Λύσεις ερωτήσεων και ασκήσεων κεφ. 1 (σελ. 48-49) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις ερωτήσεων και ασκήσεων κεφ. 1 (σελ. 48-49) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων και ασκήσεων κεφ. 1

Πλήρεις λύσεις και των είκοσι εννέα ερωτήσεων του κεφαλαίου 1 — επικοινωνιακά δίκτυα και οφέλη τους, υπηρεσίες σύγχρονες και ασύγχρονες, μεταγωγή κυκλώματος και πακέτου, αυτοδύναμο πακέτο και νοητό κύκλωμα, τεχνικές πολυπλεξίας FDM και TDM, πρωτόκολλα και στρωματοποιημένη αρχιτεκτονική, το μοντέλο OSI και τα επτά επίπεδά του, τοπικά δίκτυα και δίκτυα ευρείας περιοχής, πρότυπα και οργανισμοί τυποποίησης, δίκτυα ολοκληρωμένων υπηρεσιών.

Ερώτηση 1 — Γραμμές σύνδεσης για 20 υπολογιστές

Ερώτηση: Ερωτήσεις – Ασκήσεις: 1. Έστω ότι θέλετε να συνδέσετε 20 υπολογιστές με συνδέσεις από σημείο σε σημείο, ώστε να είναι δυνατή η επικοινωνία όλων με όλους. Πόσες γραμμές σύνδεσης χρειάζεστε;

Απάντηση:

Η σχέση (σελ. 11): για τη σύνδεση Ν συνδρομητών, κάθε συνδρομητής θα χρειάζονταν Ν−1 τηλεφωνικές συσκευές και θα απαιτούνταν συνολικά Ν(Ν−1)/2 επικοινωνιακές γραμμές.

Υπολογισμός
```
Ν = 20
γραμμές = Ν(Ν−1)/2 = 20 × 19/2 = 380/2 = 190
```
Απάντηση: 190 γραμμές σύνδεσης.

Ο συλλογισμός (σελ. 10-11): κάθε υπολογιστής χρειάζεται σύνδεση με καθέναν από τους υπόλοιπους 19, δηλαδή 20 × 19 = 380 «άκρα» συνδέσεων· επειδή όμως κάθε γραμμή έχει δύο άκρα, ο αριθμός των γραμμών είναι το μισό.
```
20 υπολογιστές × 19 συνδέσεις ο καθένας = 380
380 / 2 = 190 γραμμές
```
Ο έλεγχος με τα παραδείγματα του βιβλίου (σελ. 10) | Ν | Γραμμές | |---|---| | 2 | 2×1/2 = 1 | | 3 | 3×2/2 = 3 | | 4 | 4×3/2 = 6 | | 20 | 20×19/2 = 190 | | 1000 | 1000×999/2 = 499.500 |

Το συμπέρασμα που βγάζει το βιβλίο (σελ. 11): στην περίπτωση μικρού χωριού 1000 κατοίκων, θα έπρεπε κάθε συνδρομητής να έχει 999 τηλεφωνικές συσκευές και να υπάρχουν συνολικά 499.500 επικοινωνιακές γραμμές!

Γιατί δεν είναι πρακτικό (σελ. 10): όταν ο αριθμός των συσκευών αυξάνει και πρέπει να είναι δυνατή η επικοινωνία μεταξύ δύο οποιωνδήποτε συσκευών, προφανώς δεν είναι πρακτική λύση να υπάρχουν συνδέσεις από σημείο προς σημείο για όλες αυτές τις συσκευές. Η τετραγωνική αύξηση: αν οι υπολογιστές διπλασιαστούν σε 40, οι γραμμές γίνονται 40×39/2 = 780, δηλαδή τετραπλασιάζονται — γι' αυτό η λύση δεν κλιμακώνεται.

Η λύση (σελ. 11): η ύπαρξη επικοινωνιακού δικτύου του οποίου τις γραμμές, τους κόμβους και γενικότερα τους πόρους (resources) να μπορεί να χρησιμοποιεί οποιαδήποτε συσκευή που θέλει να επικοινωνήσει.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τη σύνδεση Ν συσκευών με απευθείας συνδέσεις από σημείο σε σημείο, ώστε να επικοινωνούν όλες με όλες, απαιτούνται Ν επί Ν μείον ένα, διά δύο γραμμές. Για είκοσι υπολογιστές έχουμε είκοσι επί δεκαεννέα, διά δύο, δηλαδή τριακόσιες ογδόντα διά δύο, που δίνει εκατόν ενενήντα γραμμές σύνδεσης. Ο συλλογισμός είναι ότι κάθε υπολογιστής χρειάζεται σύνδεση με καθέναν από τους υπόλοιπους δεκαεννέα, δηλαδή προκύπτουν τριακόσια ογδόντα άκρα συνδέσεων, αλλά επειδή κάθε γραμμή έχει δύο άκρα, ο αριθμός των γραμμών είναι το μισό. Το χαρακτηριστικό αυτής της λύσης είναι ότι δεν κλιμακώνεται: αν οι υπολογιστές διπλασιαστούν σε σαράντα, οι γραμμές τετραπλασιάζονται και γίνονται επτακόσιες ογδόντα. Όπως σημειώνει το βιβλίο, για χωριό χιλίων κατοίκων θα απαιτούνταν τετρακόσιες ενενήντα εννέα χιλιάδες πεντακόσιες γραμμές. Γι' αυτό ακριβώς η λύση είναι το επικοινωνιακό δίκτυο, του οποίου τους πόρους μοιράζονται όλες οι συσκευές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Από τι αποτελείται ένα επικοινωνιακό δίκτυο

Ερώτηση: 2. Από τι αποτελείται ένα επικοινωνιακό δίκτυο;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 12): επικοινωνιακό δίκτυο, λοιπόν, είναι ένα σύνολο κόμβων διασυνδεδεμένων με γραμμές επικοινωνίας, έτσι ώστε να επιτρέπεται η ανταλλαγή πληροφορίας.

Τα δύο δομικά στοιχεία | # | Στοιχείο | |---|---| | 1 | κόμβοι | | 2 | γραμμές επικοινωνίας που τους διασυνδέουν |

Τα δύο είδη κόμβων (σελ. 12): από τα παραπάνω παραδείγματα προκύπτει, ότι, τελικά, υπάρχουν δύο είδη κόμβων: οι τερματικοί και οι επικοινωνιακοί ή τηλεπικοινωνιακοί κόμβοι. | Είδος | Ορισμός | Παραδείγματα | |---|---|---| | τερματικοί | παράγουν ή καταναλώνουν την πληροφορία, που μεταφέρεται στο δίκτυο | τηλεφωνικές συσκευές, υπολογιστές, εκτυπωτές, εξυπηρετητές αρχείων | | επικοινωνιακοί | μεταφέρουν την πληροφορία, αλλά ούτε την παράγουν ούτε την καταναλώνουν | τηλεφωνικά κέντρα, πύλες, δρομολογητές, επαναλήπτες |
```
   [Τερματικός]───┐                    ┌───[Τερματικός]
                  │                    │
   [Τερματικός]──[Επικοινωνιακός]──[Επικοινωνιακός]──[Τερματικός]
                       κόμβος            κόμβος
           └──── γραμμές επικοινωνίας ────┘
```
Η γενικότερη διατύπωση (σελ. 11): η λύση στο πρόβλημα της επικοινωνίας είναι η ύπαρξη επικοινωνιακού δικτύου του οποίου τις γραμμές, τους κόμβους και γενικότερα τους πόρους (resources) να μπορεί να χρησιμοποιεί οποιαδήποτε συσκευή που θέλει να επικοινωνήσει.

Τα είδη δικτύων (σελ. 12): υπάρχουν πολλά είδη δικτύων επικοινωνίας. Το τηλεφωνικό δίκτυο, που χρησιμοποιείται για μετάδοση φωνής, είναι το πιο γνωστό και επεκταμένο δίκτυο επικοινωνίας. Οι εφαρμογές (σελ. 12): δίκτυα υπολογιστών μπορεί να χρησιμοποιούνται σε γραφεία, για να επιτρέπουν στους εργαζόμενους, να χρησιμοποιούν από κοινού δεδομένα και συσκευές, σε εργοστάσια, για να βοηθούν στις αυτοματοποιημένες διαδικασίες παραγωγής (π.χ. διασύνδεση εργαλειομηχανών, ρομπότ) αλλά και σε ολόκληρο τον κόσμο για να παρέχουν στους χρήστες τους τη δυνατότητα ανταλλαγής μηνυμάτων, αρχείων και πρόσβασης σε κάθε είδους πληροφορία (Internet).

Η ιστορική πορεία (σελ. 10-11): πρώτα το τηλεφωνικό δίκτυο (telephone network), όπου δεν υπάρχουν άπειρες πολλαπλές συνδέσεις από σημείο σε σημείο αλλά γίνεται από κοινού εκμετάλλευση του υπάρχοντος εξοπλισμού και των τηλεπικοινωνιακών γραμμών, και έπειτα τα δίκτυα δεδομένων (data networks).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Επικοινωνιακό δίκτυο είναι ένα σύνολο κόμβων διασυνδεδεμένων με γραμμές επικοινωνίας, έτσι ώστε να επιτρέπεται η ανταλλαγή πληροφορίας. Αποτελείται δηλαδή από δύο δομικά στοιχεία: τους κόμβους και τις γραμμές επικοινωνίας που τους διασυνδέουν. Οι κόμβοι διακρίνονται σε δύο είδη. Οι τερματικοί κόμβοι παράγουν ή καταναλώνουν την πληροφορία που μεταφέρεται στο δίκτυο· τέτοιοι είναι οι τηλεφωνικές συσκευές, οι υπολογιστές, οι εκτυπωτές και οι εξυπηρετητές αρχείων. Οι επικοινωνιακοί ή τηλεπικοινωνιακοί κόμβοι μεταφέρουν την πληροφορία, αλλά ούτε την παράγουν ούτε την καταναλώνουν· τέτοιοι είναι τα τηλεφωνικά κέντρα, οι πύλες, οι δρομολογητές και οι επαναλήπτες. Το βασικό χαρακτηριστικό ενός δικτύου είναι ότι τις γραμμές, τους κόμβους και γενικότερα τους πόρους του μπορεί να τους χρησιμοποιεί οποιαδήποτε συσκευή θέλει να επικοινωνήσει, αντί να υπάρχουν αποκλειστικές συνδέσεις σημείου προς σημείο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Τα οφέλη από τη χρήση των δικτύων

Ερώτηση: 3. Ποια τα οφέλη από τη χρήση των δικτύων επικοινωνίας;

Απάντηση:

Τα τέσσερα οφέλη (σελ. 12): μερικά από τα οφέλη από τη χρήση των δικτύων επικοινωνίας είναι | # | Όφελος | |---|---| | 1 | διαμερισμός πόρων | | 2 | υψηλή αξιοπιστία | | 3 | εξοικονόμηση χρημάτων | | 4 | επικοινωνία |

Η ανάλυση κάθε οφέλους με βάση τα παραδείγματα του βιβλίου | Όφελος | Πώς επιτυγχάνεται | |---|---| | διαμερισμός πόρων | συσκευές όπως Fax, Printer, Server, Scanner, Modem (Σχ. 1-3α, σελ. 12) χρησιμοποιούνται από κοινού· στο τοπικό δίκτυο (σελ. 15) η υπηρεσία εξυπηρέτησης εκτυπώσεων επιτρέπει σε όλους τους υπολογιστές… να χρησιμοποιούν από κοινού ένα διαθέσιμο εκτυπωτή | | υψηλή αξιοπιστία | (σελ. 19) είναι επιθυμητό να υπάρχουν περισσότερες από μία διαδρομές, που να συνδέουν δύο σταθμούς. Με τον τρόπο αυτό, το δίκτυο γίνεται περισσότερο αξιόπιστο και λιγότερο ευάλωτο σε βλάβες | | εξοικονόμηση χρημάτων | αντί για Ν(Ν−1)/2 αποκλειστικές γραμμές, από κοινού εκμετάλλευση του υπάρχοντος εξοπλισμού και των τηλεπικοινωνιακών γραμμών (σελ. 11) | | επικοινωνία | (σελ. 12) τη δυνατότητα ανταλλαγής μηνυμάτων, αρχείων και πρόσβασης σε κάθε είδους πληροφορία (Internet) |

Τα παραδείγματα χρήσης (σελ. 12): δίκτυα υπολογιστών μπορεί να χρησιμοποιούνται σε γραφεία, για να επιτρέπουν στους εργαζόμενους, να χρησιμοποιούν από κοινού δεδομένα και συσκευές, σε εργοστάσια, για να βοηθούν στις αυτοματοποιημένες διαδικασίες παραγωγής (π.χ. διασύνδεση εργαλειομηχανών, ρομπότ) αλλά και σε ολόκληρο τον κόσμο.

Οι συγκεκριμένες υπηρεσίες (σελ. 15) | Υπηρεσία | Τι προσφέρει | |---|---| | printer server | επιτρέπει σε όλους τους υπολογιστές του τοπικού δικτύου να χρησιμοποιούν από κοινού ένα διαθέσιμο εκτυπωτή | | file server | επιτρέπει σε όλους τους χρήστες του τοπικού δικτύου να χρησιμοποιούν αρχεία, που βρίσκονται σε ένα διαθέσιμο για το σκοπό αυτό υπολογιστή | | e-mail | επιτρέπει στους χρήστες της να ανταλλάσσουν μηνύματα | | file transfer | επιτρέπει τη μεταφορά αρχείων από ένα υπολογιστή σε ένα άλλο |

Το ευρύτερο πλαίσιο (σελ. 10): οι νέες τεχνολογίες πληροφορίας και επικοινωνίας αλλάζουν ραγδαία τον τρόπο εργασίας, διασκέδασης, επικοινωνίας και συναλλαγής και οδηγούν στην Κοινωνία της Πληροφορίας. Τα δίκτυα επικοινωνίας αποτελούν απαραίτητη προϋπόθεση για την Κοινωνία της Πληροφορίας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το βιβλίο αναφέρει τέσσερα βασικά οφέλη από τη χρήση των δικτύων επικοινωνίας. Πρώτον, τον διαμερισμό πόρων, δηλαδή τη δυνατότητα να χρησιμοποιούνται από κοινού συσκευές όπως εκτυπωτές, σαρωτές, εξυπηρετητές, φαξ και μόντεμ, μέσω υπηρεσιών όπως ο εξυπηρετητής εκτυπώσεων και ο εξυπηρετητής αρχείων. Δεύτερον, την υψηλή αξιοπιστία, η οποία προκύπτει από το ότι υπάρχουν περισσότερες από μία διαδρομές που συνδέουν δύο σταθμούς, οπότε το δίκτυο γίνεται λιγότερο ευάλωτο σε βλάβες. Τρίτον, την εξοικονόμηση χρημάτων, αφού αντί για αποκλειστικές γραμμές σημείου προς σημείο γίνεται από κοινού εκμετάλλευση του υπάρχοντος εξοπλισμού και των τηλεπικοινωνιακών γραμμών. Και τέταρτον, την ίδια την επικοινωνία, δηλαδή τη δυνατότητα ανταλλαγής μηνυμάτων, αρχείων και πρόσβασης σε κάθε είδους πληροφορία. Όπως σημειώνει το βιβλίο, τα δίκτυα επικοινωνίας αποτελούν απαραίτητη προϋπόθεση για την Κοινωνία της Πληροφορίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Η θεμελιώδης αρχή της ανταλλαγής πληροφορίας

Ερώτηση: 4. Ποια είναι η θεμελιώδης αρχή, στην οποία βασίζεται κάθε τύπου ανταλλαγή πληροφορίας σε ένα δίκτυο επικοινωνίας;

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 15): υπάρχει όμως μια θεμελιώδης αρχή, στην οποία βασίζεται η οποιουδήποτε τύπου ανταλλαγή πληροφορίας. Αυτή είναι… ότι η πληροφορία μεταφέρεται και αποθηκεύεται στο δίκτυο επικοινωνίας με τη μορφή bits. Για την ακρίβεια, το τελευταίο στάδιο του μετασχηματισμού της πληροφορίας, ώστε να είναι δυνατή η διαβίβασή της μέσα από το φυσικό μέσο μετάδοσης, είναι η μετατροπή των bits σε ηλεκτρικό σήμα.

Τα δύο σκέλη της αρχής | # | Σκέλος | |---|---| | 1 | η πληροφορία μεταφέρεται και αποθηκεύεται… με τη μορφή bits | | 2 | το τελευταίο στάδιο… είναι η μετατροπή των bits σε ηλεκτρικό σήμα |
```
πληροφορία (φωνή, εικόνα, κείμενο, δεδομένα)
        ↓
      bits
        ↓
  ηλεκτρικό σήμα
        ↓
  φυσικό μέσο μετάδοσης
```
Γιατί είναι θεμελιώδης (σελ. 15): γιατί ισχύει ανεξάρτητα από την υπηρεσία — όπως βλέπουμε, λοιπόν, ένα δίκτυο επικοινωνίας προσφέρει ποικίλες και αρκετά διαφοροποιημένες υπηρεσίες. Υπάρχει όμως μια θεμελιώδης αρχή, στην οποία βασίζεται η οποιουδήποτε τύπου ανταλλαγή πληροφορίας.

Το πλαίσιο της σύγκλισης (σελ. 15, Επισήμανση): η σύγκλιση των τεχνολογιών των επικοινωνιών και των υπολογιστών κάνει δυνατή τη μετάδοση κάθε μορφής πληροφορίας, όπως εικόνα, ήχος, κείμενο, γραφικά και δεδομένα, μέσα από ένα δίκτυο επικοινωνίας. Και το αποτέλεσμα (σελ. 14): δεν υπάρχει ουσιαστική διαφορά μεταξύ της επεξεργασίας των δεδομένων (υπολογιστικός εξοπλισμός) και των επικοινωνιών δεδομένων (εξοπλισμός μετάδοσης και μεταγωγής)· ενοποιούνται οι επικοινωνίες δεδομένων, φωνής και εικόνας.

Η συνέπεια για τις υπηρεσίες (σελ. 15): ανάλογα με την υπηρεσία, η μεταφορά των bits μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο αξιόπιστη και να διαρκεί περισσότερο ή λιγότερο χρόνο. Τις διαφορετικές αυτές απαιτήσεις εξυπηρετεί το δίκτυο χρησιμοποιώντας λίγες μόνο διαφορετικές κατηγορίες υπηρεσιών επικοινωνίας.

