Λύσεις — Κεφάλαιο 9 · Αρχιτεκτονικές Δικτύων ΚΑΙ TCP/IP (σελ. 152, 162, 166, 171-172, 185) – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΚΤΥΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Λύσεις — Κεφάλαιο 9 · Αρχιτεκτονικές Δικτύων ΚΑΙ TCP/IP (σελ. 152, 162, 166, 171-172, 185)

Απαντήσεις (TCP/IP & επίπεδα, IP διεύθυνση & κλάσεις A/B/C, τρεις ασκήσεις subnetting από τον «Έλεγχο Γνώσεων» — επαληθευμένες με κώδικα, ενεργές συσκευές hub/switch/router, πρόσβαση Internet).

TCP/IP: επίπεδα ΚΑΙ ρόλοι

Ερώτηση: Ποια είναι τα επίπεδα της αρχιτεκτονικής TCP/IP και ο ρόλος του IP και του TCP;

Απάντηση:

• 4 επίπεδα: Εφαρμογής (HTTP/FTP/DNS), Μεταφοράς (TCP/UDP), Διαδικτύου (IP), Πρόσβασης δικτύου (Ethernet).
• IP: διευθυνσιοδότηση & δρομολόγηση πακέτων. TCP: αξιόπιστη, προσανατολισμένη σε σύνδεση μεταφορά (επιβεβαιώσεις, σειρά, επαναμετάδοση).

Σύνοψη: (ενδεικτική) TCP/IP 4 επιπέδων (Εφαρμογής/Μεταφοράς/Διαδικτύου/Πρόσβασης). IP: διευθυνσιοδότηση+δρομολόγηση· TCP: αξιόπιστη μεταφορά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: 4 επίπεδα + ρόλος IP (δρομολόγηση) & TCP (αξιοπιστία).

IP διεύθυνση: δομή

Ερώτηση: Τι είναι η IP διεύθυνση και από τι αποτελείται;

Απάντηση:

• Λογική διεύθυνση 32 bit, μοναδική, που ορίζει ο διαχειριστής (σε αντίθεση με τη φυσική MAC).
• Αποτελείται από Network ID (ταυτότητα δικτύου) + Host ID (ταυτότητα συσκευής)· γράφεται σε 4 bytes 0–255 (δεκαδική με τελείες).

Σύνοψη: (ενδεικτική) 32-bit λογική διεύθυνση = Network ID + Host ID, σε δεκαδική μορφή (4 bytes 0–255).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: 32-bit + Network ID/Host ID + dotted decimal.

Κλάσεις A/B/C

Ερώτηση: Ποιες οι κλάσεις A, B, C και σε τι διαφέρουν;

Απάντηση:

• A (αρχικό bit 0): Net 7-bit / Host 24-bit → \(2^7=128\) δίκτυα, \(2^{24}\) διευθύνσεις.
• B (10): Net 14-bit / Host 16-bit → \(2^{14}=16384\) δίκτυα, \(2^{16}=65536\).
• C (110): Net 21-bit / Host 8-bit → \(2^{21}\) δίκτυα, \(2^8=256\).

Σύνοψη: A: 7/24 (128 δίκτυα, 16.777.216 host). B: 14/16 (16.384 / 65.536). C: 21/8 (2.097.152 / 256).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟ (επαληθευμένο): οι τιμές 2^7/2^14/2^21 & 2^24/2^16/2^8.

Subnetting: 193.1.1.0 σε 4 υποδίκτυα (/26)

Ερώτηση: Επεκτείνετε το παράδειγμα-1 (193.1.1.0 σε 4 υποδίκτυα): δώστε χαρακτηριστικά για τα 193.1.1.64 και 193.1.1.192. (Έλεγχος Γνώσεων 1)

Απάντηση:

• Δανειζόμαστε 2 bits → μάσκα /26 = 255.255.255.192, 4 υποδίκτυα των 62 hosts.
• 193.1.1.64/26: 1ος host 193.1.1.65 · τελ. host 193.1.1.126 · broadcast 193.1.1.127.
• 193.1.1.192/26: 1ος host 193.1.1.193 · τελ. host 193.1.1.254 · broadcast 193.1.1.255.
• (Τα άλλα δύο: 193.1.1.0 → .1–.62, bc .63· 193.1.1.128 → .129–.190, bc .191.)

Σύνοψη: /26 (255.255.255.192), 62 hosts/υποδίκτυο. .64: hosts .65–.126, bc .127. .192: hosts .193–.254, bc .255.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟ: επαληθευμένο με Python ipaddress. Παγίδα: −2 διευθύνσεις (δικτύου & broadcast) → 62 hosts.

