαστήριο Πληροφορικής, μια αίθουσα, ένα κτήριο, ένα συγκρότημα γειτονικών κτηρίων. Η σύνδεση των υπολογιστών μεταξύ τους γίνεται με τη χρήση κατάλληλων ενσύρματων η ασύρματων διατάξεων.
• Δίκτυο ευρείας περιοχής (WAN-Wide Area Network): καλύπτει μεγάλες γεωγραφικές περιοχές π.χ. μια χώρα, μια ήπειρο, ολόκληρο τον κόσμο. Η σύνδεση των υπολογιστών γίνεται με τη χρήση ενσύρματων (π.χ. γραμμές τηλεπικοινωνιακού δικτύου) ή ασύρματων (π.χ. με τη χρήση δορυφόρου) τηλεπικοινωνιακών γραμμώ

4.5 Διαδίκτυο - Internet

Το Διαδίκτυο συνδέει διάφορα δίκτυα και ανεξάρτητους υπολογιστές απ' όλα τα μέρη του κόσμου μεταξύ τους, έτσι ώστε όλα μαζί να σχηματίζουν ένα ενιαίο δίκτυο (Διαδίκτυο = Διασύνδεση Δικτύων, Internet= International Network)

Aρχιτεκτονική δικτύου «πελάτη-εξυπηρέτη»

Όταν πληκτρολογούμε σε ένα λογισμικό Πλοήγησης τη διεύθυνση μίας ιστοσελίδας του Παγκόσμιου Ιστού (π.χ. www.pi-schools.gr), στην πραγματικότητα συνδεόμαστε μέσω των τηλεπικοινωνιακών γραμμών με ένα υπολογιστή που μπορεί να βρίσκεται σε οποιοδήποτε μέρος του πλανήτη. Ο υπολογιστής αυτός έχει αποθηκευμένη την ιστοσελίδα που ζητάμε στο σκληρό του δίσκο και μας τη στέλνει, για να τη δούμε στον υπολογιστή μας. Στον Παγκόσμιο Ιστό υπάρχουν πάρα πολλοί υπολογιστές που έχουν αποθηκευμένες ιστοσελίδες, τις οποίες μπορούμε να δούμε, αν γνωρίζουμε τη διεύθυνσή τους. Οι υπολογιστές αυτοί ονομάζονται Εξυπηρέτες (Server), ενώ οι υπολογιστές που χρησιμοποιούμε, για να δούμε τις ιστοσελίδες που ζητάμε ονομάζονται Πελάτες (Clients). Την αρχιτεκτονική δικτύου «πελάτη-εξυπηρέτη» τη συναντάμε και σε άλλα δίκτυα εκτός του Διαδικτύου

4.6 Τρόπος σύνδεσης στο Διαδίκτυο

Ένας από τους λόγους που το Διαδίκτυο εξαπλώθηκε πάρα πολύ γρήγορα και σε τόσο μεγάλη έκταση είναι η ευκολία σύνδεσης υπολογιστών και δικτύων σε αυτό. Στο Διαδίκτυο μπορεί να συνδεθεί οποιοσδήποτε υπολογιστής και οποιοδήποτε δίκτυο. Για τη σύνδεση ενός υπολογιστή ή ενός δικτύου στο Διαδίκτυο απαιτούνται:

• Μια τηλεπικοινωνιακή γραμμή (ενσύρματη ή ασύρματη). Ανάλογα με την ταχύτητα επικοινωνίας που θέλουμε, επιλέγουμε και την τηλεπικοινωνιακή γραμμή (π.χ. ISDN, ADSL).
• Η κατάλληλη συσκευή σύνδεσης του υπολογιστή ή του δικτύου με την τηλεπικοινωνιακή γραμμή (π.χ. μόντεμ).
• Η δυνατότητα σύνδεσης μέσω Πάροχου Υπηρεσιών Διαδικτύου (ISP-Internet Service Provider). Ο Πάροχος Υπηρεσιών Διαδικτύου μπορεί να είναι ιδιωτική εταιρεία ή δημόσιος οργανισμός (πχ. το Πανελλήνιο Σχολικό Δίκτυο, Πανεπιστήμιο), που μας παρέχει την δυνατότητα να έχουμε πρόσβαση στο Διαδίκτυο, αφού συνδεθούμε με τον κεντρικό υπολογιστή μέσω τηλεπικοινωνιακής γραμμής.

Μεταφορά πακέτων δεδομένων στο Διαδίκτυο

Τα δεδομένα που δεχόμαστε στον υπολογιστή μας από το Διαδίκτυο έρχονται σε μορφή πακέτων, που ο υπολογιστής μας τα συναρμολογεί στη σειρά, πριν μας τα παρουσιάσει. Η διαδικασία αποστολής και λήψης δεδομένων μοιάζει με την αποστολή μίας επιστολής σε ξεχωριστά κομμάτια προς τον ίδιο πάντα παραλήπτη. Αν υποθέσουμε ότι θέλουμε να στείλουμε ένα κείμενο, τότε σύμφωνα με τους κανόνες επικοινωνίας του Διαδικτύου, πρέπει να χωρίσουμε το κείμενο σε πολλά μικρά κείμενα. Κάθε κείμενο αριθμείται με έναν αριθμό, ώστε να ξέρουμε τη σειρά του, για να μπορέσουμε να τα ξαναενώσουμε. Στη συνέχεια αποστέλλονται όλα τα κείμενα ξεχωριστά προς την ίδια διεύθυνση του παραλήπτη. Κάθε κείμενο μπορεί να ακολουθεί διαφορετικό δρόμο μέχρι να φτάσει στον παραλήπτη του. Όταν ο παραλήπτης λάβει τα κείμενα, τα τοποθετεί στη σειρά, σύμφωνα με τον αριθμό που έχει το καθένα, ώστε να μπορεί να τα διαβάσει χωρίς προβλήματα. Στο Διαδίκτυο όλα τα δεδομένα (κείμενα, εικόνες, τραγούδια, βίντεο) αποστέλλονται με τον τρόπο που μόλις περιγράψαμε. Η όλη διαδικασία είναι εξαιρετικά γρήγορη και αυτοματοποιημένη, με αποτέλεσμα να μην το αντιλαμβανόμαστε, όταν περιηγούμαστε στο Διαδίκτυο με τον υπολογιστή μας.

Η ταχύτητα επικοινωνίας μετριέται σε bps (bit per second). Εκφράζει πόσα ψηφία (0 η 1) περνάνε από μια σύνδεση σε ένα δευτερόλεπτο. Π.χ. 56Kbps σημαίνει ότι 56,000 ψηφία θα περάσουν σε ένα δευτερόλεπτο από μια σύνδεση. (1Κbps~1,000 bps).