Η παραπομπή (σελ. 15): η ίδια αρχή αναπτύσσεται όπως θα δούμε και στο Κεφάλαιο 2 — στην κωδικοποίηση δεδομένων και στο μοντέλο ψηφιακού επικοινωνιακού συστήματος.

Το τι σημαίνει πρακτικά: κάθε μορφή πληροφορίας — φωνή, εικόνα, κείμενο — ψηφιοποιείται και γίνεται η ίδια ακολουθία bits· άρα το ίδιο δίκτυο μπορεί να τα μεταφέρει όλα, όπως ακριβώς προβλέπουν τα δίκτυα ολοκληρωμένων υπηρεσιών (σελ. 46).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η θεμελιώδης αρχή είναι ότι η πληροφορία μεταφέρεται και αποθηκεύεται στο δίκτυο επικοινωνίας με τη μορφή bits, ενώ το τελευταίο στάδιο του μετασχηματισμού της, ώστε να είναι δυνατή η διαβίβασή της μέσα από το φυσικό μέσο μετάδοσης, είναι η μετατροπή των bits σε ηλεκτρικό σήμα. Η αρχή αυτή είναι θεμελιώδης γιατί ισχύει ανεξάρτητα από την υπηρεσία που παρέχει το δίκτυο, όσο διαφοροποιημένες κι αν είναι μεταξύ τους οι υπηρεσίες αυτές. Πρακτικά σημαίνει ότι κάθε μορφή πληροφορίας, φωνή, εικόνα, κείμενο, γραφικά ή δεδομένα, ψηφιοποιείται και γίνεται η ίδια ακολουθία bits, οπότε το ίδιο δίκτυο μπορεί να τα μεταφέρει όλα. Ακριβώς πάνω σε αυτό στηρίζεται και η σύγκλιση των τεχνολογιών των επικοινωνιών και της πληροφορικής, καθώς και η προοπτική των δικτύων ολοκληρωμένων υπηρεσιών. Ανάλογα με την υπηρεσία, η μεταφορά των bits μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο αξιόπιστη και να διαρκεί περισσότερο ή λιγότερο χρόνο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 — Οι κατηγορίες των υπηρεσιών επικοινωνίας

Ερώτηση: 5. Ποιες οι κατηγορίες των υπηρεσιών επικοινωνίας;

Απάντηση:

Η πρώτη διάκριση (σελ. 15): από την άποψη του χρήστη οι υπηρεσίες επικοινωνίας μπορεί να είναι είτε σύγχρονες είτε ασύγχρονες.

Σύγχρονη υπηρεσία (σελ. 16): κατά τη σύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας, μεταδίδεται σειρά από bits με σταθερή καθυστέρηση και συγκεκριμένο ρυθμό μετάδοσης. Κάθε bit φθάνει στον προορισμό του με την ίδια καθυστέρηση (άρα και με τη σωστή σειρά), ενώ μερικά bits είναι πιθανό να ληφθούν λάθος. Το παράδειγμα (σελ. 16): το τηλεφωνικό δίκτυο προσφέρει σύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας στους χρήστες του… οι δύο συνδρομητές έχουν στη διάθεσή τους αποκλειστικά ένα κανάλι από σημείο σε σημείο, το οποίο πάντα παραδίδει πληροφορίες με τη σειρά, που στάλθηκαν.

Ασύγχρονη υπηρεσία (σελ. 16): κατά την ασύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας, η σειρά από bits πριν τη μετάδοσή της διαιρείται σε πακέτα. Τα πακέτα μεταδίδονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο μέσα από το δίκτυο επικοινωνίας, και, συνεπώς, λαμβάνονται στον προορισμό με διαφορετικές καθυστερήσεις, πιθανά κι εκτός σειράς. Οι παράμετροι ποιότητας (σελ. 16): ο ρυθμός λανθασμένων πακέτων, η καθυστέρηση, ο τελικός ρυθμός μετάδοσης, η αξιοπιστία και η ασφάλεια της επικοινωνίας.

Η δεύτερη διάκριση (σελ. 16): οι ασύγχρονες υπηρεσίες επικοινωνίας κατηγοριοποιούνται σε υπηρεσίες με σύνδεση και υπηρεσίες χωρίς σύνδεση. | Υπηρεσία | Ορισμός | |---|---| | με σύνδεση (connection oriented) | ο χρήστης διαθέτει μια αξιόπιστη από άκρο σε άκρο σύνδεση, η οποία μεταφέρει τα πακέτα με τη σειρά, που στάλθηκαν (σελ. 16-17) | | χωρίς σύνδεση (connectionless) | ο χρήστης απλά συγκεντρώνει την πληροφορία, που έχει να στείλει, της βάζει διεύθυνση και μετά τη στέλνει, ελπίζοντας ότι θα φθάσει στον προορισμό της. Δεν υπάρχει καμία εγγύηση (σελ. 17) |

Το συνολικό σχήμα
```
 Υπηρεσίες επικοινωνίας
 ├── σύγχρονες
 └── ασύγχρονες
     ├── με σύνδεση
     └── χωρίς σύνδεση
```
Πού χρησιμοποιείται η καθεμία (σελ. 17-18) | Απαίτηση | Υπηρεσία | Παράδειγμα | |---|---|---| | σταθερός ρυθμός μετάδοσης bits | σύγχρονη | μετάδοση ήχου, κινούμενης εικόνας | | ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ απομακρυσμένων υπολογιστών | ασύγχρονη με σύνδεση | απομακρυσμένο τερματικό | | σποραδική μετάδοση, αδιάφορη καθυστέρηση/σειρά | ασύγχρονη χωρίς σύνδεση | ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, ομάδες συζητήσεων |

Η αναλογία του βιβλίου (σελ. 17): η υπηρεσία χωρίς σύνδεση μας θυμίζει το ταχυδρομικό σύστημα… Δεν μπορούμε ποτέ να είμαστε βέβαιοι, ότι το γράμμα θα φθάσει, αλλά ξέρουμε, ότι υπάρχει πολύ μεγάλη πιθανότητα· ενώ η δυνατότητα αποστολής συστημένων γραμμάτων αντιστοιχεί σε μηχανισμό επιβεβαίωσης λήψης.

Η σημαντική επισήμανση (σελ. 18): είναι δυνατόν μια σύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας να υλοποιηθεί πάνω από μια ασύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας — με χρήση καταχωρητή που εξομαλύνει τη μεταβλητή καθυστέρηση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι υπηρεσίες επικοινωνίας διακρίνονται, από την άποψη του χρήστη, σε σύγχρονες και ασύγχρονες. Στη σύγχρονη υπηρεσία μεταδίδεται σειρά από bits με σταθερή καθυστέρηση και συγκεκριμένο ρυθμό μετάδοσης, οπότε κάθε bit φθάνει στον προορισμό με την ίδια καθυστέρηση και άρα με τη σωστή σειρά· τυπικό παράδειγμα είναι το τηλεφωνικό δίκτυο. Στην ασύγχρονη υπηρεσία η σειρά από bits διαιρείται σε πακέτα, τα οποία μεταδίδονται ανεξάρτητα και λαμβάνονται με διαφορετικές καθυστερήσεις, πιθανά και εκτός σειράς. Οι ασύγχρονες υπηρεσίες κατηγοριοποιούνται περαιτέρω σε υπηρεσίες με σύνδεση, όπου ο χρήστης διαθέτει αξιόπιστη από άκρο σε άκρο σύνδεση που μεταφέρει τα πακέτα στη σειρά που στάλθηκαν, και σε υπηρεσίες χωρίς σύνδεση, όπου η πληροφορία απλώς αποστέλλεται με διεύθυνση, χωρίς καμία εγγύηση. Σύγχρονη υπηρεσία χρησιμοποιείται για ήχο και κινούμενη εικόνα, ασύγχρονη με σύνδεση για απομακρυσμένο τερματικό, και χωρίς σύνδεση για ηλεκτρονικό ταχυδρομείο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 — Το κλασικό ταχυδρομείο ως υπηρεσία

Ερώτηση: 6. Το κλασσικό ταχυδρομείο είναι υπηρεσία: α. Σύγχρονη. β. Ασύγχρονη.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. Ασύγχρονη.

Η τεκμηρίωση (σελ. 17): η υπηρεσία χωρίς σύνδεση μας θυμίζει το ταχυδρομικό σύστημα. Εκεί, για να στείλουμε ένα γράμμα, το ρίχνουμε στο ειδικό γραμματοκιβώτιο, από το οποίο το συλλέγει ο ταχυδρομικός οργανισμός. Μέσω του ταχυδρομικού δικτύου το γράμμα οδηγείται - ελπίζουμε - στο σωστό μέρος, δηλαδή στο γραμματοκιβώτιο του παραλήπτη. Δεν μπορούμε ποτέ να είμαστε βέβαιοι, ότι το γράμμα θα φθάσει, αλλά ξέρουμε, ότι υπάρχει πολύ μεγάλη πιθανότητα.

Ο έλεγχος με τα κριτήρια της σύγχρονης υπηρεσίας (σελ. 16) | Κριτήριο σύγχρονης υπηρεσίας | Ισχύει στο ταχυδρομείο; | |---|---| | σταθερή καθυστέρηση | ❌ κάθε γράμμα φτάνει σε διαφορετικό χρόνο | | συγκεκριμένος ρυθμός μετάδοσης | ❌ δεν υπάρχει σταθερός ρυθμός | | παράδοση με τη σωστή σειρά | ❌ δύο γράμματα μπορεί να φτάσουν ανάποδα |

Ο έλεγχος με τα κριτήρια της ασύγχρονης (σελ. 16) | Κριτήριο ασύγχρονης υπηρεσίας | Ισχύει; | |---|---| | διαίρεση σε ανεξάρτητες μονάδες (πακέτα/γράμματα) | ✅ κάθε γράμμα ταξιδεύει ανεξάρτητα | | διαφορετικές καθυστερήσεις | ✅ | | πιθανά εκτός σειράς | ✅ | | κάποια μπορεί να χαθούν | ✅ |

Η ακριβέστερη κατάταξη: πρόκειται μάλιστα για ασύγχρονη υπηρεσία χωρίς σύνδεση — ακριβώς όπως το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (σελ. 18): όταν υπάρχει σποραδική μόνο μετάδοση πακέτων και δεν μας ενδιαφέρει η καθυστέρηση ή η σειρά λήψης των πακέτων, χρησιμοποιείται ασύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας χωρίς σύνδεση (π.χ. ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, ομάδες συζητήσεων).

Η αντιστοιχία των εννοιών
```
γράμμα           ↔  πακέτο
διεύθυνση φακέλου ↔  διεύθυνση προορισμού
ταχυδρομικό δίκτυο ↔  δίκτυο μεταγωγής πακέτου
συστημένο         ↔  μηχανισμός επιβεβαίωσης λήψης
```
Το συστημένο (σελ. 17): υπάρχει, βέβαια και η δυνατότητα αποστολής συστημένων γραμμάτων όπου εξασφαλίζεται εγγυημένη παράδοση (μηχανισμός επιβεβαίωσης λήψης).

Η αντίθεση με το τηλέφωνο (σελ. 16): το τηλεφωνικό δίκτυο είναι σύγχρονη υπηρεσία, γιατί σε όλη τη διάρκεια της σύνδεσης, οι δύο συνδρομητές έχουν στη διάθεσή τους αποκλειστικά ένα κανάλι από σημείο σε σημείο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η δεύτερη: το κλασικό ταχυδρομείο είναι ασύγχρονη υπηρεσία. Το ίδιο το βιβλίο χρησιμοποιεί το ταχυδρομικό σύστημα ως αναλογία για την υπηρεσία χωρίς σύνδεση: ρίχνουμε το γράμμα στο γραμματοκιβώτιο, αυτό οδηγείται μέσω του ταχυδρομικού δικτύου στον παραλήπτη, χωρίς όμως να μπορούμε ποτέ να είμαστε βέβαιοι ότι θα φτάσει. Ελέγχοντας τα κριτήρια, στη σύγχρονη υπηρεσία απαιτείται σταθερή καθυστέρηση, συγκεκριμένος ρυθμός μετάδοσης και παράδοση με τη σωστή σειρά, τίποτε από τα οποία δεν ισχύει για το ταχυδρομείο. Αντίθετα, ισχύουν όλα τα χαρακτηριστικά της ασύγχρονης υπηρεσίας: κάθε γράμμα ταξιδεύει ανεξάρτητα, με διαφορετική καθυστέρηση, πιθανά εκτός σειράς, ενώ κάποια μπορεί και να χαθούν. Ακριβέστερα, πρόκειται για ασύγχρονη υπηρεσία χωρίς σύνδεση, όπως και το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο· η αποστολή συστημένου αντιστοιχεί σε μηχανισμό επιβεβαίωσης λήψης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 7 — Δίκτυο πακετοποιημένης φωνής

Ερώτηση: 7. Ένα δίκτυο μετάδοσης πακετοποιημένης φωνής προσφέρει υπηρεσία σύγχρονη ή ασύγχρονη και γιατί;

Απάντηση:

Η απάντηση: προσφέρει σύγχρονη υπηρεσία στον χρήστη, αν και εσωτερικά υλοποιείται πάνω σε ασύγχρονη.

Η τεκμηρίωση (σελ. 18, Επισήμανση): είναι δυνατόν μια σύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας να υλοποιηθεί πάνω από μια ασύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας. Για να το κατανοήσουμε, θα αναφερθούμε στη μετάδοση φωνής. Η ακολουθία των bits, που αντιπροσωπεύουν τη φωνή, διαιρείται σε πακέτα. Τα πακέτα μεταδίδονται ασύγχρονα (χρησιμοποιώντας μια ασύγχρονη υπηρεσία του δικτύου επικοινωνίας). Η μεταβλητή καθυστέρηση, με την οποία τα πακέτα φωνής φθάνουν στο δέκτη, εξομαλύνεται με χρήση καταχωρητή.

Ο ρόλος του καταχωρητή (σελ. 18): ο ρόλος του καταχωρητή είναι να παραδίδει στην τηλεφωνική συσκευή του παραλήπτη μια σειρά από bits με την ίδια καθυστέρηση για κάθε bit (πράγμα, που είναι απαραίτητο σε κάθε τηλεφωνική επικοινωνία). Έτσι, τελικά, ο χρήστης, απολαμβάνει την ίδια υπηρεσία με αυτή που θα του παρείχε η υπηρεσία του κλασσικού τηλεφωνικού δικτύου, αντιλαμβάνεται, δηλαδή σύγχρονη υπηρεσία.
```
 φωνή → bits → πακέτα → [ΑΣΥΓΧΡΟΝΟ ΔΙΚΤΥΟ] → πακέτα με
                                                μεταβλητή καθυστέρηση
                                                      ↓
                                              [ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΗΣ]
                                                      ↓
                                    σειρά bits με σταθερή καθυστέρηση
                                                      ↓
                                            τηλεφωνική συσκευή
```
Η διάκριση των δύο επιπέδων θέασης | Οπτική | Χαρακτήρας υπηρεσίας | |---|---| | του δικτύου (εσωτερικά) | ασύγχρονη — τα πακέτα ταξιδεύουν ανεξάρτητα | | του χρήστη (τελικά) | σύγχρονη — τα bits παραδίδονται με σταθερή καθυστέρηση |

Γιατί απαιτείται σύγχρονη υπηρεσία για τη φωνή (σελ. 17-18): εκεί όπου απαιτείται σταθερός ρυθμός μετάδοσης bits μέσα από το δίκτυο επικοινωνίας, χρησιμοποιείται σύγχρονη υπηρεσία επικοινωνίας (π.χ. μετάδοση ήχου, κινούμενης εικόνας). Και η αιτία (σελ. 23, Σημείωση): ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά της τηλεφωνικής επικοινωνίας είναι ότι θα πρέπει να μην υπάρχει σχεδόν καθόλου καθυστέρηση μετάδοσης. Αλλά και αν ακόμη υπάρχει μια μικρή καθυστέρηση, αυτή θα πρέπει να είναι σταθερή. Επίσης πρέπει να υπάρχει σταθερός ρυθμός μετάδοσης, επειδή η εκπομπή και η λήψη πρέπει να είναι συγχρονισμένες. Αυτές οι απαιτήσεις πρέπει να ικανοποιούνται ώστε να είναι εφικτή η ανθρώπινη συνομιλία.

Η σημασία της παρατήρησης (σελ. 18): η επισήμανση αυτή δείχνει τις δυνατότητες των σημερινών δικτύων δεδομένων για παροχή κάθε κατηγορίας υπηρεσιών — δηλαδή ένα δίκτυο πακέτων μπορεί να προσφέρει και τις δύο κατηγορίες υπηρεσιών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ένα δίκτυο μετάδοσης πακετοποιημένης φωνής προσφέρει στον χρήστη σύγχρονη υπηρεσία, αν και εσωτερικά υλοποιείται πάνω σε ασύγχρονη. Ο λόγος είναι ο εξής: η ακολουθία των bits που αντιπροσωπεύουν τη φωνή διαιρείται σε πακέτα, τα οποία μεταδίδονται ασύγχρονα μέσα από το δίκτυο, φτάνοντας στον δέκτη με μεταβλητή καθυστέρηση. Εκεί όμως η μεταβλητή αυτή καθυστέρηση εξομαλύνεται με τη χρήση καταχωρητή, ο ρόλος του οποίου είναι να παραδίδει στην τηλεφωνική συσκευή του παραλήπτη μια σειρά από bits με την ίδια καθυστέρηση για κάθε bit, πράγμα απαραίτητο σε κάθε τηλεφωνική επικοινωνία. Έτσι, τελικά, ο χρήστης απολαμβάνει την ίδια υπηρεσία που θα του παρείχε το κλασικό τηλεφωνικό δίκτυο, δηλαδή αντιλαμβάνεται σύγχρονη υπηρεσία. Η παρατήρηση αυτή δείχνει τη δυνατότητα των σύγχρονων δικτύων δεδομένων να παρέχουν κάθε κατηγορία υπηρεσιών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 8 — Οι κόμβοι της μεταγωγής

Ερώτηση: 8. Με τη μεταγωγή, η πληροφορία, που στέλνει ένας σταθμός, περνά από διαδοχικούς κόμβους του δικτύου, που λέγονται πολυπλέκτες: α. Σωστό. β. Λάθος.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. Λάθος.

Η σωστή διατύπωση (σελ. 19): με τη μεταγωγή (switching), η πληροφορία, που στέλνει ένας σταθμός, περνά από διαδοχικούς κόμβους του δικτύου, για να φθάσει τελικά στο σταθμό προορισμού. Η σωστή ονομασία (σελ. 19): οι κόμβοι μεταγωγής ή απλά κόμβοι, συνδέονται μεταξύ τους με τις επικοινωνιακές γραμμές — ονομάζονται κόμβοι μεταγωγής, όχι πολυπλέκτες.