Subnetting: 193.1.1.0 σε 8 υποδίκτυα (/27)

Ερώτηση: Εφαρμόστε το παράδειγμα-1 για διάσπαση του 193.1.1.0 σε 8 ίσα υποδίκτυα. (Έλεγχος Γνώσεων 2)

Απάντηση:

• Δανειζόμαστε 3 bits → μάσκα /27 = 255.255.255.224, 8 υποδίκτυα των 30 hosts (\(2^5-2\)).
• Διευθύνσεις δικτύου (βήμα 32): .0, .32, .64, .96, .128, .160, .192, .224.
• π.χ. 193.1.1.32/27: hosts .33–.62, broadcast .63· 193.1.1.224/27: hosts .225–.254, broadcast .255.

Σύνοψη: /27 (255.255.255.224), 8 υποδίκτυα × 30 hosts. Δίκτυα: .0/.32/.64/.96/.128/.160/.192/.224 (βήμα 32).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟ: επαληθευμένο με κώδικα. Βήμα υποδικτύου = 256/8 = 32. Hosts = 2^5−2 = 30.

Subnetting: 192.168.10.0 σε 4 υποδίκτυα (/26)

Ερώτηση: Χρησιμοποιήστε το 192.168.10.0 για 4 ίσα υποδίκτυα· βρείτε τα χαρακτηριστικά τους. (Έλεγχος Γνώσεων 3)

Απάντηση:

• Μάσκα /26 = 255.255.255.192, 4 υποδίκτυα των 62 hosts (βήμα 64):
• 192.168.10.0/26: hosts .1–.62 · bc .63.
• 192.168.10.64/26: hosts .65–.126 · bc .127.
• 192.168.10.128/26: hosts .129–.190 · bc .191.
• 192.168.10.192/26: hosts .193–.254 · bc .255.

Σύνοψη: /26 (255.255.255.192), 4 υποδίκτυα × 62 hosts: .0(.1–.62,bc.63), .64(.65–.126,bc.127), .128(.129–.190,bc.191), .192(.193–.254,bc.255).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟ: επαληθευμένο με κώδικα (Python ipaddress).

Ενεργές συσκευές ΚΑΙ επίπεδα

Ερώτηση: Σε ποιο επίπεδο δουλεύει και τι κάνει το hub, το switch και ο router;

Απάντηση:

• Hub: Φυσικό επίπεδο (1) — αναμεταδίδει σε όλες τις θύρες (ένα collision domain).
• Switch: επίπεδο ζεύξης (2) — προωθεί με βάση τη MAC στη σωστή θύρα (χωρίς συγκρούσεις).
• Router: επίπεδο δικτύου (3) — συνδέει διαφορετικά δίκτυα & δρομολογεί με βάση IP.
• (Η γέφυρα/bridge είναι επίσης επιπέδου 2, «πρόγονος» του switch.)

Σύνοψη: (ενδεικτική) Hub: επίπεδο 1 (broadcast σε όλες τις θύρες). Switch: επίπεδο 2 (προώθηση βάσει MAC). Router: επίπεδο 3 (δρομολόγηση βάσει IP).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: σωστό επίπεδο & κριτήριο προώθησης (MAC vs IP) για switch/router.

Switch vs Hub

Ερώτηση: Γιατί ο switch είναι καλύτερος από τον hub;

Απάντηση:

• Ο hub στέλνει ό,τι λαμβάνει σε όλες τις θύρες → κοινό μέσο, πολλές συγκρούσεις.
• Ο switch προωθεί κάθε πλαίσιο μόνο στη θύρα του παραλήπτη (βάσει MAC) → ταυτόχρονες ανεξάρτητες συνδέσεις, χωρίς συγκρούσεις, πλήρης ταχύτητα ανά θύρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο switch προωθεί επιλεκτικά (βάσει MAC) χωρίς συγκρούσεις, ενώ ο hub αναμεταδίδει παντού (συγκρούσεις).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: επιλεκτική προώθηση/χωρίς συγκρούσεις (switch) vs broadcast (hub).

Πρόσβαση στο Internet

Ερώτηση: Τι χρειάζεται μια συσκευή για να έχει πρόσβαση στο Internet;

Απάντηση:

• IP διεύθυνση & μάσκα δικτύου.
• Προεπιλεγμένη πύλη (default gateway) — ο router προς τα έξω.
• DNS για μετατροπή ονομάτων (π.χ. www.lisari.gr) σε IP.
• Σύνδεση μέσω παρόχου (ISP) (DSL/VDSL, ίνα, κινητά)· συχνά NAT για κοινή δημόσια IP.

Σύνοψη: (ενδεικτική) IP + μάσκα + default gateway + DNS, μέσω ISP (και συχνά NAT).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: IP/μάσκα + gateway + DNS.