Τι είναι πράγματι ο πολυπλέκτης (σελ. 20): στην πολυπλεξία, υπάρχουν ν γραμμές εισόδου σε μια συσκευή, που λέγεται πολυπλέκτης (multiplexer). Ο πολυπλέκτης συνδέεται μέσω επικοινωνιακής γραμμής με ένα αποπολυπλέκτη (demultiplexer)… Ο πολυπλέκτης συνθέτει (πολυπλέκει) τα δεδομένα από τις ν γραμμές εισόδου και τα μεταδίδει μέσα από γραμμή μεγαλύτερης χωρητικότητας.

Η διάκριση των δύο τεχνικών (σελ. 19) | Τεχνική | Ρόλος | Συσκευή | |---|---|---| | μεταγωγή (switching) | η πληροφορία… περνά από διαδοχικούς κόμβους του δικτύου, για να φθάσει τελικά στο σταθμό προορισμού | κόμβος μεταγωγής | | πολυπλεξία (multiplexing) | δεδομένα από πολλές πηγές να μεταδίδονται μέσα από την ίδια γραμμή επικοινωνίας | πολυπλέκτης / αποπολυπλέκτης |
```
 ΜΕΤΑΓΩΓΗ:      Α──[Κ1]──[Κ3]──[Κ6]──Δ
                    κόμβοι μεταγωγής

 ΠΟΛΥΠΛΕΞΙΑ:    ─┐                    ┌─
                 ─┼─[ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΗΣ]═══[ΑΠΟΠΟΛΥΠΛΕΚΤΗΣ]─┼─
                 ─┘   μία γραμμή      └─
```
Τι κάνουν οι κόμβοι μεταγωγής (σελ. 19): οι κόμβοι μεταγωγής δεν ασχολούνται με το περιεχόμενο της πληροφορίας, αλλά μόνο με το πώς θα προωθήσουν την πληροφορία κατάλληλα από κόμβο σε κόμβο, μέχρι αυτή να φθάσει στον προορισμό της.

Η σχέση των δύο (σελ. 19): μέσα από τις επικοινωνιακές γραμμές, που χρησιμοποιούνται για να συνδέονται οι κόμβοι, περνούν περισσότερες από μία συνδέσεις σταθμών κι αυτό επιτυγχάνεται με την πολυπλεξία — δηλαδή οι δύο τεχνικές συνεργάζονται, αλλά είναι διαφορετικές: η μεταγωγή αφορά τη διαδρομή, η πολυπλεξία τη χωρητικότητα κάθε γραμμής.

Η ειδική ονομασία στα δίκτυα πακέτου (σελ. 24): κάθε κόμβος του δικτύου, που λέγεται και κόμβος μεταγωγής πακέτου (Packet Switching Node, PSN).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η δεύτερη, δηλαδή η πρόταση είναι λάθος. Στη μεταγωγή η πληροφορία που στέλνει ένας σταθμός περνά πράγματι από διαδοχικούς κόμβους του δικτύου για να φθάσει στον σταθμό προορισμού, οι κόμβοι όμως αυτοί ονομάζονται κόμβοι μεταγωγής και όχι πολυπλέκτες. Πολυπλέκτης είναι εντελώς άλλη συσκευή: είναι η συσκευή στην οποία καταλήγουν ν γραμμές εισόδου και η οποία συνθέτει τα δεδομένα τους ώστε να μεταδοθούν μέσα από μία γραμμή μεγαλύτερης χωρητικότητας, ενώ στο άλλο άκρο ο αποπολυπλέκτης τα διαχωρίζει ξανά. Πρόκειται δηλαδή για τις δύο διαφορετικές τεχνικές που χρησιμοποιεί ένα δίκτυο: η μεταγωγή αφορά τη διαδρομή που ακολουθεί η πληροφορία, ενώ η πολυπλεξία αφορά την αξιοποίηση της χωρητικότητας κάθε γραμμής. Οι δύο τεχνικές συνεργάζονται, αφού μέσα από τις γραμμές που συνδέουν τους κόμβους περνούν περισσότερες από μία συνδέσεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 9 — Πλήθος τηλεφωνικών καναλιών με πολυπλεξία

Ερώτηση: 9. Θεωρήστε, ότι το τηλεφωνικό κανάλι έχει εύρος 4 kHz. Πόσα τέτοια τηλεφωνικά κανάλια είναι δυνατό να μεταδοθούν μέσα από τηλεπικοινωνιακό κανάλι με εύρος από 60 kHz έως 108 kHz;

Απάντηση:

Η τεχνική (σελ. 30): πρόκειται για πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (frequency division multiplexing, FDM) — κάθε σήμα καταλαμβάνει διαφορετική ζώνη συχνοτήτων.

Υπολογισμός
```
διαθέσιμο εύρος = 108 − 60 = 48 kHz
εύρος ανά κανάλι = 4 kHz
πλήθος καναλιών = 48/4 = 12
```
Απάντηση: 12 τηλεφωνικά κανάλια.

Η κατανομή
```
  60    64    68    72    76    80    84    88    92    96   100   104   108 kHz
  |  1  |  2  |  3  |  4  |  5  |  6  |  7  |  8  |  9  | 10  | 11  | 12  |
```
Η αρχή που εφαρμόζεται (σελ. 29): αναπτύχθηκε μια τεχνική πολυπλεξίας, η οποία επέτρεπε το αρχικό φάσμα του τηλεφωνικού καναλιού (300 Hz έως 3400 Hz) να μεταφέρεται σε άλλη υψηλότερη συχνότητα. Τοποθετώντας πολλά τηλεφωνικά κανάλια, με την τεχνική της πολυπλεξίας, το ένα δίπλα στο άλλο (στο πεδίο συχνοτήτων), έγινε τελικά εφικτό μεγάλος αριθμός τηλεφωνικών καναλιών να μεταδίδεται μέσα από την ίδια γραμμή.

Γιατί 4 kHz και όχι 3,1 kHz: το ωφέλιμο φάσμα της φωνής είναι 300-3400 Hz, δηλαδή 3,1 kHz· τα 4 kHz περιλαμβάνουν και τη ζώνη προστασίας (guard band) ανάμεσα σε γειτονικά κανάλια, ώστε να μην αλληλεπικαλύπτονται.

Η πρακτική σημασία (σελ. 29): η ανάγκη προέκυψε γιατί υπήρχε φυσικό όριο στον αριθμό των καλωδίων, που μπορούσαν να τοποθετηθούν τόσο μέσα στα τηλεφωνικά κέντρα όσο και μεταξύ τους μέσω των υπόγειων φρεατίων. Έγινε φανερό, ότι θα έπρεπε περισσότερα από ένα τηλεφωνικά κανάλια να μπορούν να μεταφέρονται από το ίδιο φυσικό κύκλωμα την ίδια στιγμή.

Η αναγνώριση της ζώνης: η ζώνη 60-108 kHz με 12 κανάλια είναι το τυποποιημένο πρωτογενές συγκρότημα (basic group) των αναλογικών συστημάτων FDM — γι' αυτό ακριβώς επιλέχθηκε στην άσκηση.

Η αντιπαραβολή με την TDM (σελ. 30): αν χρησιμοποιούσαμε πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου, ο διαχωρισμός δεν θα γινόταν σε ζώνες συχνοτήτων αλλά σε χρονοθυρίδες — ο χρόνος διαιρείται σε χρονοθυρίδες (timeslots).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πρόκειται για πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας, όπου κάθε τηλεφωνικό κανάλι καταλαμβάνει διαφορετική ζώνη συχνοτήτων μέσα στο διαθέσιμο εύρος. Το διαθέσιμο εύρος του τηλεπικοινωνιακού καναλιού είναι εκατόν οκτώ μείον εξήντα, δηλαδή σαράντα οκτώ κιλοχερτς, ενώ κάθε τηλεφωνικό κανάλι καταλαμβάνει τέσσερα κιλοχερτς. Άρα το πλήθος των καναλιών που μπορούν να μεταδοθούν είναι σαράντα οκτώ διά τέσσερα, δηλαδή δώδεκα κανάλια. Σημειώνεται ότι το ωφέλιμο φάσμα της φωνής είναι από τριακόσια έως τρεις χιλιάδες τετρακόσια χερτς, δηλαδή τρία κόμμα ένα κιλοχερτς· τα τέσσερα κιλοχερτς περιλαμβάνουν επιπλέον και μια ζώνη προστασίας ανάμεσα σε γειτονικά κανάλια, ώστε να μην αλληλεπικαλύπτονται. Η ζώνη των εξήντα έως εκατόν οκτώ κιλοχερτς με δώδεκα κανάλια αποτελεί μάλιστα το τυποποιημένο πρωτογενές συγκρότημα των αναλογικών συστημάτων πολυπλεξίας διαίρεσης συχνότητας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 10 — Διάρκεια χρονοθυρίδας σε TDM

Ερώτηση: 10. Τα ψηφιακά τηλεφωνικά κέντρα παρέχουν τη δυνατότητα πολυπλεξίας 30 τηλεφωνικών καναλιών με την τεχνική TDM. Δύο ακόμη τηλεφωνικά κανάλια χρησιμοποιούνται για ειδικούς σκοπούς. Αν το μήκος του πλαισίου είναι 125 μsec, βρείτε πόσο διαρκεί κάθε χρονοθυρίδα.

Απάντηση:

Η τεχνική (σελ. 30): στην πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου (time division multiplexing, TDM) ο χρόνος διαιρείται σε χρονοθυρίδες (timeslots)… Τα δείγματα από τα διάφορα σήματα εισόδου μεταφέρονται σε διαδοχικά πλαίσια. Κάθε πλαίσιο περιέχει αριθμό χρονοθυρίδων.

Ο συνολικός αριθμός χρονοθυρίδων
```
30 τηλεφωνικά κανάλια
+ 2 κανάλια για ειδικούς σκοπούς
─────────────────────────────────
32 χρονοθυρίδες ανά πλαίσιο
```
Υπολογισμός
```
διάρκεια χρονοθυρίδας = μήκος πλαισίου / πλήθος χρονοθυρίδων
                      = 125 μsec / 32
                      = 3,906 μsec
```
Απάντηση: κάθε χρονοθυρίδα διαρκεί 3,906 μsec (περίπου 3,9 μsec).

Η δομή του πλαισίου
```
|◄──────────────── πλαίσιο 125 μsec ────────────────►|
| 0 | 1 | 2 | ... | 15 | 16 | 17 | ... | 30 | 31 |
  ▲                      ▲
 ειδικό              ειδικό (σηματοδοσία)
 └── 32 χρονοθυρίδες × 3,906 μsec ──┘
```
Ο έλεγχος
```
32 × 3,906 μsec = 125 μsec  ✓
```
Η αναγνώριση του συστήματος: πρόκειται για το ευρωπαϊκό σύστημα Ε1 — το βιβλίο το αναφέρει στη σελ. 14: μια μισθωμένη γραμμή Ε1 μεταξύ δύο απομακρυσμένων σημείων παρέχει υπηρεσία μεταφοράς πληροφορίας ανά πάσα στιγμή, με ταχύτητα 2 Mbits το δευτερόλεπτο (2 Mbps).

Η επαλήθευση του ρυθμού των 2 Mbps
```
ρυθμός πλαισίων = 1/125 μsec = 8.000 πλαίσια/sec
bits ανά χρονοθυρίδα = 8 (ένα byte)
ρυθμός = 8.000 × 32 × 8 = 2.048.000 bits/sec = 2,048 Mbps  ✓
```
Γιατί το πλαίσιο είναι 125 μsec: γιατί η συχνότητα δειγματοληψίας της φωνής είναι 8 kHz (διπλάσια της ανώτερης συχνότητας των 4 kHz), άρα
```
T = 1/8.000 = 125 × 10⁻⁶ s = 125 μsec
```
— δηλαδή κάθε 125 μsec πρέπει να μεταδοθεί ένα δείγμα από κάθε κανάλι.

Ο ρόλος των δύο ειδικών καναλιών: μία χρονοθυρίδα για συγχρονισμό του πλαισίου και μία για σηματοδοσία (τα σήματα κλήσης, κουδουνίσματος κλπ. που αναφέρει το βιβλίο στη σελ. 14: μετάδοσης πληροφορίας σηματοδοσίας).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου ο χρόνος διαιρείται σε χρονοθυρίδες και κάθε πλαίσιο περιέχει συγκεκριμένο αριθμό από αυτές. Εδώ έχουμε τριάντα τηλεφωνικά κανάλια συν δύο ακόμη για ειδικούς σκοπούς, δηλαδή συνολικά τριάντα δύο χρονοθυρίδες ανά πλαίσιο. Επειδή το μήκος του πλαισίου είναι εκατόν είκοσι πέντε μικροδευτερόλεπτα, κάθε χρονοθυρίδα διαρκεί εκατόν είκοσι πέντε διά τριάντα δύο, δηλαδή τρία κόμμα εννιακόσια έξι μικροδευτερόλεπτα, περίπου τρία κόμμα εννέα. Ο έλεγχος επαληθεύει το αποτέλεσμα, αφού τριάντα δύο επί τρία κόμμα εννιακόσια έξι δίνει εκατόν είκοσι πέντε. Πρόκειται για το ευρωπαϊκό σύστημα Ε1, το οποίο αναφέρει και το βιβλίο ως μισθωμένη γραμμή ταχύτητας δύο μεγαμπίτ ανά δευτερόλεπτο· πράγματι, με οκτώ χιλιάδες πλαίσια ανά δευτερόλεπτο, τριάντα δύο χρονοθυρίδες και οκτώ bits ανά χρονοθυρίδα, προκύπτουν δύο κόμμα σαράντα οκτώ μεγαμπίτ ανά δευτερόλεπτο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 11 — Η στατιστική πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου

Ερώτηση: 11. Περιγράψτε την αρχή λειτουργίας της στατιστικής πολυπλεξίας διαίρεσης χρόνου.

Απάντηση:

Το πρόβλημα που λύνει (σελ. 31): στη σύγχρονη TDM, είναι πολύ πιθανό, όταν υπάρχουν πηγές ακανόνιστης ροής δεδομένων, πολλές από τις χρονοθυρίδες ενός πλαισίου να σπαταλώνται, γιατί οι αντίστοιχες πηγές δεν έχουν κάτι να μεταδώσουν τις συγκεκριμένες χρονικές στιγμές.

Η αρχή λειτουργίας (σελ. 31): με τη στατιστική πολυπλεξία οι χρονοθυρίδες δεν είναι εκ των προτέρων εκχωρημένες σε συγκεκριμένες πηγές. Αντ' αυτού, τα δεδομένα των πηγών αποθηκεύονται προσωρινά σε ειδικούς καταχωρητές (buffers) και μεταδίδονται το συντομότερο δυνατό χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες χρονοθυρίδες.
```
 ΣΥΓΧΡΟΝΗ TDM:
  πηγή A ─┐   |A|B|C|D|A|B|C|D|   ← σταθερή θέση, ακόμη κι αν είναι κενή
  πηγή B ─┤        ▲     ▲
  πηγή C ─┤      κενές χρονοθυρίδες (σπατάλη)
  πηγή D ─┘

 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ TDM:
  πηγή A ─┐  [buffer]  |A|A|C|A|D|C|   ← μόνο ενεργές πηγές
  πηγή B ─┤              καμία σπατάλη
  πηγή C ─┤
  πηγή D ─┘
```
Το αποτέλεσμα (σελ. 31): έτσι, η στατιστική πολυπλεξία εκμεταλλεύεται αποτελεσματικά τη φυσική γραμμή σύνδεσης. Η σύνδεση δεν μένει ποτέ ανενεργή, όσο υπάρχουν δεδομένα για μετάδοση.

Το βασικό της πλεονέκτημα (σελ. 30): είναι η παραλλαγή της πολυπλεξίας διαίρεσης χρόνου, η οποία κάνει καλύτερη εκμετάλλευση του τηλεπικοινωνιακού καναλιού και επιτρέπει την ύπαρξη ρυθμού μετάδοσης μικρότερου από το συνολικό ρυθμό μετάδοσης των πηγών. — δηλαδή, σε αντίθεση με την FDM και τη σύγχρονη TDM, που (σελ. 30) χρησιμοποιούνται, όταν το διαθέσιμο εύρος ζώνης του μέσου μετάδοσης είναι μεγαλύτερο από το συνολικό εύρος ζώνης των προς μετάδοση σημάτων.

Τα δύο μειονεκτήματα (σελ. 31) | # | Μειονέκτημα | |---|---| | 1 | υπάρχει πλεονασμός στη μετάδοση, αφού σε κάθε χρονοθυρίδα, εκτός από τα δεδομένα, θα πρέπει να μεταδίδεται και επιπλέον πληροφορία για τη διεύθυνση προορισμού. Κάτι τέτοιο δεν απαιτείται στη σύγχρονη πολυπλεξία, γιατί είναι εκ των προτέρων καθορισμένο ποια σύνδεση αφορά κάθε χρονοθυρίδα | | 2 | τα δεδομένα υφίστανται μεταβλητή καθυστέρηση, λόγω αναμονής στον καταχωρητή του στατιστικού πολυπλέκτη |

Η σύγκριση των τριών τεχνικών | Τεχνική | Εκχώρηση | Πλεονασμός | Καθυστέρηση | |---|---|---|---| | FDM | σταθερή ζώνη συχνοτήτων | — | σταθερή | | σύγχρονη TDM | σταθερή χρονοθυρίδα | καμία | σταθερή | | στατιστική TDM | δυναμική | διεύθυνση σε κάθε χρονοθυρίδα | μεταβλητή |

Η εφαρμογή της (σελ. 40, Σημείωση): στα τοπικά δίκτυα χρησιμοποιείται ειδική παραλλαγή της στατιστικής πολυπλεξίας αντί της μεθόδου μεταγωγής, που προτιμάται στα δίκτυα ευρείας περιοχής. Συγκεκριμένα, η μέθοδος, που χρησιμοποιείται, λέγεται πολλαπλή πρόσβαση (multiple access).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η στατιστική πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου είναι παραλλαγή της κοινής πολυπλεξίας διαίρεσης χρόνου, η οποία λύνει το εξής πρόβλημα: στη σύγχρονη πολυπλεξία, όταν οι πηγές έχουν ακανόνιστη ροή δεδομένων, πολλές χρονοθυρίδες σπαταλώνται, γιατί οι αντίστοιχες πηγές δεν έχουν κάτι να μεταδώσουν εκείνη τη στιγμή. Στη στατιστική πολυπλεξία, αντίθετα, οι χρονοθυρίδες δεν είναι εκ των προτέρων εκχωρημένες σε συγκεκριμένες πηγές· τα δεδομένα των πηγών αποθηκεύονται προσωρινά σε ειδικούς καταχωρητές και μεταδίδονται το συντομότερο δυνατό, χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες χρονοθυρίδες. Έτσι η φυσική γραμμή αξιοποιείται αποτελεσματικά και δεν μένει ποτέ ανενεργή όσο υπάρχουν δεδομένα για μετάδοση, ενώ επιτρέπεται και ρυθμός μετάδοσης μικρότερος από το συνολικό ρυθμό των πηγών. Μειονεκτήματα είναι ο πλεονασμός, αφού κάθε χρονοθυρίδα πρέπει να φέρει και διεύθυνση προορισμού, καθώς και η μεταβλητή καθυστέρηση λόγω αναμονής στον καταχωρητή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 12 — Ο τρόπος επιβεβαίωσης παραλαβής

Ερώτηση: 12. Κατά την επικοινωνία δύο σταθμών, ο τρόπος με τον οποίο κάθε σταθμός είναι σε θέση να γνωρίζει την ορθή ή όχι παραλαβή των δεδομένων που έστειλε, αποτελεί μέρος ενός ………………..

Απάντηση:

Η σωστή συμπλήρωση: πρωτοκόλλου (επικοινωνίας).

Η τεκμηρίωση (σελ. 31): για να ανταλλάξουν δεδομένα δύο σταθμοί, εκτός από την ύπαρξη διαδρομής μεταξύ τους, είτε απευθείας είτε μέσω δικτύου επικοινωνίας, χρειάζεται να ακολουθήσουν επίσης συγκεκριμένες διαδικασίες. Για παράδειγμα, ο σταθμός - πηγή πρέπει να ενεργοποιήσει μια απευθείας επικοινωνιακή σύνδεση ή να πληροφορήσει το δίκτυο, για το ποιος είναι ο σταθμός με τον οποίο θέλει να επικοινωνήσει, ώστε να αποκατασταθεί η σχετική σύνδεση. Ακόμη πρέπει να ξέρει, πότε ο σταθμός προορισμού είναι έτοιμος να λάβει δεδομένα. Επίσης κάθε σταθμός πρέπει να είναι σε θέση να γνωρίζει, αν τα δεδομένα, που έστειλε, παρελήφθησαν σωστά ή δεν παρελήφθησαν καθόλου. Το συμπέρασμα (σελ. 31): έτσι, για την επικοινωνία των σταθμών σε ένα δίκτυο χρησιμοποιείται σύνολο κανόνων, το οποίο αποτελεί το πρωτόκολλο επικοινωνίας (communication protocol) ή απλά πρωτόκολλο.

Ο ορισμός (σελ. 31): το πρωτόκολλο χρησιμοποιείται για την επικοινωνία μεταξύ οντοτήτων (entities), που βρίσκονται σε διαφορετικά συστήματα. | Έννοια | Ορισμός | |---|---| | οντότητα | ο,τιδήποτε μπορεί να στέλνει ή να λαμβάνει πληροφορία (προγράμματα εφαρμογών, προγράμματα μεταφοράς αρχείων, συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων) | | σύστημα | ένα συγκεκριμένο φυσικό αντικείμενο που περιέχει μία ή περισσότερες οντότητες (τηλεφωνικές συσκευές, υπολογιστές, τερματικά, απομακρυσμένοι αισθητήρες) |

Η προϋπόθεση της επικοινωνίας (σελ. 31): για να είναι η επικοινωνία αυτή εφικτή και επιτυχής, οι οντότητες θα πρέπει να «μιλούν την ίδια γλώσσα», δηλαδή το ίδιο πρωτόκολλο. Η πρακτική συμβουλή (σελ. 32): όσο αφορά τους χρήστες ενός δικτύου επικοινωνίας, αυτό που πρέπει να προσέχουν, αν θέλουν να είναι δυνατόν να επικοινωνούν, είναι να χρησιμοποιούν συστήματα, που υποστηρίζουν τα ίδια πρωτόκολλα επικοινωνίας.

Η αναλογία του βιβλίου (σελ. 32, Παράδειγμα): η έννοια του πρωτοκόλλου συναντάται αρκετά συχνά σε διαδικασίες της καθημερινής μας ζωής, με τη μορφή τυποποιημένων ενεργειών που κάνουμε. Έτσι, όταν συζητάμε με κάποιον, περιμένουμε, πρώτα, να τελειώσει τη φράση του για να απαντήσουμε, όταν συναντάμε κάποιον μετά από πολύ καιρό, του εκφράζουμε τη χαρά μας, κάνουμε δώρο σε κάποιον που γιορτάζει κλπ.

Η δομή των πρωτοκόλλων (σελ. 32, Επισήμανση): η διεργασία της επικοινωνίας μεταξύ οντοτήτων, που βρίσκονται σε διαφορετικά συστήματα, είναι αρκετά περίπλοκη, για να υλοποιείται από ένα συμπαγές πρωτόκολλο. Αντίθετα, χρησιμοποιείται ένα σύνολο πρωτοκόλλων, με ιεραρχική ή στρωματοποιημένη δομή.

Σε ποιο επίπεδο βρίσκεται η συγκεκριμένη λειτουργία (σελ. 39): στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων, που ανιχνεύει τα σφάλματα μετάδοσης, επιδιορθώνει τα αλλοιωμένα δεδομένα ή ζητά την επανεκπομπή τους· και απ' άκρη σ' άκρη στο επίπεδο μεταφοράς (σελ. 38), που κάνει ελέγχους αρτιότητας των πακέτων μετά τη μεταφορά.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή συμπλήρωση είναι η λέξη πρωτοκόλλου. Όπως αναφέρει το βιβλίο, για να ανταλλάξουν δεδομένα δύο σταθμοί δεν αρκεί η ύπαρξη διαδρομής μεταξύ τους, αλλά χρειάζεται να ακολουθήσουν και συγκεκριμένες διαδικασίες: ο σταθμός πηγή πρέπει να ενεργοποιήσει τη σύνδεση ή να πληροφορήσει το δίκτυο με ποιον θέλει να επικοινωνήσει, πρέπει να γνωρίζει πότε ο προορισμός είναι έτοιμος να λάβει, και πρέπει επίσης κάθε σταθμός να είναι σε θέση να γνωρίζει αν τα δεδομένα που έστειλε παρελήφθησαν σωστά ή δεν παρελήφθησαν καθόλου. Το σύνολο αυτών των κανόνων αποτελεί το πρωτόκολλο επικοινωνίας ή απλά πρωτόκολλο. Το πρωτόκολλο χρησιμοποιείται για την επικοινωνία μεταξύ οντοτήτων που βρίσκονται σε διαφορετικά συστήματα, και για να είναι η επικοινωνία εφικτή οι οντότητες πρέπει να μιλούν την ίδια γλώσσα, δηλαδή το ίδιο πρωτόκολλο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 13 — Η αρχιτεκτονική δικτύου

Ερώτηση: 13. Τι καλείται αρχιτεκτονική δικτύου;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 33): ο ρόλος των διαφόρων τμημάτων του λογισμικού και του υλικού στη διεργασία της επικοινωνίας, η μεταξύ τους σχέση, και τα πρωτόκολλα τα οποία πρέπει να ακολουθούνται, καθορίζονται από την αρχιτεκτονική δικτύου (network architecture).

Ο συνοπτικός ορισμός (σελ. 35, Επισήμανση): το σύνολο των επιπέδων, των πρωτοκόλλων και των διεπαφών μεταξύ των επιπέδων αποτελούν την αρχιτεκτονική δικτύου.

Τα τρία συστατικά | # | Συστατικό | |---|---| | 1 | τα επίπεδα (layers/levels) | | 2 | τα πρωτόκολλα | | 3 | οι διεπαφές (interfaces) μεταξύ των επιπέδων |

Η στρωματοποίηση (σελ. 33): με σκοπό να γίνει πιο εύκολη η σχεδίαση και υλοποίηση ενός δικτύου, χρησιμοποιούνται ανεξάρτητα δομικά στοιχεία τα στρώματα (layers) ή επίπεδα (levels). Στην περίπτωση αυτή έχουμε στρωματοποιημένη αρχιτεκτονική δικτύου. Η ελευθερία σχεδιασμού (σελ. 33): ο αριθμός των επιπέδων, τα ονόματα, το περιεχόμενο και η λειτουργία τους διαφέρουν από αρχιτεκτονική σε αρχιτεκτονική. Ο κοινός σκοπός (σελ. 33): σε κάθε περίπτωση, ο σκοπός του κάθε επιπέδου είναι να προσφέρει συγκεκριμένες υπηρεσίες στα υψηλότερα επίπεδα, με τρόπο διαφανή, απομονώνοντάς τα δηλαδή από τις λεπτομέρειες σχετικά με το πώς πραγματικά υλοποιούνται οι παρεχόμενες υπηρεσίες.

Η διεπαφή (σελ. 34): οι σχεδιαστές, αφού αποφασίσουν τον αριθμό των επιπέδων… σχεδιάζουν και τη διεπαφή (interface) ανάμεσα στα γειτονικά επίπεδα. Η διεπαφή καθορίζει τις βασικές λειτουργίες και υπηρεσίες, που προσφέρει κάθε επίπεδο στο ανώτερό του και τα μηνύματα, που ανταλλάσσονται μεταξύ των δύο γειτονικών επιπέδων. Η σημασία της (σελ. 34-35): ο σαφής και ξεκάθαρος καθορισμός των διεπαφών είναι παράγοντας ιδιαίτερα κρίσιμος για την εύκολη και ανεξάρτητη βελτίωση και αναβάθμιση του κάθε επιπέδου και συμβάλλει στην εύκολη αντικατάσταση υλοποίησης ενός επιπέδου με άλλη εντελώς διαφορετική υλοποίηση.
```
  Υπολογιστής Α              Υπολογιστής Β
  ┌──────────┐  πρωτόκολλο  ┌──────────┐
  │Επίπεδο 7 │◄────────────►│Επίπεδο 7 │
  ├──────────┤   επιπ. 7    ├──────────┤ ← διεπαφή 6/7
  │Επίπεδο 6 │◄────────────►│Επίπεδο 6 │
  ├──────────┤              ├──────────┤
  │   ...    │              │   ...    │
  ├──────────┤              ├──────────┤
  │Επίπεδο 1 │◄────────────►│Επίπεδο 1 │
  └────┬─────┘              └─────┬────┘
       └───── Φυσικό μέσο ────────┘
```
Τα σημαντικότερα παραδείγματα (σελ. 35): η Αρχιτεκτονική Συστήματος Δικτύου (System Network Architecture, SNA) της IBM, η αρχιτεκτονική OSI (το μοντέλο αναφοράς OSI) του ISO… και η αρχιτεκτονική TCP/IP, που χρησιμοποιείται στο Διαδίκτυο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αρχιτεκτονική δικτύου καλείται το σύνολο των κανόνων που καθορίζουν τον ρόλο των διαφόρων τμημάτων του λογισμικού και του υλικού στη διεργασία της επικοινωνίας, τη μεταξύ τους σχέση και τα πρωτόκολλα που πρέπει να ακολουθούνται. Πιο συνοπτικά, όπως ορίζει το βιβλίο, το σύνολο των επιπέδων, των πρωτοκόλλων και των διεπαφών μεταξύ των επιπέδων αποτελεί την αρχιτεκτονική δικτύου. Για να γίνει ευκολότερη η σχεδίαση και η υλοποίηση, χρησιμοποιούνται ανεξάρτητα δομικά στοιχεία, τα στρώματα ή επίπεδα, οπότε έχουμε στρωματοποιημένη αρχιτεκτονική. Ο αριθμός των επιπέδων, τα ονόματα, το περιεχόμενο και η λειτουργία τους διαφέρουν από αρχιτεκτονική σε αρχιτεκτονική, όμως ο σκοπός κάθε επιπέδου είναι πάντοτε να προσφέρει συγκεκριμένες υπηρεσίες στα υψηλότερα επίπεδα με τρόπο διαφανή. Σημαντικά παραδείγματα είναι η αρχιτεκτονική SNA της IBM, το μοντέλο OSI του ISO και η αρχιτεκτονική TCP/IP του Διαδικτύου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 14 — Πλεονεκτήματα της στρωματοποιημένης αρχιτεκτονικής

Ερώτηση: 14. Ποια τα πλεονεκτήματα της στρωματοποιημένης αρχιτεκτονικής δικτύου;

Απάντηση:

Τα δύο πλεονεκτήματα (σελ. 33): με τη στρωματοποιημένη αρχιτεκτονική πετυχαίνουμε | # | Πλεονέκτημα | |---|---| | 1 | διαχωρισμό του προβλήματος της επικοινωνίας σε μικρότερα και πιο εύκολα διαχειρίσιμα προβλήματα | | 2 | εύκολη προσθήκη ή βελτίωση υπηρεσιών, αφού οι απαιτούμενες αλλαγές περιορίζονται σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο |

Η αιτία της ανάγκης (σελ. 32, Επισήμανση): η διεργασία της επικοινωνίας μεταξύ οντοτήτων, που βρίσκονται σε διαφορετικά συστήματα, είναι αρκετά περίπλοκη, για να υλοποιείται από ένα συμπαγές πρωτόκολλο. Αντίθετα, χρησιμοποιείται ένα σύνολο πρωτοκόλλων, με ιεραρχική ή στρωματοποιημένη δομή.

Η αρχή της διαφάνειας (σελ. 33): ο σκοπός του κάθε επιπέδου είναι να προσφέρει συγκεκριμένες υπηρεσίες στα υψηλότερα επίπεδα, με τρόπο διαφανή, απομονώνοντάς τα δηλαδή από τις λεπτομέρειες σχετικά με το πώς πραγματικά υλοποιούνται οι παρεχόμενες υπηρεσίες.

Το τρίτο, έμμεσο πλεονέκτημα — η αντικαταστασιμότητα (σελ. 34-35): ο σαφής και ξεκάθαρος καθορισμός των διεπαφών είναι παράγοντας ιδιαίτερα κρίσιμος για την εύκολη και ανεξάρτητη βελτίωση και αναβάθμιση του κάθε επιπέδου και συμβάλλει στην εύκολη αντικατάσταση υλοποίησης ενός επιπέδου με άλλη εντελώς διαφορετική υλοποίηση.

Τι επιτρέπει πρακτικά
```
  Αλλαγή στο φυσικό μέσο (χαλκός → οπτική ίνα)
            ↓
  Αλλάζει ΜΟΝΟ το επίπεδο 1
            ↓
  Τα επίπεδα 2-7 παραμένουν ΩΣ ΕΧΟΥΝ
```
Ποιες λειτουργίες κατανέμονται (σελ. 33, Σημείωση): μερικές από τις ανεξάρτητες λειτουργίες οι οποίες απαιτούνται στις επικοινωνίες δικτύου και είναι δυνατόν να υλοποιούνται σε διαφορετικά επίπεδα, είναι η μετατροπή των δεδομένων σε ηλεκτρικό σήμα, η ανίχνευση και η διόρθωση λαθών, η προώθηση των δεδομένων στον προορισμό, η κρυπτογράφηση των δεδομένων.

Η υιοθέτησή της από τον ISO (σελ. 36): η αρκετά διαδεδομένη τεχνική δόμησης, η στρωματοποίηση (layering), έγινε αποδεκτή και από τον ISO. Οι λειτουργίες της επικοινωνίας τμηματοποιούνται σε ιεραρχικό σύνολο επιπέδων. Κάθε επίπεδο εκτελεί μικρό υποσύνολο λειτουργιών, που απαιτούνται για την επικοινωνία με άλλο σύστημα. Στηρίζεται στο αμέσως χαμηλότερο επίπεδο, το οποίο εκτελεί τις πρωτογενείς λειτουργίες και παρέχει υπηρεσίες στο αμέσως ανώτερο.

Η γενική αρχή: πρόκειται για την κλασική αρχή «διαίρει και βασίλευε» στη σχεδίαση συστημάτων — ένα πολύπλοκο πρόβλημα διασπάται σε ανεξάρτητα, απλούστερα υποπροβλήματα με σαφή όρια μεταξύ τους.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το βιβλίο αναφέρει δύο βασικά πλεονεκτήματα της στρωματοποιημένης αρχιτεκτονικής δικτύου. Πρώτον, τον διαχωρισμό του προβλήματος της επικοινωνίας σε μικρότερα και πιο εύκολα διαχειρίσιμα προβλήματα· η επικοινωνία μεταξύ οντοτήτων σε διαφορετικά συστήματα είναι άλλωστε πολύ περίπλοκη για να υλοποιείται από ένα συμπαγές πρωτόκολλο. Και δεύτερον, την εύκολη προσθήκη ή βελτίωση υπηρεσιών, αφού οι απαιτούμενες αλλαγές περιορίζονται σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο. Σε αυτά προστίθεται και ένα τρίτο, έμμεσο πλεονέκτημα: ο σαφής καθορισμός των διεπαφών επιτρέπει την εύκολη και ανεξάρτητη αναβάθμιση κάθε επιπέδου και την αντικατάσταση της υλοποίησής του με άλλη, εντελώς διαφορετική. Θεμέλιο όλων είναι η αρχή της διαφάνειας: κάθε επίπεδο προσφέρει υπηρεσίες στα υψηλότερα απομονώνοντάς τα από τις λεπτομέρειες της υλοποίησης. Πρακτικά, μια αλλαγή στο φυσικό μέσο επηρεάζει μόνο το κατώτερο επίπεδο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 15 — Πώς προσφέρονται οι υπηρεσίες μεταξύ επιπέδων

Ερώτηση: 15. Κάθε επίπεδο προσφέρει τις υπηρεσίες του στο επίπεδο, που βρίσκεται πάνω από αυτό μέσω: α. Του πρωτοκόλλου. β. Της διασύνδεσης. γ. Της αρχιτεκτονικής δικτύου. δ. Του 3ου επιπέδου.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. Της διασύνδεσης (δηλαδή της διεπαφής / interface).

Η τεκμηρίωση (σελ. 34): η διεπαφή καθορίζει τις βασικές λειτουργίες και υπηρεσίες, που προσφέρει κάθε επίπεδο στο ανώτερό του και τα μηνύματα, που ανταλλάσσονται μεταξύ των δύο γειτονικών επιπέδων.

Η κρίσιμη διάκριση πρωτοκόλλου και διεπαφής | Έννοια | Ανάμεσα σε | Κατεύθυνση | |---|---|---| | πρωτόκολλο | ομότιμα επίπεδα διαφορετικών συστημάτων | οριζόντια | | διεπαφή (διασύνδεση) | γειτονικά επίπεδα του ίδιου συστήματος | κατακόρυφα |
```
  Υπολογιστής Α                    Υπολογιστής Β
  ┌────────────┐  πρωτόκολλο 5   ┌────────────┐
  │ Επίπεδο 5  │◄───────────────►│ Επίπεδο 5  │  ← οριζόντια
  ├────────────┤                 ├────────────┤
  ▲ διεπαφή 4/5                  ▲ διεπαφή 4/5   ← κατακόρυφα
  ├────────────┤  πρωτόκολλο 4   ├────────────┤
  │ Επίπεδο 4  │◄───────────────►│ Επίπεδο 4  │
  └────────────┘                 └────────────┘
```
Η επιβεβαίωση από την ερώτηση 17 (σελ. 49): στο μοντέλο αναφοράς OSI η επικοινωνία, στην πραγματικότητα γίνεται κατακόρυφα μεταξύ γειτονικών επιπέδων — δηλαδή πραγματικά τα δεδομένα περνούν μέσα από τις διεπαφές, ενώ το πρωτόκολλο περιγράφει μια νοητή οριζόντια επικοινωνία.

Γιατί όχι οι άλλες επιλογές | Επιλογή | Γιατί απορρίπτεται | |---|---| | α. πρωτοκόλλου | το πρωτόκολλο αφορά την επικοινωνία με το ομότιμο επίπεδο του άλλου συστήματος (σελ. 31), όχι τη σχέση με το από πάνω επίπεδο | | γ. αρχιτεκτονικής δικτύου | η αρχιτεκτονική είναι το σύνολο επιπέδων, πρωτοκόλλων και διεπαφών (σελ. 35) — όχι ο μηχανισμός προσφοράς υπηρεσιών | | δ. 3ου επιπέδου | κάθε επίπεδο σχετίζεται με τα γειτονικά του, όχι με ένα συγκεκριμένο τρίτο |

Η γενική αρχή (σελ. 36): κάθε επίπεδο εκτελεί μικρό υποσύνολο λειτουργιών, που απαιτούνται για την επικοινωνία με άλλο σύστημα. Στηρίζεται στο αμέσως χαμηλότερο επίπεδο, το οποίο εκτελεί τις πρωτογενείς λειτουργίες και παρέχει υπηρεσίες στο αμέσως ανώτερο.

Η σημασία της σαφούς διεπαφής (σελ. 34-35): ο σαφής και ξεκάθαρος καθορισμός των διεπαφών είναι παράγοντας ιδιαίτερα κρίσιμος για την εύκολη και ανεξάρτητη βελτίωση και αναβάθμιση του κάθε επιπέδου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η δεύτερη, δηλαδή μέσω της διασύνδεσης ή, με τον όρο που χρησιμοποιεί κυρίως το βιβλίο, της διεπαφής. Όπως αναφέρεται ρητά, η διεπαφή καθορίζει τις βασικές λειτουργίες και υπηρεσίες που προσφέρει κάθε επίπεδο στο ανώτερό του, καθώς και τα μηνύματα που ανταλλάσσονται μεταξύ των δύο γειτονικών επιπέδων. Η διάκριση από το πρωτόκολλο είναι κρίσιμη: το πρωτόκολλο αφορά την οριζόντια, νοητή επικοινωνία ανάμεσα σε ομότιμα επίπεδα διαφορετικών συστημάτων, ενώ η διεπαφή αφορά την κατακόρυφη, πραγματική επικοινωνία ανάμεσα σε γειτονικά επίπεδα του ίδιου συστήματος. Πράγματι, στο μοντέλο OSI η επικοινωνία στην πραγματικότητα γίνεται κατακόρυφα μεταξύ γειτονικών επιπέδων. Η αρχιτεκτονική δικτύου, εξάλλου, είναι το σύνολο των επιπέδων, των πρωτοκόλλων και των διεπαφών, και όχι ο ίδιος ο μηχανισμός προσφοράς υπηρεσιών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 16 — Ο αριθμός επιπέδων του OSI

Ερώτηση: 16. Το μοντέλο αναφοράς OSI είναι μια αρχιτεκτονική δικτύου ………….. επιπέδων.

Απάντηση:

Η σωστή συμπλήρωση: επτά (7).

Η τεκμηρίωση (σελ. 47, ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ): το μοντέλο OSI, είναι… μοντέλο στρωματοποιημένης αρχιτεκτονικής δικτύου επτά επιπέδων, και πλαίσιο ανάπτυξης νέων πρωτοκόλλων. Τα επτά επίπεδα του μοντέλου OSI είναι: εφαρμογής, παρουσίασης, συνόδου, μεταφοράς, δικτύου, σύνδεσης δεδομένων και φυσικό.

Τα επτά επίπεδα από πάνω προς τα κάτω (σελ. 37-39) | # | Επίπεδο | Αγγλικός όρος | |---|---|---| | 7 | εφαρμογής | Application layer | | 6 | παρουσίασης | Presentation layer | | 5 | συνόδου | Session layer | | 4 | μεταφοράς | Transport layer | | 3 | δικτύου | Network layer | | 2 | σύνδεσης δεδομένων | Data link layer | | 1 | φυσικό | Physical layer |

Η προέλευση (σελ. 35): το 1984, ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (International Standard Organization, ISO) δημοσίευσε ένα μοντέλο στρωματοποιημένης αρχιτεκτονικής δικτύου, με στόχο την τυποποίηση της επικοινωνίας συσκευών διαφορετικών κατασκευαστών. Το μοντέλο αυτό ονομάστηκε μοντέλο αναφοράς διασύνδεσης ανοικτών συστημάτων (Open Systems Interconnection reference model, OSI RM).

Ο σκοπός του (σελ. 35): η τυποποίηση είναι αναγκαία για να εξασφαλίζεται η διαλειτουργικότητα μεταξύ συσκευών διαφόρων κατασκευαστών και να προωθείται ο ανταγωνισμός.

Η αρχή της ιεραρχίας (σελ. 36): οι λειτουργίες της επικοινωνίας τμηματοποιούνται σε ιεραρχικό σύνολο επιπέδων. Κάθε επίπεδο εκτελεί μικρό υποσύνολο λειτουργιών, που απαιτούνται για την επικοινωνία με άλλο σύστημα. Στηρίζεται στο αμέσως χαμηλότερο επίπεδο, το οποίο εκτελεί τις πρωτογενείς λειτουργίες και παρέχει υπηρεσίες στο αμέσως ανώτερο.

Ο εύκολος τρόπος απομνημόνευσης (από πάνω προς τα κάτω)
```
7 Εφαρμογής         ← οι εφαρμογές του χρήστη
6 Παρουσίασης       ← ο «μεταφραστής»
5 Συνόδου           ← η διαχείριση του διαλόγου
4 Μεταφοράς         ← απ' άκρη σ' άκρη
─────────────────── σύνορο υποδικτύου
3 Δικτύου           ← δρομολόγηση
2 Σύνδεσης δεδομένων← αξιόπιστη γραμμή
1 Φυσικό            ← τα bits στο καλώδιο
```
Το σύνορο (σελ. 38): το επίπεδο μεταφοράς… μπορεί να θεωρηθεί ότι βρίσκεται στα σύνορα του υποδικτύου και των σταθμών του δικτύου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή συμπλήρωση είναι επτά. Το μοντέλο αναφοράς OSI είναι μοντέλο στρωματοποιημένης αρχιτεκτονικής δικτύου επτά επιπέδων και ταυτόχρονα πλαίσιο ανάπτυξης νέων πρωτοκόλλων. Τα επτά επίπεδα, από το ανώτερο προς το κατώτερο, είναι το επίπεδο εφαρμογής, το επίπεδο παρουσίασης, το επίπεδο συνόδου, το επίπεδο μεταφοράς, το επίπεδο δικτύου, το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων και το φυσικό επίπεδο. Το μοντέλο δημοσιεύθηκε το χίλια εννιακόσια ογδόντα τέσσερα από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης, με στόχο την τυποποίηση της επικοινωνίας συσκευών διαφορετικών κατασκευαστών, ώστε να εξασφαλίζεται η διαλειτουργικότητα και να προωθείται ο ανταγωνισμός. Η αρχή που το διέπει είναι ότι κάθε επίπεδο εκτελεί μικρό υποσύνολο των λειτουργιών της επικοινωνίας, στηρίζεται στο αμέσως χαμηλότερο και παρέχει υπηρεσίες στο αμέσως ανώτερο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 17 — Πώς γίνεται πραγματικά η επικοινωνία στο OSI

Ερώτηση: 17. Στο μοντέλο αναφοράς OSI η επικοινωνία, στην πραγματικότητα γίνεται: α. Κατακόρυφα μεταξύ γειτονικών επιπέδων. β. Οριζόντια μεταξύ των ομότιμων επιπέδων των επικοινωνούντων σταθμών. γ. Μεταξύ δύο οποιωνδήποτε επιπέδων.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: α. Κατακόρυφα μεταξύ γειτονικών επιπέδων.

Η τεκμηρίωση (σελ. 34): η διεπαφή καθορίζει τις βασικές λειτουργίες και υπηρεσίες, που προσφέρει κάθε επίπεδο στο ανώτερό του και τα μηνύματα, που ανταλλάσσονται μεταξύ των δύο γειτονικών επιπέδων — τα πραγματικά μηνύματα ανταλλάσσονται δηλαδή κατακόρυφα.

Η διάκριση πραγματικής και νοητής επικοινωνίας | | Πραγματική διαδρομή | Νοητή (λογική) επικοινωνία | |---|---|---| | πώς | κατακόρυφα, μέσω των διεπαφών, ως το φυσικό μέσο και πάλι πάνω | οριζόντια, μεταξύ ομότιμων επιπέδων | | τι την περιγράφει | οι διεπαφές | τα πρωτόκολλα |
```
 Υπολογιστής Α                   Υπολογιστής Β
 ┌──────────┐  ← πρωτόκολλο 7 → ┌──────────┐
 │Επίπεδο 7 │ - - - - - - - - - │Επίπεδο 7 │  (νοητή)
 ├────↓─────┤                   ├────↑─────┤
 │Επίπεδο 6 │ - - - - - - - - - │Επίπεδο 6 │
 ├────↓─────┤                   ├────↑─────┤
 │   ...    │                   │   ...    │
 ├────↓─────┤                   ├────↑─────┤
 │Επίπεδο 1 │═══════════════════│Επίπεδο 1 │  (πραγματική)
 └──────────┘   Φυσικό μέσο     └──────────┘
```
Γιατί απορρίπτεται η (β): η οριζόντια επικοινωνία μεταξύ ομότιμων επιπέδων είναι νοητή — περιγράφεται από το πρωτόκολλο αλλά δεν συμβαίνει φυσικά. Τα δεδομένα του επιπέδου 7 του σταθμού Α δεν πηγαίνουν απευθείας στο επίπεδο 7 του σταθμού Β· κατεβαίνουν ως το φυσικό επίπεδο, περνούν το μέσο, και ανεβαίνουν ξανά.

Γιατί απορρίπτεται η (γ): το βιβλίο (σελ. 36) ορίζει ρητά ότι κάθε επίπεδο… στηρίζεται στο αμέσως χαμηλότερο επίπεδο… και παρέχει υπηρεσίες στο αμέσως ανώτερο — όχι σε οποιοδήποτε επίπεδο.

Η αντιστοιχία με την ερώτηση 15: εκεί ακριβώς αποδεικνύεται ότι κάθε επίπεδο προσφέρει τις υπηρεσίες του στο επίπεδο, που βρίσκεται πάνω από αυτό μέσω της διασύνδεσης — δηλαδή κατακόρυφα.

Η πρακτική σημασία (σελ. 34-35): επειδή η πραγματική επικοινωνία περνά από όλα τα επίπεδα, ο σαφής και ξεκάθαρος καθορισμός των διεπαφών είναι παράγοντας ιδιαίτερα κρίσιμος — μια κακή διεπαφή μπλοκάρει ολόκληρη τη διαδρομή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η πρώτη: στην πραγματικότητα η επικοινωνία γίνεται κατακόρυφα μεταξύ γειτονικών επιπέδων. Πρέπει να διακρίνουμε δύο πράγματα. Αφενός τη νοητή ή λογική επικοινωνία, η οποία περιγράφεται από τα πρωτόκολλα και νοείται οριζόντια, ανάμεσα σε ομότιμα επίπεδα των δύο σταθμών που επικοινωνούν. Αφετέρου την πραγματική διαδρομή των δεδομένων, η οποία είναι κατακόρυφη: τα δεδομένα κατεβαίνουν από επίπεδο σε επίπεδο μέσω των διεπαφών ως το φυσικό επίπεδο του σταθμού πηγής, περνούν το φυσικό μέσο, και ανεβαίνουν πάλι από επίπεδο σε επίπεδο στον σταθμό προορισμού. Τα μηνύματα δηλαδή ανταλλάσσονται πραγματικά μόνο μεταξύ των δύο γειτονικών επιπέδων, μέσω της διεπαφής τους. Γι' αυτό άλλωστε ο σαφής καθορισμός των διεπαφών είναι ιδιαίτερα κρίσιμος παράγοντας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 18 — Ποιο επίπεδο διαχωρίζει τα μηνύματα σε πακέτα

Ερώτηση: 18. Το…………είναι υπεύθυνο για το διαχωρισμό των μηνυμάτων σε πακέτα.

Απάντηση:

Η σωστή συμπλήρωση: επίπεδο μεταφοράς (Transport layer).

Η τεκμηρίωση (σελ. 38): οι λειτουργίες, που εκτελούνται σε αυτό το επίπεδο, περιλαμβάνουν τεμαχισμό των μηνυμάτων σε πακέτα, ελέγχους αρτιότητας των πακέτων μετά τη μεταφορά, ελέγχους μη απώλειας ή διπλής εκπομπής τους (δηλαδή πακέτα στη σωστή σειρά, χωρίς λάθη και χωρίς απώλειες).

Η ταυτότητα του επιπέδου (σελ. 38): το επίπεδο μεταφοράς είναι το τέταρτο επίπεδο του μοντέλου αναφοράς OSI. Είναι το χαμηλότερο επίπεδο που παρέχει απ' άκρη σ' άκρη επικοινωνία. Η θέση του (σελ. 38): τα επίπεδα μεταφοράς των δύο σταθμών που επικοινωνούν, και βρίσκονται στα δύο άκρα του δικτύου, θεωρούν ότι είναι γειτονικά (δίπλα-δίπλα), αφήνοντας στα τρία χαμηλότερα επίπεδα το έργο της μετάδοσης των δεδομένων μέσω των ενδιάμεσων κόμβων του δικτύου. Έτσι το επίπεδο μεταφοράς είναι επίπεδο «κλειδί» στην ιεραρχία των επτά επιπέδων, αφού μπορεί να θεωρηθεί ότι βρίσκεται στα σύνορα του υποδικτύου και των σταθμών του δικτύου.

Οι υπόλοιπες λειτουργίες του (σελ. 38): αυτό το επίπεδο παρέχει τη ζητούμενη ποιότητα υπηρεσίας στο επίπεδο συνόδου (π.χ. μέγιστος αποδεκτός ρυθμός λαθών, μέγιστη αποδεκτή καθυστέρηση, προτεραιότητα, επίπεδο ασφάλειας), παρακολουθεί τη ροή των πακέτων προς το δίκτυο και φροντίζει να αποφεύγεται η υπερφόρτωση των πόρων του δικτύου.

Η διάκριση από τα γειτονικά επίπεδα | Επίπεδο | Μονάδα δεδομένων | Ρόλος | |---|---|---| | 5 συνόδου | μηνύματα | διαχείριση της συνόδου | | 4 μεταφοράς | πακέτα | τεμαχισμός των μηνυμάτων σε πακέτα, απ' άκρη σ' άκρη έλεγχος | | 3 δικτύου | πακέτα | δρομολόγηση των πακέτων | | 2 σύνδεσης δεδομένων | πλαίσια (data frames) | αξιόπιστη μετάδοση σε μία γραμμή |

Η εξάρτηση από το υποδίκτυο (σελ. 38-39): το μέγεθος και η πολυπλοκότητα του πρωτοκόλλου μεταφοράς εξαρτάται από το πόσο αξιόπιστο ή αναξιόπιστο είναι το υποδίκτυο που χρησιμοποιείται καθώς και οι υπηρεσίες του επιπέδου δικτύου.

Ο λόγος του τεμαχισμού (σελ. 24): τα προς μετάδοση μηνύματα τεμαχίζονται σε πακέτα μικρού αριθμού bytes. Τυπικό μέγιστο μήκος πακέτου είναι τα 1000 bytes — γι' αυτό, όταν ένα μήνυμα είναι μεγαλύτερο από το μέγιστο μέγεθος πακέτου, πρέπει να τεμαχιστεί.

Η αντίστροφη λειτουργία (σελ. 24): οι αριθμοί σειράς των πακέτων χρησιμοποιούνται από το σταθμό προορισμού, για να επανακατασκευάσει το αρχικό μήνυμα από τα κομμάτια του, που έχει λάβει μέσα στα πακέτα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή συμπλήρωση είναι το επίπεδο μεταφοράς. Όπως αναφέρει ρητά το βιβλίο, οι λειτουργίες που εκτελούνται στο επίπεδο αυτό περιλαμβάνουν τον τεμαχισμό των μηνυμάτων σε πακέτα, τους ελέγχους αρτιότητας των πακέτων μετά τη μεταφορά, και τους ελέγχους μη απώλειας ή διπλής εκπομπής τους, ώστε τα πακέτα να φτάνουν στη σωστή σειρά, χωρίς λάθη και χωρίς απώλειες. Το επίπεδο μεταφοράς είναι το τέταρτο του μοντέλου OSI και το χαμηλότερο που παρέχει επικοινωνία από άκρη σε άκρη· τα επίπεδα μεταφοράς των δύο σταθμών θεωρούν ότι είναι γειτονικά, αφήνοντας στα τρία χαμηλότερα επίπεδα το έργο της μετάδοσης μέσω των ενδιάμεσων κόμβων. Γι' αυτό χαρακτηρίζεται επίπεδο κλειδί, αφού βρίσκεται στα σύνορα του υποδικτύου και των σταθμών. Επιπλέον παρέχει τη ζητούμενη ποιότητα υπηρεσίας στο επίπεδο συνόδου και αποτρέπει την υπερφόρτωση του δικτύου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 19 — Το κατώτερο επίπεδο του OSI

Ερώτηση: 19. Το κατώτερο επίπεδο του μοντέλου αναφοράς OSI είναι το επίπεδο εφαρμογής: α. Σωστό. β. Λάθος.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. Λάθος.

Το κατώτερο επίπεδο (σελ. 39): το χαμηλότερο επίπεδο του μοντέλου OSI είναι το φυσικό επίπεδο. Το ανώτερο επίπεδο (σελ. 37): το υψηλότερο επίπεδο του μοντέλου OSI είναι το επίπεδο εφαρμογής.

Η σωστή διάταξη (σελ. 47)
```
7 Επίπεδο εφαρμογής        ← ΤΟ ΥΨΗΛΟΤΕΡΟ
6 Επίπεδο παρουσίασης
5 Επίπεδο συνόδου
4 Επίπεδο μεταφοράς
3 Επίπεδο δικτύου
2 Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων
1 Φυσικό επίπεδο           ← ΤΟ ΧΑΜΗΛΟΤΕΡΟ
```
Η σειρά που δίνει το βιβλίο (σελ. 47): τα επτά επίπεδα του μοντέλου OSI είναι: εφαρμογής, παρουσίασης, συνόδου, μεταφοράς, δικτύου, σύνδεσης δεδομένων και φυσικό — δηλαδή απαριθμούνται από το ανώτερο προς το κατώτερο.

Ο ρόλος του φυσικού επιπέδου (σελ. 39): αυτό το επίπεδο είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση bits μέσα από το τηλεπικοινωνιακό κανάλι, το οποίο μπορεί να είναι απλή δισύρματη γραμμή, ομοαξονικό καλώδιο, οπτική ίνα ή και ασύρματη ζεύξη (μικροκυματική, δορυφορική). Τι καθορίζει (σελ. 39): το φυσικό επίπεδο, καθορίζει τα ηλεκτρικά και μηχανικά χαρακτηριστικά της σύνδεσης του σταθμού με το μέσο μετάδοσης· και στο επίπεδο αυτό καθορίζεται ο τρόπος αναπαράστασης των bits, 0 και 1, η διάρκεια κάθε bit, η αρχή και το τέλος της μετάδοσης καθώς και το αν η μετάδοση μπορεί να γίνεται μόνο προς την μία κατεύθυνση ή και τις δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Το χαρακτηριστικό του (σελ. 40): για το φυσικό επίπεδο τα bits (0 και 1) δεν έχουν καμία σημασία, δηλαδή το φυσικό επίπεδο δεν το απασχολεί καθόλου το αν μεταφέρει bytes των 8 bits ή χαρακτήρες ASCII των 7 bits.

Ο ρόλος του επιπέδου εφαρμογής (σελ. 37): είναι ουσιαστικά το επίπεδο το οποίο περιέχοντας τις κατάλληλες εφαρμογές κάνει το δίκτυο χρήσιμο… Εφαρμογές όπως το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (e-mail), η μεταφορά αρχείων (file transfer), η πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων (database access), ανήκουν στο επίπεδο εφαρμογής.

Η λογική της διάταξης: όσο ανεβαίνουμε, τόσο πιο κοντά στον χρήστη και πιο αφηρημένη είναι η λειτουργία· όσο κατεβαίνουμε, τόσο πιο κοντά στο υλικό και πιο συγκεκριμένη. Το φυσικό επίπεδο αγγίζει το καλώδιο, το εφαρμογής αγγίζει τον άνθρωπο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η δεύτερη, δηλαδή η πρόταση είναι λάθος. Το κατώτερο επίπεδο του μοντέλου αναφοράς OSI είναι το φυσικό επίπεδο, ενώ το επίπεδο εφαρμογής είναι το υψηλότερο. Η σωστή σειρά, από το ανώτερο προς το κατώτερο, είναι: εφαρμογής, παρουσίασης, συνόδου, μεταφοράς, δικτύου, σύνδεσης δεδομένων και φυσικό. Το φυσικό επίπεδο είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση των bits μέσα από το τηλεπικοινωνιακό κανάλι, το οποίο μπορεί να είναι δισύρματη γραμμή, ομοαξονικό καλώδιο, οπτική ίνα ή ασύρματη ζεύξη, και καθορίζει τα ηλεκτρικά και μηχανικά χαρακτηριστικά της σύνδεσης, τον τρόπο αναπαράστασης των bits, τη διάρκεια κάθε bit και την κατεύθυνση της μετάδοσης. Χαρακτηριστικό του είναι ότι δεν το απασχολεί καθόλου η σημασία των bits. Αντίθετα, το επίπεδο εφαρμογής είναι εκείνο που, περιέχοντας τις κατάλληλες εφαρμογές, κάνει το δίκτυο χρήσιμο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 20 — Οι λειτουργίες του επιπέδου δικτύου

Ερώτηση: 20. Ποιες οι βασικές λειτουργίες του επιπέδου δικτύου;

Απάντηση:

Ο βασικός ρόλος (σελ. 38): ο ρόλος του επιπέδου δικτύου είναι η μετάδοση της πληροφορίας από τον σταθμό πηγής στον σταθμό προορισμού μέσω του δικτύου.

Οι λειτουργίες | # | Λειτουργία | Διατύπωση του βιβλίου | |---|---|---| | 1 | διευθυνσιοδότηση | αποδίδει διευθύνσεις στα πακέτα και μετατρέπει τις λογικές διευθύνσεις και τα ονόματα σε φυσικές διευθύνσεις | | 2 | μετάδοση μέσω ενδιάμεσων κόμβων | χειρίζεται όλα τα προβλήματα που αφορούν τη μετάδοση πακέτων από έναν σταθμό σε έναν άλλο, όταν οι σταθμοί δεν συνδέονται απευθείας αλλά μέσω άλλων ενδιάμεσων κόμβων | | 3 | δρομολόγηση | φροντίζει να ακολουθήσουν τα πακέτα τη καλύτερη διαδρομή μέσα στο δίκτυο ανάλογα με την κατάσταση των επικοινωνιακών γραμμών, την προτεραιότητα του σταθμού και των μηνυμάτων του, την καλύτερη εκμετάλλευση των πόρων του δικτύου και την κυκλοφοριακή συμφόρηση (congestion) | | 4 | απομόνωση των ανώτερων επιπέδων | απομονώνει τα υψηλότερα επίπεδα από τις τεχνικές μετάδοσης και μεταγωγής δεδομένων που χρησιμοποιούνται για τη διασύνδεση διαφορετικών συστημάτων |

Η αναλογία του βιβλίου (σελ. 38): κάτι ανάλογο έχουμε στην ταχυδρομική υπηρεσία όπου για να πάει ένας ταχυδρομικός φάκελος στον προορισμό του χρησιμοποιείται η διεύθυνση που αναγράφεται σε συγκεκριμένο σημείο του φακέλου (οδός, αριθμός, πόλη, χώρα).

Οι παράγοντες της δρομολόγησης
```
• κατάσταση των επικοινωνιακών γραμμών
• προτεραιότητα του σταθμού και των μηνυμάτων του
• καλύτερη εκμετάλλευση των πόρων του δικτύου
• κυκλοφοριακή συμφόρηση (congestion)
```
Η σχέση με τη μεταγωγή πακέτου (σελ. 24): η λειτουργία της δρομολόγησης είναι ακριβώς αυτό που κάνει ο κόμβος μεταγωγής πακέτου (PSN) — κάθε κόμβος αποφασίζει, πώς να προωθήσει το πακέτο, εξετάζοντας τη διεύθυνση προορισμού και τις πληροφορίες που έχει για την κίνηση στους κόμβους του δικτύου.

Η θέση του στην ιεραρχία: είναι το τρίτο επίπεδο, το ανώτερο από τα τρία που ασχολούνται με το υποδίκτυο — γι' αυτό το επίπεδο μεταφοράς (σελ. 38) αφήνει στα τρία χαμηλότερα επίπεδα το έργο της μετάδοσης των δεδομένων μέσω των ενδιάμεσων κόμβων του δικτύου.

Η διάκριση από το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων | | Επίπεδο δικτύου (3) | Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων (2) | |---|---|---| | εμβέλεια | όλο το δίκτυο, μέσω πολλών κόμβων | μία φυσική γραμμή | | μονάδα | πακέτο | πλαίσιο (frame) | | κύρια λειτουργία | δρομολόγηση | αξιοπιστία της γραμμής |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο βασικός ρόλος του επιπέδου δικτύου είναι η μετάδοση της πληροφορίας από τον σταθμό πηγής στον σταθμό προορισμού μέσω του δικτύου. Οι βασικές του λειτουργίες είναι τέσσερις. Πρώτον, η διευθυνσιοδότηση: αποδίδει διευθύνσεις στα πακέτα και μετατρέπει τις λογικές διευθύνσεις και τα ονόματα σε φυσικές διευθύνσεις, κάτι ανάλογο με τη διεύθυνση που αναγράφεται σε έναν ταχυδρομικό φάκελο. Δεύτερον, χειρίζεται όλα τα προβλήματα που αφορούν τη μετάδοση πακέτων όταν οι σταθμοί δεν συνδέονται απευθείας αλλά μέσω ενδιάμεσων κόμβων. Τρίτον, η δρομολόγηση: φροντίζει να ακολουθήσουν τα πακέτα την καλύτερη διαδρομή, ανάλογα με την κατάσταση των γραμμών, την προτεραιότητα του σταθμού και των μηνυμάτων, την καλύτερη εκμετάλλευση των πόρων και την κυκλοφοριακή συμφόρηση. Και τέταρτον, απομονώνει τα υψηλότερα επίπεδα από τις τεχνικές μετάδοσης και μεταγωγής που χρησιμοποιούνται για τη διασύνδεση διαφορετικών συστημάτων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 21 — Το επίπεδο ενός προγράμματος ανάγνωσης ιστοσελίδων

Ερώτηση: 21. Σε ποιο επίπεδο ανήκει ένα πρόγραμμα ανάγνωσης ιστοσελίδων; α. Μεταφοράς β. Εφαρμογής γ. Σύνδεσης δεδομένων. δ. Συνόδου.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. Εφαρμογής.

Η τεκμηρίωση (σελ. 37): το υψηλότερο επίπεδο του μοντέλου OSI είναι το επίπεδο εφαρμογής. Είναι ουσιαστικά το επίπεδο το οποίο περιέχοντας τις κατάλληλες εφαρμογές κάνει το δίκτυο χρήσιμο… Εφαρμογές όπως το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (e-mail), η μεταφορά αρχείων (file transfer), η πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων (database access), ανήκουν στο επίπεδο εφαρμογής.

Ο συλλογισμός: ένα πρόγραμμα ανάγνωσης ιστοσελίδων (browser) είναι εφαρμογή του χρήστη, ακριβώς όπως τα παραδείγματα που δίνει το βιβλίο (e-mail, μεταφορά αρχείων, πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων) — άρα ανήκει στο επίπεδο εφαρμογής.

Ο ρόλος του επιπέδου (σελ. 37): παρέχει λειτουργίες και μηχανισμούς για την υποστήριξη και διαχείριση κατανεμημένων εφαρμογών. Το επίπεδο αυτό προσδιορίζει το πρωτόκολλο στο οποίο αναφέρονται οι εφαρμογές και δημιουργεί τα κατάλληλα μηνύματα, για να διαπιστώσει αν είναι διαθέσιμη η αντίστοιχη εφαρμογή από την άλλη πλευρά του δικτύου.

Γιατί όχι οι άλλες επιλογές | Επιλογή | Ρόλος του επιπέδου | |---|---| | α. μεταφοράς | τεμαχισμό των μηνυμάτων σε πακέτα, ελέγχους αρτιότητας (σελ. 38) — μεταφέρει τα δεδομένα, δεν παράγει το περιεχόμενο | | γ. σύνδεσης δεδομένων | να κάνει αξιόπιστη τη φυσική γραμμή σύνδεσης μεταξύ δύο σταθμών (σελ. 39) — πολύ χαμηλά | | δ. συνόδου | επιτρέπει σε δύο εφαρμογές… να δημιουργήσουν, να χρησιμοποιήσουν και να τερματίσουν μια σύνδεση (σελ. 37) — υποστηρίζει τις εφαρμογές, δεν είναι εφαρμογή |

Η οντότητα και το σύστημα (σελ. 31): σύμφωνα με τους ορισμούς του βιβλίου, ο browser είναι οντότητα — οντότητες είναι τα προγράμματα εφαρμογών των χρηστών — που εκτελείται σε ένα σύστημα (τον υπολογιστή).

Η χρήση των υποκείμενων επιπέδων: όταν ο browser ζητά μια σελίδα, τα δεδομένα κατεβαίνουν διαδοχικά σε όλα τα επίπεδα
```
7 Εφαρμογής        ← ο browser ζητά τη σελίδα
6 Παρουσίασης      ← κωδικοποίηση / συμπίεση
5 Συνόδου          ← διαχείριση της σύνδεσης
4 Μεταφοράς        ← τεμαχισμός σε πακέτα
3 Δικτύου          ← διεύθυνση και δρομολόγηση
2 Σύνδεσης δεδομ.  ← πλαίσια και έλεγχος λαθών
1 Φυσικό           ← bits στο καλώδιο
```
Η συνάφεια με το κεφ. 7: το βιβλίο αφιερώνει ολόκληρο κεφάλαιο (ΔΙΑΔΙΚΤΥΩΣΗ - INTERNET) στις υπηρεσίες του επιπέδου εφαρμογής του Διαδικτύου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η δεύτερη: ένα πρόγραμμα ανάγνωσης ιστοσελίδων ανήκει στο επίπεδο εφαρμογής. Το επίπεδο εφαρμογής είναι το υψηλότερο του μοντέλου OSI και είναι ουσιαστικά εκείνο που, περιέχοντας τις κατάλληλες εφαρμογές, κάνει το δίκτυο χρήσιμο· παρέχει λειτουργίες και μηχανισμούς για την υποστήριξη και διαχείριση κατανεμημένων εφαρμογών. Το βιβλίο αναφέρει ως παραδείγματα εφαρμογών του επιπέδου αυτού το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, τη μεταφορά αρχείων και την πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων· ένας φυλλομετρητής ιστοσελίδων ανήκει προφανώς στην ίδια κατηγορία. Οι άλλες επιλογές απορρίπτονται: το επίπεδο μεταφοράς τεμαχίζει τα μηνύματα σε πακέτα και ελέγχει την αρτιότητά τους, το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων κάνει αξιόπιστη μια φυσική γραμμή, ενώ το επίπεδο συνόδου υποστηρίζει τη δημιουργία και τον τερματισμό συνόδων, αλλά δεν αποτελεί το ίδιο εφαρμογή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 22 — Τα χαρακτηριστικά των τοπικών δικτύων

Ερώτηση: 22. Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά των τοπικών δικτύων.

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 40): τα τοπικά δίκτυα (Local Area Networks, LANs) είναι δίκτυα, τα οποία εκτείνονται σε περιορισμένη γεωγραφικά περιοχή (π.χ. κτήριο ή συγκρότημα κτηρίων και σε έκταση μερικών μέτρων και σπάνια λίγων χιλιομέτρων).

Τα χαρακτηριστικά (σελ. 40) | # | Χαρακτηριστικό | |---|---| | 1 | εκτείνονται σε περιορισμένη γεωγραφικά περιοχή | | 2 | υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων (10 έως 100 Mbps) | | 3 | μικρή καθυστέρηση μετάδοσης δεδομένων | | 4 | μικρό αριθμό σφαλμάτων | | 5 | μικρό σχετικά αριθμό συνδεμένων συσκευών | | 6 | χρησιμοποιούν ιδιωτικά μέσα μετάδοσης |

Πού συναντώνται (σελ. 40): τοπικά δίκτυα συναντάμε σε σχολεία, πανεπιστήμια, εταιρείες, οργανισμούς, ιδρύματα και αλλού.

Η μέθοδος πρόσβασης (σελ. 40, Σημείωση): στα τοπικά δίκτυα χρησιμοποιείται ειδική παραλλαγή της στατιστικής πολυπλεξίας αντί της μεθόδου μεταγωγής, που προτιμάται στα δίκτυα ευρείας περιοχής. Συγκεκριμένα, η μέθοδος, που χρησιμοποιείται, λέγεται πολλαπλή πρόσβαση (multiple access). Στη μέθοδο αυτή, δεν υπάρχουν ενδιάμεσοι κόμβοι μεταγωγής. Σε κάθε σταθμό, υπάρχει ένας πομπός/δέκτης, που επικοινωνεί μέσω κοινού μέσου μετάδοσης με όλους τους άλλους σταθμούς. Τα δεδομένα μεταδίδονται με τη μορφή πακέτων. Επειδή το ίδιο μέσο χρησιμοποιείται από όλους τους σταθμούς, μόνο ένας σταθμός είναι δυνατόν να εκπέμπει σε κάθε χρονική στιγμή.

Η δυνατότητα επέκτασης (σελ. 40): τα τοπικά δίκτυα μπορεί να συνδέονται μεταξύ τους με ειδικό εξοπλισμό σχηματίζοντας είτε μεγαλύτερα τοπικά δίκτυα είτε, αν η απόσταση είναι μεγάλη, δίκτυα ευρείας περιοχής.

Η ιδιοκτησία (σελ. 42): ένα LAN ανήκει σε ένα μόνο οργανισμό, ο οποίος εξυπηρετεί, έτσι, τις τοπικές επικοινωνιακές του ανάγκες, προϋποθέτει και την εξ ολοκλήρου αγορά, συντήρηση και διαχείριση του δικτύου από τον ίδιο τον οργανισμό.

Οι εφαρμογές που επιτρέπουν (σελ. 42): οι ρυθμοί μετάδοσης στα LAN είναι τυπικά πολύ μεγαλύτεροι απ' ό,τι στα WAN, κι, έτσι, μπορούν να υποστηρίξουν εφαρμογές πολύ πιο απαιτητικές σε εύρος ζώνης (όπως φωνή, κινούμενη εικόνα, κλπ.).

Οι υπηρεσίες τους (σελ. 15): η υπηρεσία εξυπηρέτησης εκτυπώσεων επιτρέπει σε όλους τους υπολογιστές του τοπικού δικτύου να χρησιμοποιούν από κοινού ένα διαθέσιμο εκτυπωτή (printer server). Η υπηρεσία εξυπηρέτησης αρχείων επιτρέπει σε όλους τους χρήστες… να χρησιμοποιούν αρχεία, που βρίσκονται σε ένα διαθέσιμο για το σκοπό αυτό υπολογιστή (file server).

Η παραπομπή (σελ. 40): εκτενής ανάλυση των τοπικών δικτύων γίνεται στο 4ο Κεφάλαιο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα τοπικά δίκτυα είναι δίκτυα που εκτείνονται σε περιορισμένη γεωγραφικά περιοχή, όπως ένα κτήριο ή συγκρότημα κτηρίων, σε έκταση μερικών μέτρων και σπάνια λίγων χιλιομέτρων. Χαρακτηρίζονται από υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων, από δέκα έως εκατό μεγαμπίτ ανά δευτερόλεπτο, από μικρή καθυστέρηση μετάδοσης και από μικρό αριθμό σφαλμάτων. Έχουν επίσης σχετικά μικρό αριθμό συνδεδεμένων συσκευών και χρησιμοποιούν ιδιωτικά μέσα μετάδοσης, ενώ ανήκουν σε έναν μόνο οργανισμό, ο οποίος αναλαμβάνει εξ ολοκλήρου την αγορά, τη συντήρηση και τη διαχείρισή τους. Ως μέθοδο μετάδοσης χρησιμοποιούν ειδική παραλλαγή της στατιστικής πολυπλεξίας, την πολλαπλή πρόσβαση, όπου δεν υπάρχουν ενδιάμεσοι κόμβοι μεταγωγής αλλά κοινό μέσο, στο οποίο μόνο ένας σταθμός μπορεί να εκπέμπει κάθε στιγμή. Λόγω των υψηλών ρυθμών υποστηρίζουν απαιτητικές εφαρμογές, όπως φωνή και κινούμενη εικόνα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 23 — Η μέθοδος μετάδοσης στα τοπικά δίκτυα

Ερώτηση: 23. Για τη μετάδοση των δεδομένων σε ένα τοπικό δίκτυο χρησιμοποιείται η μέθοδος της ………….………….

Απάντηση:

Η σωστή συμπλήρωση: πολλαπλής πρόσβασης (multiple access).

Η τεκμηρίωση (σελ. 40, Σημείωση): στα τοπικά δίκτυα χρησιμοποιείται ειδική παραλλαγή της στατιστικής πολυπλεξίας αντί της μεθόδου μεταγωγής, που προτιμάται στα δίκτυα ευρείας περιοχής. Συγκεκριμένα, η μέθοδος, που χρησιμοποιείται, λέγεται πολλαπλή πρόσβαση (multiple access).

Πώς λειτουργεί (σελ. 40): στη μέθοδο αυτή, δεν υπάρχουν ενδιάμεσοι κόμβοι μεταγωγής. Σε κάθε σταθμό, υπάρχει ένας πομπός/δέκτης, που επικοινωνεί μέσω κοινού μέσου μετάδοσης με όλους τους άλλους σταθμούς. Τα δεδομένα μεταδίδονται με τη μορφή πακέτων. Επειδή το ίδιο μέσο χρησιμοποιείται από όλους τους σταθμούς, μόνο ένας σταθμός είναι δυνατόν να εκπέμπει σε κάθε χρονική στιγμή.
```
  [Σταθμός Α]   [Σταθμός Β]   [Σταθμός Γ]   [Σταθμός Δ]
       │             │             │             │
  ═════╧═════════════╧═════════════╧═════════════╧═════
              κοινό μέσο μετάδοσης
  → μόνο ΕΝΑΣ σταθμός εκπέμπει κάθε στιγμή
```
Η αντιδιαστολή με τη μεταγωγή | | Πολλαπλή πρόσβαση (LAN) | Μεταγωγή (WAN) | |---|---|---| | ενδιάμεσοι κόμβοι | δεν υπάρχουν | υπάρχουν κόμβοι μεταγωγής | | μέσο | κοινό για όλους | επιμέρους γραμμές | | ταυτόχρονες εκπομπές | μόνο μία | πολλές (με πολυπλεξία) |

Η σχέση με τη στατιστική πολυπλεξία (σελ. 31): είναι παραλλαγή της — δηλαδή, όπως και εκεί, οι χρονοθυρίδες δεν είναι εκ των προτέρων εκχωρημένες σε συγκεκριμένες πηγές και τα δεδομένα μεταδίδονται το συντομότερο δυνατό, μόνο που εδώ ο «πολυπλέκτης» είναι κατανεμημένος στους σταθμούς.

Το πρόβλημα που δημιουργεί: αφού μόνο ένας σταθμός είναι δυνατόν να εκπέμπει σε κάθε χρονική στιγμή, χρειάζεται μηχανισμός που να αποφασίζει ποιος εκπέμπει — αυτό ακριβώς κάνει το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων (σελ. 39): ελέγχει το πότε μπορεί να δεσμεύσει το φυσικό μέσο για την αποστολή των πλαισίων, ώστε να μη γίνει ταυτόχρονη εκπομπή με άλλο σταθμό.

Η παραπομπή (σελ. 40): εκτενής ανάλυση των τοπικών δικτύων γίνεται στο 4ο Κεφάλαιο — όπου αναπτύσσονται και τα πρότυπα IEEE 802 με τις συγκεκριμένες μεθόδους πολλαπλής πρόσβασης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή συμπλήρωση είναι η μέθοδος της πολλαπλής πρόσβασης, στα αγγλικά multiple access. Όπως αναφέρει το βιβλίο, στα τοπικά δίκτυα χρησιμοποιείται ειδική παραλλαγή της στατιστικής πολυπλεξίας, αντί της μεθόδου μεταγωγής που προτιμάται στα δίκτυα ευρείας περιοχής. Στη μέθοδο της πολλαπλής πρόσβασης δεν υπάρχουν ενδιάμεσοι κόμβοι μεταγωγής· σε κάθε σταθμό υπάρχει ένας πομποδέκτης, ο οποίος επικοινωνεί μέσω κοινού μέσου μετάδοσης με όλους τους άλλους σταθμούς, και τα δεδομένα μεταδίδονται με τη μορφή πακέτων. Επειδή όμως το ίδιο μέσο χρησιμοποιείται από όλους, μόνο ένας σταθμός είναι δυνατόν να εκπέμπει σε κάθε χρονική στιγμή. Ακριβώς γι' αυτό απαιτείται μηχανισμός που να ελέγχει πότε κάθε σταθμός μπορεί να δεσμεύσει το φυσικό μέσο, ώστε να μη γίνει ταυτόχρονη εκπομπή· η λειτουργία αυτή ανήκει στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 24 — Οι διαφορές LAN και WAN

Ερώτηση: 24. Ποιες οι βασικές διαφορές των τοπικών δικτύων από τα δίκτυα ευρείας περιοχής;

Απάντηση:

Το κοινό τους (σελ. 42): ένα LAN όπως κι ένα WAN είναι δίκτυα επικοινωνιών, που διασυνδέουν διαφορετικά συστήματα, συσκευές και παρέχουν τα μέσα για τη μεταξύ τους ανταλλαγή πληροφορίας.

Οι βασικές διαφορές (σελ. 42): υπάρχουν, βέβαια, μερικές βασικές διαφοροποιήσεις μεταξύ των LAN και WAN | # | Διαφορά | Διατύπωση του βιβλίου | |---|---|---| | 1 | έκταση | καταρχήν, η διαφορετική έκταση, την οποία εξυπηρετούν οδηγεί σε διαφορετικές τεχνικές υλοποίησης | | 2 | ιδιοκτησία | επειδή ένα LAN ανήκει σε ένα μόνο οργανισμό… προϋποθέτει και την εξ ολοκλήρου αγορά, συντήρηση και διαχείριση του δικτύου από τον ίδιο τον οργανισμό | | 3 | ρυθμοί μετάδοσης | οι ρυθμοί μετάδοσης στα LAN είναι τυπικά πολύ μεγαλύτεροι απ' ό,τι στα WAN, κι, έτσι, μπορούν να υποστηρίξουν εφαρμογές πολύ πιο απαιτητικές σε εύρος ζώνης (όπως φωνή, κινούμενη εικόνα, κλπ.) |

Ο συγκριτικός πίνακας | | LAN | WAN | |---|---|---| | έκταση | περιορισμένη γεωγραφικά περιοχή — κτήριο, μερικά μέτρα, σπάνια λίγα χιλιόμετρα (σελ. 40) | εκτεταμένη γεωγραφικά περιοχή — μια πόλη, ή πόλεις, που βρίσκονται στο ίδιο ή και σε διαφορετικά κράτη (σελ. 41) | | ρυθμοί | 10 έως 100 Mbps | χαμηλές ταχύτητες και μεγάλες καθυστερήσεις (σε σχέση με τα τοπικά δίκτυα) | | καθυστέρηση | μικρή | μεγάλη | | σφάλματα | μικρό αριθμό σφαλμάτων | περισσότερα | | μέσα μετάδοσης | ιδιωτικά μέσα | επιλεγόμενες (dial-up) τηλεφωνικές γραμμές… αφιερωμένες ή αλλιώς μισθωμένες… δορυφορικές ζεύξεις… γραμμές ειδικών δικτύων (π.χ. Hellaspac) | | ιδιοκτησία | ένας οργανισμός | στηρίζεται στην υποδομή των τηλεφωνικών εταιρειών ή άλλων τηλεπικοινωνιακών φορέων | | μέθοδος | πολλαπλή πρόσβαση | μεταγωγή |

Ο κρίσιμος περιορισμός των WAN (σελ. 42): κρίσιμος παράγοντας, που επηρεάζει την επίδοση ενός δικτύου ευρείας περιοχής είναι, ότι η υλοποίησή του στηρίζεται στην υποδομή των τηλεφωνικών εταιρειών ή άλλων τηλεπικοινωνιακών φορέων (για παράδειγμα του ΟΤΕ). Οι συσκευές επικοινωνιών, οι ταχύτητες μετάδοσης και η ποιότητα περιορίζονται σε ό,τι μπορούν να προσφέρουν αυτοί οι φορείς.

Η δυνατότητα σύνθεσης (σελ. 41-42): στα δίκτυα ευρείας περιοχής μπορεί να συμμετέχουν τοπικά ή άλλα δίκτυα ευρείας περιοχής. Με τον τρόπο αυτό σχηματίζεται ένα διαδίκτυο. Το μεγαλύτερο διαδίκτυο, που υπάρχει σήμερα, είναι το Internet (Διαδίκτυο).

Οι παραπομπές (σελ. 40-41): εκτενής ανάλυση των τοπικών δικτύων γίνεται στο 4ο Κεφάλαιο· εκτενής ανάλυση των δικτύων ευρείας περιοχής γίνεται στο 6ο Κεφάλαιο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Και τα δύο είναι δίκτυα επικοινωνιών που διασυνδέουν διαφορετικά συστήματα και συσκευές, υπάρχουν όμως βασικές διαφοροποιήσεις. Πρώτον, η έκταση: τα τοπικά δίκτυα εκτείνονται σε περιορισμένη περιοχή, ενώ τα δίκτυα ευρείας περιοχής καλύπτουν μια πόλη ή και πόλεις σε διαφορετικά κράτη· η διαφορά αυτή οδηγεί σε εντελώς διαφορετικές τεχνικές υλοποίησης. Δεύτερον, η ιδιοκτησία: ένα τοπικό δίκτυο ανήκει σε έναν μόνο οργανισμό, ο οποίος αναλαμβάνει την αγορά, τη συντήρηση και τη διαχείρισή του, ενώ ένα δίκτυο ευρείας περιοχής στηρίζεται στην υποδομή των τηλεπικοινωνιακών φορέων, οπότε οι ταχύτητες και η ποιότητα περιορίζονται σε ό,τι μπορούν να προσφέρουν αυτοί. Και τρίτον, οι ρυθμοί μετάδοσης: στα τοπικά δίκτυα είναι πολύ μεγαλύτεροι, με μικρότερες καθυστερήσεις, ώστε να υποστηρίζονται απαιτητικές εφαρμογές, όπως φωνή και κινούμενη εικόνα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 25 — Τα de jure πρότυπα

Ερώτηση: 25. Τα de jure πρότυπα επιβάλλονται από συγκεκριμένες εμπορικές υλοποιήσεις: α. Σωστό. β. Λάθος.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. Λάθος.

Η σωστή διάκριση (σελ. 43): τα πρότυπα, γενικά, ανήκουν σε δύο κατηγορίες: τα de jure (επίσημα), που παράγονται από συγκεκριμένους οργανισμούς τυποποίησης, και τα de facto (εκ των πραγμάτων), που επιβάλλονται από το γεγονός και μόνο, ότι υπάρχουν και χρησιμοποιούνται. | Κατηγορία | Προέλευση | |---|---| | de jure (επίσημα) | παράγονται από συγκεκριμένους οργανισμούς τυποποίησης | | de facto (εκ των πραγμάτων) | επιβάλλονται από το γεγονός και μόνο, ότι υπάρχουν και χρησιμοποιούνται |

Η διόρθωση: η πρόταση της ερώτησης περιγράφει τα de facto, όχι τα de jure.

Η χρονική σειρά (σελ. 44, Σημείωση): τα επίσημα πρότυπα πρώτα παράγονται και μετά οι εταιρείες προσπαθούν να συμμορφωθούν. Από την άλλη μεριά, τα εκ των πραγμάτων πρότυπα δεν γίνονται πρότυπα, μέχρι να επιβληθούν μέσα από τη χρηστικότητα και την ανταγωνιστικότητά τους.
```
de jure:  πρότυπο → υλοποιήσεις
de facto: υλοποίηση → (χρήση) → πρότυπο
```
Το κλασικό παράδειγμα (σελ. 44, Παράδειγμα): το TCP/IP είναι de facto πρότυπο και τεκμηριώνεται σε μεγάλο αριθμό από RFCs (Request For Comments). Παρά το γεγονός ότι κανένας οργανισμός τυποποίησης δεν τα ενέκρινε, αυτά τα πρωτόκολλα διαδικτύωσης, χρησιμοποιούνται στο μεγαλύτερο υλοποιημένο διαδίκτυο στον κόσμο, το Internet, κι όχι τα πρωτόκολλα OSI, που όπως είδαμε είναι επίσημο πρότυπο. — δηλαδή το de facto TCP/IP επικράτησε έναντι του de jure OSI.

Τι εξασφαλίζουν τα πρότυπα (σελ. 43): ανεξαρτησία από εταιρείες· ανεξαρτησία από αρχιτεκτονικές· ανταγωνιστικό περιβάλλον για τις εταιρείες, που παράγουν προϊόντα που ακολουθούν τα πρότυπα.

Το πλαίσιο των ανοικτών συστημάτων (σελ. 43): για να είναι δυνατόν να υπάρχουν ανοικτά συστήματα, δημιουργήθηκαν πρότυπα (standards) από οργανισμούς τυποποιήσεων. Ο ορισμός (σελ. 36): ανοικτά συστήματα (open systems) είναι τα συστήματα, στα οποία η αρχιτεκτονική δεν αποτελεί μυστικό. Τα συστήματα αυτά μπορούν να συντεθούν από συσκευές διαφορετικών κατασκευαστών, που ακολουθούν τα ίδια πρωτόκολλα και πρότυπα.

Τα παραδείγματα ανοικτών και κλειστών (σελ. 43): ο επεξεργαστής Pentium της Intel είναι σχετικά κλειστό σύστημα, ενώ ο SPARC… είναι ανοικτό σύστημα ή πρότυπο… Τα Windows της Microsoft είναι κλειστό λειτουργικό σύστημα, ενώ το Linux είναι ανοικτό λειτουργικό σύστημα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η δεύτερη, δηλαδή η πρόταση είναι λάθος, γιατί περιγράφει τα de facto και όχι τα de jure πρότυπα. Σύμφωνα με το βιβλίο, τα πρότυπα ανήκουν σε δύο κατηγορίες: τα de jure ή επίσημα, τα οποία παράγονται από συγκεκριμένους οργανισμούς τυποποίησης, και τα de facto ή εκ των πραγμάτων, τα οποία επιβάλλονται από το γεγονός και μόνο ότι υπάρχουν και χρησιμοποιούνται. Διαφέρουν και ως προς τη χρονική σειρά: τα επίσημα πρώτα παράγονται και μετά οι εταιρείες προσπαθούν να συμμορφωθούν, ενώ τα εκ των πραγμάτων δεν γίνονται πρότυπα μέχρι να επιβληθούν μέσα από τη χρηστικότητα και την ανταγωνιστικότητά τους. Κλασικό παράδειγμα είναι το TCP/IP, το οποίο, αν και κανένας οργανισμός τυποποίησης δεν το ενέκρινε, χρησιμοποιείται στο μεγαλύτερο διαδίκτυο του κόσμου, σε αντίθεση με τα πρωτόκολλα OSI που είναι επίσημο πρότυπο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 26 — Γιατί χρειάστηκαν τα πρότυπα

Ερώτηση: 26. Για ποιους λόγους έγινε απαραίτητη η δημιουργία των προτύπων;

Απάντηση:

Το πρόβλημα (σελ. 43): για χρόνια, συνηθισμένη τακτική των εταιρειών τηλεπικοινωνιών και υπολογιστών ήταν να προσπαθούν να παγιδεύουν τους πελάτες τους στα συγκεκριμένα δικά τους προϊόντα. Οι πελάτες, εξαιτίας της επένδυσης που είχαν κάνει, δυσκολεύονταν πάρα πολύ να αλλάξουν προμηθευτή, ο οποίος μάλιστα μπορούσε να προσφέρει ακόμη και φτωχές υπηρεσίες.

Η λύση (σελ. 43): σήμερα… οι πελάτες έχουν τη δυνατότητα να αναζητούν προϊόντα κατασκευασμένα με τη φιλοσοφία των ανοικτών συστημάτων. Αυτό σημαίνει, ότι ο πελάτης μπορεί να χρησιμοποιεί το προϊόν, που αγοράζει σε οποιοδήποτε δίκτυο ή υπολογιστή. Ακόμη, προϊόντα φιλοσοφίας ανοικτών συστημάτων μπορεί να αγοράσει κάποιος από αρκετούς διαφορετικούς προμηθευτές. Έτσι, ο πελάτης δεν είναι εγκλωβισμένος σε έναν προμηθευτή.

Τι εξασφαλίζουν τα πρότυπα (σελ. 43): για να είναι δυνατόν να υπάρχουν ανοικτά συστήματα, δημιουργήθηκαν πρότυπα (standards) από οργανισμούς τυποποιήσεων. Τα πρότυπα εξασφαλίζουν | # | Εξασφάλιση | |---|---| | 1 | ανεξαρτησία από εταιρείες | | 2 | ανεξαρτησία από αρχιτεκτονικές | | 3 | ανταγωνιστικό περιβάλλον για τις εταιρείες, που παράγουν προϊόντα που ακολουθούν τα πρότυπα |

Ο πρόσθετος λόγος — η διαλειτουργικότητα (σελ. 35): η τυποποίηση είναι αναγκαία για να εξασφαλίζεται η διαλειτουργικότητα μεταξύ συσκευών διαφόρων κατασκευαστών και να προωθείται ο ανταγωνισμός. Και το αποτέλεσμα (σελ. 44): αν και δεν έχουμε φθάσει ακόμη σε ιδανικό περιβάλλον ανοικτών συστημάτων, είναι σίγουρο, ότι έχουν γίνει πάρα πολλές προσπάθειες στο χώρο της τυποποίησης τα τελευταία χρόνια. Οι προσπάθειες αυτές έχουν βοηθήσει πολύ την ανάπτυξη της βιομηχανίας παραγωγής επικοινωνιακών και δικτυακών προϊόντων.

Η σύνοψη της ανακεφαλαίωσης (σελ. 47): σκοπός τους είναι η ανάπτυξη προτύπων (standards), έτσι ώστε να εξασφαλίζεται ανεξαρτησία από εταιρείες, ανεξαρτησία από αρχιτεκτονικές και ανταγωνιστικό περιβάλλον για τις εταιρείες, που παράγουν προϊόντα, που ακολουθούν τα πρότυπα.

Οι κύριοι οργανισμοί (σελ. 44-46) | Οργανισμός | Ταυτότητα | |---|---| | ISO | ιδρύθηκε το 1946, 89 κράτη μέλη· μοντέλο αναφοράς OSI, πρωτόκολλο HDLC | | ITU | διακυβερνητικό οργανισμό· πρώην CCITT· σειρές V, X, I, Q | | IETF | ο κύριος οργανισμός προτύπων για το Internet | | ΙΑΒ | επιβλέπει την IETF· δημοσιεύει/διαχειρίζεται τις σειρές RFCs | | ETSI | δημιουργήθηκε το 1989, για ενιαία πολιτική στις τηλεπικοινωνίες στην Ευρώπη | | ΕΛΟΤ | προτυποποίηση, πιστοποίηση και τον έλεγχο ποιότητας στην Ελλάδα |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η δημιουργία των προτύπων έγινε απαραίτητη γιατί για χρόνια συνηθισμένη τακτική των εταιρειών τηλεπικοινωνιών και υπολογιστών ήταν να παγιδεύουν τους πελάτες στα δικά τους προϊόντα· οι πελάτες, εξαιτίας της επένδυσης που είχαν κάνει, δυσκολεύονταν πάρα πολύ να αλλάξουν προμηθευτή, ακόμη κι αν αυτός προσέφερε φτωχές υπηρεσίες. Με τα πρότυπα κατέστησαν δυνατά τα ανοικτά συστήματα, οπότε ο πελάτης μπορεί να χρησιμοποιεί το προϊόν που αγοράζει σε οποιοδήποτε δίκτυο ή υπολογιστή και να το προμηθεύεται από πολλούς διαφορετικούς κατασκευαστές. Συγκεκριμένα, τα πρότυπα εξασφαλίζουν τρία πράγματα: ανεξαρτησία από εταιρείες, ανεξαρτησία από αρχιτεκτονικές, και ανταγωνιστικό περιβάλλον για τις εταιρείες που παράγουν προϊόντα σύμφωνα με αυτά. Επιπλέον, η τυποποίηση εξασφαλίζει τη διαλειτουργικότητα μεταξύ συσκευών διαφορετικών κατασκευαστών και έχει βοηθήσει σημαντικά την ανάπτυξη της βιομηχανίας δικτυακών προϊόντων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 27 — Ο οργανισμός που παρήγαγε το OSI

Ερώτηση: 27. Το μοντέλο αναφοράς OSI είναι προϊόν του οργανισμού: α. ETSI. β. ISO. γ. ΕΛΟΤ. δ. ΙΑΒ.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. ISO.

Η τεκμηρίωση (σελ. 35): το 1984, ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (International Standard Organization, ISO) δημοσίευσε ένα μοντέλο στρωματοποιημένης αρχιτεκτονικής δικτύου, με στόχο την τυποποίηση της επικοινωνίας συσκευών διαφορετικών κατασκευαστών. Το μοντέλο αυτό ονομάστηκε μοντέλο αναφοράς διασύνδεσης ανοικτών συστημάτων (Open Systems Interconnection reference model, OSI RM). Η επιβεβαίωση (σελ. 44): ο ISO έχει δώσει σημαντικά πρότυπα στις επικοινωνίες δεδομένων, όπως το μοντέλο αναφοράς OSI (OSI Reference Model), το πρωτόκολλο HDLC κ.ά.

Η ταυτότητα του ISO (σελ. 44): ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποιήσεων ιδρύθηκε το 1946 και αποτελείται από τις εθνικές επιτροπές τυποποιήσεων 89 κρατών μελών. Το όνομα ISO αποτελεί ακρωνύμιο, που προήλθε από κατάλληλη επιλογή λέξεων, ώστε να σχηματίζεται η ελληνική λέξη «ΙΣΟ». Η ιστοσελίδα (σελ. 44): www.iso.ch.

Οι υπόλοιποι οργανισμοί των επιλογών | Οργανισμός | Ταυτότητα | Γιατί δεν είναι η απάντηση | |---|---|---| | ETSI | το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Τυποποιήσεων… στον τομέα των τηλεπικοινωνιών. Δημιουργήθηκε το 1989 με σκοπό τη δημιουργία ενιαίας πολιτικής στις τηλεπικοινωνίες στις χώρες της Ευρώπης (σελ. 45) | ευρωπαϊκός, όχι διεθνής· και μεταγενέστερος του OSI (1984) | | ΕΛΟΤ | ασχολείται με την προτυποποίηση, πιστοποίηση και τον έλεγχο ποιότητας στην Ελλάδα (σελ. 46) | εθνικός οργανισμός — μέλος των ISO και ETSI | | ΙΑΒ | τεχνική συμβουλευτική ομάδα, περιορισμένου αριθμού ατόμων, που ασχολείται με το Internet (σελ. 45) | ασχολείται με το Internet και τα RFCs, όχι με το OSI |

Η ειρωνεία της ιστορίας (σελ. 44): παρά το γεγονός ότι κανένας οργανισμός τυποποίησης δεν τα ενέκρινε, αυτά τα πρωτόκολλα διαδικτύωσης [TCP/IP], χρησιμοποιούνται στο μεγαλύτερο υλοποιημένο διαδίκτυο στον κόσμο, το Internet, κι όχι τα πρωτόκολλα OSI, που όπως είδαμε είναι επίσημο πρότυπο. — δηλαδή το OSI παρέμεινε κυρίως μοντέλο αναφοράς και πλαίσιο ανάπτυξης νέων πρωτοκόλλων (σελ. 47), ενώ στην πράξη επικράτησε το TCP/IP.

Ο σκοπός του μοντέλου (σελ. 35): με στόχο την τυποποίηση της επικοινωνίας συσκευών διαφορετικών κατασκευαστών· και η τυποποίηση είναι αναγκαία για να εξασφαλίζεται η διαλειτουργικότητα μεταξύ συσκευών διαφόρων κατασκευαστών και να προωθείται ο ανταγωνισμός.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η δεύτερη, δηλαδή ο ISO. Το μοντέλο αναφοράς διασύνδεσης ανοικτών συστημάτων δημοσιεύθηκε το χίλια εννιακόσια ογδόντα τέσσερα από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης, με στόχο την τυποποίηση της επικοινωνίας συσκευών διαφορετικών κατασκευαστών. Ο ISO ιδρύθηκε το χίλια εννιακόσια σαράντα έξι, αποτελείται από τις εθνικές επιτροπές τυποποιήσεων ογδόντα εννέα κρατών μελών, και το όνομά του προήλθε από κατάλληλη επιλογή λέξεων ώστε να σχηματίζεται η ελληνική λέξη ίσο. Οι άλλες επιλογές απορρίπτονται: το ETSI είναι ευρωπαϊκός οργανισμός, δημιουργήθηκε μάλιστα το χίλια εννιακόσια ογδόντα εννέα, μεταγενέστερα του OSI· ο ΕΛΟΤ είναι ο ελληνικός εθνικός οργανισμός τυποποίησης· και το IAB είναι τεχνική συμβουλευτική ομάδα που ασχολείται με το Internet και τα RFC.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 28 — Η βάση της ενοποίησης των υπηρεσιών

Ερώτηση: 28. Η ενοποίηση των υπηρεσιών γίνεται εφικτή, λόγω της χρήσης των ίδιων …………………. για την αποθήκευση, επεξεργασία και μετάδοση κάθε είδους πληροφορίας.

Απάντηση:

Η σωστή συμπλήρωση: ψηφιακών τεχνικών.

Η τεκμηρίωση (σελ. 46): η χρήση των ίδιων ψηφιακών τεχνικών για την αποθήκευση, επεξεργασία και μετάδοση δεδομένων, φωνής και εικόνας οδηγεί στην ενοποίηση των υπηρεσιών.

Η βαθύτερη αιτία (σελ. 15): η πληροφορία μεταφέρεται και αποθηκεύεται στο δίκτυο επικοινωνίας με τη μορφή bits — δηλαδή κάθε είδος πληροφορίας γίνεται η ίδια ακολουθία bits, οπότε το ίδιο σύστημα μπορεί να τα χειριστεί όλα.
```
φωνή  ─┐
εικόνα ─┼─► bits ─► ίδιες ψηφιακές τεχνικές ─► ενοποιημένο δίκτυο
κείμενο┤          (αποθήκευση, επεξεργασία, μετάδοση)
δεδομένα┘
```
Το αποτέλεσμα της σύγκλισης (σελ. 14): δεν υπάρχει ουσιαστική διαφορά μεταξύ της επεξεργασίας των δεδομένων (υπολογιστικός εξοπλισμός) και των επικοινωνιών δεδομένων (εξοπλισμός μετάδοσης και μεταγωγής)· ενοποιούνται οι επικοινωνίες δεδομένων, φωνής και εικόνας· αμβλύνεται ο διαχωρισμός μεταξύ υπολογιστικών συστημάτων με έναν επεξεργαστή, με πολλούς επεξεργαστές, τοπικών δικτύων, ευρύτερων δικτύων και δικτύων μεγάλης εξάπλωσης.

Ο όρος που προκύπτει (σελ. 14): προκύπτει έτσι η τηλεπληροφορική και νέες τεχνολογίες, προϊόντα και εταιρείες που δραστηριοποιούνται στον ενοποιημένο αυτό χώρο.

Πού οδηγεί (σελ. 46, ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ, σελ. 47): δεν είναι και πολύ μακριά η μετεξέλιξη των διάφορων επικοινωνιακών δικτύων σε ένα ψηφιακό δίκτυο ολοκληρωμένων υπηρεσιών (integrated services digital network - ISDN), το οποίο θα παρέχει ενοποιημένες υπηρεσίες μετάδοσης φωνής, εικόνας και δεδομένων.

Οι δύο γενιές του ISDN (σελ. 46) | Γενιά | Ταχύτητες | Προσανατολισμός | |---|---|---| | ISDN στενής ζώνης | 64 Kbps | μεταγωγή κυκλώματος | | B-ISDN (ευρείας ζώνης) | πάνω από 150 Mbps | μεταγωγή πακέτων — τεχνολογία ATM |

Η κοινωνική διάσταση (σελ. 14): η σύγκλιση στο χώρο των επικοινωνιών έχει καταλυτική επίδραση στην εξέλιξη της κοινωνίας και της οικονομίας της. Σύντομα η εικόνα που έχουμε για έννοιες όπως το γραφείο και το σχολείο, θα αλλάξει ριζικά.

Οι εφαρμογές που επιτρέπει (σελ. 47, Σημείωση): video κατά παραγγελία (video-on-demand), τηλεσυνδιασκέψεις (video conferencing) και άλλες απαιτητικές, όσο αφορά το εύρος ζώνης εφαρμογές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή συμπλήρωση είναι ψηφιακών τεχνικών. Όπως αναφέρει το βιβλίο, η χρήση των ίδιων ψηφιακών τεχνικών για την αποθήκευση, την επεξεργασία και τη μετάδοση δεδομένων, φωνής και εικόνας οδηγεί στην ενοποίηση των υπηρεσιών. Η βαθύτερη αιτία είναι η θεμελιώδης αρχή ότι η πληροφορία μεταφέρεται και αποθηκεύεται με τη μορφή bits, οπότε κάθε είδος πληροφορίας γίνεται η ίδια ακολουθία bits και το ίδιο σύστημα μπορεί να τα χειριστεί όλα. Έτσι, όπως σημειώνει το βιβλίο, δεν υπάρχει πλέον ουσιαστική διαφορά ανάμεσα στην επεξεργασία δεδομένων και στις επικοινωνίες δεδομένων, ενώ ενοποιούνται οι επικοινωνίες δεδομένων, φωνής και εικόνας· από τη σύγκλιση αυτή προκύπτει η τηλεπληροφορική. Η εξέλιξη αυτή οδηγεί στο ψηφιακό δίκτυο ολοκληρωμένων υπηρεσιών, το ISDN, το οποίο παρέχει ενοποιημένες υπηρεσίες μετάδοσης φωνής, εικόνας και δεδομένων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 29 — Οι δύο γενιές συστημάτων ISDN

Ερώτηση: 29. Ποιες οι δύο γενιές συστημάτων ISDN;

Απάντηση:

Οι δύο γενιές (σελ. 46) | Γενιά | Ονομασία | Ταχύτητες | Προσανατολισμός | |---|---|---|---| | 1η | ISDN (στενής ζώνης) | 64 Kbps | προσανατολισμένη στη μεταγωγή κυκλώματος | | 2η | ISDN ευρείας ζώνης (broadband ISDN ή B-ISDN) | πάνω από 150 Mbps | προσανατολισμένη στη μεταγωγή πακέτων | Το κείμενο (σελ. 46): η δεύτερη γενιά, το ISDN ευρείας ζώνης (broadband ISDN ή B-ISDN), υποστηρίζει πολύ υψηλές ταχύτητες (πάνω από 150 Mbps) και είναι προσανατολισμένη στη μεταγωγή πακέτων. Συγκεκριμένα, οι προσπάθειες για την ανάπτυξη του B-ISDN οδήγησαν στην επιλογή της τεχνολογίας ATM, γνωστής και ως μεταγωγή κελιών.

Τι είναι το ISDN (σελ. 47): ψηφιακό δίκτυο ολοκληρωμένων υπηρεσιών (integrated services digital network - ISDN), το οποίο θα παρέχει ενοποιημένες υπηρεσίες μετάδοσης φωνής, εικόνας και δεδομένων. Η αιτία της εμφάνισής του (σελ. 46): η χρήση των ίδιων ψηφιακών τεχνικών για την αποθήκευση, επεξεργασία και μετάδοση δεδομένων, φωνής και εικόνας οδηγεί στην ενοποίηση των υπηρεσιών.

Η σύνδεση με το ATM (σελ. 26, Σημείωση): μια καινούργια τεχνολογία, ο Ασύγχρονος Τρόπος Μετάδοσης (Asynchronous Transfer Mode, ATM), προσπαθεί να συνδυάσει τα πλεονεκτήματα των δύο τεχνικών μεταγωγής, δηλαδή την εγγυημένη παράδοση των δικτύων μεταγωγής κυκλώματος και την αποδοτικότητα και ευκαμψία των δικτύων μεταγωγής πακέτου. — γι' αυτό ακριβώς επιλέχθηκε για το B-ISDN: πρέπει να μεταφέρει και φωνή/εικόνα (που θέλουν εγγυημένη παράδοση) και δεδομένα (που θέλουν ευκαμψία).

Οι δυνατότητες του B-ISDN (σελ. 47, Σημείωση): ένα ευρυζωνικό δίκτυο ψηφιακών ολοκληρωμένων υπηρεσιών είναι σχεδιασμένο, έτσι ώστε να μπορεί να μεταφέρει δεδομένα, φωνή, εικόνα και video. Αναμένεται, ότι θα υπάρξει πλήθος εφαρμογών, που αξιοποιούν τέτοια δίκτυα… όπως video κατά παραγγελία (video-on-demand), τηλεσυνδιασκέψεις (video conferencing).

Το παράδειγμα που δείχνει τη διαφορά (σελ. 47): μια εικόνα υψηλής ανάλυσης, που αναπαρίσταται από 10⁹ bits, θα απαιτούσε πάνω από 4 ώρες για μετάδοση μέσω κυκλώματος 64 Kbps, ενώ θα χρειάζονταν 11 λεπτά για μετάδοση μέσω κυκλώματος 1,5 Mbps και περίπου 7 δευτερόλεπτα για μετάδοση μέσω κυκλώματος 150 Mbps.
```
10⁹ bits / 64.000 bps      = 15.625 s ≅ 4,3 ώρες
10⁹ bits / 1.500.000 bps   = 667 s ≅ 11 λεπτά
10⁹ bits / 150.000.000 bps = 6,7 s ≅ 7 δευτερόλεπτα
```
Η παραπομπή (σελ. 47): στα τεχνικά χαρακτηριστικά των τεχνολογιών ISDN και ATM θα αναφερθούμε διεξοδικά στο Κεφάλαιο 6.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Υπάρχουν δύο γενιές συστημάτων ISDN. Η πρώτη γενιά, το ISDN στενής ζώνης, λειτουργεί με ταχύτητες της τάξης των εξήντα τεσσάρων κιλομπίτ ανά δευτερόλεπτο και είναι προσανατολισμένη στη μεταγωγή κυκλώματος. Η δεύτερη γενιά, το ISDN ευρείας ζώνης ή B-ISDN, υποστηρίζει πολύ υψηλές ταχύτητες, πάνω από εκατόν πενήντα μεγαμπίτ ανά δευτερόλεπτο, και είναι προσανατολισμένη στη μεταγωγή πακέτων· οι προσπάθειες για την ανάπτυξή της οδήγησαν στην επιλογή της τεχνολογίας ATM, γνωστής και ως μεταγωγή κελιών. Η επιλογή αυτή δεν είναι τυχαία, αφού το ATM προσπαθεί να συνδυάσει τα πλεονεκτήματα των δύο τεχνικών μεταγωγής, δηλαδή την εγγυημένη παράδοση της μεταγωγής κυκλώματος και την αποδοτικότητα της μεταγωγής πακέτου. Ένα ευρυζωνικό δίκτυο ολοκληρωμένων υπηρεσιών μπορεί να μεταφέρει δεδομένα, φωνή, εικόνα και βίντεο, υποστηρίζοντας εφαρμογές όπως το βίντεο κατά παραγγελία και οι τηλεσυνδιασκέψεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο