Λύσεις ερωτήσεων και ασκήσεων κεφ. 7 (σελ. 290-295) – 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. 7 (σελ. 290-295) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων και ασκήσεων κεφ. 7

Πλήρεις λύσεις και των πενήντα έξι ερωτήσεων του κεφαλαίου 7 — το επίπεδο δικτύου και το επικοινωνιακό υποδίκτυο, η τεχνολογία TCP/IP και η σχέση της με το μοντέλο OSI, τα πρωτόκολλα TCP και UDP με τις θύρες και τον έλεγχο ροής, το πρωτόκολλο IP με τη δομή του αυτοδύναμου πακέτου και τη διάσπασή του σε κομμάτια, οι MAC και IP διευθύνσεις, οι κλάσεις, τα υποδίκτυα και το CIDR, τα πρωτόκολλα ARP και RARP, το σύστημα ονομάτων DNS, η δρομολόγηση και τα πρωτόκολλα RIP και EGP, και οι υπηρεσίες του Διαδικτύου από το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο και τον Παγκόσμιο Ιστό έως την τηλεφωνία, την τηλεδιάσκεψη και το ηλεκτρονικό εμπόριο.

Ερώτηση 1 — Ποιο επίπεδο μεταφέρει τα πακέτα στο επικοινωνιακό υποδίκτυο

Ερώτηση: Ερωτήσεις – Ασκήσεις: 1. Για να διεκπεραιωθεί η μεταφορά των πακέτων από την πηγή στο προορισμό μεταξύ των κόμβων του επικοινωνιακού υποδικτύου απαιτείται η συνεργασία οντοτήτων επιπέδου: α. Συνόδου β. Μεταφοράς γ. Δικτύου δ. Διασύνδεσης δεδομένων ε. Φυσικού Επιπέδου

Απάντηση:

Σωστές απαντήσεις: γ. Δικτύου, δ. Διασύνδεσης δεδομένων και ε. Φυσικού Επιπέδου.

Η τεκμηρίωση (σελ. 219): για να μπορέσει το επίπεδο δικτύου να παραδώσει ένα πακέτο στον προορισμό του, απαιτείται η συνεργασία όλων των οντοτήτων επιπέδου δικτύου των κόμβων, που παρεμβάλλονται μεταξύ της πηγής και του προορισμού. Η ανάγκη αυτής της συνεργασίας συνεπάγεται, ότι η λειτουργικότητα των ενδιάμεσων κόμβων θα πρέπει να φτάνει τουλάχιστον μέχρι και το επίπεδο δικτύου.
```
Υπολογιστής Α          κόμβοι υποδικτύου          Υπολογιστής Β
 Εφαρμογής                                          Εφαρμογής
 Παρουσίασης                                        Παρουσίασης
 Συνόδου                                            Συνόδου
 Μεταφοράς                                          Μεταφοράς
 Δικτύου  ──── Δικτύου ──── Δικτύου ──────────────  Δικτύου
 Σύνδ.Δεδ. ─── Σύνδ.Δεδ. ── Σύνδ.Δεδ. ───────────── Σύνδ.Δεδ.
 Φυσικό   ──── Φυσικό  ──── Φυσικό   ────────────── Φυσικό
```
→ οι ενδιάμεσοι κόμβοι υλοποιούν τα τρία κατώτερα επίπεδα: δικτύου, σύνδεσης δεδομένων και φυσικό.

Γιατί όχι τα ανώτερα (σελ. 219): με το τρόπο αυτό γίνεται λογικός διαχωρισμός μεταξύ των καθαρά επικοινωνιακών θεμάτων, τα οποία είναι αρμοδιότητα του επικοινωνιακού υποδικτύου και των εφαρμογών, που είναι αρμοδιότητα των τελικών υπολογιστών. → τα επίπεδα μεταφοράς, συνόδου, παρουσίασης και εφαρμογής υπάρχουν μόνο στους τελικούς υπολογιστές.

Ο ορισμός του υποδικτύου (σελ. 219): το σύνολο όλων των ενδιάμεσων κόμβων, που εξασφαλίζουν την επικοινωνία μεταξύ των τελικών υπολογιστών ονομάζεται επικοινωνιακό υποδίκτυο. Το έργο του επικοινωνιακού υποδικτύου είναι η μεταφορά των πακέτων από την πηγή στον προορισμό τους.

Ο ρόλος του επιπέδου δικτύου (σελ. 219): το επίπεδο δικτύου κάθε κόμβου αποφασίζει για τη διαδρομή, που θα ακολουθήσει ένα πακέτο μέχρι να φτάσει στον επόμενο κόμβο. Η απόφαση αυτή βασίζεται στα στοιχεία, που διαθέτει ο κόμβος για την τοπολογία του δικτύου και την κατάσταση των γραμμών του. Και το κριτήριο (σελ. 220): μία διαδρομή μπορεί να θεωρηθεί, ότι είναι η καλύτερη είτε εάν είναι η συντομότερη, είτε εάν εξασφαλίζει ομοιόμορφη φόρτιση των γραμμών του επικοινωνιακού υποδικτύου.

Η θέση του στο μοντέλο (σελ. 219): το επίπεδο δικτύου είναι το χαμηλότερο επίπεδο της αρχιτεκτονικής OSI, που ασχολείται με την από άκρο σε άκρο επικοινωνία. Μπορούμε να θεωρήσουμε, δηλαδή, ότι παρέχει μια νοητή γραμμή επικοινωνίας μεταξύ δύο υπολογιστών, που συνδέονται μέσω ενός δικτύου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστές είναι οι επιλογές γ, δ και ε, δηλαδή τα επίπεδα δικτύου, σύνδεσης δεδομένων και φυσικού. Το βιβλίο αναφέρει ότι, για να μπορέσει το επίπεδο δικτύου να παραδώσει ένα πακέτο στον προορισμό του, απαιτείται η συνεργασία όλων των οντοτήτων επιπέδου δικτύου των κόμβων που παρεμβάλλονται μεταξύ πηγής και προορισμού, και ότι αυτό συνεπάγεται πως η λειτουργικότητα των ενδιάμεσων κόμβων πρέπει να φτάνει τουλάχιστον μέχρι και το επίπεδο δικτύου· άρα οι κόμβοι υλοποιούν τα τρία κατώτερα επίπεδα. Αντίθετα, τα επίπεδα μεταφοράς, συνόδου, παρουσίασης και εφαρμογής υπάρχουν μόνο στους τελικούς υπολογιστές, αφού με τον τρόπο αυτό γίνεται λογικός διαχωρισμός μεταξύ των καθαρά επικοινωνιακών θεμάτων, που είναι αρμοδιότητα του επικοινωνιακού υποδικτύου, και των εφαρμογών, που είναι αρμοδιότητα των τελικών υπολογιστών. Υπενθυμίζεται ότι επικοινωνιακό υποδίκτυο ονομάζεται το σύνολο των ενδιάμεσων κόμβων που εξασφαλίζουν την επικοινωνία μεταξύ των τελικών υπολογιστών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Αντιστοίχιση νοητών κυκλωμάτων και αυτοδύναμων πακέτων

Ερώτηση: 2. Αντιστοιχήστε τα παρακάτω: Νοητά κυκλώματα Τα πακέτα ακολουθούν τον ίδιο δρόμο Αυτοδύναμα πακέτα Κάθε πακέτο ακολουθεί την δική του διαδρομή

Απάντηση:

Η σωστή αντιστοίχιση | Φιλοσοφία | Χαρακτηριστικό | |---|---| | Νοητά κυκλώματα | Τα πακέτα ακολουθούν τον ίδιο δρόμο | | Αυτοδύναμα πακέτα | Κάθε πακέτο ακολουθεί την δική του διαδρομή |

Η τεκμηρίωση για τα νοητά κυκλώματα (σελ. 221): η πρώτη βασίζεται στις συνδέσεις, τις οποίες ονομάζει νοητά κυκλώματα (Virtual Circuits, VCs)… Τα νοητά κυκλώματα χρησιμοποιούνται, κυρίως, για υπηρεσίες με σύνδεση. Η βασική ιδέα είναι, ότι όλες οι αποφάσεις, που αφορούν τη διαδρομή, που θα ακολουθήσουν τα πακέτα μιας σύνδεσης, λαμβάνονται πριν την εγκατάσταση της και, επομένως, όλα τα πακέτα ακολουθούν τον ίδιο δρόμο. Η τεκμηρίωση για τα αυτοδύναμα πακέτα (σελ. 223): στα υποδίκτυα αυτοδύναμων πακέτων δεν επιλέγεται διαδρομή, την οποία πρέπει να ακολουθήσουν όλα τα πακέτα, ούτε καν στην περίπτωση, που έχουμε υπηρεσίες με σύνδεση. Αντίθετα, κάθε πακέτο ακολουθεί τη δική του διαδρομή.
```
ΝΟΗΤΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ:   Α ──►■──►■──►■──► Β   (όλα τα πακέτα ίδια διαδρομή)
ΑΥΤΟΔΥΝΑΜΑ:        Α ──►■──►■──────► Β
                     ╲──►■──►■──►■──►     (καθένα δική του)
```
Τι κρατούν οι κόμβοι σε κάθε περίπτωση | Φιλοσοφία | Πίνακας του κόμβου | |---|---| | νοητά κυκλώματα | κάθε κόμβος… διατηρεί ένα πίνακα με μία καταχώρηση για κάθε νοητό κύκλωμα. Τα στοιχεία, που περιλαμβάνει κάθε καταχώρηση, είναι: αριθμός εισερχόμενου νοητού κυκλώματος, γραμμή εισόδου, αριθμός εξερχόμενου νοητού κυκλώματος και γραμμή εξόδου (σελ. 221) | | αυτοδύναμα πακέτα | οι κόμβοι διατηρούν πίνακες, που προσδιορίζουν σε ποια γραμμή (κόμβο) πρέπει να σταλεί ένα πακέτο για κάθε πιθανό προορισμό (σελ. 223) |

Ο αριθμός νοητού κυκλώματος (σελ. 221-222): όταν γίνεται η εγκατάσταση μιας σύνδεσης δικτύου, ανατίθεται σε αυτήν ένας αναγνωριστικός αριθμός, ο αριθμός νοητού κυκλώματος. Ο αριθμός αυτός επιλέγεται τοπικά από τη συσκευή του αποστολέα· και οι κόμβοι έχουν τη δυνατότητα να τροποποιούν τον αριθμό νοητού κυκλώματος των εισερχόμενων πακέτων, εάν αυτός χρησιμοποιείται ήδη από κάποια άλλη σύνδεση.

Η σημαντική επισήμανση (σελ. 223): ανεξάρτητα από τον τρόπο οργάνωσης του επικοινωνιακού υποδικτύου (με νοητά κυκλώματα ή αυτοδύναμα πακέτα), αυτό μπορεί να προσφέρει και τα δύο είδη υπηρεσιών: με σύνδεση και χωρίς σύνδεση.

Ποια χρησιμοποιεί η τεχνολογία TCP/IP (σελ. 235): τα πρωτόκολλα TCP/IP έχουν χτισθεί με βάση τη τεχνολογία χωρίς σύνδεση. Η πληροφορία μεταφέρεται στο δίκτυο με τη μορφή πακέτων, που το καθένα μεταδίδεται ανεξάρτητα από τα υπόλοιπα και ακολουθεί το δικό του μονοπάτι μέχρι να φτάσει στον προορισμό του.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή αντιστοίχιση είναι ότι στα νοητά κυκλώματα τα πακέτα ακολουθούν τον ίδιο δρόμο, ενώ στα αυτοδύναμα πακέτα κάθε πακέτο ακολουθεί τη δική του διαδρομή. Στα νοητά κυκλώματα, που χρησιμοποιούνται κυρίως για υπηρεσίες με σύνδεση, όλες οι αποφάσεις που αφορούν τη διαδρομή λαμβάνονται πριν από την εγκατάσταση της σύνδεσης, οπότε οι κόμβοι πρέπει να θυμούνται σε ποιον κόμβο θα προωθήσουν τα πακέτα της ίδιας σύνδεσης και διατηρούν πίνακα με μία καταχώρηση για κάθε νοητό κύκλωμα. Στα υποδίκτυα αυτοδύναμων πακέτων, αντίθετα, δεν επιλέγεται μία διαδρομή για όλα τα πακέτα, ούτε καν όταν έχουμε υπηρεσίες με σύνδεση, και οι κόμβοι διατηρούν πίνακες που προσδιορίζουν σε ποια γραμμή πρέπει να σταλεί ένα πακέτο για κάθε πιθανό προορισμό. Σημειώνεται ότι, ανεξάρτητα από τον τρόπο οργάνωσης, το υποδίκτυο μπορεί να προσφέρει και τα δύο είδη υπηρεσιών, με σύνδεση και χωρίς σύνδεση, ενώ η τεχνολογία TCP/IP χρησιμοποιεί αυτοδύναμα πακέτα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Αντιστοίχιση TCP/IP internet, Internet και Intranet

Ερώτηση: 3. Αντιστοιχήστε τα παρακάτω: TCP/IP internet Παγκόσμιο δίκτυο, που χρησιμοποιεί τη τεχνολογία TCP/IP Internet Κάθε TCP/IP δίκτυο Intranet Κάθε ιδιωτικό δίκτυο, που χρησιμοποιεί τα πρωτόκολλα επικοινωνίας του Internet και τα πρότυπα περιεχομένων του WWW

Απάντηση:

Η σωστή αντιστοίχιση | Όρος | Ορισμός | |---|---| | TCP/IP internet | Κάθε TCP/IP δίκτυο | | Internet | Παγκόσμιο δίκτυο, που χρησιμοποιεί τη τεχνολογία TCP/IP | | Intranet | Κάθε ιδιωτικό δίκτυο, που χρησιμοποιεί τα πρωτόκολλα επικοινωνίας του Internet και τα πρότυπα περιεχομένων του WWW | Προσοχή: στην εκφώνηση οι δύο πρώτοι ορισμοί εμφανίζονται σε αντίστροφη σειρά από τους όρους — η αντιστοίχιση δεν είναι «γραμμή προς γραμμή».

Η τεκμηρίωση (σελ. 226): τα δίκτυα, που χρησιμοποιούν τα πρωτόκολλα TCP/IP, ονομάζονται TCP/IP διαδίκτυα (TCP/IP internets). Εδώ, θα πρέπει να γίνει διαχωρισμός μεταξύ των TCP/IP διαδικτύων και του παγκόσμιου Διαδικτύου (Internet). Ένα TCP/IP διαδίκτυο μπορεί να είναι οποιοδήποτε δίκτυο, που χρησιμοποιεί τεχνολογία TCP/IP. Το Διαδίκτυο (Internet), όμως, είναι το μεγαλύτερο δίκτυο στον κόσμο με εκατομμύρια υπολογιστές συνδεδεμένους, που εκτείνεται σε όλες τις ηπείρους και η λειτουργία του βασίζεται στη τεχνολογία TCP/IP. Και για το intranet (σελ. 226): όταν μία επιχείρηση χρησιμοποιεί υπηρεσίες Διαδικτύου και ειδικότερα την υπηρεσία Παγκόσμιου Ιστού (World Wide Web, WWW), στο δικό της ιδιωτικό δίκτυο, το TCP/IP διαδίκτυο ονομάζεται εσωτερικό ιδιωτικό δίκτυο τεχνολογίας TCP/IP (intranet).
```
TCP/IP internet ⊃ Internet        (το Internet είναι ΕΝΑ από αυτά, το μεγαλύτερο)
TCP/IP internet ⊃ intranet        (το intranet είναι ΕΝΑ ΙΔΙΩΤΙΚΟ από αυτά)
```
Η ορολογική σύμβαση του βιβλίου (σελ. 226): από εδώ και στο εξής με τον όρο TCP/IP θα αναφερόμαστε μόνο στα πρωτόκολλα TCP και IP. Όταν θέλουμε να αναφερθούμε στο σύνολο των πρωτοκόλλων της τεχνολογίας TCP/IP, θα τα ονομάζουμε πρωτόκολλα TCP/IP, ή καλύτερα τεχνολογία TCP/IP ή τεχνολογία Διαδικτύου (Internet).

Η αναλυτική περιγραφή του intranet (σελ. 302): τα τελευταία χρόνια έχει αρχίσει η ανάπτυξη δικτύων οργανισμών ή επιχειρήσεων, τα οποία χρησιμοποιούν τα πρωτόκολλα επικοινωνίας του Διαδικτύου και τα πρότυπα περιεχομένων του Παγκόσμιου Ιστού. Αυτά τα δίκτυα ονομάζονται ιδιωτικά εσωτερικά δίκτυα τεχνολογίας TCP/IP (intranets) και, συνήθως, χρησιμοποιούνται από οργανισμούς ή επιχειρήσεις, που επιθυμούν να έχουν πρόσβαση στο δίκτυό τους μόνο μέλη του προσωπικού τους. Και συνοπτικά (σελ. 302): To intranet είναι, δηλαδή, πολύ απλά ένα δίκτυο Internet στο εσωτερικό μιας επιχείρησης.

Ο λόγος επιτυχίας της τεχνολογίας (σελ. 224): η ανάγκη για την επικράτηση ενός μόνο προτύπου και το γεγονός, ότι τα πρωτόκολλα TCP/IP ήταν εύκολα διαθέσιμα στον καθένα ήταν οι σημαντικότεροι παράγοντες, που συνέβαλλαν στην επιτυχία τους.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή αντιστοίχιση είναι η εξής. Ο όρος TCP/IP internet αντιστοιχεί σε κάθε TCP/IP δίκτυο, δηλαδή σε οποιοδήποτε δίκτυο χρησιμοποιεί την τεχνολογία TCP/IP. Ο όρος Internet αντιστοιχεί στο παγκόσμιο δίκτυο που χρησιμοποιεί την τεχνολογία TCP/IP, δηλαδή στο μεγαλύτερο δίκτυο του κόσμου, με εκατομμύρια συνδεδεμένους υπολογιστές, που εκτείνεται σε όλες τις ηπείρους. Και ο όρος intranet αντιστοιχεί σε κάθε ιδιωτικό δίκτυο που χρησιμοποιεί τα πρωτόκολλα επικοινωνίας του Internet και τα πρότυπα περιεχομένων του Παγκόσμιου Ιστού· πρόκειται δηλαδή, όπως λέει το βιβλίο, πολύ απλά για ένα δίκτυο Internet στο εσωτερικό μιας επιχείρησης, στο οποίο έχουν πρόσβαση μόνο τα μέλη του προσωπικού της. Προσοχή χρειάζεται γιατί στην εκφώνηση οι δύο πρώτοι ορισμοί δίνονται σε αντίστροφη σειρά από τους αντίστοιχους όρους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Αντιστοιχία των επιπέδων OSI και TCP/IP

Ερώτηση: 4. Σχεδιάστε τη στρωματοποιημένη αρχιτεκτονική των μοντέλων OSI και TCP/IP και δείξτε την αντιστοιχία μεταξύ των επιπέδων.

Απάντηση:

Το σχέδιο (Σχήμα 7-4, σελ. 229)
```
     Μοντέλο OSI                 Μοντέλο TCP/IP (Internet)
 ┌──────────────────────┐   ┌─────────────────────────────┐
 │ Επίπεδο Εφαρμογής    │   │                             │
 ├──────────────────────┤   │                             │
 │ Επίπεδο Παρουσίασης  │──►│    Επίπεδο Εφαρμογής        │
 ├──────────────────────┤   │                             │
 │ Επίπεδο Συνόδου      │   │                             │
 ├──────────────────────┤   ├─────────────────────────────┤
 │ Επίπεδο Μεταφοράς    │──►│    Επίπεδο Μεταφοράς        │
 ├──────────────────────┤   ├─────────────────────────────┤
 │ Επίπεδο Δικτύου      │──►│    Επίπεδο Δικτύου          │
 ├──────────────────────┤   ├─────────────────────────────┤
 │ Επίπεδο Σύνδεσης     │   │  Επίπεδο Πρόσβασης Δικτύου  │
 │ Δεδομένων            │──►│     (Φυσικές Συνδέσεις)     │
 ├──────────────────────┤   │                             │
 │ Φυσικό Επίπεδο       │   │                             │
 └──────────────────────┘   └─────────────────────────────┘
```
Η τεκμηρίωση (σελ. 229): όπως φαίνεται και στο Σχήμα 7-4, στο μοντέλο OSI υπάρχουν επτά επίπεδα ενώ στο μοντέλο TCP/IP μόνο τέσσερα. Πλήρης αντιστοιχία μεταξύ των επιπέδων των δύο μοντέλων υπάρχει μόνο για τα επίπεδα δικτύου και μεταφοράς. Στο Σχήμα 7-4 βλέπουμε, ότι τα επίπεδα εφαρμογής, συνόδου και παρουσίασης του OSI αντιστοιχούν στο επίπεδο εφαρμογής του TCP/IP, ενώ τα επίπεδα σύνδεσης δεδομένων και το φυσικό του μοντέλου OSI αντιστοιχούν στο επίπεδο πρόσβασης δικτύου του TCP/IP. Ο λόγος της συγχώνευσης (σελ. 229): ο συνδυασμός των επιπέδων σύνδεσης δεδομένων και φυσικού στο επίπεδο πρόσβασης δικτύου επιβάλλεται από τη βασική αρχή της τεχνολογίας TCP/IP για την υλοποίηση ενός πρωτοκόλλου χωρίς σύνδεση. Και η πρακτική παρατήρηση (σελ. 229): αυτή η διαφορά της με το μοντέλο OSI είναι περισσότερο ακαδημαϊκή, γιατί στην πραγματικότητα και στις περισσότερες υλοποιήσεις του OSI το φυσικό επίπεδο και το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων συνδυάζονται σε ένα ευφυή ελεγκτή (κάρτα δικτύου).

Η στοίβα πρωτοκόλλων (Σχήμα 7-5, σελ. 231)
```
 Επίπεδο Εφαρμογής   │ Εφαρμογές          │ Εφαρμογές
                     │ (Telnet, FTP, SMTP)│ (TFTP)
 Επίπεδο Μεταφοράς   │      TCP           │   UDP
 Επίπεδο Δικτύου     │           IP / ICMP
```
Η αντιστοίχηση εφαρμογών-πρωτοκόλλων (σελ. 231): μερικά από τα πρωτόκολλα ανωτέρου επιπέδου, όπως τα Απομακρυσμένης Σύνδεσης (Telnet), Μεταφοράς Αρχείων (FTP) και Μεταφοράς Απλού Ταχυδρομείου (SMTP) χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο TCP, ενώ άλλα, όπως η Απλή Μεταφορά Αρχείων (TFTP) το UDP.

Οι λειτουργίες κάθε επιπέδου TCP/IP | Επίπεδο | Λειτουργία | |---|---| | πρόσβασης δικτύου | παρέχει την πρόσβαση στο φυσικό μέσο… περιλαμβάνει τα στοιχεία των φυσικών συνδέσεων, όπως: καλώδια, αναμεταδότες, κάρτες δικτύου (σελ. 231) | | δικτύου | υπεύθυνο για τη μετάδοση στο φυσικό δίκτυο των πακέτων, που δημιουργούνται από τα πρωτόκολλα TCP ή UDP· το πρωτόκολλο IP… εξασφαλίζει στο σύστημα την παγκόσμια διασυνδεσιμότητα (σελ. 231) | | μεταφοράς | υλοποιεί τις συνδέσεις μεταξύ των υπολογιστών ενός δικτύου — TCP και UDP (σελ. 232) | | εφαρμογής | παρέχει εφαρμογές, που χρησιμοποιούν τα πρωτόκολλα του επιπέδου μεταφοράς· αντιπροσωπεύει το σημείο επαφής του χρήστη με τη στοίβα πρωτοκόλλων (σελ. 232) |

Γιατί δεν υπάρχει σύγκρουση (σελ. 228): η υιοθέτηση της τεχνολογίας και αρχιτεκτονικής TCP/IP δεν έρχεται σε σύγκρουση με το μοντέλο του OSI και αυτό γιατί και τα δύο συστήματα αναπτύχθηκαν συγχρόνως.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το μοντέλο OSI έχει επτά επίπεδα και το μοντέλο TCP/IP τέσσερα, ενώ πλήρης αντιστοιχία μεταξύ τους υπάρχει μόνο για τα επίπεδα δικτύου και μεταφοράς. Συγκεκριμένα, τα τρία ανώτερα επίπεδα του OSI, δηλαδή το επίπεδο εφαρμογής, το επίπεδο παρουσίασης και το επίπεδο συνόδου, αντιστοιχούν όλα μαζί στο επίπεδο εφαρμογής του TCP/IP. Το επίπεδο μεταφοράς του OSI αντιστοιχεί στο επίπεδο μεταφοράς του TCP/IP και το επίπεδο δικτύου στο επίπεδο δικτύου. Τέλος, το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων και το φυσικό επίπεδο του OSI αντιστοιχούν μαζί στο επίπεδο πρόσβασης δικτύου του TCP/IP· ο συνδυασμός αυτός επιβάλλεται από τη βασική αρχή της τεχνολογίας TCP/IP για την υλοποίηση πρωτοκόλλου χωρίς σύνδεση, ενώ η διαφορά είναι μάλλον ακαδημαϊκή, αφού και στις περισσότερες υλοποιήσεις του OSI τα δύο αυτά επίπεδα συνδυάζονται σε έναν ευφυή ελεγκτή, δηλαδή στην κάρτα δικτύου. Στη στοίβα των πρωτοκόλλων, στο επίπεδο μεταφοράς βρίσκονται τα TCP και UDP, στο επίπεδο δικτύου τα IP και ICMP, ενώ στο επίπεδο εφαρμογής τα Telnet, FTP και SMTP πάνω από το TCP και το TFTP πάνω από το UDP.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 — Λειτουργίες επιπέδου μεταφοράς και επιπέδου δικτύου

Ερώτηση: 5. Ποιες από τις παρακάτω λειτουργίες αντιστοιχούν στο επίπεδο μεταφοράς, ποιες στο επίπεδο δικτύου, ποιες και στα δύο: α. Διασπά τα προς μετάδοση πακέτα σε μικρότερα β. Παρέχει τις λογικές διευθύνσεις γ. Είναι υπεύθυνο για τη δρομολόγηση των πακέτων δ. Παρέχει από άκρο σε άκρο επικοινωνία

Απάντηση:

Η κατάταξη | Λειτουργία | Επίπεδο | |---|---| | α. Διασπά τα προς μετάδοση πακέτα σε μικρότερα | και στα δύο | | β. Παρέχει τις λογικές διευθύνσεις | επίπεδο δικτύου | | γ. Είναι υπεύθυνο για τη δρομολόγηση των πακέτων | επίπεδο δικτύου | | δ. Παρέχει από άκρο σε άκρο επικοινωνία | και στα δύο |

α. Διάσπαση σε μικρότερα — και τα δύο Στο επίπεδο μεταφοράς (σελ. 237): όταν το TCP λαμβάνει μηνύματα με μέγεθος μεγαλύτερο από το μέγεθος του συμφωνημένου πακέτου, τα σπάει σε μικρότερα. Καθένα από αυτά τα πακέτα… ονομάζεται τμήμα (segment). Στο επίπεδο δικτύου (σελ. 252): το πρωτόκολλο IP έχει τη δυνατότητα διάσπασης των αυτοδύναμων πακέτων σε μικρότερα τμήματα, που ονομάζονται κομμάτια (fragments).

β. Λογικές διευθύνσεις — επίπεδο δικτύου (σελ. 231): το πρωτόκολλο IP φροντίζει για την παροχή λογικών διευθύνσεων στα σημεία διεπαφής του με το φυσικό δίκτυο, καθώς επίσης και για την αντιστοίχηση των λογικών διευθύνσεων με τις φυσικές διευθύνσεις.

γ. Δρομολόγηση — επίπεδο δικτύου (σελ. 219): το επίπεδο δικτύου ασχολείται με τη μεταφορά των πακέτων και καθορίζει τη διαδρομή, που θα ακολουθήσουν· και (σελ. 238): το TCP τα διαβιβάζει στο πρωτόκολλο IP, που είναι υπεύθυνο για τη δρομολόγηση και την παράδοσή τους στον τελικό προορισμό.

δ. Από άκρο σε άκρο επικοινωνία — και τα δύο Στο επίπεδο δικτύου (σελ. 219): το επίπεδο δικτύου είναι το χαμηλότερο επίπεδο της αρχιτεκτονικής OSI, που ασχολείται με την από άκρο σε άκρο επικοινωνία. Στο επίπεδο μεταφοράς (σελ. 236): το TCP παρέχει υπηρεσίες προσανατολισμένες σε σύνδεση και εξασφαλίζει την αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων και την από άκρο σε άκρο επικοινωνία.
```
ΕΠΙΠΕΔΟ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (TCP/UDP)   ΕΠΙΠΕΔΟ ΔΙΚΤΥΟΥ (IP)
 ├ διάσπαση σε τμήματα          ├ διάσπαση σε κομμάτια
 ├ από άκρο σε άκρο             ├ από άκρο σε άκρο (το ΧΑΜΗΛΟΤΕΡΟ τέτοιο)
 ├ αξιοπιστία, έλεγχος ροής     ├ ΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΥΘΥΝΣΕΙΣ
 └ θύρες / αποπολύπλεξη         └ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ
```
Η διαφορά στην έμφαση: το επίπεδο δικτύου παρέχει από άκρο σε άκρο μεταφορά χωρίς εγγυήσεις, ενώ το επίπεδο μεταφοράς προσθέτει αξιοπιστία — όλοι οι έλεγχοι αξιόπιστης μετάδοσης δεδομένων έχουν τοποθετηθεί στο επίπεδο μεταφοράς και πραγματοποιούνται από το πρωτόκολλο TCP (σελ. 251).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η κατάταξη είναι η εξής. Η διάσπαση των προς μετάδοση πακέτων σε μικρότερα ανήκει και στα δύο επίπεδα: στο επίπεδο μεταφοράς το TCP σπάει τα μεγάλα μηνύματα σε τμήματα, ενώ στο επίπεδο δικτύου το IP διασπά τα αυτοδύναμα πακέτα σε κομμάτια, όταν το φυσικό δίκτυο υποστηρίζει μικρότερο μέγιστο μήκος. Η παροχή των λογικών διευθύνσεων ανήκει στο επίπεδο δικτύου, αφού το πρωτόκολλο IP φροντίζει για την παροχή λογικών διευθύνσεων και για την αντιστοίχισή τους με τις φυσικές. Η δρομολόγηση των πακέτων ανήκει επίσης στο επίπεδο δικτύου, το οποίο ασχολείται με τη μεταφορά των πακέτων και καθορίζει τη διαδρομή που θα ακολουθήσουν. Και η από άκρο σε άκρο επικοινωνία ανήκει και στα δύο, αφού το επίπεδο δικτύου είναι το χαμηλότερο επίπεδο του OSI που ασχολείται με αυτήν, ενώ και το TCP εξασφαλίζει από άκρο σε άκρο επικοινωνία, προσθέτοντας όμως και την αξιοπιστία, την οποία το επίπεδο δικτύου δεν εγγυάται.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 — Τι είναι τα TCP ports

Ερώτηση: 6. Τι είναι τα TCP port και τι εξυπηρετούν;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 240): για να μπορέσει το TCP να συσχετίσει τα διάφορα τμήματα με τις συνδέσεις, στις οποίες ανήκουν χρησιμοποιεί τις TCP θύρες (TCP ports). Τα TCP ports είναι αφηρημένα σημεία επικοινωνίας, που το καθένα είναι ένας θετικός ακέραιος αριθμός των 16 bits και αποτελούν πεδία της επικεφαλίδας των TCP τμημάτων.

Τι εξυπηρετούν — την αποπολύπλεξη (σελ. 240): είναι φανερό, ότι δεν είναι αρκετό να μεταφέρουμε απλά ένα τμήμα στο σωστό προορισμό. To TCP πρέπει να γνωρίζει επίσης, σε ποια σύνδεση ανήκει κάθε τμήμα. Η διαδικασία αυτή είναι γνωστή ως αποπολύπλεξη. Η πληροφορία, που χρειάζεται για να πραγματοποιηθεί η αποπολύπλεξη των τμημάτων, βρίσκεται στην επικεφαλίδα τους.
```
IP  → φέρνει το τμήμα στον ΣΩΣΤΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ
TCP port → το παραδίδει στη ΣΩΣΤΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ / ΣΥΝΔΕΣΗ
```
Τα δύο ports (σελ. 241-242): το ρόλο αυτό παίζει το TCP port πηγής, το οποίο καθορίζεται από τον αποστολέα· χρειάζεται, επομένως, να υπάρχει άλλος κωδικός, που να προσδιορίζει τον παραλήπτη. Το ρόλο αυτό παίζει το TCP port προορισμού.

Το παράδειγμα του βιβλίου (Σχήμα 7-10, σελ. 243) | Σύνδεση | TCP port Πηγής | TCP port Προορισμού | |---|---|---| | Α | 1000 | 1003 | | Β | 1002 | 1003 | | Γ | 1010 | 1003 | → το τμήμα με TCP port 1003… γνωρίζει ότι όλα τα αρχεία με TCP port πηγής 1000 πραγματεύονται το ίδιο θέμα, ενώ αυτά με TCP port πηγής 1002 πραγματεύονται κάποιο άλλο θέμα (σελ. 242).

Δυναμικά και προκαθορισμένα ports (σελ. 244): η συνήθης πρακτική είναι τα προγράμματα χρηστών, να χρησιμοποιούν τυχαία TCP ports, που ανατίθενται δυναμικά κάθε φορά, που απαιτείται η εγκατάσταση νέας σύνδεσης. Παρόλα αυτά υπάρχουν ορισμένες εφαρμογές, που χρησιμοποιούν συγκεκριμένα TCP ports, τα οποία τους έχουν επίσημα ανατεθεί. Η σύμβαση (σελ. 244): οποιαδήποτε αίτηση χρήστη χρησιμοποιεί αυτά τα TCP ports απευθύνεται στις αντίστοιχες εφαρμογές. Έτσι, για παράδειγμα, η εφαρμογή μεταφοράς αρχείων (File Transfer Protocol, FTP) χρησιμοποιεί πάντα το TCP port 21. Κάθε φορά, που θέλουμε να επικοινωνήσουμε με αυτή την εφαρμογή, θέτουμε σαν TCP port προορισμού το 21. | Εφαρμογή | Θύρα | |---|---| | FTP (εντολές) | 21 | | FTP (δεδομένα) | 20 (σελ. 297) | | Telnet | 23 (σελ. 300) |

Η σύνδεση με την έννοια της TCP σύνδεσης (σελ. 246): κάθε σύνδεση περιγράφεται πλήρως από τέσσερις αριθμούς: Τις IP διευθύνσεις της πηγής και του προορισμού και τα TCP ports κάθε άκρου.

Το αντίστοιχο στο UDP (σελ. 249): η επικοινωνία του πρωτοκόλλου UDP με τα προγράμματα εφαρμογής γίνεται μέσω αφηρημένων σημείων επικοινωνίας, που ονομάζονται UDP θύρες (UDP ports)… χρησιμοποιούνται, όπως ακριβώς και τα αντίστοιχα TCP ports.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα TCP ports, δηλαδή οι TCP θύρες, είναι αφηρημένα σημεία επικοινωνίας, καθένα από τα οποία είναι ένας θετικός ακέραιος αριθμός δεκαέξι bits, και αποτελούν πεδία της επικεφαλίδας των TCP τμημάτων. Εξυπηρετούν την αποπολύπλεξη, δηλαδή επιτρέπουν στο πρωτόκολλο TCP να συσχετίσει κάθε τμήμα με τη σύνδεση στην οποία ανήκει και να το παραδώσει στη σωστή εφαρμογή. Δεν αρκεί δηλαδή το IP να φέρει το τμήμα στον σωστό υπολογιστή· χρειάζεται και το TCP να γνωρίζει σε ποια σύνδεση ανήκει. Για τον σκοπό αυτό υπάρχουν δύο θύρες, το port πηγής, που καθορίζεται από τον αποστολέα, και το port προορισμού, που προσδιορίζει τον παραλήπτη. Τα προγράμματα των χρηστών χρησιμοποιούν συνήθως τυχαίες θύρες που ανατίθενται δυναμικά, ενώ ορισμένες εφαρμογές έχουν επίσημα προκαθορισμένες θύρες, όπως το FTP που χρησιμοποιεί πάντα τη θύρα είκοσι ένα για τις εντολές του. Τέλος, κάθε TCP σύνδεση περιγράφεται πλήρως από τέσσερις αριθμούς: τις δύο IP διευθύνσεις και τα δύο TCP ports.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 7 — Ο έλεγχος ροής στο πρωτόκολλο TCP

Ερώτηση: 7. Τι είναι ο έλεγχος ροής και πως εκτελείται από το πρωτόκολλο TCP;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 239): άλλη λειτουργία, που εκτελεί το πρωτόκολλο TCP, είναι ο έλεγχος της ποσότητας δεδομένων, που μπορούν να μεταδίδονται κάθε φορά. Η λειτουργία αυτή είναι γνωστή ως έλεγχος ροής και πραγματοποιείται μέσω πεδίου, που βρίσκεται στην επικεφαλίδα του τμήματος και ονομάζεται Παράθυρο.

Γιατί χρειάζεται (σελ. 239): προφανώς, δεν είναι λογικό, να περιμένουμε, να επιβεβαιωθεί ένα τμήμα, προκειμένου να σταλεί το αμέσως επόμενο. Αυτό θα οδηγούσε στην αδικαιολόγητη μείωση του ρυθμού μετάδοσης. Από την άλλη πλευρά, όμως, δεν μπορεί κανείς να στέλνει συνεχώς δεδομένα, χωρίς να γνωρίζει, εάν ο υπολογιστής προορισμού είναι σε θέση να τα δεχθεί. Ο κίνδυνος (σελ. 239): εάν η ταχύτητα αποστολής δεδομένων είναι πολύ μεγαλύτερη από την ταχύτητα απορρόφησής τους στον υπολογιστή προορισμού, τότε είναι δυνατό να γεμίσει η περιοχή προσωρινής αποθήκευσης εισερχόμενων δεδομένων και να οδηγηθούμε σε αναγκαστική απόρριψή τους από τον υπολογιστή προορισμού.

Πώς εκτελείται (σελ. 239): έτσι και τα δύο άκρα κάθε σύνδεσης πρέπει να υποδεικνύουν πόσα νέα δεδομένα μπορούν να δεχθούν βάζοντας τον αντίστοιχο αριθμό οκτάδων στο κατάλληλο πεδίο της επικεφαλίδας του τμήματος.

Το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 239): εάν το πεδίο Παράθυρο έχει τεθεί σε 1.000 και το πεδίο Επιβεβαίωση σε 12.000, σημαίνει, ότι το άκρο, που έχει δηλώσει αυτές τις τιμές είναι σε θέση να δεχθεί δεδομένα, που βρίσκονται στην περιοχή από 12.000 οκτάδες έως 12.000+1.000 = 13.000 οκτάδες.
```
Επιβεβαίωση = 12.000   Παράθυρο = 1.000
        ↓                    ↓
  [ ......ήδη ελήφθησαν......|  αποδεκτή περιοχή  ]
                          12.000 ──────────── 13.000
```
Η σχέση με την επιβεβαίωση (σελ. 238): ο παραλήπτης… τοποθετεί σε ένα πεδίο της επικεφαλίδας του τμήματος έναν αριθμό, που δηλώνει, ότι όλα τα δεδομένα μέχρι και αυτόν τον αριθμό οκτάδας, έχουν φθάσει σωστά στον παραλήπτη. Το πεδίο, που χρησιμοποιείται, ονομάζεται Αριθμός Επιβεβαίωσης. Και η επαναμετάδοση (σελ. 239): εάν ο αποστολέας δεν λάβει επιβεβαίωση εντός λογικού χρονικού ορίου στέλνει τα δεδομένα ξανά.

Τα τρία πεδία που συνεργάζονται | Πεδίο | Ρόλος | |---|---| | Αριθμός Σειράς | προσδιορίζει τη θέση του τμήματος στο αρχικό πακέτο (σελ. 238) | | Αριθμός Επιβεβαίωσης | δηλώνει μέχρι πού έχουν ληφθεί σωστά τα δεδομένα | | Παράθυρο | δηλώνει πόσα ακόμη μπορεί να δεχθεί ο παραλήπτης |

Η αμφίδρομη φύση: ο έλεγχος ροής γίνεται και προς τις δύο κατευθύνσεις — και τα δύο άκρα κάθε σύνδεσης πρέπει να υποδεικνύουν πόσα νέα δεδομένα μπορούν να δεχθούν. Η αντίθεση με το UDP (σελ. 249): στο UDP καταστάσεις όπως έλεγχος ροής πρέπει να τις χειρίζονται οι εφαρμογές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Έλεγχος ροής είναι ο έλεγχος της ποσότητας των δεδομένων που μπορούν να μεταδίδονται κάθε φορά, και στο πρωτόκολλο TCP πραγματοποιείται μέσω του πεδίου της επικεφαλίδας που ονομάζεται Παράθυρο. Η ανάγκη του προκύπτει από δύο αντίθετες απαιτήσεις: αφενός δεν είναι λογικό να περιμένουμε την επιβεβαίωση κάθε τμήματος πριν στείλουμε το επόμενο, γιατί αυτό θα μείωνε αδικαιολόγητα τον ρυθμό μετάδοσης, αφετέρου δεν μπορούμε να στέλνουμε συνεχώς δεδομένα χωρίς να γνωρίζουμε αν ο υπολογιστής προορισμού μπορεί να τα δεχθεί, γιατί μπορεί να γεμίσει η περιοχή προσωρινής αποθήκευσης και τα δεδομένα να απορριφθούν. Έτσι, και τα δύο άκρα της σύνδεσης υποδεικνύουν πόσα νέα δεδομένα μπορούν να δεχθούν, βάζοντας τον αντίστοιχο αριθμό οκτάδων στο πεδίο Παράθυρο. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα του βιβλίου: αν το πεδίο Παράθυρο έχει τεθεί σε χίλια και το πεδίο Επιβεβαίωση σε δώδεκα χιλιάδες, το άκρο που δήλωσε αυτές τις τιμές μπορεί να δεχθεί δεδομένα από τη δωδέκατη χιλιάδα έως τη δέκατη τρίτη χιλιάδα οκτάδας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 8 — Πολυπλεξία δεδομένων τριών συσκευών με TCP ports

Ερώτηση: 8. Εξηγείστε με ποιο τρόπο μπορούν να πολυπλεχθούν τα δεδομένα τριών συσκευών, που κατευθύνονται στον ίδιο προορισμό και δώστε σχηματικό διάγραμμα με τα αντίστοιχα TCP port.

Απάντηση:

Ο μηχανισμός (σελ. 240): για να μπορέσει το TCP να συσχετίσει τα διάφορα τμήματα με τις συνδέσεις, στις οποίες ανήκουν χρησιμοποιεί τις TCP θύρες (TCP ports).

Το σχηματικό διάγραμμα (Σχήμα 7-10, σελ. 243)
```
 Υπολογιστής Αποστολής Α ──┐  port πηγής 1000
 Υπολογιστής Αποστολής Β ──┼──► Υπολογιστής Παραλήπτης
 Υπολογιστής Αποστολής Γ ──┘        port προορισμού 1003

            TCP port Πηγής   TCP port Προορισμού
 Σύνδεση Α       1000               1003
 Σύνδεση Β       1002               1003
 Σύνδεση Γ       1010               1003
```
Η εξήγηση με το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 241-242): φανταστείτε ότι τρεις διαφορετικοί άνθρωποι μεταφέρουν αρχεία στον ίδιο προορισμό, για παράδειγμα μία εταιρία. Οι άνθρωποι αυτοί έχουν υποχρέωση να παραδώσουν τα αρχεία στο προσωπικό υποδοχής της εταιρίας και, στη συνέχεια, το προσωπικό υποδοχής είναι υπεύθυνο να τα προωθήσει στα τμήματα, στα οποία προορίζονται. | Ρόλος | Αντιστοιχία | |---|---| | κωδικός, που να δηλώνει από που ήρθε κάθε αρχείο | TCP port πηγής, το οποίο καθορίζεται από τον αποστολέα | | άλλος κωδικός, που να προσδιορίζει τον παραλήπτη | TCP port προορισμού | Και η αναγκαιότητα και των δύο (σελ. 242): όταν τα αρχεία φθάσουν τελικά στον προορισμό τους, είναι απαραίτητοι και οι δύο προηγούμενοι κωδικοί, προκειμένου να προσδιορισθεί ποια αρχεία πραγματεύονται το ίδιο θέμα.

Πώς λύνεται η πολυπλεξία (σελ. 242): έτσι, για παράδειγμα, το τμήμα με TCP port 1003, το οποίο, όπως είναι επόμενο, λαμβάνει όλα τα αρχεία, που φέρουν ως TCP port προορισμού το 1003, γνωρίζει ότι όλα τα αρχεία με TCP port πηγής 1000 πραγματεύονται το ίδιο θέμα, ενώ αυτά με TCP port πηγής 1002 πραγματεύονται κάποιο άλλο θέμα. → οι τρεις ροές φτάνουν στην ίδια θύρα προορισμού (1003) και ξεχωρίζουν από τη θύρα πηγής.

Ο γενικός κανόνας (σελ. 244): σε αναλογία με το παραπάνω παράδειγμα κάθε φορά, που εγκαθίσταται μία νέα σύνδεση, προσδιορίζονται τα TCP ports πηγής και προορισμού, τα οποία γίνονται γνωστά και στα δύο άκρα της σύνδεσης.

Ο πλήρης προσδιορισμός (σελ. 246): κάθε σύνδεση περιγράφεται πλήρως από τέσσερις αριθμούς: Τις IP διευθύνσεις της πηγής και του προορισμού και τα TCP ports κάθε άκρου. Οι αριθμοί αυτοί προσδιορίζουν με μοναδικό τρόπο μία TCP σύνδεση. → στο παράδειγμά μας οι IP διευθύνσεις πηγής είναι διαφορετικές (τρεις διαφορετικές συσκευές), άρα οι τρεις τετράδες είναι έτσι κι αλλιώς μοναδικές — αλλά ακόμη κι αν οι τρεις ροές προέρχονταν από τον ίδιο υπολογιστή, θα ξεχώριζαν από τα διαφορετικά ports πηγής.

Η ονομασία της διαδικασίας στη λήψη (σελ. 240): To TCP πρέπει να γνωρίζει επίσης, σε ποια σύνδεση ανήκει κάθε τμήμα. Η διαδικασία αυτή είναι γνωστή ως αποπολύπλεξη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η πολυπλεξία επιτυγχάνεται με τη χρήση των TCP ports. Κάθε τμήμα φέρει στην επικεφαλίδα του δύο θύρες: τη θύρα πηγής, που καθορίζεται από τον αποστολέα και δηλώνει από πού ήρθαν τα δεδομένα, και τη θύρα προορισμού, που προσδιορίζει τον παραλήπτη. Έτσι, οι τρεις συσκευές μπορούν να στέλνουν όλες προς την ίδια θύρα προορισμού, για παράδειγμα την χίλια τρία, ενώ καθεμιά χρησιμοποιεί διαφορετική θύρα πηγής, για παράδειγμα χίλια, χίλια δύο και χίλια δέκα αντίστοιχα. Ο παραλήπτης, λαμβάνοντας όλα τα τμήματα με θύρα προορισμού χίλια τρία, γνωρίζει ότι όσα έχουν θύρα πηγής χίλια ανήκουν στην πρώτη σύνδεση, όσα έχουν χίλια δύο στη δεύτερη και όσα έχουν χίλια δέκα στην τρίτη. Η διαδικασία αυτή στην πλευρά της λήψης ονομάζεται αποπολύπλεξη. Σημειώνεται ότι κάθε σύνδεση περιγράφεται πλήρως από τέσσερις αριθμούς, δηλαδή τις δύο IP διευθύνσεις και τα δύο ports, οι οποίοι την προσδιορίζουν με μοναδικό τρόπο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 9 — Αντιστοίχιση λειτουργιών TCP με πεδία της επικεφαλίδας

Ερώτηση: 9. Αντιστοιχείστε τις παρακάτω λειτουργίες του πρωτοκόλλου TCP με τα αντίστοιχα πεδία της TCP επικεφαλίδας, που χρησιμοποιούνται για την υλοποίησή τους: Έλεγχος ροής Αριθμός Σειράς Επιβεβαίωση λήψης δεδομένων Παράθυρο Θέση τμήματος στο αρχικό πακέτο Επιβεβαίωση

Απάντηση:

Η σωστή αντιστοίχιση | Λειτουργία | Πεδίο επικεφαλίδας | |---|---| | Έλεγχος ροής | Παράθυρο | | Επιβεβαίωση λήψης δεδομένων | Επιβεβαίωση | | Θέση τμήματος στο αρχικό πακέτο | Αριθμός Σειράς | Προσοχή: στην εκφώνηση οι δύο στήλες είναι σκόπιμα μετατοπισμένες — η αντιστοίχιση δεν είναι γραμμή προς γραμμή.

Η τεκμηρίωση κάθε ζεύγους | Ζεύγος | Χωρίο του βιβλίου | |---|---| | έλεγχος ροής → Παράθυρο | η λειτουργία αυτή είναι γνωστή ως έλεγχος ροής και πραγματοποιείται μέσω πεδίου, που βρίσκεται στην επικεφαλίδα του τμήματος και ονομάζεται Παράθυρο (σελ. 239) | | επιβεβαίωση λήψης → Επιβεβαίωση | ο παραλήπτης… τοποθετεί σε ένα πεδίο της επικεφαλίδας του τμήματος έναν αριθμό, που δηλώνει, ότι όλα τα δεδομένα μέχρι και αυτόν τον αριθμό οκτάδας, έχουν φθάσει σωστά στον παραλήπτη. Το πεδίο, που χρησιμοποιείται, ονομάζεται Αριθμός Επιβεβαίωσης (σελ. 238) | | θέση τμήματος → Αριθμός Σειράς | ο προσδιορισμός της σειράς των τμημάτων γίνεται με βάση το πεδίο της επικεφαλίδας, το οποίο ονομάζεται Αριθμός Σειράς και προσδιορίζει τη θέση του τμήματος στο αρχικό πακέτο (σελ. 238) |

Τα παραδείγματα του βιβλίου | Πεδίο | Παράδειγμα | |---|---| | Αριθμός Σειράς | εάν το πεδίο έχει τιμή 3, αυτό σημαίνει, ότι το τμήμα είναι το τρίτο σε σειρά από αυτά στα οποία διασπάσθηκε το αρχικό πακέτο (σελ. 238) | | Αριθμός Επιβεβαίωσης | στέλνοντας ένα τμήμα με αριθμό επιβεβαίωσης 1.500 σημαίνει, ότι έχουμε λάβει όλα τα δεδομένα μέχρι τον αριθμό οκτάδας 1.500 (σελ. 238) | | Παράθυρο | εάν το πεδίο Παράθυρο έχει τεθεί σε 1.000 και το πεδίο Επιβεβαίωση σε 12.000… είναι σε θέση να δεχθεί δεδομένα, που βρίσκονται στην περιοχή από 12.000 οκτάδες έως 12.000+1.000 = 13.000 οκτάδες (σελ. 239) |

Πώς συνεργάζονται τα τρία
```
[ ...παραληφθέντα... | Επιβεβαίωση | ...Παράθυρο... ]
                          ↑              ↑
              μέχρι εδώ όλα ΟΚ     τόσα ακόμη δέχομαι

Αριθμός Σειράς: σε ΠΟΙΑ θέση του αρχικού πακέτου ανήκει το τμήμα
```
Η αντίθεση με το UDP (σελ. 249): το UDP δεν εξασφαλίζει, ότι τα τμήματα θα παραδοθούν στον προορισμό τους με τη σειρά, που στάλθηκαν από τον αποστολέα — δεν διαθέτει δηλαδή τους αντίστοιχους μηχανισμούς, και καταστάσεις, όπως: απώλεια μηνύματος, πολλαπλά αντίγραφα, μεγάλες καθυστερήσεις, λήψη μηνυμάτων εκτός σειράς, έλεγχος ροής, διακοπή της επικοινωνίας πρέπει να τις χειρίζονται οι εφαρμογές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή αντιστοίχιση είναι η εξής. Ο έλεγχος ροής υλοποιείται με το πεδίο Παράθυρο, μέσω του οποίου κάθε άκρο δηλώνει πόσα νέα δεδομένα μπορεί να δεχθεί. Η επιβεβαίωση λήψης δεδομένων υλοποιείται με το πεδίο Επιβεβαίωση, δηλαδή τον Αριθμό Επιβεβαίωσης, ο οποίος δηλώνει ότι όλα τα δεδομένα μέχρι και τον συγκεκριμένο αριθμό οκτάδας έχουν φτάσει σωστά στον παραλήπτη. Και η θέση του τμήματος στο αρχικό πακέτο προσδιορίζεται με το πεδίο Αριθμός Σειράς· αν για παράδειγμα το πεδίο έχει τιμή τρία, το τμήμα είναι το τρίτο σε σειρά από αυτά στα οποία διασπάστηκε το αρχικό πακέτο. Προσοχή χρειάζεται γιατί στην εκφώνηση οι δύο στήλες είναι σκόπιμα μετατοπισμένες και η αντιστοίχιση δεν γίνεται γραμμή προς γραμμή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 10 — Τι είναι η TCP σύνδεση και πώς προσδιορίζεται

Ερώτηση: 10. Τι είναι η TCP σύνδεση και πως προσδιορίζεται;

Απάντηση:

Τι είναι (σελ. 244-245): ο όρος σύνδεση στο πρωτόκολλο TCP έχει την έννοια νοητής σύνδεσης, που εγκαθίσταται από το πρωτόκολλο TCP και χρησιμοποιείται για να συνδέσει δύο τελικά σημεία. Φανταστείτε την σύνδεση αυτή σαν νοητό σωλήνα, που συνδέει τα δύο άκρα και χρησιμοποιείται για να μεταφέρει τα δεδομένα από το ένα άκρο στο άλλο. Γιατί «νοητή» (σελ. 245): η σύνδεση είναι νοητή, γιατί δεν υπάρχει συγκεκριμένος δρόμος, τον οποίο ακολουθούν όλα τα τμήματα, προκειμένου να φτάσουν από την πηγή στο προορισμό. Αντίθετα, κάθε τμήμα… ακολουθεί τη δική του διαδρομή, με αποτέλεσμα τα τμήματα της σύνδεσης να φτάνουν στον προορισμό μπερδεμένα τόσο μεταξύ τους όσο και με τμήματα άλλων συνδέσεων.

Πώς προσδιορίζεται (σελ. 246): κάθε σύνδεση περιγράφεται πλήρως από τέσσερις αριθμούς: Τις IP διευθύνσεις της πηγής και του προορισμού και τα TCP ports κάθε άκρου. Οι αριθμοί αυτοί προσδιορίζουν με μοναδικό τρόπο μία TCP σύνδεση και είναι αυτοί, που χρησιμοποιούνται, προκειμένου το πρωτόκολλο TCP να προσδιορίσει ποια τμήματα ανήκουν σε κάθε σύνδεση.
```
TCP σύνδεση = ( IP πηγής , IP προορισμού , port πηγής , port προορισμού )
```
Ο κανόνας μοναδικότητας (σελ. 246): επομένως, όλα τα πακέτα, που φέρουν την ίδια τετράδα αριθμών ανήκουν στην ίδια σύνδεση. Αυτό σημαίνει, ότι η ίδια τετράδα αριθμών δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί από δύο διαφορετικές συνδέσεις. Προκειμένου να αποφευχθούν σφάλματα, θα πρέπει τουλάχιστον ένας από τους τέσσερις αριθμούς των δύο συνδέσεων να είναι διαφορετικός.

Το παράδειγμα του βιβλίου (Πίνακας 7-1, σελ. 246-247) | | Internet διευθύνσεις πηγής και προορισμού | TCP ports πηγής και προορισμού | |---|---|---| | Σύνδεση Α | 128.6.4.7, 128.6.4.194 | 1234, 21 | | Σύνδεση Β | 128.6.4.7, 128.6.4.194 | 1235, 21 | Η ερμηνεία (σελ. 247): δεδομένου ότι και στις δύο συνδέσεις ο υπολογιστής πηγής και ο υπολογιστής προορισμού είναι ίδιοι, οι IP διευθύνσεις πηγής και προορισμού θα είναι ίδιες. Επιπρόσθετα, επειδή και στις δύο συνδέσεις εκτελείται η ίδια λειτουργία, μεταφορά αρχείου, στο ένα άκρο και των δύο συνδέσεων πρέπει να έχει ανατεθεί το TCP port της εφαρμογής FTP. Η μόνη διαφορά, που παρουσιάζεται στις δύο συνδέσεις είναι το TCP port, που έχει ανατεθεί στο άκρο του προγράμματος, που εκτελείται από το χρήστη.

Πώς εγκαθίσταται στην πράξη (σελ. 245-246): η εφαρμογή FTP… θα ανοίξει μία σύνδεση με τον FTP εξυπηρετητή του απέναντι άκρου χρησιμοποιώντας για το δικό της άκρο κάποιο τυχαίο TCP port, ας πούμε το 1234. Αντίθετα, θα προσδιορίσει σαν TCP port προορισμού το 21, γιατί αυτό είναι, που έχει ανατεθεί στον FTP εξυπηρετητή. Γιατί το ένα port είναι τυχαίο και το άλλο σταθερό (σελ. 246): για το πρόγραμμα, που τρέχει στον υπολογιστή του αποστολέα, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί κάποιο συγκεκριμένο TCP port, γιατί κανείς δεν πρόκειται να το αναζητήσει. Όμως, για το πρόγραμμα, που εκτελείται από τον FTP εξυπηρετητή, πρέπει να χρησιμοποιηθεί το συγκεκριμένο TCP port (21), έτσι ώστε ο FTP εξυπηρετητής να αναγνωρίσει, ότι τα εισερχόμενα τμήματα απευθύνονται σε αυτόν.

Ο χαρακτηρισμός του TCP (σελ. 232): το TCP εγκαθιστά αξιόπιστες ταυτόχρονες δι-κατευθυντήριες συνδέσεις — ταυτόχρονες σημαίνει, ότι αρκετές TCP συνδέσεις μπορούν να εγκατασταθούν ταυτόχρονα από έναν υπολογιστή· δι-κατευθυντήριες σημαίνει, ότι μία σύνδεση μπορεί να στέλνει αλλά και να λαμβάνει δεδομένα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η TCP σύνδεση είναι μια νοητή σύνδεση, που εγκαθίσταται από το πρωτόκολλο TCP για να συνδέσει δύο τελικά σημεία· μπορούμε να τη φανταστούμε σαν νοητό σωλήνα που μεταφέρει τα δεδομένα από το ένα άκρο στο άλλο. Χαρακτηρίζεται νοητή, γιατί δεν υπάρχει συγκεκριμένος δρόμος τον οποίο ακολουθούν όλα τα τμήματα· αντίθετα, καθένα ακολουθεί τη δική του διαδρομή, με αποτέλεσμα τα τμήματα να φτάνουν στον προορισμό μπερδεμένα τόσο μεταξύ τους όσο και με τμήματα άλλων συνδέσεων. Κάθε σύνδεση προσδιορίζεται πλήρως από τέσσερις αριθμούς: τις IP διευθύνσεις της πηγής και του προορισμού και τα TCP ports κάθε άκρου. Οι τέσσερις αυτοί αριθμοί την προσδιορίζουν με μοναδικό τρόπο, οπότε όλα τα πακέτα που φέρουν την ίδια τετράδα ανήκουν στην ίδια σύνδεση και η ίδια τετράδα δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί από δύο διαφορετικές συνδέσεις· τουλάχιστον ένας από τους τέσσερις αριθμούς πρέπει να διαφέρει. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα δύο ταυτόχρονων μεταφορών αρχείων μεταξύ των ίδιων υπολογιστών, όπου η μόνη διαφορά είναι το τυχαίο TCP port στο άκρο του χρήστη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 11 — Τι είναι τα UDP ports

Ερώτηση: 11. Τι είναι τα UDP port και τι εξυπηρετούν;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 249): η επικοινωνία του πρωτοκόλλου UDP με τα προγράμματα εφαρμογής γίνεται μέσω αφηρημένων σημείων επικοινωνίας, που ονομάζονται UDP θύρες (UDP ports). Κάθε UDP port προσδιορίζεται από ένα θετικό ακέραιο αριθμό των 16 bits, ο οποίος βρίσκεται στην επικεφαλίδα του UDP τμήματος.

Τι εξυπηρετούν (σελ. 249): τα UDP ports παρέχουν τη δυνατότητα στο λογισμικό του πρωτοκόλλου UDP να χρησιμοποιείται ταυτόχρονα από διαφορετικές εφαρμογές και χρησιμοποιούνται, όπως ακριβώς και τα αντίστοιχα TCP ports. Και ρητά ως πολυπλεξία (σελ. 251): η βασική λειτουργικότητα, που προσθέτει το πρωτόκολλο UDP σε αυτές του πρωτοκόλλου IP, είναι η πολυπλεξία της πληροφορίας διαφορετικών εφαρμογών με βάση τα UDP ports.
```
IP  → φέρνει το πακέτο στον σωστό ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ
UDP port → το παραδίδει στη σωστή ΕΦΑΡΜΟΓΗ
(και τίποτε άλλο — καμία αξιοπιστία, καμία σειρά)
```
Η ανάθεση (σελ. 249): εάν κάποια εφαρμογή θέλει να χρησιμοποιήσει το πρωτόκολλο UDP, πρέπει να συσχετισθεί με κάποιο UDP port. Η ανάθεση των UDP port στις εφαρμογές γίνεται από το λειτουργικό σύστημα.

Τα προκαθορισμένα ports (σελ. 249-250): όπως και στο πρωτόκολλο TCP, έτσι και στο UDP για ορισμένες εφαρμογές έχουν καθορισθεί συγκεκριμένα ports, που είναι ευρέως γνωστά και χρησιμοποιούνται αποκλειστικά και μόνο για την επικοινωνία με τους εξυπηρετητές αυτών των εφαρμογών. Οποιοδήποτε τμήμα φέρει στην επικεφαλίδα του τον αριθμό του UDP port, που έχει ανατεθεί σε συγκεκριμένη εφαρμογή, αναγνωρίζεται από τον εξυπηρετητή της εφαρμογής. Το παράδειγμα (σελ. 250): ο εξυπηρετητής του Απλού Πρωτοκόλλου Διαχείρισης Δικτύου (Simple Network Management Protocol, SNMP), περιμένει και λαμβάνει μηνύματα, που φέρουν σαν UDP port τον αριθμό 161.

Η δομή του UDP τμήματος (σελ. 250): κάθε UDP τμήμα, όπως και το TCP τμήμα, αποτελείται από δύο μέρη, την επικεφαλίδα και τα προς μετάδοση δεδομένα. Πώς φτάνει σε αυτό (σελ. 251): κάθε εισερχόμενο IP αυτοδύναμο πακέτο, που στην IP επικεφαλίδα του έχει την ένδειξη UDP διαβιβάζεται από το πρωτόκολλο IP στο πρωτόκολλο UDP.

Γιατί το UDP αρκείται σε αυτό (σελ. 248): για τέτοιες εφαρμογές, που δεν χρειάζονται όλη την πολυπλοκότητα του πρωτοκόλλου TCP, έχει σχεδιαστεί ένα εναλλακτικό πρωτόκολλο επιπέδου μεταφοράς, το οποίο ονομάζεται Πρωτόκολλο Αυτοδύναμων Πακέτων Χρήστη (UDP). Το τυπικό παράδειγμα (σελ. 248): χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιων εφαρμογών είναι η μετάδοση φωνής. Στην μετάδοση φωνής δεν έχει νόημα η επαναμετάδοση πακέτων (λέξεων), ενώ θα πρέπει να μειωθεί στο ελάχιστο η καθυστέρηση, που εισάγει το πρωτόκολλο.

Η διαφορά από τα TCP ports: λειτουργικά είναι ίδια — και τα δύο είναι 16-bit αναγνωριστικά που κάνουν πολυπλεξία/αποπολύπλεξη· η διαφορά είναι ότι στο TCP συνδυάζονται με τις IP διευθύνσεις για να ορίσουν μια σύνδεση, ενώ στο UDP δεν υπάρχει σύνδεση (πρωτόκολλο χωρίς σύνδεση, σελ. 232).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα UDP ports, δηλαδή οι UDP θύρες, είναι αφηρημένα σημεία επικοινωνίας μέσω των οποίων γίνεται η επικοινωνία του πρωτοκόλλου UDP με τα προγράμματα εφαρμογής. Κάθε θύρα προσδιορίζεται από έναν θετικό ακέραιο αριθμό δεκαέξι bits, ο οποίος βρίσκεται στην επικεφαλίδα του UDP τμήματος. Εξυπηρετούν την πολυπλεξία της πληροφορίας διαφορετικών εφαρμογών, δίνοντας τη δυνατότητα στο λογισμικό του UDP να χρησιμοποιείται ταυτόχρονα από πολλές εφαρμογές· αυτή είναι άλλωστε και η βασική λειτουργικότητα που προσθέτει το UDP σε εκείνες του πρωτοκόλλου IP. Κάθε εφαρμογή που θέλει να χρησιμοποιήσει το UDP πρέπει να συσχετιστεί με κάποια θύρα, και η ανάθεση γίνεται από το λειτουργικό σύστημα. Όπως και στο TCP, ορισμένες εφαρμογές έχουν προκαθορισμένες, ευρέως γνωστές θύρες· χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο εξυπηρετητής του Απλού Πρωτοκόλλου Διαχείρισης Δικτύου, που λαμβάνει μηνύματα στη θύρα εκατόν εξήντα ένα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 12 — Ποια ισχύουν για το πρωτόκολλο UDP

Ερώτηση: 12. Ποια από τα παρακάτω είναι αληθή: α. To UDP δεν τεμαχίζει τα δεδομένα β. To UDP εκτελεί περισσότερες λειτουργίες από το TCP γ. To UDP είναι απλούστερο από το TCP δ. To UDP εξασφαλίζει αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων, ενώ το TCP όχι

Απάντηση:

Σωστές απαντήσεις: α. To UDP δεν τεμαχίζει τα δεδομένα και γ. To UDP είναι απλούστερο από το TCP.

Η τεκμηρίωση (σελ. 249): η διαφορά του UDP από το TCP είναι, ότι το UDP δεν εκτελεί τόσες λειτουργίες όσες το TCP. Δεν τεμαχίζει τα δεδομένα σε πολλαπλά τμήματα. Δεν κρατά αντίγραφα από τα δεδομένα, που έχουν σταλεί, ώστε σε περίπτωση, που δεν φτάσουν έγκαιρα στον προορισμό ή συμβούν σφάλματα μετάδοσης, να γίνει επαναμετάδοσή τους. Δεν εξασφαλίζει, ότι τα τμήματα θα παραδοθούν στον προορισμό τους με τη σειρά, που στάλθηκαν από τον αποστολέα.

Επιλογή	Ισχύει;	Τεκμηρίωση
α. δεν τεμαχίζει τα δεδομένα	ΝΑΙ	δεν τεμαχίζει τα δεδομένα σε πολλαπλά τμήματα
β. εκτελεί περισσότερες λειτουργίες από το TCP	ΟΧΙ	ισχύει το αντίθετο — το UDP δεν εκτελεί τόσες λειτουργίες όσες το TCP
γ. είναι απλούστερο από το TCP	ΝΑΙ	σχεδιάστηκε για τέτοιες εφαρμογές, που δεν χρειάζονται όλη την πολυπλοκότητα του πρωτοκόλλου TCP (σελ. 248)
δ. εξασφαλίζει αξιόπιστη μεταφορά, ενώ το TCP όχι	ΟΧΙ	ακριβώς το αντίστροφο — το TCP εξασφαλίζει την αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων (σελ. 236), ενώ το UDP δεν είναι πολύ αξιόπιστο (σελ. 232)

Τι μεταφέρεται στις εφαρμογές (σελ. 249): επομένως, στην περίπτωση, που χρησιμοποιείται το πρωτόκολλο UDP, καταστάσεις, όπως: απώλεια μηνύματος, πολλαπλά αντίγραφα, μεγάλες καθυστερήσεις, λήψη μηνυμάτων εκτός σειράς, έλεγχος ροής, διακοπή της επικοινωνίας πρέπει να τις χειρίζονται οι εφαρμογές.

Γιατί σχεδιάστηκε (σελ. 248): σε πολλές εφαρμογές έχουμε μηνύματα, που χωρούν σε ένα τμήμα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιων μηνυμάτων αποτελούν οι ερωτήσεις, που στέλνει ένα σύστημα, προκειμένου να προσδιορίσει μία άγνωστη διεύθυνση προορισμού. Σε αυτές τις περιπτώσεις μοιάζει ανόητο να χρησιμοποιούμε το πρωτόκολλο TCP. Πού χρησιμοποιείται (σελ. 248): κυρίως, από εφαρμογές, στις οποίες ο κρίσιμος παράγοντας είναι η ταχύτητα και στις οποίες δεν έχει νόημα η επαναμετάδοση των δεδομένων… Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιων εφαρμογών είναι η μετάδοση φωνής.

Ο χαρακτηρισμός του (σελ. 232): το πρωτόκολλο αυτοδύναμων πακέτων χρήστη (UDP) είναι πρωτόκολλο χωρίς σύνδεση. Δεν είναι πολύ αξιόπιστο, αλλά χρησιμοποιείται για ειδικούς σκοπούς και από εφαρμογές, που δεν απαιτούν την αξιοπιστία, που προσφέρει το πρωτόκολλο TCP στο επίπεδο μεταφοράς. Η μοναδική προσθήκη του (σελ. 251): η βασική λειτουργικότητα, που προσθέτει το πρωτόκολλο UDP σε αυτές του πρωτοκόλλου IP, είναι η πολυπλεξία της πληροφορίας διαφορετικών εφαρμογών με βάση τα UDP ports.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αληθείς είναι οι προτάσεις α και γ, δηλαδή ότι το UDP δεν τεμαχίζει τα δεδομένα και ότι είναι απλούστερο από το TCP. Το βιβλίο αναφέρει ρητά ότι το UDP δεν εκτελεί τόσες λειτουργίες όσες το TCP: δεν τεμαχίζει τα δεδομένα σε πολλαπλά τμήματα, δεν κρατά αντίγραφα των δεδομένων που έχουν σταλεί ώστε να γίνει επαναμετάδοση σε περίπτωση σφάλματος, και δεν εξασφαλίζει ότι τα τμήματα θα παραδοθούν με τη σειρά που στάλθηκαν. Επομένως η πρόταση β είναι λανθασμένη, αφού ισχύει το αντίθετο, και η πρόταση δ επίσης, αφού την αξιόπιστη μεταφορά την εξασφαλίζει το TCP και όχι το UDP· το UDP χαρακτηρίζεται ρητά ως πρωτόκολλο χωρίς σύνδεση που δεν είναι πολύ αξιόπιστο. Ακριβώς γι' αυτό, όταν χρησιμοποιείται UDP, καταστάσεις όπως η απώλεια μηνύματος, τα πολλαπλά αντίγραφα, οι μεγάλες καθυστερήσεις, η λήψη εκτός σειράς και ο έλεγχος ροής πρέπει να τις χειρίζονται οι ίδιες οι εφαρμογές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 13 — Η καταλληλότερη λέξη για τη διαφορά UDP και TCP

Ερώτηση: 13. Ποια είναι η καταλληλότερη λέξη, για να περιγράψει τις διαφορές μεταξύ UDP, TCP;

Απάντηση:

Η καταλληλότερη λέξη: «απλότητα» (ισοδύναμα: το UDP είναι το απλούστερο και το TCP το πολυπλοκότερο).

Η τεκμηρίωση (σελ. 248): για τέτοιες εφαρμογές, που δεν χρειάζονται όλη την πολυπλοκότητα του πρωτοκόλλου TCP, έχει σχεδιαστεί ένα εναλλακτικό πρωτόκολλο επιπέδου μεταφοράς, το οποίο ονομάζεται Πρωτόκολλο Αυτοδύναμων Πακέτων Χρήστη (UDP). Και ρητά (σελ. 248): στην περίπτωση, όμως μίας ερώτησης, που χωρά σε ένα τμήμα, δεν χρειαζόμαστε όλη την πολυπλοκότητα, που εισάγει το πρωτόκολλο TCP, προκειμένου να εξασφαλίσουμε την αξιόπιστη μετάδοση της. Και η καταγραφή των διαφορών (σελ. 249): η διαφορά του UDP από το TCP είναι, ότι το UDP δεν εκτελεί τόσες λειτουργίες όσες το TCP.
```
UDP = ΑΠΛΟΤΗΤΑ   → λιγότερες λειτουργίες, μικρότερη καθυστέρηση
TCP = ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ → περισσότερες λειτουργίες, αξιοπιστία
```
Τι ακριβώς «αφαιρεί» η απλότητα (σελ. 249) | Λειτουργία του TCP | Υπάρχει στο UDP; | |---|---| | τεμαχισμός των δεδομένων σε πολλαπλά τμήματα | ΟΧΙ | | αντίγραφα των δεδομένων για επαναμετάδοση | ΟΧΙ | | παράδοση με τη σειρά που στάλθηκαν | ΟΧΙ | | έλεγχος ροής | ΟΧΙ — πρέπει να τις χειρίζονται οι εφαρμογές | | πολυπλεξία με βάση τις θύρες | ΝΑΙ — η βασική λειτουργικότητα, που προσθέτει (σελ. 251) |

Το τίμημα και το κέρδος | | TCP | UDP | |---|---|---| | σύνδεση | προσανατολισμένο σε σύνδεση (σελ. 236) | πρωτόκολλο χωρίς σύνδεση (σελ. 232) | | αξιοπιστία | εξασφαλίζει την αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων | δεν είναι πολύ αξιόπιστο | | καθυστέρηση | μεγαλύτερη | ελάχιστη — κρίσιμο στην μετάδοση φωνής |

Γιατί η απλότητα είναι αρετή εδώ (σελ. 248): To UDP χρησιμοποιείται, κυρίως, από εφαρμογές, στις οποίες ο κρίσιμος παράγοντας είναι η ταχύτητα και στις οποίες δεν έχει νόημα η επαναμετάδοση των δεδομένων για την αποκατάσταση τυχόν σφαλμάτων, που συνέβησαν κατά την μετάδοση… Στην μετάδοση φωνής δεν έχει νόημα η επαναμετάδοση πακέτων (λέξεων), ενώ θα πρέπει να μειωθεί στο ελάχιστο η καθυστέρηση, που εισάγει το πρωτόκολλο έτσι, ώστε να μην παρατηρούνται μεγάλες καθυστερήσεις, διαφορετικά ο παραλήπτης θα αντιλαμβάνεται ομιλία πολύ κακής ποιότητας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η καταλληλότερη λέξη είναι η απλότητα: το UDP είναι το απλούστερο και το TCP το πολυπλοκότερο πρωτόκολλο. Το ίδιο το βιβλίο διατυπώνει έτσι τη διαφορά, αναφέροντας ότι για τις εφαρμογές που δεν χρειάζονται όλη την πολυπλοκότητα του πρωτοκόλλου TCP σχεδιάστηκε ένα εναλλακτικό πρωτόκολλο επιπέδου μεταφοράς, το UDP, και ότι η διαφορά του UDP από το TCP είναι πως δεν εκτελεί τόσες λειτουργίες όσες εκείνο. Συγκεκριμένα, το UDP δεν τεμαχίζει τα δεδομένα, δεν κρατά αντίγραφα για επαναμετάδοση, δεν εγγυάται τη σειρά παράδοσης και δεν κάνει έλεγχο ροής· η μόνη λειτουργικότητα που προσθέτει στο IP είναι η πολυπλεξία με βάση τις θύρες. Η απλότητα αυτή είναι αρετή, γιατί μειώνει στο ελάχιστο την καθυστέρηση, κάτι κρίσιμο σε εφαρμογές όπως η μετάδοση φωνής, όπου η επαναμετάδοση δεν έχει άλλωστε νόημα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 14 — Το μέγιστο μήκος πακέτου του IP

Ερώτηση: 14. Ποιο είναι το μέγιστο μήκος πακέτου, που υποστηρίζει το IP: α. 64 bytes β. 64 Kbytes γ. 64 Mbytes δ. 128 Kbytes

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. 64 Kbytes.

Η τεκμηρίωση (σελ. 251): κάθε φορά, που το IP λαμβάνει ένα TCP (ή UDP) τμήμα, προσθέτει σε αυτό τη δική του επικεφαλίδα και σχηματίζει με αυτό το τρόπο ένα IP αυτοδύναμο πακέτο, του οποίου το μέγιστο μήκος έχει καθορισθεί στα 64 Kbytes. Και ο αριθμητικός έλεγχος (σελ. 255): το πεδίο *Συνολικό Μήκος δίνει το μήκος όλου του αυτοδύναμου πακέτου (επικεφαλίδας και δεδομένων). Το μέγιστο μήκος του είναι 65.536 bytes (64 Kbytes = 64 1.024 bytes = 65.536 bytes).**
```
64 Kbytes = 64 × 1.024 bytes = 65.536 bytes
```
Γιατί έχει σημασία (σελ. 252): τα φυσικά δίκτυα, ανάλογα με τη τεχνολογία, που ακολουθούν, ενδέχεται να χρησιμοποιούν μέγιστο μήκος μονάδας μεταφοράς διαφορετικό από αυτό των IP αυτοδύναμων πακέτων (64 Kbytes). Για να αντιμετωπιστεί ένα τέτοιο ενδεχόμενο, το πρωτόκολλο IP έχει τη δυνατότητα διάσπασης των αυτοδύναμων πακέτων σε μικρότερα τμήματα, που ονομάζονται κομμάτια (fragments).

Πού γίνεται η διάσπαση (σελ. 252): η διάσπαση των αυτοδύναμων πακέτων πραγματοποιείται στον πρώτο δρομολογητή, ο οποίος, στην προσπάθειά του να μεταδώσει το αυτοδύναμο πακέτο μέσω φυσικού δικτύου, διαπιστώνει, ότι το φυσικό δίκτυο, στο οποίο πρέπει να σταλεί, χρησιμοποιεί μέγιστο μήκος πακέτου μικρότερο από το μήκος του αυτοδύναμου πακέτου. Και η φύση των κομματιών (σελ. 252): τα κομμάτια, που δημιουργούνται από τη διάσπαση ενός αυτοδύναμου πακέτου, αποτελούν νέα εντελώς ανεξάρτητα αυτοδύναμα πακέτα, που το καθένα ακολουθεί δική του διαδρομή.

Το πεδίο που το εκφράζει: το Συνολικό Μήκος έχει 16 bits, οπότε η μέγιστη τιμή του είναι 2¹⁶ − 1 = 65.535 — εξ ου και το όριο των 64 Kbytes. Και η επισήμανση για τα κομμάτια (σελ. 255): στην περίπτωση, που ένα αυτοδύναμο πακέτο έχει διασπασθεί σε κομμάτια, το πεδίο δίνει το μήκος του συγκεκριμένου κομματιού και όχι ολόκληρου του αρχικού αυτοδύναμου πακέτου.

Ο ρόλος του IP (σελ. 251): από τη στιγμή, που το πρωτόκολλο IP έχει σχηματίσει ένα IP αυτοδύναμο πακέτο, ο ρόλος του περιορίζεται στο να βρει την κατάλληλη διαδρομή, που θα το οδηγήσει και θα το παραδώσει στον προορισμό του.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή είναι η επιλογή β, δηλαδή εξήντα τέσσερα kilobytes. Το βιβλίο αναφέρει ότι, κάθε φορά που το IP λαμβάνει ένα τμήμα από το TCP ή το UDP, προσθέτει τη δική του επικεφαλίδα και σχηματίζει ένα IP αυτοδύναμο πακέτο, του οποίου το μέγιστο μήκος έχει καθοριστεί στα εξήντα τέσσερα kilobytes, δηλαδή εξήντα πέντε χιλιάδες πεντακόσια τριάντα έξι bytes. Το μέγεθος αυτό δίνεται από το πεδίο Συνολικό Μήκος της επικεφαλίδας, το οποίο περιλαμβάνει και την επικεφαλίδα και τα δεδομένα. Επειδή τα φυσικά δίκτυα ενδέχεται να χρησιμοποιούν μικρότερο μέγιστο μήκος μονάδας μεταφοράς, το πρωτόκολλο IP έχει τη δυνατότητα διάσπασης των αυτοδύναμων πακέτων σε μικρότερα τμήματα, τα κομμάτια, διάσπαση που πραγματοποιείται στον πρώτο δρομολογητή που διαπιστώνει το πρόβλημα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 15 — Η δομή του IP αυτοδύναμου πακέτου

Ερώτηση: 15. Δώστε τη δομή του IP αυτοδύναμου πακέτου και εξηγείστε την λειτουργία των πεδίων της επικεφαλίδας του;

Απάντηση:

Η δομή (Σχήμα 7-14, σελ. 252)
```
┌────────┬─────────┬───────────────┬──────────────────────────┐
│Έκδοση  │ Μήκος   │     Είδος     │      Συνολικό Μήκος      │ ┐
│        │ Επ/δας  │ Εξυπηρέτησης  │                          │ │
├────────┴─────────┴──────┬────┬───┴──────────────────────────┤ │ Σταθερό
│      Αναγνώριση         │ DF │MF │ Δείκτης Εντοπισμού Τμήμ. │ │ Τμήμα
├────────────┬────────────┴────┴───┴──────────────────────────┤ │ Επ/δας
│Χρόνος Ζωής │ Αριθμός Πρωτ. │ Άθροισμα Ελέγχου Επικεφαλίδας │ │
├────────────┴───────────────┴───────────────────────────────┤ │
│                  Διεύθυνση Πηγής                           │ │
├────────────────────────────────────────────────────────────┤ │
│                Διεύθυνση Προορισμού                        │ ┘
├──────────────────────────────┬─────────────────────────────┤ ┐ Μεταβλητό
│         IP Επιλογές          │    Πεδίο Συμπλήρωσης        │ ┘ Τμήμα Επ/δας
├────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                        Δεδομένα                            │
└────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
Η λειτουργία κάθε πεδίου | Πεδίο | Λειτουργία (αυτολεξεί) | |---|---| | Έκδοση | χρησιμοποιείται, για να προσδιορίσει την έκδοση του πρωτοκόλλου IP, στην οποία ανήκει το αυτοδύναμο πακέτο (σελ. 255) | | Μήκος Επικεφαλίδας | δηλώνει το μήκος της επικεφαλίδας σε λέξεις των 32-bits. Η μικρότερη τιμή, που μπορεί να πάρει, είναι 5 (σελ. 255) | | Είδος Εξυπηρέτησης | για να δηλώσει ο υπολογιστής, τι είδους εξυπηρέτηση ζητάει από το επικοινωνιακό υποδίκτυο· τα χαρακτηριστικά είναι η ρυθμοαπόδοση, η αξιοπιστία και η καθυστέρηση (σελ. 256) | | Συνολικό Μήκος | δίνει το μήκος όλου του αυτοδύναμου πακέτου (επικεφαλίδας και δεδομένων). Το μέγιστο μήκος του είναι 65.536 bytes (σελ. 255) | | Αναγνώριση | όλα τα κομμάτια, που έχουν την ίδια τιμή σε αυτό το πεδίο, ανήκουν στο ίδιο αυτοδύναμο πακέτο (σελ. 253) | | DF (Don't Fragment) | η τιμή 1 στο πεδίο DF σημαίνει, ότι απαγορεύεται η διάσπαση του αυτοδύναμου πακέτου σε μικρότερα κομμάτια (σελ. 253) | | MF (More Fragments) | εάν το πεδίο MF έχει τεθεί σε 1, σημαίνει, ότι το αυτοδύναμο πακέτο έχει διασπασθεί σε περισσότερα κομμάτια. Όλα τα κομμάτια… εκτός από το τελευταίο, θέτουν το πεδίο MF σε 1 (σελ. 253) | | Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος | προσδιορίζει σε ποιο σημείο του αρχικού αυτοδύναμου πακέτου ανήκει το συγκεκριμένο κομμάτι και μετριέται σε οκτάδες οκτάδων (οκτάδες bytes) (σελ. 254) | | Χρόνος Ζωής | μετρητής, που χρησιμοποιείται, για να προσδιορίσει το χρόνο ζωής των αυτοδύναμων πακέτων. Κάθε φορά που ένα αυτοδύναμο πακέτο διέρχεται από δρομολογητή, το πεδίο μειώνεται τουλάχιστον κατά ένα. Όταν το πεδίο πάρει την τιμή μηδέν, το αυτοδύναμο πακέτο απορρίπτεται (σελ. 256) | | Αριθμός Πρωτοκόλλου | πληροφορεί το πρωτόκολλο IP στο απέναντι άκρο, σε ποιο πρωτόκολλο ανωτέρου επιπέδου πρέπει να παραδώσει το αυτοδύναμο πακέτο (για παράδειγμα στο TCP ή στο UDP) (σελ. 254) | | Άθροισμα Ελέγχου Επικεφαλίδας | επιτρέπει στο πρωτόκολλο IP στο απέναντι άκρο να ελέγξει την ορθότητα της επικεφαλίδας του αυτοδύναμου πακέτου (σελ. 254-255) | | Διεύθυνση Πηγής | προσδιορίζει την IP διεύθυνση του υπολογιστή, που στέλνει το αυτοδύναμο πακέτο (σελ. 254) | | Διεύθυνση Προορισμού | η IP διεύθυνση του υπολογιστή, στον οποίο πρέπει να παραδοθεί το αυτοδύναμο πακέτο (σελ. 254) | | IP Επιλογές | χρησιμοποιείται για ειδικές λειτουργίες του πρωτοκόλλου (σελ. 255) | | Πεδίο Συμπλήρωσης | ώστε το συνολικό μήκος της επικεφαλίδας να είναι πάντα πολλαπλάσιο των 32 bits (σελ. 255) |

Γιατί χρειάζεται το Άθροισμα Ελέγχου (σελ. 255): ο έλεγχος αυτός είναι επιβεβλημένος, γιατί, καθώς το αυτοδύναμο πακέτο περνά από δρομολογητή σε δρομολογητή, η επικεφαλίδα του συνεχώς τροποποιείται, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η πιθανότητα να συμβεί κάποιο σφάλμα. Γιατί χρειάζεται ο Χρόνος Ζωής (σελ. 256): το πεδίο αυτό χρησιμοποιείται, για να καταστρέφονται αυτοδύναμα πακέτα, τα οποία είτε έχουν χάσει το δρόμο τους και έχουν καθυστερήσει πολύ… είτε έχει συμβεί κάποιο σφάλμα στη διεύθυνση προορισμού, με αποτέλεσμα να περιφέρονται άσκοπα στο δίκτυο ή να έχουν κλειδωθεί σε ατέρμονο βρόχο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το IP αυτοδύναμο πακέτο αποτελείται από την επικεφαλίδα, η οποία έχει σταθερό και μεταβλητό τμήμα, και από τα δεδομένα. Τα πεδία της επικεφαλίδας είναι τα εξής. Το πεδίο Έκδοση προσδιορίζει την έκδοση του πρωτοκόλλου IP. Το Μήκος Επικεφαλίδας δηλώνει το μήκος της επικεφαλίδας σε λέξεις των τριάντα δύο bits, με ελάχιστη τιμή το πέντε. Το Είδος Εξυπηρέτησης δηλώνει τι εξυπηρέτηση ζητά ο υπολογιστής από το υποδίκτυο, ως προς τη ρυθμοαπόδοση, την αξιοπιστία και την καθυστέρηση. Το Συνολικό Μήκος δίνει το μήκος όλου του πακέτου, επικεφαλίδας και δεδομένων, με μέγιστο τα εξήντα πέντε χιλιάδες πεντακόσια τριάντα έξι bytes. Το πεδίο Αναγνώριση είναι κοινό σε όλα τα κομμάτια του ίδιου αυτοδύναμου πακέτου. Το πεδίο DF, όταν είναι ένα, απαγορεύει τη διάσπαση του πακέτου. Το πεδίο MF, όταν είναι ένα, δηλώνει ότι ακολουθούν και άλλα κομμάτια, ενώ το τελευταίο κομμάτι το θέτει σε μηδέν. Ο Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος προσδιορίζει σε ποιο σημείο του αρχικού πακέτου ανήκει το κομμάτι και μετριέται σε οκτάδες οκτάδων. Ο Χρόνος Ζωής είναι μετρητής που μειώνεται τουλάχιστον κατά ένα σε κάθε δρομολογητή και, όταν μηδενιστεί, το πακέτο απορρίπτεται. Ο Αριθμός Πρωτοκόλλου δηλώνει σε ποιο πρωτόκολλο ανώτερου επιπέδου θα παραδοθεί το πακέτο. Το Άθροισμα Ελέγχου επιτρέπει τον έλεγχο της ορθότητας της επικεφαλίδας, ο οποίος είναι αναγκαίος γιατί η επικεφαλίδα τροποποιείται συνεχώς καθώς το πακέτο περνά από δρομολογητή σε δρομολογητή. Οι Διευθύνσεις Πηγής και Προορισμού δηλώνουν τους αντίστοιχους υπολογιστές, ενώ τα πεδία IP Επιλογές και Συμπλήρωσης αποτελούν το μεταβλητό τμήμα και εξυπηρετούν ειδικές λειτουργίες και τη στοίχιση της επικεφαλίδας σε πολλαπλάσιο των τριάντα δύο bits.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 16 — Διάσπαση αυτοδύναμου πακέτου 5.000 bytes σε δίκτυο 820 bytes

Ερώτηση: 16. Δώστε τις τιμές των πεδίων Μήκος επικεφαλίδας, Συνολικό Μήκος, DF, MF και Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος για ένα αυτοδύναμο πακέτο μήκους δεδομένων 5.000 bytes και επικεφαλίδας 20 bytes, το οποίο πρέπει να μεταδοθεί μέσω δικτύου που υποστηρίζει πακέτα συνολικού μήκους 820 bytes. Θεωρείστε ότι η επικεφαλίδα των αυτοδύναμων πακέτων, που προκύπτουν, αποτελείται μόνο από το σταθερό τμήμα της.

Απάντηση:

Δεδομένα
```
δεδομένα αρχικού πακέτου = 5.000 bytes
επικεφαλίδα              =    20 bytes
μέγιστο πακέτο δικτύου   =   820 bytes
```
Υπολογισμός δεδομένων ανά κομμάτι
```
δεδομένα ανά κομμάτι = 820 − 20 = 800 bytes
έλεγχος: 800 / 8 = 100  → πολλαπλάσιο του 8, άρα αποδεκτό
```
Πλήθος κομματιών
```
5.000 = 6 × 800 + 200
άρα 6 πλήρη κομμάτια των 800 bytes + 1 κομμάτι των 200 bytes = 7 κομμάτια
```
Οι τιμές των πεδίων | Κομμάτι | Μήκος Επικεφαλίδας | Συνολικό Μήκος | DF | MF | Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος | |---|---|---|---|---|---| | 1ο | 5 | 820 | 0 | 1 | 0 | | 2ο | 5 | 820 | 0 | 1 | 100 | | 3ο | 5 | 820 | 0 | 1 | 200 | | 4ο | 5 | 820 | 0 | 1 | 300 | | 5ο | 5 | 820 | 0 | 1 | 400 | | 6ο | 5 | 820 | 0 | 1 | 500 | | 7ο | 5 | 220 | 0 | 0 | 600 |

Η τεκμηρίωση κάθε πεδίου | Πεδίο | Γιατί αυτή η τιμή | |---|---| | Μήκος Επικεφαλίδας = 5 | το πεδίο Μήκος Επικεφαλίδας έχει τη τιμή 5 (τα 20 bytes αντιστοιχούν σε 5 λέξεις των 32 bits) (σελ. 258)· η μικρότερη τιμή, που μπορεί να πάρει, είναι 5 (σελ. 255) | | Συνολικό Μήκος | δίνει το μήκος όλου του αυτοδύναμου πακέτου (επικεφαλίδας και δεδομένων)· για τα έξι πρώτα 20 + 800 = 820, για το τελευταίο 20 + 200 = 220 | | DF = 0 | το πεδίο DF έχει τη τιμή 0, αφού δεν υπάρχει απαγόρευση διάσπασης του αρχικού αυτοδύναμου πακέτου (σελ. 258) | | MF | όλα τα κομμάτια, στα οποία έχει διασπασθεί το αυτοδύναμο πακέτο, εκτός από το τελευταίο, θέτουν το πεδίο MF σε 1 (σελ. 253) | | Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος | μετριέται σε οκτάδες οκτάδων (οκτάδες bytes) (σελ. 254) — άρα θέση σε bytes / 8 |

Ο υπολογισμός του Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος
```
κομμάτι 1: θέση      0 bytes →      0 / 8 =   0
κομμάτι 2: θέση    800 bytes →    800 / 8 = 100
κομμάτι 3: θέση  1.600 bytes →  1.600 / 8 = 200
κομμάτι 4: θέση  2.400 bytes →  2.400 / 8 = 300
κομμάτι 5: θέση  3.200 bytes →  3.200 / 8 = 400
κομμάτι 6: θέση  4.000 bytes →  4.000 / 8 = 500
κομμάτι 7: θέση  4.800 bytes →  4.800 / 8 = 600
```
Ο έλεγχος του συνόλου
```
6 × 800 + 200 = 4.800 + 200 = 5.000 bytes δεδομένων  ✔
συνολικά μεταδιδόμενα bytes: 6 × 820 + 220 = 4.920 + 220 = 5.140
(επιβάρυνση 140 bytes = 7 επικεφαλίδες × 20 − 20 αρχική)
```
Η αντιστοιχία με το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 257-258): για πακέτο 1.400 bytes δεδομένων, με επικεφαλίδα των 20 bytes… μέσω φυσικού δικτύου, που υποστηρίζει πακέτα συνολικού μήκους 620 bytes, προκύπτουν τρία κομμάτια τα δύο εκ των οποίων έχουν μήκος 620 bytes (20 bytes επικεφαλίδα και 600 bytes δεδομένα) και το τρίτο 220 bytes, με Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος για το πρώτο κομμάτι… τη τιμή 0, για το δεύτερο τη τιμή 75 (600 bytes / 8) και για το τρίτο τη τιμή 150 (1200 / 8) — ακριβώς η ίδια μεθοδολογία.

Τα υπόλοιπα πεδία (σελ. 258): το Πεδίο Αναγνώρισης έχει σε όλα τα κομμάτια την ίδια τιμή· ο Χρόνος Ζωής και το Άθροισμα Ελέγχου διαφέρουν για καθένα· τα Έκδοση, Είδος Εξυπηρέτησης, Αριθμός Πρωτοκόλλου και Διευθύνσεις Πηγής και Προορισμού είναι ίδια για όλα τα κομμάτια.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το αρχικό πακέτο έχει πέντε χιλιάδες bytes δεδομένων και είκοσι bytes επικεφαλίδα, ενώ το δίκτυο υποστηρίζει πακέτα συνολικού μήκους οκτακοσίων είκοσι bytes. Αφαιρώντας τα είκοσι bytes της επικεφαλίδας, κάθε κομμάτι μπορεί να μεταφέρει οκτακόσια bytes δεδομένων, τιμή που είναι πολλαπλάσιο του οκτώ και άρα αποδεκτή. Επειδή πέντε χιλιάδες ισούνται με έξι επί οκτακόσια συν διακόσια, προκύπτουν επτά κομμάτια: έξι με οκτακόσια bytes δεδομένων και ένα με διακόσια. Το πεδίο Μήκος Επικεφαλίδας είναι πέντε σε όλα, αφού τα είκοσι bytes αντιστοιχούν σε πέντε λέξεις των τριάντα δύο bits. Το Συνολικό Μήκος είναι οκτακόσια είκοσι για τα έξι πρώτα κομμάτια και διακόσια είκοσι για το τελευταίο. Το πεδίο DF είναι μηδέν σε όλα, αφού δεν υπάρχει απαγόρευση διάσπασης. Το πεδίο MF είναι ένα για τα έξι πρώτα και μηδέν για το τελευταίο. Και ο Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος, που μετριέται σε οκτάδες οκτάδων, παίρνει διαδοχικά τις τιμές μηδέν, εκατό, διακόσια, τριακόσια, τετρακόσια, πεντακόσια και εξακόσια, αφού κάθε κομμάτι μετατοπίζεται κατά οκτακόσια bytes, δηλαδή κατά εκατό οκτάδες οκτάδων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 17 — Πακέτο με DF 1 που δεν μπορεί να προωθηθεί

Ερώτηση: 17. Εάν σε ΙΡ αυτοδύναμο πακέτο έχει τεθεί το πεδίο DF σε 1 και ένας δρομολογητής βρει, ότι είναι αδύνατο να το προωθήσει επειδή το δίκτυο υποστηρίζει μικρότερου μεγέθους πακέτα τι θα συμβεί;

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 253): στην περίπτωση που, ενώ απαγορεύεται η διάσπαση του αυτοδύναμου πακέτου, αυτό πρέπει να μεταδοθεί μέσω δικτύου που υποστηρίζει πακέτα μικρότερου μήκους, εάν υπάρχει εναλλακτική διαδρομή, το δίκτυο παρακάμπτεται. Διαφορετικά, το αυτοδύναμο πακέτο απορρίπτεται.
```
DF = 1  και  δίκτυο με μικρότερο μέγιστο πακέτο
     ├─ υπάρχει εναλλακτική διαδρομή → το δίκτυο ΠΑΡΑΚΑΜΠΤΕΤΑΙ
     └─ δεν υπάρχει                  → το πακέτο ΑΠΟΡΡΙΠΤΕΤΑΙ
```
Τι σημαίνει DF = 1 (σελ. 253): εάν ο υπολογιστής προορισμού, για κάποιο λόγο, δεν έχει την δυνατότητα να συναρμολογήσει ένα αυτοδύναμο πακέτο, εάν αυτό διασπασθεί σε κομμάτια, θέτει το πεδίο ένδειξης απαγόρευσης διάσπασης αυτοδύναμου πακέτου (Don't Fragment, DF) σε 1. Η τιμή 1 στο πεδίο DF σημαίνει, ότι απαγορεύεται η διάσπαση του αυτοδύναμου πακέτου σε μικρότερα κομμάτια.

Πότε προκύπτει το πρόβλημα (σελ. 252): τα φυσικά δίκτυα, ανάλογα με τη τεχνολογία, που ακολουθούν, ενδέχεται να χρησιμοποιούν μέγιστο μήκος μονάδας μεταφοράς διαφορετικό από αυτό των IP αυτοδύναμων πακέτων (64 Kbytes). Και πού (σελ. 252): η διάσπαση των αυτοδύναμων πακέτων πραγματοποιείται στον πρώτο δρομολογητή, ο οποίος, στην προσπάθειά του να μεταδώσει το αυτοδύναμο πακέτο μέσω φυσικού δικτύου, διαπιστώνει, ότι το φυσικό δίκτυο, στο οποίο πρέπει να σταλεί, χρησιμοποιεί μέγιστο μήκος πακέτου μικρότερο από το μήκος του αυτοδύναμου πακέτου.

Οι δύο δυνατές εκβάσεις | Περίπτωση | Ενέργεια του δρομολογητή | |---|---| | υπάρχει εναλλακτική διαδρομή | το δίκτυο παρακάμπτεται — το πακέτο δρομολογείται από άλλο μονοπάτι που υποστηρίζει το μέγεθός του | | δεν υπάρχει εναλλακτική διαδρομή | το αυτοδύναμο πακέτο απορρίπτεται |

Πώς ενημερώνεται η πηγή: για τέτοιες περιπτώσεις υπάρχει το πρωτόκολλο Μηνύματος Ελέγχου Διαδικτύου (ICMP), το οποίο (σελ. 232) είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο και τη δημιουργία μηνυμάτων, που δηλώνουν την κατάσταση των συσκευών σε ένα δίκτυο. Χρησιμοποιείται, συνήθως, για τη μεταφορά μηνυμάτων… (όπως μηνύματα σφαλμάτων).

Η θέση του IP απέναντι στην αξιοπιστία (σελ. 251): η λειτουργία του βασίζεται στην ιδέα των αυτοδύναμων πακέτων (datagrams), τα οποία μεταφέρονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο από την πηγή στον προορισμό, χωρίς να εξασφαλίζεται η αξιόπιστη μετάδοσή τους — η απόρριψη του πακέτου είναι, επομένως, αποδεκτή συμπεριφορά· την αποκατάσταση αναλαμβάνει το TCP.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε αυτή την περίπτωση, όπως αναφέρει το βιβλίο, εξετάζεται πρώτα αν υπάρχει εναλλακτική διαδρομή. Αν υπάρχει, το συγκεκριμένο δίκτυο παρακάμπτεται και το πακέτο δρομολογείται από άλλο μονοπάτι που υποστηρίζει το μέγεθός του. Διαφορετικά, δηλαδή αν δεν υπάρχει εναλλακτική διαδρομή, το αυτοδύναμο πακέτο απορρίπτεται. Υπενθυμίζεται ότι η τιμή ένα στο πεδίο DF σημαίνει ότι απαγορεύεται η διάσπαση του πακέτου σε μικρότερα κομμάτια και τίθεται όταν ο υπολογιστής προορισμού δεν έχει τη δυνατότητα να συναρμολογήσει ένα διασπασμένο πακέτο. Η απόρριψη είναι αποδεκτή συμπεριφορά για το IP, το οποίο δεν εξασφαλίζει την αξιόπιστη μετάδοση· την αποκατάσταση αναλαμβάνει το πρωτόκολλο TCP, ενώ για την ενημέρωση σχετικά με προβλήματα και ασυνήθιστες καταστάσεις υπάρχει το πρωτόκολλο ICMP.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 18 — Τιμές DF και MF σε μη τεμαχισμένο πακέτο

Ερώτηση: 18. Ποιες είναι οι τιμές των πεδίων DF και MF για ένα μη τεμαχισμένο αυτοδύναμο πακέτο;

Απάντηση:

Η απάντηση: MF = 0 και, εφόσον θέλουμε να εξασφαλίσουμε ότι το πακέτο δεν θα τεμαχιστεί, DF = 1.

Για το MF (σελ. 253): εάν το πεδίο MF έχει τεθεί σε 1, σημαίνει, ότι το αυτοδύναμο πακέτο έχει διασπασθεί σε περισσότερα κομμάτια. Όλα τα κομμάτια, στα οποία έχει διασπασθεί το αυτοδύναμο πακέτο, εκτός από το τελευταίο, θέτουν το πεδίο MF σε 1. → σε μη τεμαχισμένο πακέτο δεν ακολουθούν άλλα κομμάτια, άρα MF = 0.

Για το DF (σελ. 253): η τιμή 1 στο πεδίο DF σημαίνει, ότι απαγορεύεται η διάσπαση του αυτοδύναμου πακέτου σε μικρότερα κομμάτια. → με DF = 1 το πακέτο δεν επιτρέπεται να τεμαχιστεί, οπότε παραμένει μη τεμαχισμένο σε όλη τη διαδρομή.

Η διάκριση των δύο αναγνώσεων | Ανάγνωση | DF | MF | |---|---|---| | το πακέτο απαγορεύεται να τεμαχιστεί | 1 | 0 | | το πακέτο απλώς δεν χρειάστηκε να τεμαχιστεί | 0 (επιτρεπόταν) | 0 | Το κοινό και στις δύο: MF = 0 — αυτό είναι το πεδίο που βεβαιώνει ότι δεν ακολουθούν άλλα κομμάτια. Σε συνδυασμό με Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος = 0 το πακέτο είναι σίγουρα ολόκληρο.
```
ΜΗ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟ:  MF = 0  ΚΑΙ  Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος = 0
```
Η επιβεβαίωση από το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 258): στα κομμάτια που προκύπτουν από διάσπαση, το πεδίο DF έχει τη τιμή 0, αφού δεν υπάρχει απαγόρευση διάσπασης του αρχικού αυτοδύναμου πακέτου — δηλαδή το DF = 0 συνοδεύει πακέτα που επιτρέπεται να διασπαστούν, ενώ το MF είναι εκείνο που δηλώνει αν έχει ήδη διασπαστεί.

Γιατί χρειάζονται και τα δύο πεδία (σελ. 253): πως όμως το IP, όταν λαμβάνει ένα πακέτο γνωρίζει, ότι αυτό είναι ξεχωριστό αυτοδύναμο πακέτο και όχι κομμάτι ενός μεγαλύτερου αυτοδύναμου πακέτου; Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιείται το πεδίο ένδειξης ύπαρξης περισσοτέρων κομματιών (More Fragments, MF).

Η συνέπεια του DF = 1 (σελ. 253): αν το πακέτο συναντήσει δίκτυο με μικρότερο μέγιστο μήκος, εάν υπάρχει εναλλακτική διαδρομή, το δίκτυο παρακάμπτεται. Διαφορετικά, το αυτοδύναμο πακέτο απορρίπτεται.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για ένα μη τεμαχισμένο αυτοδύναμο πακέτο το πεδίο MF έχει την τιμή μηδέν, αφού δεν ακολουθούν άλλα κομμάτια· η τιμή ένα στο MF σημαίνει ότι το πακέτο έχει διασπαστεί και ότι ακολουθούν κι άλλα κομμάτια, ενώ το τελευταίο κομμάτι θέτει και αυτό το MF σε μηδέν. Το πεδίο DF, εφόσον θέλουμε να εξασφαλίσουμε ότι το πακέτο δεν θα τεμαχιστεί καθόλου, έχει την τιμή ένα, που σημαίνει ρητά ότι απαγορεύεται η διάσπασή του. Πρέπει πάντως να σημειωθεί ότι ένα πακέτο μπορεί να παραμείνει μη τεμαχισμένο και με DF ίσο με μηδέν, αν απλώς δεν χρειάστηκε να διασπαστεί σε καμία από τις διαδρομές που ακολούθησε· σε κάθε περίπτωση, εκείνο που βεβαιώνει ότι το πακέτο είναι ολόκληρο είναι ο συνδυασμός MF ίσο με μηδέν και Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος ίσο με μηδέν.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 19 — Πακέτο με Δείκτη Εντοπισμού 0 και MF 1

Ερώτηση: 19. Ένα ΙΡ αυτοδύναμο πακέτο λαμβάνεται με πεδία Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος 0 και MF 1. Σε ποιο συμπέρασμα οδηγείστε;

Απάντηση:

Το συμπέρασμα: πρόκειται για το πρώτο κομμάτι ενός αυτοδύναμου πακέτου, το οποίο έχει διασπασθεί σε περισσότερα κομμάτια.

Από το MF = 1 (σελ. 253): εάν το πεδίο MF έχει τεθεί σε 1, σημαίνει, ότι το αυτοδύναμο πακέτο έχει διασπασθεί σε περισσότερα κομμάτια. Όλα τα κομμάτια, στα οποία έχει διασπασθεί το αυτοδύναμο πακέτο, εκτός από το τελευταίο, θέτουν το πεδίο MF σε 1. → άρα δεν είναι ολόκληρο πακέτο και δεν είναι το τελευταίο κομμάτι — ακολουθούν και άλλα.

Από τον Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος = 0 (σελ. 254): ο Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος προσδιορίζει σε ποιο σημείο του αρχικού αυτοδύναμου πακέτου ανήκει το συγκεκριμένο κομμάτι και μετριέται σε οκτάδες οκτάδων. → τιμή 0 σημαίνει ότι το κομμάτι ξεκινά στη θέση 0 του αρχικού πακέτου, δηλαδή είναι το πρώτο.
```
Δείκτης = 0  → ξεκινά από την ΑΡΧΗ του αρχικού πακέτου
MF = 1       → ΔΕΝ είναι το τελευταίο, ακολουθούν κι άλλα
            ⇒ ΠΡΩΤΟ κομμάτι διασπασμένου πακέτου
```
Η επιβεβαίωση από το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 259): με την άφιξη του πρώτου κομματιού από το πεδίο Αναγνώρισης (100) αντιλαμβάνεται, ότι και αυτό ανήκει στο ίδιο αυτοδύναμο πακέτο, ενώ από το πεδίο Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος (0) καταλαβαίνει, ότι είναι το πρώτο κομμάτι του αυτοδύναμου πακέτου.

Ο συγκεντρωτικός πίνακας ανάγνωσης των δύο πεδίων | Δείκτης | MF | Συμπέρασμα | |---|---|---| | 0 | 0 | μη τεμαχισμένο αυτοδύναμο πακέτο | | 0 | 1 | πρώτο κομμάτι διασπασμένου πακέτου | | >0 | 1 | ενδιάμεσο κομμάτι | | >0 | 0 | τελευταίο κομμάτι |

Τι κάνει ο υπολογιστής προορισμού (σελ. 258-259): το κομμάτι τοποθετείται σε χώρο αναμονής, μέχρι να φθάσουν και τα υπόλοιπα κομμάτια, για να μπορέσει να σχηματισθεί το αρχικό αυτοδύναμο πακέτο· και εξετάζοντας τα πεδία Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος όλων των κομματιών, διαπιστώνει, ότι όλα τα κομμάτια του αυτοδύναμου πακέτου έχουν φθάσει και είναι έτοιμο να προχωρήσει στη συναρμολόγηση.

Το τρίτο πεδίο που χρειάζεται (σελ. 253): προκειμένου το πρωτόκολλο IP του υπολογιστή προορισμού να προσδιορίσει σε ποιο αυτοδύναμο πακέτο ανήκει το κάθε κομμάτι, που λαμβάνει, χρησιμοποιεί το πεδίο Αναγνώριση… Όλα τα κομμάτια, που έχουν την ίδια τιμή σε αυτό το πεδίο, ανήκουν στο ίδιο αυτοδύναμο πακέτο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το συμπέρασμα είναι ότι πρόκειται για το πρώτο κομμάτι ενός αυτοδύναμου πακέτου που έχει διασπαστεί σε περισσότερα κομμάτια. Το πεδίο MF ίσο με ένα σημαίνει ότι το πακέτο έχει διασπαστεί και ότι ακολουθούν και άλλα κομμάτια, αφού όλα τα κομμάτια εκτός από το τελευταίο θέτουν το MF σε ένα. Ο Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος ίσος με μηδέν σημαίνει ότι το συγκεκριμένο κομμάτι ξεκινά από την αρχή του αρχικού πακέτου, άρα είναι το πρώτο. Ο συνδυασμός των δύο μας οδηγεί με βεβαιότητα στο συμπέρασμα ότι έχουμε το πρώτο από τα κομμάτια ενός τεμαχισμένου πακέτου. Ο υπολογιστής προορισμού θα το τοποθετήσει σε χώρο αναμονής, μέχρι να φτάσουν και τα υπόλοιπα κομμάτια με την ίδια τιμή στο πεδίο Αναγνώριση, ώστε να μπορέσει να συναρμολογήσει το αρχικό αυτοδύναμο πακέτο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 20 — Πακέτο με Δείκτη Εντοπισμού 200 και MF 1

Ερώτηση: 20. Ένα ΙΡ αυτοδύναμο πακέτο λαμβάνεται με πεδία Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος 200 και MF 1. Σε ποιο συμπέρασμα οδηγείστε;

Απάντηση:

Το συμπέρασμα: πρόκειται για ενδιάμεσο κομμάτι διασπασμένου αυτοδύναμου πακέτου — δεν είναι το πρώτο και δεν είναι το τελευταίο.

Από το MF = 1 (σελ. 253): όλα τα κομμάτια, στα οποία έχει διασπασθεί το αυτοδύναμο πακέτο, εκτός από το τελευταίο, θέτουν το πεδίο MF σε 1. → ακολουθούν και άλλα κομμάτια, άρα δεν είναι το τελευταίο.

Από τον Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος = 200 (σελ. 254): προσδιορίζει σε ποιο σημείο του αρχικού αυτοδύναμου πακέτου ανήκει το συγκεκριμένο κομμάτι και μετριέται σε οκτάδες οκτάδων (οκτάδες bytes). → τιμή 200 ≠ 0, άρα δεν είναι το πρώτο κομμάτι.

Η θέση του σε bytes
```
θέση = Δείκτης × 8 = 200 × 8 = 1.600 bytes
```
δηλαδή τα δεδομένα του κομματιού αυτού ξεκινούν στο byte 1.600 του αρχικού αυτοδύναμου πακέτου — άρα προηγήθηκαν 1.600 bytes δεδομένων.
```
[  1.600 bytes ήδη  ][ ΑΥΤΟ το κομμάτι ][ ...κι άλλα... ]
     ↑ Δείκτης 200        MF = 1
```
Η επιβεβαίωση από το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 258-259): το πρωτόκολλο IP, μόλις λάβει το δεύτερο κομμάτι από το πεδίο MF (1), καταλαβαίνει ότι δεν αποτελεί ξεχωριστό αυτοδύναμο πακέτο, ενώ από το πεδίο Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος (65) καταλαβαίνει, ότι το κομμάτι αυτό δεν είναι το πρώτο του αυτοδύναμου πακέτου. → ακριβώς ο ίδιος συλλογισμός.

Ο συγκεντρωτικός πίνακας | Δείκτης | MF | Συμπέρασμα | |---|---|---| | 0 | 0 | μη τεμαχισμένο πακέτο | | 0 | 1 | πρώτο κομμάτι | | 200 | 1 | ενδιάμεσο κομμάτι ← η περίπτωσή μας | | 200 | 0 | τελευταίο κομμάτι |

Τι κάνει ο υπολογιστής προορισμού (σελ. 258): το κομμάτι τοποθετείται σε χώρο αναμονής, μέχρι να φθάσουν και τα υπόλοιπα κομμάτια, για να μπορέσει να σχηματισθεί το αρχικό αυτοδύναμο πακέτο. Γιατί δεν έχει σημασία η σειρά άφιξης (σελ. 252): τα κομμάτια, που δημιουργούνται από τη διάσπαση ενός αυτοδύναμου πακέτου, αποτελούν νέα εντελώς ανεξάρτητα αυτοδύναμα πακέτα, που το καθένα ακολουθεί δική του διαδρομή — γι' αυτό ακριβώς χρειάζονται τα πεδία Αναγνώριση, MF και Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος για τη σωστή ανασύνθεση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το συμπέρασμα είναι ότι πρόκειται για ενδιάμεσο κομμάτι ενός διασπασμένου αυτοδύναμου πακέτου, δηλαδή ούτε για το πρώτο ούτε για το τελευταίο. Το πεδίο MF ίσο με ένα σημαίνει ότι ακολουθούν και άλλα κομμάτια, αφού όλα εκτός από το τελευταίο θέτουν το MF σε ένα, οπότε το κομμάτι δεν είναι το τελευταίο. Ο Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος ίσος με διακόσια, δηλαδή διάφορος του μηδενός, σημαίνει ότι το κομμάτι δεν ξεκινά από την αρχή του αρχικού πακέτου, οπότε δεν είναι ούτε το πρώτο. Επειδή ο δείκτης μετριέται σε οκτάδες οκτάδων, η τιμή διακόσια αντιστοιχεί σε θέση χίλια εξακόσια bytes μέσα στο αρχικό πακέτο, δηλαδή έχουν προηγηθεί χίλια εξακόσια bytes δεδομένων. Ο υπολογιστής προορισμού θα τοποθετήσει το κομμάτι σε χώρο αναμονής μέχρι να φτάσουν και τα υπόλοιπα, ώστε να συναρμολογηθεί το αρχικό πακέτο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 21 — Πακέτο 1.500 οκτάδων με DF 1 σε δίκτυα 2.000 και 4.470

Ερώτηση: 21. Ένα ΙΡ αυτοδύναμο πακέτο με μέγεθος 1.500 οκτάδες στέλνεται με DF 1 σε δίκτυο με μέγεθος πακέτου 1.500 οκτάδες. Το μονοπάτι προς τον προορισμό γίνεται διαμέσου δικτύων που υποστηρίζουν πακέτα με μέγιστο μέγεθος 2.000 και 4.470 οκτάδες. Θα πραγματοποιηθεί διάσπαση του πακέτου σε μικρότερα;

Απάντηση:

Η απάντηση: ΟΧΙ, δεν θα πραγματοποιηθεί διάσπαση.

Τα δεδομένα
```
μέγεθος πακέτου            = 1.500 οκτάδες
DF                         = 1  (απαγορεύεται η διάσπαση)
δίκτυο αφετηρίας           = 1.500 οκτάδες  → 1.500 ≤ 1.500  ✔
ενδιάμεσο δίκτυο 1         = 2.000 οκτάδες  → 1.500 ≤ 2.000  ✔
ενδιάμεσο δίκτυο 2         = 4.470 οκτάδες  → 1.500 ≤ 4.470  ✔
```
Το συμπέρασμα: σε κανένα σημείο της διαδρομής το πακέτο δεν υπερβαίνει το μέγιστο μέγεθος του δικτύου, άρα δεν προκύπτει καν ανάγκη διάσπασης.

Πότε θα χρειαζόταν διάσπαση (σελ. 252): η διάσπαση των αυτοδύναμων πακέτων πραγματοποιείται στον πρώτο δρομολογητή, ο οποίος, στην προσπάθειά του να μεταδώσει το αυτοδύναμο πακέτο μέσω φυσικού δικτύου, διαπιστώνει, ότι το φυσικό δίκτυο, στο οποίο πρέπει να σταλεί, χρησιμοποιεί μέγιστο μήκος πακέτου μικρότερο από το μήκος του αυτοδύναμου πακέτου. → εδώ κανένα δίκτυο δεν έχει μέγιστο μήκος μικρότερο από 1.500.

Ο διπλός λόγος | Λόγος | Εξήγηση | |---|---| | τεχνικός | όλα τα δίκτυα της διαδρομής υποστηρίζουν πακέτα ≥ 1.500 οκτάδες, άρα το πακέτο περνά ολόκληρο | | λογικός (DF = 1) | ακόμη κι αν κάποιο δίκτυο δεν το υποστήριζε, η τιμή 1 στο πεδίο DF σημαίνει, ότι απαγορεύεται η διάσπαση του αυτοδύναμου πακέτου σε μικρότερα κομμάτια (σελ. 253) — οπότε ποτέ δεν θα γινόταν διάσπαση |

Τι θα συνέβαινε στην αντίθετη περίπτωση (σελ. 253): στην περίπτωση που, ενώ απαγορεύεται η διάσπαση του αυτοδύναμου πακέτου, αυτό πρέπει να μεταδοθεί μέσω δικτύου που υποστηρίζει πακέτα μικρότερου μήκους, εάν υπάρχει εναλλακτική διαδρομή, το δίκτυο παρακάμπτεται. Διαφορετικά, το αυτοδύναμο πακέτο απορρίπτεται. → δηλαδή με DF = 1 οι δυνατές εκβάσεις είναι μόνο παράκαμψη ή απόρριψη — ποτέ διάσπαση.
```
Το πακέτο φτάνει ΑΤΟΦΙΟ στον προορισμό:
[1.500] → δίκτυο 1.500 ✔ → δίκτυο 2.000 ✔ → δίκτυο 4.470 ✔ → προορισμός
```
Οι τιμές των πεδίων στην άφιξη | Πεδίο | Τιμή | |---|---| | DF | 1 | | MF | 0 (δεν ακολουθούν κομμάτια) | | Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος | 0 | | Συνολικό Μήκος | 1.500 | Το μόνο πεδίο που αλλάζει (σελ. 256): ο Χρόνος Ζωής — κάθε φορά που ένα αυτοδύναμο πακέτο διέρχεται από δρομολογητή, το πεδίο μειώνεται τουλάχιστον κατά ένα — και μαζί του το Άθροισμα Ελέγχου Επικεφαλίδας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όχι, δεν θα πραγματοποιηθεί διάσπαση του πακέτου. Ο λόγος είναι διπλός. Πρώτον, τεχνικά δεν προκύπτει καν ανάγκη διάσπασης: το πακέτο έχει μέγεθος χίλιες πεντακόσιες οκτάδες, το δίκτυο αφετηρίας υποστηρίζει ακριβώς χίλιες πεντακόσιες, ενώ τα ενδιάμεσα δίκτυα υποστηρίζουν δύο χιλιάδες και τέσσερις χιλιάδες τετρακόσιες εβδομήντα οκτάδες αντίστοιχα, δηλαδή περισσότερες. Διάσπαση θα απαιτούνταν μόνο αν κάποιος δρομολογητής διαπίστωνε ότι το φυσικό δίκτυο προς το οποίο πρέπει να σταλεί το πακέτο χρησιμοποιεί μέγιστο μήκος μικρότερο από το μήκος του πακέτου, κάτι που εδώ δεν συμβαίνει πουθενά. Δεύτερον, ακόμη και αν συνέβαινε, το πεδίο DF είναι ίσο με ένα, δηλαδή απαγορεύεται ρητά η διάσπαση· στην περίπτωση αυτή, αν υπήρχε εναλλακτική διαδρομή το δίκτυο θα παρακαμπτόταν, αλλιώς το πακέτο θα απορριπτόταν, ποτέ όμως δεν θα διασπόταν. Επομένως το πακέτο φτάνει ατόφιο στον προορισμό, με MF και Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος μηδέν.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 22 — Πακέτο 1.500 οκτάδων με DF 0 σε δίκτυο 2.000

Ερώτηση: 22. Ένα ΙΡ αυτοδύναμο πακέτο με μέγεθος 1.500 οκτάδες και Πεδίο Αναγνώρισης 100 στέλνεται με DF 0 σε δίκτυο με μέγεθος πακέτου 1.500 οκτάδες. Το μονοπάτι προς τον προορισμό γίνεται διαμέσου δικτύου που υποστηρίζει πακέτα με μέγιστο μέγεθος 2.000 οκτάδες. Το δίκτυο προορισμού υποστηρίζει πακέτα των 1.500 οκτάδων. Θα πραγματοποιηθεί διάσπαση του πακέτου σε μικρότερα; εάν ναι, κάντε λίστα των πακέτων, που θα προκύψουν αναφέροντας τις τιμές των πεδίων: Αναγνώριση, MF, DF και Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος.

Απάντηση:

Η απάντηση: ΟΧΙ, δεν θα πραγματοποιηθεί διάσπαση.

Ο έλεγχος σε κάθε σκέλος της διαδρομής
```
μέγεθος πακέτου = 1.500 οκτάδες,  DF = 0,  Αναγνώριση = 100

δίκτυο αφετηρίας   : μέγιστο 1.500 → 1.500 ≤ 1.500  ✔ περνά ολόκληρο
ενδιάμεσο δίκτυο   : μέγιστο 2.000 → 1.500 ≤ 2.000  ✔ περνά ολόκληρο
δίκτυο προορισμού  : μέγιστο 1.500 → 1.500 ≤ 1.500  ✔ περνά ολόκληρο
```
Το συμπέρασμα: σε κανένα σημείο δεν υπάρχει δίκτυο με μικρότερο μέγιστο μέγεθος από το πακέτο, άρα καμία διάσπαση.

Η τεκμηρίωση (σελ. 252): η διάσπαση των αυτοδύναμων πακέτων πραγματοποιείται στον πρώτο δρομολογητή, ο οποίος, στην προσπάθειά του να μεταδώσει το αυτοδύναμο πακέτο μέσω φυσικού δικτύου, διαπιστώνει, ότι το φυσικό δίκτυο, στο οποίο πρέπει να σταλεί, χρησιμοποιεί μέγιστο μήκος πακέτου μικρότερο από το μήκος του αυτοδύναμου πακέτου. → η προϋπόθεση δεν συντρέχει σε καμία από τις τρεις μεταβάσεις.

Ο ρόλος του DF = 0: η τιμή 0 σημαίνει ότι η διάσπαση επιτρέπεται — αλλά επιτρέπεται δεν σημαίνει γίνεται. Η διάσπαση εκτελείται μόνο όταν χρειάζεται. | DF | Σημασία | Εδώ | |---|---|---| | 1 | απαγορεύεται η διάσπαση (σελ. 253) | — | | 0 | η διάσπαση επιτρέπεται εφόσον απαιτηθεί | δεν απαιτείται |

Οι τιμές των πεδίων του πακέτου στην άφιξη | Πεδίο | Τιμή | |---|---| | Αναγνώριση | 100 (αμετάβλητο) | | MF | 0 — δεν ακολουθούν κομμάτια | | DF | 0 | | Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος | 0 | | Συνολικό Μήκος | 1.500 | → ο συνδυασμός MF = 0 και Δείκτης = 0 πιστοποιεί ότι το πακέτο είναι ολόκληρο (πρβλ. ερώτηση 18).

Η αντιπαραβολή με την ερώτηση 23: εκεί το ενδιάμεσο δίκτυο υποστηρίζει μόλις 625 οκτάδες, οπότε η προϋπόθεση της σελ. 252 συντρέχει και το πακέτο διασπάται.
```
Ερ. 22:  1.500 vs (1.500, 2.000, 1.500) → όλα ≥ 1.500 → ΚΑΜΙΑ διάσπαση
Ερ. 23:  1.500 vs (1.500,   625, 1.500) →   625 < 1.500 → ΔΙΑΣΠΑΣΗ
```
Τι αλλάζει παρ' όλα αυτά στη διαδρομή (σελ. 256, 258): ο Χρόνος Ζωής μειώνεται τουλάχιστον κατά ένα σε κάθε δρομολογητή και το Άθροισμα Ελέγχου υπολογίζεται εκ νέου, αφού η επικεφαλίδα του συνεχώς τροποποιείται.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όχι, δεν θα πραγματοποιηθεί διάσπαση του πακέτου, οπότε δεν προκύπτει λίστα νέων πακέτων. Ελέγχουμε κάθε σκέλος της διαδρομής: το πακέτο έχει μέγεθος χίλιες πεντακόσιες οκτάδες, το δίκτυο αφετηρίας υποστηρίζει χίλιες πεντακόσιες, το ενδιάμεσο δίκτυο δύο χιλιάδες και το δίκτυο προορισμού χίλιες πεντακόσιες. Πουθενά δηλαδή δεν υπάρχει δίκτυο με μέγιστο μέγεθος πακέτου μικρότερο από το μέγεθος του αυτοδύναμου πακέτου, και μόνο σε αυτή την περίπτωση θα προέκυπτε ανάγκη διάσπασης. Το γεγονός ότι το πεδίο DF είναι μηδέν σημαίνει απλώς ότι η διάσπαση επιτρέπεται, όχι ότι γίνεται· εκτελείται μόνο όταν πράγματι χρειάζεται. Έτσι το πακέτο φτάνει ατόφιο στον προορισμό, διατηρώντας το Πεδίο Αναγνώρισης εκατό, με MF ίσο με μηδέν, DF ίσο με μηδέν και Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος ίσο με μηδέν, τιμές που πιστοποιούν ότι είναι ολόκληρο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 23 — Διάσπαση πακέτου 1.500 οκτάδων σε δίκτυο 625 οκτάδων

Ερώτηση: 23. Ένα ΙΡ αυτοδύναμο πακέτο με μέγεθος 1.500 οκτάδες και Πεδίο Αναγνώρισης 100 στέλνεται με DF 0 σε δίκτυο με μέγεθος πακέτου 1.500 οκτάδες. Το μονοπάτι προς τον προορισμό γίνεται διαμέσου δικτύου που υποστηρίζει πακέτα με μέγιστο μέγεθος 625 οκτάδες. Το δίκτυο προορισμού υποστηρίζει πακέτα των 1.500 οκτάδων. Θα πραγματοποιηθεί διάσπαση του πακέτου σε μικρότερα; εάν ναι, κάντε λίστα των πακέτων, που θα προκύψουν αναφέροντας τις τιμές των πεδίων: Αναγνώριση, MF, DF και Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος.

Απάντηση:

Η απάντηση: ΝΑΙ, θα πραγματοποιηθεί διάσπαση.

Γιατί (σελ. 252): η διάσπαση των αυτοδύναμων πακέτων πραγματοποιείται στον πρώτο δρομολογητή, ο οποίος… διαπιστώνει, ότι το φυσικό δίκτυο, στο οποίο πρέπει να σταλεί, χρησιμοποιεί μέγιστο μήκος πακέτου μικρότερο από το μήκος του αυτοδύναμου πακέτου.
```
ενδιάμεσο δίκτυο: μέγιστο 625 οκτάδες  <  1.500 οκτάδες του πακέτου  ⇒ ΔΙΑΣΠΑΣΗ
και DF = 0 → η διάσπαση ΕΠΙΤΡΕΠΕΤΑΙ
```
Ο υπολογισμός
```
συνολικό μήκος πακέτου = 1.500 οκτάδες
επικεφαλίδα (σταθερό τμήμα) = 20 bytes
δεδομένα = 1.500 − 20 = 1.480 bytes

διαθέσιμος χώρος δεδομένων ανά κομμάτι = 625 − 20 = 605 bytes
Ο Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος μετριέται σε οκτάδες οκτάδων,
άρα τα δεδομένα κάθε κομματιού πρέπει να είναι πολλαπλάσιο του 8:
   605 / 8 = 75,625 → κρατάμε 75 × 8 = 600 bytes δεδομένων ανά κομμάτι

1.480 = 600 + 600 + 280   ⇒ τρία κομμάτια
```
Η λίστα των πακέτων που προκύπτουν | Κομμάτι | Αναγνώριση | MF | DF | Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος | Δεδομένα | Συνολικό Μήκος | |---|---|---|---|---|---|---| | 1ο | 100 | 1 | 0 | 0 | 600 bytes | 620 | | 2ο | 100 | 1 | 0 | 75 | 600 bytes | 620 | | 3ο | 100 | 0 | 0 | 150 | 280 bytes | 300 |

Η τεκμηρίωση κάθε τιμής | Πεδίο | Γιατί | |---|---| | Αναγνώριση = 100 σε όλα | το πεδίο Αναγνώρισης έχει σε όλα τα κομμάτια την ίδια τιμή… δηλώνοντας, έτσι, ότι… ανήκουν στο ίδιο αυτοδύναμο πακέτο (σελ. 258) | | MF = 1, 1, 0 | όλα τα κομμάτια, στα οποία έχει διασπασθεί το αυτοδύναμο πακέτο, εκτός από το τελευταίο, θέτουν το πεδίο MF σε 1 (σελ. 253) | | DF = 0 σε όλα | το πεδίο DF έχει τη τιμή 0, αφού δεν υπάρχει απαγόρευση διάσπασης του αρχικού αυτοδύναμου πακέτου (σελ. 258) | | Δείκτης = 0, 75, 150 | μετριέται σε οκτάδες οκτάδων (σελ. 254): 0/8 = 0, 600/8 = 75, 1.200/8 = 150 |

Ο έλεγχος
```
600 + 600 + 280 = 1.480 bytes δεδομένων  ✔
620 + 620 + 300 = 1.540 bytes συνολικά μεταδιδόμενα
(επιβάρυνση 40 bytes = 2 επιπλέον επικεφαλίδες × 20)
κάθε κομμάτι ≤ 625 οκτάδες  ✔  (620, 620, 300)
```
Η αντιστοιχία με το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 257-258): για 1.400 bytes δεδομένων και δίκτυο 620 bytes, το βιβλίο δίνει δύο κομμάτια των 620 bytes (20 bytes επικεφαλίδα και 600 bytes δεδομένα) και το τρίτο 220 bytes, με Δείκτες 0, 75 (600 bytes / 8) και 150 (1200 / 8) — ταυτόσημη μεθοδολογία.

Τι γίνεται μετά (σελ. 252): τα κομμάτια, που δημιουργούνται… αποτελούν νέα εντελώς ανεξάρτητα αυτοδύναμα πακέτα, που το καθένα ακολουθεί δική του διαδρομή — και παραμένουν διασπασμένα μέχρι τον τελικό προορισμό, ακόμη κι αν το δίκτυο προορισμού υποστηρίζει 1.500 οκτάδες, αφού τα κομμάτια αυτά, όταν φθάσουν στον τελικό προορισμό τους, ανασυντίθενται και σχηματίζουν το αρχικό αυτοδύναμο πακέτο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ναι, θα πραγματοποιηθεί διάσπαση, γιατί το ενδιάμεσο δίκτυο υποστηρίζει πακέτα μέγιστου μεγέθους εξακοσίων είκοσι πέντε οκτάδων, δηλαδή μικρότερου από τις χίλιες πεντακόσιες οκτάδες του πακέτου, ενώ το πεδίο DF είναι μηδέν και άρα η διάσπαση επιτρέπεται. Το αρχικό πακέτο έχει είκοσι bytes επικεφαλίδα και χίλια τετρακόσια ογδόντα bytes δεδομένων. Σε κάθε κομμάτι διατίθενται εξακόσια πέντε bytes για δεδομένα, επειδή όμως ο Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος μετριέται σε οκτάδες οκτάδων, τα δεδομένα κάθε κομματιού πρέπει να είναι πολλαπλάσιο του οκτώ, οπότε κρατάμε εξακόσια bytes. Έτσι προκύπτουν τρία κομμάτια, με εξακόσια, εξακόσια και διακόσια ογδόντα bytes δεδομένων αντίστοιχα. Και τα τρία έχουν Πεδίο Αναγνώρισης εκατό και DF μηδέν. Το πρώτο έχει MF ίσο με ένα και Δείκτη Εντοπισμού Τμήματος μηδέν, το δεύτερο MF ίσο με ένα και δείκτη εβδομήντα πέντε, δηλαδή εξακόσια διά οκτώ, και το τρίτο MF ίσο με μηδέν και δείκτη εκατόν πενήντα, δηλαδή χίλια διακόσια διά οκτώ. Τα συνολικά μήκη τους είναι εξακόσια είκοσι, εξακόσια είκοσι και τριακόσια bytes, όλα μικρότερα από το όριο των εξακοσίων είκοσι πέντε. Τα κομμάτια παραμένουν διασπασμένα μέχρι τον τελικό προορισμό, όπου και ανασυντίθενται.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 24 — Η δομή της MAC διεύθυνσης

Ερώτηση: 24. Δώστε τη δομή της MAC διεύθυνσης και εξηγείστε τη λειτουργία κάθε πεδίου;

Απάντηση:

Η δομή (Σχήμα 7-16, σελ. 258)
```
┌──────┬──────┬─────────────────────┬───────────────────────────┐
│ 1bit │ 1bit │       22 bits       │         24 bits           │
│ I/G  │ U/L  │ Διεύθυνση Υποδικτύου│ Τοπικά Ανατιθέμενη Φυσική │
│      │      │ ανατιθέμενη από IEEE│        Διεύθυνση          │
└──────┴──────┴─────────────────────┴───────────────────────────┘
└──────────── OUI: 24 bits ─────────────┘
 0 = Individual   0 = Universal
 1 = Group        1 = Local
```
Το συνολικό μήκος (σελ. 257): το μήκος της MAC διεύθυνσης ποικίλει ανάλογα με το σύστημα, αν και τα περισσότερα συστήματα, μεταξύ των οποίων και το Ethernet, χρησιμοποιούν διευθύνσεις 48 bits.

Η λειτουργία κάθε πεδίου | Πεδίο | Λειτουργία (αυτολεξεί) | |---|---| | I/G (1 bit) | το λιγότερο σημαντικό bit της διεύθυνσης προσδιορίζει, αν η διεύθυνση είναι ατομική ή ομαδική. Εάν το bit είναι 0, η διεύθυνση αναφέρεται σε ατομική διεύθυνση. Αν είναι 1 τότε το υπόλοιπο τμήμα της διεύθυνσης προσδιορίζει σύνολο διευθύνσεων, για το οποίο απαιτείται περαιτέρω ανάλυση (σελ. 259) | | U/L (1 bit) | το επόμενο bit προσδιορίζει ποια αρχή έχει κάνει την ανάθεση της διεύθυνσης. Αν είναι 0, τότε η διεύθυνση έχει δοθεί σε παγκόσμιο επίπεδο από την IEEE, ενώ αν είναι 1, έχει ανατεθεί τοπικά (σελ. 259) | | 22 bits διεύθυνσης υποδικτύου | τα επόμενα 22 bits συνθέτουν τη φυσική διεύθυνση υποδικτύου, που ανατέθηκε από την IEEE στον συγκεκριμένο οργανισμό (σελ. 259) | | 24 bits τοπικά ανατιθέμενα | το επόμενο σύνολο των 24 bits προσδιορίζει διευθύνσεις, η διαχείριση των οποίων γίνεται τοπικά από τον οργανισμό (σελ. 259) |

Η OUI (σελ. 258): σε κάθε οργανισμό ή εταιρία η IEEE αναθέτει μία μοναδική ταυτότητα οργανισμού (Organization Unique Identifier – OUI), η οποία έχει μήκος 24 bits, επιτρέποντας στον οργανισμό να χρησιμοποιήσει και διανείμει τα άλλα 24 bits της φυσικής διεύθυνσης, όπως αυτός θέλει. Η ειδική περίπτωση (σελ. 259): αν όλα τα bit της OUI έχουν τεθεί σε 1, η διεύθυνση έχει ιδιαίτερη σημασία, σύμφωνα με την οποία όλοι οι υπολογιστές του συστήματος γίνονται αποδέκτες του μηνύματος. Γιατί χρειάζεται ο διαχωρισμός U/L (σελ. 259): ο διαχωρισμός αυτός γίνεται, γιατί, αν μία διεύθυνση που έχει ανατεθεί τοπικά, αποκωδικοποιηθεί σα διεύθυνση, που έχει ανατεθεί από την IEEE, θα προέκυπταν σημαντικά προβλήματα διευθυνσιοδότησης. Κάτι τέτοιο θα καταργούσε αυτόματα τη μοναδικότητα των φυσικών διευθύνσεων.

Τι είναι η MAC διεύθυνση (σελ. 257): κάθε συσκευή σε ένα δίκτυο, η οποία επικοινωνεί με άλλες, εκτός από τη διεύθυνση επιπέδου IP, διαθέτει και μία φυσική διεύθυνση, η οποία ονομάζεται και διεύθυνση υλικού (hardware address). Οι φυσικές διευθύνσεις είναι μοναδικές… και είναι συνήθως ενσωματωμένες στην κάρτα δικτύου από τον κατασκευαστή. Σύμφωνα με το μοντέλο OSI, αυτές οι διευθύνσεις αναφέρονται στο υποεπίπεδο Ελέγχου Προσπέλασης στο Μέσο (Media Access Control – MAC), γι' αυτό ονομάζονται και MAC διευθύνσεις. Πώς χρησιμοποιείται (σελ. 257): στο υπο-επίπεδο ελέγχου προσπέλασης στο μέσο εκτελείται ανάλυση των εισερχομένων πακέτων και ελέγχεται η MAC διεύθυνση προορισμού τους. Εάν η διεύθυνση προορισμού αντιστοιχεί στη MAC διεύθυνση της συσκευής, τότε το αυτοδύναμο πακέτο περνά στα ανώτερα επίπεδα, διαφορετικά αγνοείται. Ποιοι παίρνουν OUI (σελ. 259-260): οργανισμοί, στους οποίους ανατίθενται διευθύνσεις υποδικτύου (OUI) από την IEEE, είναι οι εταιρίες κατασκευής καρτών δικτύου, για παράδειγμα Ethernet.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η MAC διεύθυνση, ή αλλιώς φυσική διεύθυνση ή διεύθυνση υλικού, έχει στα περισσότερα συστήματα, όπως το Ethernet, μήκος σαράντα οκτώ bits και αποτελείται από τέσσερα πεδία. Το πρώτο bit, το I/G, προσδιορίζει αν η διεύθυνση είναι ατομική ή ομαδική: αν είναι μηδέν πρόκειται για ατομική διεύθυνση, ενώ αν είναι ένα το υπόλοιπο τμήμα προσδιορίζει σύνολο διευθύνσεων. Το δεύτερο bit, το U/L, προσδιορίζει ποια αρχή έκανε την ανάθεση: αν είναι μηδέν η διεύθυνση δόθηκε σε παγκόσμιο επίπεδο από την IEEE, ενώ αν είναι ένα ανατέθηκε τοπικά· ο διαχωρισμός αυτός είναι αναγκαίος, γιατί αλλιώς θα καταργούνταν η μοναδικότητα των φυσικών διευθύνσεων. Τα επόμενα είκοσι δύο bits συνθέτουν τη φυσική διεύθυνση υποδικτύου που ανατέθηκε από την IEEE στον συγκεκριμένο οργανισμό· τα τρία αυτά πρώτα πεδία, δηλαδή τα πρώτα είκοσι τέσσερα bits, αποτελούν τη μοναδική ταυτότητα οργανισμού, την OUI. Τέλος, τα τελευταία είκοσι τέσσερα bits προσδιορίζουν διευθύνσεις των οποίων η διαχείριση γίνεται τοπικά από τον οργανισμό, δηλαδή συνήθως από τον κατασκευαστή των καρτών δικτύου. Σημειώνεται ότι, αν όλα τα bits της OUI τεθούν σε ένα, αποδέκτες του μηνύματος γίνονται όλοι οι υπολογιστές του συστήματος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 25 — Η γενική μορφή των IP διευθύνσεων

Ερώτηση: 25. Δώστε τη γενική μορφή των ΙΡ διευθύνσεων και εξηγείστε τη λειτουργία κάθε πεδίου;

Απάντηση:

Η γενική μορφή (Σχήμα 7-18, σελ. 261)
```
┌───────────────────┬────────────────────────┐
│      Δίκτυο       │      Υπολογιστής       │
└───────────────────┴────────────────────────┘
            συνολικά 32 bits
```
Η λειτουργία κάθε πεδίου (σελ. 261): το πεδίο Δίκτυο προσδιορίζει το δίκτυο, με το οποίο είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής και το πεδίο Υπολογιστής το συγκεκριμένο υπολογιστή.

Το μήκος και η σημασία (σελ. 260): η τεχνολογία TCP/IP χρησιμοποιεί διευθύνσεις 32 bits, προκειμένου να προσδιορίσει ένα υπολογιστή σε ένα δίκτυο αλλά και το ίδιο το δίκτυο. Η IP διεύθυνση προσδιορίζει τη σύνδεση μιας συσκευής στο δίκτυο και όχι την ίδια την συσκευή. Η συνέπεια (σελ. 260): έτσι, όταν η θέση μιας συσκευής στο δίκτυο αλλάζει, τότε πρέπει να αλλάξει και η IP διεύθυνση της. Επίσης, μία συσκευή μπορεί να έχει περισσότερες από μία IP διευθύνσεις, στην περίπτωση που είναι συνδεδεμένη σε περισσότερα από ένα δίκτυα… Αυτό συμβαίνει στην περίπτωση των δρομολογητών, όπου έχουν μία διεύθυνση για κάθε δίκτυο, στο οποίο συνδέονται.

Η ιεραρχική φύση τους (σελ. 260): οι IP διευθύνσεις ακολουθούν ιεραρχική αρχιτεκτονική και αντανακλούν την εσωτερική, ιεραρχική διαίρεση του δικτύου σε υποδίκτυα.

Η μορφή γραφής (σελ. 263-264): οι IP διευθύνσεις συνηθίζεται να παρουσιάζονται σαν τέσσερα σύνολα των 8 bits, που διαχωρίζονται μεταξύ τους από τελεία. Έτσι, οι IP διευθύνσεις παίρνουν την μορφή δίκτυο.υπολογιστής.υπολογιστής.υπολογιστής για την κλάση Α ή δίκτυο.δίκτυο.δίκτυο.υπολογιστής για την κλάση C. Το παράδειγμα (σελ. 264): συνήθως, οι IP διευθύνσεις γράφονται στη δεκαδική τους μορφή, όπως για παράδειγμα 147.10.13.28, η οποία, εάν πρόκειται για διεύθυνση κλάσης Β, δηλώνει ότι η διεύθυνση του δικτύου είναι 147.10 και η τοπική του υπολογιστή 13.28.
```
147 . 10 . 13 . 28   (κλάση Β)
└── Δίκτυο ──┘└─ Υπολογιστής ─┘
```
Γιατί η δομή αυτή έχει σημασία (σελ. 264): βλέπουμε, λοιπόν, ότι από μία διεύθυνση μπορούν εύκολα να εξαχθούν τα τμήματα, που αφορούν το δίκτυο και τον υπολογιστή. Το γεγονός αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία και διευκολύνει την αποτελεσματική δρομολόγηση των αυτοδύναμων πακέτων.

Η διαχείριση (σελ. 261): η διαχείριση του αριθμητικού χώρου των ΙΡ διευθύνσεων γίνεται από το Κέντρο Πληροφορίας Δικτύου (Network Information Center, NIC). Όλα τα TCP/IP διαδίκτυα, που είναι συνδεδεμένα στο παγκόσμιο Διαδίκτυο, πρέπει να χρησιμοποιούν αριθμούς δικτύου, που τους ανατίθενται από το NIC.

Η σχέση με τις άλλες έννοιες (σελ. 256-257): η διεύθυνση προσδιορίζει, που βρίσκεται μία συσκευή, συνήθως τη φυσική ή τη λογική της θέση στο δίκτυο. Το όνομα είναι ένας ιδιαίτερος προσδιορισμός για μία συσκευή ή ακόμη και για ένα ολόκληρο δίκτυο. Τέλος, η διαδρομή είναι το μονοπάτι, που πρέπει να ακολουθήσει ένα αυτοδύναμο πακέτο, για να φτάσει στη διεύθυνση προορισμού.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η IP διεύθυνση έχει μήκος τριάντα δύο bits και αποτελείται από δύο πεδία: το πεδίο Δίκτυο, το οποίο προσδιορίζει το δίκτυο με το οποίο είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής, και το πεδίο Υπολογιστής, το οποίο προσδιορίζει τον συγκεκριμένο υπολογιστή. Σημαντικό είναι ότι η IP διεύθυνση προσδιορίζει τη σύνδεση μιας συσκευής στο δίκτυο και όχι την ίδια τη συσκευή· γι' αυτό, όταν αλλάζει η θέση μιας συσκευής στο δίκτυο, πρέπει να αλλάξει και η διεύθυνσή της, ενώ μια συσκευή συνδεδεμένη σε περισσότερα από ένα δίκτυα, όπως ένας δρομολογητής, έχει μία διεύθυνση για κάθε δίκτυο. Οι IP διευθύνσεις ακολουθούν ιεραρχική αρχιτεκτονική που αντανακλά την εσωτερική διαίρεση του δικτύου σε υποδίκτυα. Συνηθίζεται να παρουσιάζονται ως τέσσερα σύνολα των οκτώ bits, χωρισμένα με τελείες, σε δεκαδική μορφή· έτσι, για παράδειγμα, η διεύθυνση εκατόν σαράντα επτά, δέκα, δεκατρία, είκοσι οκτώ, αν είναι κλάσης Β, δηλώνει δίκτυο εκατόν σαράντα επτά τελεία δέκα και υπολογιστή δεκατρία τελεία είκοσι οκτώ. Το γεγονός ότι τα δύο τμήματα εξάγονται εύκολα από τη διεύθυνση διευκολύνει την αποτελεσματική δρομολόγηση, ενώ τη διαχείριση του χώρου των διευθύνσεων την έχει το Κέντρο Πληροφορίας Δικτύου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 26 — Οι κλάσεις των IP διευθύνσεων και ο λόγος δημιουργίας τους

Ερώτηση: 26. Πόσες κλάσεις ΙΡ διευθύνσεων γνωρίζετε και ποιος ήταν ο λόγος, που οδήγησε στη δημιουργία τους;

Απάντηση:

Το πλήθος (σελ. 262): έτσι, δημιούργησαν τέσσερις διαφορετικές δομές διευθύνσεων (μία πέμπτη είναι δεσμευμένη για μελλοντική χρήση), οι οποίες χρησιμοποιούνται ανάλογα με το μέγεθος του δικτύων. Οι δομές αυτές κατατάσσουν τις διευθύνσεις σε τέσσερις κλάσεις τις: A, Β, C και D.

Ο λόγος δημιουργίας τους (σελ. 262): οι δύο αυτές σκέψεις οδηγούσαν σε ΙΡ διευθύνσεις 48 bits. Κάτι τέτοιο, όμως, δεν ήταν επιθυμητό από τους σχεδιαστές του δικτύου, οι οποίοι σκόπευαν να χρησιμοποιήσουν διευθύνσεις 32 bits. Για να το επιτύχουν αυτό, έκαναν την υπόθεση, ότι τα περισσότερα δίκτυα θα είναι μικρά. → ο λόγος είναι η οικονομία στον χώρο διευθύνσεων: με 32 bits αντί για 48, και με διαφορετική κατανομή bits ανά μέγεθος δικτύου.

Πώς αναγνωρίζεται η κλάση (σελ. 262): η κλάση της διεύθυνσης καθορίζεται από τα πρώτα τέσσερα πιο σημαντικά bits της διεύθυνσης. Έτσι… οι διευθύνσεις της κλάσης Α αρχίζουν με 0, της κλάσης Β με 10, της κλάσης C με 110 της κλάσης D με 1110, ενώ διευθύνσεις, που αρχίζουν με 1111 κρατούνται για μελλοντική χρήση.

Οι τέσσερις κλάσεις | Κλάση | Αρχίζει με | Δίκτυο | Υπολογιστής | Δυνατότητες | |---|---|---|---|---| | A | 0 | 7 bits | 24 bits | 128 δικτύων με 16 εκατομμύρια υπολογιστές το καθένα | | B | 10 | 14 bits | 16 bits | 16.384 δικτύων με 65.536 υπολογιστές το καθένα | | C | 110 | 21 bits | 8 bits | 256 συσκευές ανά δίκτυο, 2 εκατομμύρια δίκτυα | | D | 1110 | — | Ομαδική Διεύθυνση 28 bits | ομαδικές διευθύνσεις (multicast) |

Ο σκοπός κάθε κλάσης (σελ. 263) | Κλάση | Προορισμός | |---|---| | A | για μεγάλα δίκτυα με πολλούς υπολογιστές | | B | για μεσαία δίκτυα | | C | μικρά δίκτυα — ο αριθμός των συσκευών… περιορίζεται στις 256, ενώ ο αριθμός των δικτύων φθάνει τα 2 εκατομμύρια | | D | επιτρέπουν την ύπαρξη ομαδικών διευθύνσεων (multicast), διευθύνσεων δηλαδή, που απευθύνονται σε ομάδα υπολογιστών |

Η δομή τους στη γραφή (σελ. 263-264): οι IP διευθύνσεις παίρνουν την μορφή δίκτυο.υπολογιστής.υπολογιστής.υπολογιστής για την κλάση Α ή δίκτυο.δίκτυο.δίκτυο.υπολογιστής για την κλάση C.

Το τελικό όφελος (σελ. 264): βλέπουμε, λοιπόν, ότι από μία διεύθυνση μπορούν εύκολα να εξαχθούν τα τμήματα, που αφορούν το δίκτυο και τον υπολογιστή. Το γεγονός αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία και διευκολύνει την αποτελεσματική δρομολόγηση των αυτοδύναμων πακέτων.

Το πρόβλημα που τελικά προέκυψε (σελ. 267-268): οι περισσότεροι από τους οργανισμούς, στους οποίους είχαν ανατεθεί διευθύνσεις κλάσεων A, Β και C δεν έκαναν ουσιαστική χρήση όλου του εκχωρημένου χώρου διευθύνσεων… Αξίζει εδώ να αναφέρουμε, ότι, αν κάποιος χρειάζονταν περισσότερες από 256 διευθύνσεις, έπρεπε να πάρει διεύθυνση κλάσης Β, που υποστηρίζει 65.536 διευθύνσεις — γι' αυτό προτάθηκε αργότερα το CIDR, που καταργεί τις κλάσεις διευθύνσεων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι κλάσεις των IP διευθύνσεων είναι τέσσερις, οι A, B, C και D, ενώ μία πέμπτη δομή, με διευθύνσεις που αρχίζουν με τέσσερις μονάδες, είναι δεσμευμένη για μελλοντική χρήση. Ο λόγος που οδήγησε στη δημιουργία τους ήταν η οικονομία στον χώρο των διευθύνσεων: οι απαιτήσεις για πλήθος δικτύων και πλήθος υπολογιστών ανά δίκτυο οδηγούσαν σε διευθύνσεις σαράντα οκτώ bits, κάτι που δεν ήταν επιθυμητό από τους σχεδιαστές, οι οποίοι σκόπευαν να χρησιμοποιήσουν διευθύνσεις τριάντα δύο bits· για να το επιτύχουν, έκαναν την υπόθεση ότι τα περισσότερα δίκτυα θα είναι μικρά και δημιούργησαν διαφορετικές δομές ανάλογα με το μέγεθος του δικτύου. Η κλάση καθορίζεται από τα πρώτα σημαντικά bits: η Α αρχίζει με μηδέν, η Β με ένα μηδέν, η C με ένα ένα μηδέν και η D με ένα ένα ένα μηδέν. Η κλάση Α, με επτά bits δικτύου και είκοσι τέσσερα υπολογιστή, προορίζεται για μεγάλα δίκτυα και επιτρέπει εκατόν είκοσι οκτώ δίκτυα με δεκαέξι εκατομμύρια υπολογιστές το καθένα. Η κλάση Β, με δεκατέσσερα και δεκαέξι bits, προορίζεται για μεσαία δίκτυα και επιτρέπει δεκαέξι χιλιάδες τριακόσια ογδόντα τέσσερα δίκτυα με εξήντα πέντε χιλιάδες πεντακόσιους τριάντα έξι υπολογιστές. Η κλάση C, με είκοσι ένα και οκτώ bits, περιορίζει τις συσκευές στις διακόσιες πενήντα έξι αλλά επιτρέπει δύο εκατομμύρια δίκτυα. Και η κλάση D επιτρέπει ομαδικές διευθύνσεις, δηλαδή διευθύνσεις που απευθύνονται σε ομάδα υπολογιστών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 27 — Διαίρεση δικτύου κλάσης Α σε υποδίκτυα

Ερώτηση: 27. Εξηγείστε πως με διεύθυνση κλάσης Α μπορεί να γίνει διαίρεση ενός δικτύου σε υποδίκτυα εσωτερικά από έναν οργανισμό.

Απάντηση:

Η γενική αρχή (σελ. 264): πολλοί μεγάλοι οργανισμοί συνηθίζουν να διαιρούν τα δίκτυά τους σε επιμέρους υποδίκτυα, αφήνοντας ένα μικρό αριθμό bits για τον προσδιορισμό των τελικών υπολογιστών.

Η διαθέσιμη «πρώτη ύλη» στην κλάση Α (σελ. 263): η κλάση Α είναι για μεγάλα δίκτυα με πολλούς υπολογιστές. Για το λόγο αυτό, δεσμεύονται 24 bits για το τμήμα Υπολογιστή και 7 bits για το τμήμα Δικτύου. → ο οργανισμός διαθέτει 24 bits για τον υπολογιστή, δηλαδή τις τρεις τελευταίες οκτάδες της διεύθυνσης.
```
Κλάση Α:   δίκτυο . υπολογιστής . υπολογιστής . υπολογιστής
              Χ    .      Υ      .      Ζ      .      W
                        └─── διαθέσιμα για ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ διαίρεση ───┘
```
Πώς γίνεται η διαίρεση: ο οργανισμός χρησιμοποιεί τη δεύτερη οκτάδα (και, αν θέλει, και την τρίτη) ως αριθμό υποδικτύου, κρατώντας τα υπόλοιπα bits για τους τελικούς υπολογιστές.

Το παράδειγμα ιεραρχικής διαίρεσης του βιβλίου (Σχήμα 7-17, σελ. 261): για το δίκτυο 22 έχουμε ιεραρχία τριών επιπέδων — έχουμε το δίκτυο 22, το οποίο έχει διαιρεθεί σε τρία υποδίκτυα: τα 35, 45 και 55. Επιπλέον, κάθε ένα από αυτά τα υποδίκτυα διαιρείται επίσης σε μικρότερα υποδίκτυα, που προσδιορίζονται από το τρίτο αριθμό της διεύθυνσης.
```
                 δίκτυο 22 (κλάση Α)
     ┌───────────────┼───────────────┐
  22.35.x.X       22.45.x.X       22.55.x.X
  ├ 22.35.1.X     ├ 22.45.1.X     ├ 22.55.1.X
  ├ 22.35.2.X     ├ 22.45.2.X     ├ 22.55.3.X
  └ 22.35.3.X     ├ 22.45.3.X     └ …
                  └ 22.45.4.X
```
Και ρητά (σελ. 260): οι IP διευθύνσεις ακολουθούν ιεραρχική αρχιτεκτονική και αντανακλούν την εσωτερική, ιεραρχική διαίρεση του δικτύου σε υποδίκτυα.

Γιατί η διαίρεση είναι «εσωτερική» (σελ. 265, με το ανάλογο παράδειγμα κλάσης Β): αυτή η διαίρεση δεν έχει καμία σημασία έξω από το δίκτυο του οργανισμού, με αποτέλεσμα οποιοσδήποτε υπολογιστής κάποιου άλλου οργανισμού να χειρίζεται όλα τα αυτοδύναμα πακέτα που απευθύνονται στη διεύθυνση [του δικτύου] με τον ίδιο ακριβώς τρόπο, χωρίς να εξετάζει καθόλου τη τρίτη οκτάδα της διεύθυνσης. Ενώ εσωτερικά (σελ. 265): σε αντίθεση στο εσωτερικό του οργανισμού, τα αυτοδύναμα πακέτα, που προορίζονται για το δίκτυο [Χ] τα διαχειριζόμαστε με διαφορετικό τρόπο… Οι δρομολογητές, δηλαδή του οργανισμού έχουν ξεχωριστές εγγραφές για καθένα από τα δίκτυα… Αντίθετα, οι δρομολογητές, που βρίσκονται έξω από τον οργανισμό, έχουν κοινή εγγραφή.

Το τεχνικό μέσο — η μάσκα υποδικτύου (σελ. 265-266): ο διαχωρισμός των διευθύνσεων στα τμήματα Δικτύου και Υπολογιστή γίνεται πολύ εύκολα με εξαιρετικά ευέλικτο τρόπο, που επιτρέπει στο σχεδιαστή του δικτύου, να καθορίζει ποια bits της διεύθυνσης προσδιορίζουν το δίκτυο ή το υποδίκτυο, στο οποίο ανήκει ο υπολογιστής προορισμού. Ο διαχωρισμός αυτός γίνεται με τη χρήση μάσκας 32 bits.

Το όφελος για τον υπόλοιπο κόσμο (σελ. 265): με τη χρήση διευθύνσεων κλάσης Β και την υποδιαίρεση τους σε υποδίκτυα εσωτερικά στον οργανισμό, κρύβουμε την εσωτερική δομή του δικτύου του οργανισμού και κάνουμε τα πράγματα πιο εύκολα για τον υπόλοιπο κόσμο — το ίδιο, σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό, ισχύει και για την κλάση Α, όπου τα διαθέσιμα bits είναι 24 αντί για 16.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην κλάση Α δεσμεύονται μόλις επτά bits για το τμήμα Δικτύου και είκοσι τέσσερα για το τμήμα Υπολογιστή, δηλαδή ο οργανισμός έχει στη διάθεσή του τις τρεις τελευταίες οκτάδες της διεύθυνσης. Μπορεί λοιπόν να χρησιμοποιήσει τη δεύτερη οκτάδα, και αν χρειαστεί και την τρίτη, ως αριθμό υποδικτύου, αφήνοντας τα υπόλοιπα bits για τον προσδιορισμό των τελικών υπολογιστών· έτσι προκύπτει ιεραρχική διαίρεση, όπως στο παράδειγμα του βιβλίου, όπου το δίκτυο είκοσι δύο διαιρείται στα υποδίκτυα τριάντα πέντε, σαράντα πέντε και πενήντα πέντε, καθένα από τα οποία διαιρείται περαιτέρω με βάση τον τρίτο αριθμό της διεύθυνσης. Ο διαχωρισμός γίνεται τεχνικά με τη χρήση μάσκας τριάντα δύο bits, η οποία επιτρέπει στον σχεδιαστή να καθορίζει ποια bits προσδιορίζουν το υποδίκτυο. Το σημαντικό είναι ότι η διαίρεση αυτή δεν έχει καμία σημασία έξω από τον οργανισμό: οι εξωτερικοί δρομολογητές κρατούν μία μόνο κοινή εγγραφή για όλη τη διεύθυνση κλάσης Α, ενώ οι εσωτερικοί δρομολογητές κρατούν ξεχωριστές εγγραφές για κάθε υποδίκτυο. Έτσι κρύβεται η εσωτερική δομή του δικτύου και διευκολύνεται ο υπόλοιπος κόσμος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 28 — Εξαγωγή διεύθυνσης υποδικτύου με μάσκα

Ερώτηση: 28. Εξηγείστε, πως με μία μάσκα υποδικτύου μπορούμε να πάρουμε τη διεύθυνση υποδικτύου, γνωρίζοντας την ΙΡ διεύθυνση υπολογιστή. Δώστε παράδειγμα.

Απάντηση:

Η αρχή (σελ. 265-266): ο διαχωρισμός αυτός γίνεται με τη χρήση μάσκας 32 bits, όπου τα bits που έχουν τεθεί 1 προσδιορίζουν τα bits, που απαρτίζουν τη διεύθυνση δικτύου ή υποδικτύου. Η πράξη AND μεταξύ της μάσκας και της ΙΡ διεύθυνσης θα μας δώσει τη διεύθυνση δικτύου ή υποδικτύου.
```
Διεύθυνση Υποδικτύου = (ΙΡ διεύθυνση)  AND  (Μάσκα Υποδικτύου)
```
Το παράδειγμα του βιβλίου (Σχήμα 7-21, σελ. 266)
```
  11111111  11111111  11000000  00000000   Μάσκα Υποδικτύου
                    AND
  11010000  01010101  01011010  10101100   IP Διεύθυνση
  ─────────────────────────────────────────────────────────
  11010000  01010101  01000000  00000000   Διεύθυνση Υποδικτύου
```
Η ερμηνεία (σελ. 266): στο Σχήμα 7-21 βλέπουμε μάσκα, στην οποία τα πρώτα 18 bits έχουν τεθεί σε 1. Στην περίπτωση αυτή αντιλαμβάνεται κάποιος, ότι για τη διεύθυνση υποδικτύου χρησιμοποιούνται τα πρώτα 18 bits.

Ο έλεγχος bit προς bit | Θέση | Μάσκα | IP | Αποτέλεσμα AND | |---|---|---|---| | 1η οκτάδα | 11111111 | 11010000 | 11010000 — διατηρείται ακέραιη | | 2η οκτάδα | 11111111 | 01010101 | 01010101 — διατηρείται ακέραιη | | 3η οκτάδα | 11000000 | 01011010 | 01000000 — κρατιούνται μόνο τα 2 πρώτα bits | | 4η οκτάδα | 00000000 | 10101100 | 00000000 — μηδενίζεται εντελώς | → 8 + 8 + 2 = 18 bits διεύθυνσης υποδικτύου, όπως ακριβώς δηλώνει η μάσκα.

Γιατί λειτουργεί η πράξη AND
```
bit μάσκας = 1  →  1 AND x = x   → το bit της IP ΔΙΑΤΗΡΕΙΤΑΙ
bit μάσκας = 0  →  0 AND x = 0   → το bit της IP ΜΗΔΕΝΙΖΕΤΑΙ
```
δηλαδή η μάσκα «κόβει» το τμήμα Υπολογιστή και αφήνει μόνο το τμήμα Δικτύου/Υποδικτύου.

Η ευελιξία που προσφέρει (σελ. 265-266): ο διαχωρισμός των διευθύνσεων στα τμήματα Δικτύου και Υπολογιστή γίνεται πολύ εύκολα με εξαιρετικά ευέλικτο τρόπο, που επιτρέπει στο σχεδιαστή του δικτύου, να καθορίζει ποια bits της διεύθυνσης προσδιορίζουν το δίκτυο ή το υποδίκτυο, στο οποίο ανήκει ο υπολογιστής προορισμού.

Πού χρησιμοποιείται στην πράξη (σελ. 264): πολλοί μεγάλοι οργανισμοί συνηθίζουν να διαιρούν τα δίκτυά τους σε επιμέρους υποδίκτυα, αφήνοντας ένα μικρό αριθμό bits για τον προσδιορισμό των τελικών υπολογιστών. Και στη δρομολόγηση (σελ. 287): το πρωτόκολλο IP βρίσκει το σημείο διεπαφής δικτύου από τον πίνακα δρομολόγησης, χρησιμοποιώντας ως κλειδί αναζήτησης τη διεύθυνση δικτύου προορισμού. Η διεύθυνση δικτύου προορισμού… προκύπτει από την IP διεύθυνση προορισμού — δηλαδή ακριβώς με αυτή τη διαδικασία.

Η εξέλιξη — το πρόθεμα του CIDR (σελ. 268): το μέγεθος των τμημάτων Δικτύου και Υπολογιστή προσδιορίζονται από έναν αριθμό, που συνοδεύει τις διευθύνσεις και δηλώνει το μέγεθος της μάσκας δικτύου (τμήμα Δικτύου) κάθε διεύθυνσης. Ο αριθμός αυτός ονομάζεται πρόθεμα — δηλαδή η ίδια μάσκα, γραμμένη πιο σύντομα (π.χ. /18 για τη μάσκα του παραδείγματος).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μάσκα υποδικτύου είναι μια ακολουθία τριάντα δύο bits, στην οποία τα bits που έχουν τεθεί σε ένα προσδιορίζουν εκείνα τα bits της διεύθυνσης που απαρτίζουν τη διεύθυνση δικτύου ή υποδικτύου. Η διεύθυνση υποδικτύου προκύπτει εκτελώντας λογική πράξη AND μεταξύ της μάσκας και της IP διεύθυνσης: όπου το bit της μάσκας είναι ένα, το αντίστοιχο bit της διεύθυνσης διατηρείται, ενώ όπου είναι μηδέν, μηδενίζεται· έτσι η μάσκα κόβει το τμήμα του υπολογιστή και αφήνει μόνο το τμήμα του δικτύου. Στο παράδειγμα του βιβλίου η μάσκα έχει τα πρώτα δεκαοκτώ bits ίσα με ένα, δηλαδή δύο πλήρεις οκτάδες μονάδων και μία οκτάδα που αρχίζει με δύο μονάδες. Εφαρμόζοντάς την στη δοθείσα διεύθυνση, οι δύο πρώτες οκτάδες διατηρούνται ακέραιες, από την τρίτη κρατούνται μόνο τα δύο πρώτα bits και η τέταρτη μηδενίζεται εντελώς. Το αποτέλεσμα είναι η διεύθυνση υποδικτύου, στην οποία χρησιμοποιούνται ακριβώς τα πρώτα δεκαοκτώ bits. Η ίδια μάσκα γράφεται πιο σύντομα και ως πρόθεμα, στο σύστημα CIDR.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 29 — Η έννοια των διευθύνσεων 255.255.255.255 και 124.56.255.255

Ερώτηση: 29. Δώστε την έννοια των διευθύνσεων 255.255.255.255 και 124.56.255.255.

Απάντηση:

255.255.255.255 — μήνυμα προς όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Η τεκμηρίωση (σελ. 266-267): έτσι, η διεύθυνση 255.255.255.255 (το 255 είναι η δεκαδική μορφή του οκταψήφιου δυαδικού αριθμού, του οποίου όλα τα ψηφία είναι 1) δηλώνει, ότι το μήνυμα προορίζεται για όλους τους υπολογιστές του δικτύου (ανεξάρτητα από το υποδίκτυο στο οποίο βρίσκονται).
```
255.255.255.255 = 11111111 11111111 11111111 11111111
                  ΟΛΑ τα bits = 1  → ΟΛΟΙ οι υπολογιστές
```
Η γενική αρχή (σελ. 266): εάν όλα τα bits της ΙΡ διεύθυνσης τεθούν σε 1, τότε η διεύθυνση αποτελεί την ομαδική διεύθυνση του τρέχοντος δικτύου, δηλαδή, το μήνυμα απευθύνεται σε όλα τα δίκτυα χαμηλότερης ιεραρχίας στο τρέχον δίκτυο.

124.56.255.255 — μήνυμα προς όλους τους υπολογιστές του υποδικτύου 124.56. Η τεκμηρίωση (σελ. 266): εάν θέλουμε να στείλουμε μήνυμα σε όλους τους υπολογιστές ενός μόνο υποδικτύου, αρκεί να θέσουμε σε 1 όλα τα bits του τμήματος Υπολογιστή και να θέσουμε τη διεύθυνση του υποδικτύου στο τμήμα Δικτύου της διεύθυνσης. Και το ανάλογο παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 267): αντίθετα, η διεύθυνση 147.10.255.255 δηλώνει, ότι το μήνυμα απευθύνεται σε όλους τους υπολογιστές του υποδικτύου 147.10.
```
124 . 56 . 255 . 255
└── υποδίκτυο ──┘└─ όλα τα bits = 1 ─┘
     124.56          → όλοι οι υπολογιστές ΤΟΥ 124.56
```
Η σύγκριση | Διεύθυνση | Εμβέλεια | |---|---| | 255.255.255.255 | όλοι οι υπολογιστές του δικτύου (ανεξάρτητα από το υποδίκτυο στο οποίο βρίσκονται) | | 124.56.255.255 | όλοι οι υπολογιστές του υποδικτύου 124.56 |

Ο παραλληλισμός με τις φυσικές διευθύνσεις (σελ. 266): όπως και στην περίπτωση των φυσικών διευθύνσεων, εάν όλα τα bits της ΙΡ διεύθυνσης τεθούν σε 1, τότε η διεύθυνση αποτελεί την ομαδική διεύθυνση του τρέχοντος δικτύου. Και στη MAC (σελ. 259): αν όλα τα bit της OUI έχουν τεθεί σε 1, η διεύθυνση έχει ιδιαίτερη σημασία, σύμφωνα με την οποία όλοι οι υπολογιστές του συστήματος γίνονται αποδέκτες του μηνύματος.

Η διάκριση από την κλάση D (σελ. 263): οι διευθύνσεις της κλάσης D επιτρέπουν την ύπαρξη ομαδικών διευθύνσεων (multicast), διευθύνσεων δηλαδή, που απευθύνονται σε ομάδα υπολογιστών — δηλαδή σε επιλεγμένη ομάδα, ενώ οι παραπάνω διευθύνσεις εκπομπής απευθύνονται σε όλους τους υπολογιστές ενός δικτύου ή υποδικτύου.

Πώς τις χειρίζονται οι γέφυρες (κεφ. 5, σελ. 166): πλαίσιο με διεύθυνση broadcast / multicast προκαλεί πλημμύρισμα — η γέφυρα θα προωθήσει το πλαίσιο προς όλες τις πόρτες, στις οποίες συνδέονται δίκτυα, πλην αυτής από την οποία έφθασε το πλαίσιο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η διεύθυνση διακόσια πενήντα πέντε τελεία διακόσια πενήντα πέντε τελεία διακόσια πενήντα πέντε τελεία διακόσια πενήντα πέντε έχει όλα τα bits ίσα με ένα, αφού το διακόσια πενήντα πέντε είναι η δεκαδική μορφή του οκταψήφιου δυαδικού αριθμού με όλα τα ψηφία μονάδες. Δηλώνει επομένως ότι το μήνυμα προορίζεται για όλους τους υπολογιστές του δικτύου, ανεξάρτητα από το υποδίκτυο στο οποίο βρίσκονται· γενικά, όταν όλα τα bits της IP διεύθυνσης τεθούν σε ένα, η διεύθυνση αποτελεί την ομαδική διεύθυνση του τρέχοντος δικτύου. Η διεύθυνση εκατόν είκοσι τέσσερα τελεία πενήντα έξι τελεία διακόσια πενήντα πέντε τελεία διακόσια πενήντα πέντε έχει στο τμήμα του δικτύου τη διεύθυνση του υποδικτύου εκατόν είκοσι τέσσερα τελεία πενήντα έξι και στο τμήμα του υπολογιστή όλα τα bits ίσα με ένα. Δηλώνει επομένως ότι το μήνυμα απευθύνεται σε όλους τους υπολογιστές του συγκεκριμένου υποδικτύου, ακριβώς όπως στο παράδειγμα του βιβλίου με τη διεύθυνση εκατόν σαράντα επτά τελεία δέκα τελεία διακόσια πενήντα πέντε τελεία διακόσια πενήντα πέντε.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 30 — Τμήματα Δικτύου και Υπολογιστή στο σύστημα CIDR

Ερώτηση: 30. Πως προσδιορίζονται τα τμήματα Δικτύου και Υπολογιστή διεύθυνσης ΙΡ στο σύστημα Ανεξαρτήτου Κλάσεων Δρομολόγησης Υπερ-περιοχών (CIDR);

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 268): To σύστημα CIDR καταργεί τις κλάσεις διευθύνσεων, με αποτέλεσμα τα τμήματα Δικτύου και Υπολογιστή κάθε διεύθυνσης να καθορίζονται κατά περίπτωση με βάση τις ανάγκες κάθε οργανισμού. Το μέγεθος των τμημάτων Δικτύου και Υπολογιστή προσδιορίζονται από έναν αριθμό, που συνοδεύει τις διευθύνσεις και δηλώνει το μέγεθος της μάσκας δικτύου (τμήμα Δικτύου) κάθε διεύθυνσης. Ο αριθμός αυτός ονομάζεται πρόθεμα.

Το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 268): για παράδειγμα, στη διεύθυνση 207.13.01.48/25 το /25 είναι το πρόθεμα δικτύου και σημαίνει, ότι τα πρώτα 25 bits της διεύθυνσης χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του δικτύου και τα υπόλοιπα 7 για τον προσδιορισμό του συγκεκριμένου υπολογιστή.
```
207.13.01.48 / 25
              ↑ πρόθεμα
  πρώτα 25 bits  →  ΔΙΚΤΥΟ
  υπόλοιπα 7 bits →  ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ   (25 + 7 = 32)
```
Τα προβλήματα που το γέννησαν (σελ. 267-268): η εντυπωσιακή ανάπτυξη του Διαδικτύου, που σημειώθηκε τα τελευταία χρόνια, είχε ως αποτέλεσμα να εμφανιστούν τα πρώτα προβλήματα λόγω του πεπερασμένου χώρου διευθύνσεων. Η εκθετική αύξηση των διασυνδεδεμένων δικτύων στο Διαδίκτυο συνετέλεσε, αφενός, στη μείωση του ελεύθερου διαθέσιμου χώρου διευθύνσεων και, αφετέρου, στην αύξηση του μεγέθους των πινάκων δρομολόγησης. Και η σπατάλη (σελ. 268): οι περισσότεροι από τους οργανισμούς, στους οποίους είχαν ανατεθεί διευθύνσεις κλάσεων A, Β και C δεν έκαναν ουσιαστική χρήση όλου του εκχωρημένου χώρου διευθύνσεων… Αξίζει εδώ να αναφέρουμε, ότι, αν κάποιος χρειάζονταν περισσότερες από 256 διευθύνσεις, έπρεπε να πάρει διεύθυνση κλάσης Β, που υποστηρίζει 65.536 διευθύνσεις.

Η σύγκριση με το σύστημα των κλάσεων | | Σύστημα κλάσεων | CIDR | |---|---|---| | όριο δικτύου/υπολογιστή | σταθερό ανά κλάση (7/24, 14/16, 21/8) | καθορίζονται κατά περίπτωση με βάση τις ανάγκες κάθε οργανισμού | | πώς δηλώνεται | από τα πρώτα bits της διεύθυνσης | από το πρόθεμα που συνοδεύει τη διεύθυνση | | σπατάλη | μεγάλη (π.χ. 65.536 για ανάγκη 300) | ελάχιστη |

Το δεύτερο μεγάλο όφελος — η ομαδοποίηση (σελ. 268-269): το σύστημα CIDR επιτρέπει την ανάθεση μεγάλων συνεχόμενων περιοχών αριθμών σε αυτούς που παρέχουν υπηρεσίες Διαδικτύου (Internet Service Providers - ISPs), οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την ανάθεση μικρότερων υποσυνόλων αριθμών στους πελάτες τους, ανάλογα με τις ανάγκες του καθενός. Με αυτό το τρόπο, επιτυγχάνεται η ομαδοποίηση των διευθύνσεων, που εξυπηρετούνται από τον ίδιο ISP. Η ομαδοποίηση αυτή επιτρέπει τη δρομολόγηση της κίνησης προς το σωστό προορισμό, διατηρώντας μόνο μία εγγραφή για όλους τους προορισμούς / διευθύνσεις, που εξυπηρετούνται από τον ίδιο ISP. → έτσι λύνεται και το δεύτερο πρόβλημα, δηλαδή η αύξηση του μεγέθους των πινάκων δρομολόγησης.

Η σχέση με τη μάσκα υποδικτύου (σελ. 266): το πρόθεμα είναι, ουσιαστικά, η ίδια πληροφορία με τη μάσκα — τα bits που έχουν τεθεί 1 προσδιορίζουν τα bits, που απαρτίζουν τη διεύθυνση δικτύου ή υποδικτύου — γραμμένη όμως ως πλήθος αντί για δυαδικό αριθμό.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο σύστημα CIDR, δηλαδή στην Ανεξαρτήτου Κλάσεων Δρομολόγηση Υπερ-περιοχών, καταργούνται οι κλάσεις διευθύνσεων, με αποτέλεσμα τα τμήματα Δικτύου και Υπολογιστή κάθε διεύθυνσης να καθορίζονται κατά περίπτωση, με βάση τις ανάγκες κάθε οργανισμού. Το μέγεθός τους προσδιορίζεται από έναν αριθμό που συνοδεύει τη διεύθυνση και δηλώνει το μέγεθος της μάσκας δικτύου· ο αριθμός αυτός ονομάζεται πρόθεμα. Στο παράδειγμα του βιβλίου, στη διεύθυνση διακόσια επτά τελεία δεκατρία τελεία μηδέν ένα τελεία σαράντα οκτώ κάθετος είκοσι πέντε, το κάθετος είκοσι πέντε είναι το πρόθεμα δικτύου και σημαίνει ότι τα πρώτα είκοσι πέντε bits χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του δικτύου και τα υπόλοιπα επτά για τον προσδιορισμό του συγκεκριμένου υπολογιστή. Το σύστημα αυτό προτάθηκε για να αντιμετωπιστούν η μείωση του διαθέσιμου χώρου διευθύνσεων και η αύξηση του μεγέθους των πινάκων δρομολόγησης, ενώ επιτρέπει επίσης την ανάθεση μεγάλων συνεχόμενων περιοχών αριθμών στους παρόχους υπηρεσιών Διαδικτύου, ώστε να διατηρείται μία μόνο εγγραφή δρομολόγησης για όλες τις διευθύνσεις που εξυπηρετεί ο ίδιος πάροχος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 31 — Η βασική λειτουργία του πρωτοκόλλου ARP

Ερώτηση: 31. Ποια είναι η βασική λειτουργία του πρωτοκόλλου ARP: α. Η μετατροπή των ονομάτων σε ΙΡ διευθύνσεων β. Η μετατροπή των ΙΡ διευθύνσεων σε MAC διευθύνσεις γ. Ο καθορισμός των διαδρομών, που θα ακολουθήσουν τα πακέτα

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. Η μετατροπή των ΙΡ διευθύνσεων σε MAC διευθύνσεις.

Η τεκμηρίωση (σελ. 269): σκοπός του είναι να μετατρέπει τις IP διευθύνσεις στις αντίστοιχες φυσικές, έτσι ώστε οι εφαρμογές να απαλλαγούν από αυτό το έργο. Και η ανάγκη (σελ. 268-269): για να είναι δυνατή η αποστολή δεδομένων μεταξύ συστημάτων, τα οποία δεν γνωρίζουν το ένα την φυσική διεύθυνση του άλλου, θα πρέπει να παρεμβάλλεται ένα σύστημα μετατροπής των IP διευθύνσεων στις αντίστοιχες φυσικές διευθύνσεις. Στην πράξη το έργο αυτό αναλαμβάνεται από ξεχωριστό πρωτόκολλο, το οποίο ονομάζεται Πρωτόκολλο Μετατροπής Διεύθυνσης (Address Resolution Protocol - ARP).
```
IP διεύθυνση  ──[ ARP ]──►  MAC (φυσική) διεύθυνση
```
Γιατί όχι οι άλλες | Επιλογή | Ποιος το κάνει στην πραγματικότητα | |---|---| | α. μετατροπή ονομάτων σε IP | το DNS — To DNS είναι μηχανισμός απεικόνισης των διευθύνσεων σε ονόματα και το αντίστροφο (σελ. 276) | | γ. καθορισμός των διαδρομών | οι αλγόριθμοι και τα πρωτόκολλα δρομολόγησης — δρομολόγηση ονομάζεται το έργο εύρεσης του πως θα φτάσει ένα πακέτο στο προορισμό του (σελ. 281) |

Πώς λειτουργεί (σελ. 269): κεντρικό στοιχείο του πρωτοκόλλου ARP είναι ένας πίνακας, σε μια στήλη του οποίου είναι καταχωρημένες οι IP διευθύνσεις, ενώ σε μια άλλη στήλη υπάρχουν οι αντίστοιχες φυσικές διευθύνσεις. Κάθε εγγραφή του πίνακα αντιστοιχεί σε μία συσκευή. | ΙΡ διεύθυνση | Ethernet διεύθυνση | |---|---| | 223.1.2.1 | 08-00-39-00-2F-C3 | | 223.1.2.3 | 08-00-5Α-21-Α7-22 | | 223.1.2.4 | 08-00-10-99-AC-54 |

Η διαδικασία (σελ. 270): όταν το πρωτόκολλο ARP λαμβάνει την IP διεύθυνση μιας συσκευής, διερευνά τον ARP πίνακα, για να δει, εάν υπάρχει η αντίστοιχη εγγραφή. Εάν βρει εγγραφή, που αντιστοιχεί σε αυτήν τη διεύθυνση, τότε επιστρέφει την αντίστοιχη φυσική διεύθυνση. Διαφορετικά, εάν δεν βρει ανάλογη εγγραφή, στέλνει ένα μήνυμα στο δίκτυο, το οποίο ονομάζεται ARP αίτηση. Η ARP αίτηση περιέχει την IP διεύθυνση του υπολογιστή προορισμού και απευθύνεται σε όλες τις συσκευές του τοπικού δικτύου. Εάν μία συσκευή αναγνωρίσει στην IP διεύθυνση προορισμού της αίτησης την δική της IP διεύθυνση στέλνει απάντηση στη συσκευή, που δημιούργησε την ARP αίτηση. Η απάντηση περιέχει τη φυσική της διεύθυνση.

Πού εντάσσεται (σελ. 231): το IP φροντίζει για την αντιστοίχηση των λογικών διευθύνσεων με τις φυσικές διευθύνσεις, που παρέχονται από το επίπεδο πρόσβασης δικτύου… χρησιμοποιώντας τα πρωτόκολλα Μετατροπής Διευθύνσεων (ARP) και Ανάστροφης Μετατροπής Διευθύνσεων (RARP).

Το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 271-272): ουσιαστικά η ARP ερώτηση λέει: «Χρειάζομαι την Ethernet διεύθυνση του 128.6.4.7»… η συσκευή 128.6.4.7 βλέπει την ερώτηση, αναγνωρίζει την IP διεύθυνσή της και απαντά με μία ARP απάντηση λέγοντας: «Η φυσική διεύθυνση του 128.6.4.7 είναι 8:0:20:1:56:34».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή είναι η επιλογή β, δηλαδή η μετατροπή των IP διευθύνσεων σε MAC διευθύνσεις. Το βιβλίο αναφέρει ότι σκοπός του πρωτοκόλλου ARP είναι να μετατρέπει τις IP διευθύνσεις στις αντίστοιχες φυσικές, ώστε οι εφαρμογές να απαλλαγούν από αυτό το έργο· χωρίς αυτό δεν θα ήταν δυνατή η αποστολή δεδομένων μεταξύ συστημάτων που δεν γνωρίζουν το ένα τη φυσική διεύθυνση του άλλου. Κεντρικό στοιχείο του πρωτοκόλλου είναι ένας πίνακας που αντιστοιχεί κάθε IP διεύθυνση στην αντίστοιχη φυσική· αν η ζητούμενη διεύθυνση δεν βρίσκεται στον πίνακα, στέλνεται ARP αίτηση σε όλες τις συσκευές του τοπικού δικτύου και απαντά εκείνη που αναγνωρίζει τη διεύθυνσή της, δίνοντας τη φυσική της διεύθυνση. Η μετατροπή των ονομάτων σε IP διευθύνσεις γίνεται από το σύστημα DNS, ενώ ο καθορισμός των διαδρομών από τους αλγορίθμους και τα πρωτόκολλα δρομολόγησης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 32 — Η διαφορά ARP και RARP

Ερώτηση: 32. Δώστε με μία φράση τη διαφορά μεταξύ των πρωτοκόλλων ARP και RARP.

Απάντηση:

Η διαφορά με μία φράση: το ARP μετατρέπει IP διεύθυνση → φυσική διεύθυνση, ενώ το RARP κάνει το αντίστροφο, δηλαδή φυσική διεύθυνση → IP διεύθυνση.

Η τεκμηρίωση (σελ. 271): απλή λύση σε αυτό το πρόβλημα δίνει το Πρωτόκολλο Αντίστροφης Μετατροπής Διεύθυνσης (Reserve Address Resolution Protocol – RARP), το οποίο κάνει την αντίστροφη δουλειά από το πρωτόκολλο ARP. Ενσωματώνει, δηλαδή, σε μία ερώτηση μία φυσική διεύθυνση και περιμένει σαν απάντηση την αντίστοιχη ΙΡ διεύθυνση. Και για το ARP (σελ. 269): σκοπός του είναι να μετατρέπει τις IP διευθύνσεις στις αντίστοιχες φυσικές.
```
ARP :  IP  ──────►  MAC
RARP:  MAC ──────►  IP
```
Πότε χρειάζεται το RARP (σελ. 271): ένα προφανές ελάττωμα του πρωτοκόλλου ARP είναι ότι, εάν μία συσκευή δεν γνωρίζει την ΙΡ διεύθυνσή της, δεν υπάρχει τρόπος να δημιουργήσει αίτηση, για να την προσδιορίσει. Κάτι τέτοιο μπορεί να συμβεί όταν μία νέα συσκευή εισάγεται στο δίκτυο. Στην περίπτωση αυτή, η μόνη διεύθυνση, την οποία γνωρίζει η συσκευή είναι η φυσική της διεύθυνση.

Ποιος απαντά (σελ. 271): αν και οι ερωτήσεις του πρωτοκόλλου RARP απευθύνονται σε όλες τις συσκευές του δικτύου, εντούτοις σύμφωνα με τους κανόνες του πρωτοκόλλου μπορούν να απαντήσουν μόνο ειδικές συσκευές, που ονομάζονται RARP εξυπηρετητές. → διαφορά και εδώ: στο ARP απαντά η ίδια η συσκευή που αναγνωρίζει τη διεύθυνσή της· στο RARP απαντούν μόνο οι RARP εξυπηρετητές.

Συγκριτικά | | ARP | RARP | |---|---|---| | πλήρης ονομασία | Address Resolution Protocol | Reserve Address Resolution Protocol | | είσοδος | IP διεύθυνση | φυσική διεύθυνση | | έξοδος | φυσική διεύθυνση | ΙΡ διεύθυνση | | ποιος απαντά | η συσκευή με την αντίστοιχη IP | RARP εξυπηρετητές | | τυπική χρήση | αποστολή πακέτου σε γνωστή IP | νέα συσκευή που δεν γνωρίζει την IP της |

Πού εντάσσονται και τα δύο (σελ. 231): το πρωτόκολλο IP φροντίζει για την αντιστοίχηση των λογικών διευθύνσεων με τις φυσικές διευθύνσεις, που παρέχονται από το επίπεδο πρόσβασης δικτύου (ή από το υπο-επίπεδο ελέγχου προσπέλασης μέσου, MAC, του μοντέλου OSI), χρησιμοποιώντας τα πρωτόκολλα Μετατροπής Διευθύνσεων (Address Resolution Protocol, ARP) και Ανάστροφης Μετατροπής Διευθύνσεων (Reverse Address Resolution Protocol, RARP).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η διαφορά με μία φράση είναι ότι το πρωτόκολλο ARP μετατρέπει τις IP διευθύνσεις στις αντίστοιχες φυσικές διευθύνσεις, ενώ το RARP κάνει την αντίστροφη ακριβώς δουλειά, δηλαδή ενσωματώνει σε μια ερώτηση μια φυσική διεύθυνση και περιμένει ως απάντηση την αντίστοιχη IP διεύθυνση. Το RARP χρειάζεται γιατί το ARP έχει ένα προφανές ελάττωμα: αν μια συσκευή δεν γνωρίζει την IP διεύθυνσή της, δεν υπάρχει τρόπος να δημιουργήσει αίτηση για να την προσδιορίσει, κάτι που συμβαίνει όταν μια νέα συσκευή εισάγεται στο δίκτυο και γνωρίζει μόνο τη φυσική της διεύθυνση. Σημειώνεται επίσης ότι, ενώ οι ερωτήσεις του RARP απευθύνονται σε όλες τις συσκευές του δικτύου, μπορούν να απαντήσουν μόνο ειδικές συσκευές, οι RARP εξυπηρετητές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 33 — Γιατί χρειάζεται το πρωτόκολλο ARP

Ερώτηση: 33. Γιατί χρειάζεται το πρωτόκολλο ARP;

Απάντηση:

Ο βασικός λόγος (σελ. 268-269): μέχρι τώρα έχουμε αναφέρει, ότι, για να μεταδοθούν τα IP αυτοδύναμα πακέτα στο φυσικό μέσο, πρέπει αυτά να μετατραπούν σε πακέτα φυσικού δικτύου (π.χ. Ethernet). Όμως, δεν έχει ειπωθεί τίποτε για το πως η IP διεύθυνση αντιστοιχίζεται στην Ethernet διεύθυνση, στην οποία πρέπει να στείλουμε τα δεδομένα. Για να είναι δυνατή η αποστολή δεδομένων μεταξύ συστημάτων, τα οποία δεν γνωρίζουν το ένα την φυσική διεύθυνση του άλλου, θα πρέπει να παρεμβάλλεται ένα σύστημα μετατροπής των IP διευθύνσεων στις αντίστοιχες φυσικές διευθύνσεις.
```
Γνωρίζουμε:  IP διεύθυνση προορισμού
Χρειαζόμαστε: MAC διεύθυνση για την Ethernet επικεφαλίδα
         ↓ αυτό το κενό γεφυρώνει το ARP
```
Γιατί δεν αρκεί ένας στατικός πίνακας (σελ. 269): ένας τρόπος για να πραγματοποιηθεί η μετατροπή των IP διευθύνσεων στις αντίστοιχες φυσικές διευθύνσεις, θα μπορούσε να ήταν η διατήρηση πινάκων σε κάθε υπολογιστή. Οι πίνακες αυτοί θα αντιστοιχούσαν κάθε IP διεύθυνση στην κατάλληλη φυσική. Το πρόβλημα, που προκύπτει στην περίπτωση αυτή, είναι τόσο το μέγεθος των αρχείων, όσο και η ανάγκη για τη συνεχή ενημέρωση τους, η οποία θα αποτελούσε πραγματικό εφιάλτη για το διαχειριστή του συστήματος. Η λύση (σελ. 269): το πρωτόκολλο ARP με τη δυναμική μετατροπή των διευθύνσεων, που εισάγει, συντελεί στην επίλυση αυτών των προβλημάτων.

Τα οφέλη του ARP | # | Όφελος | |---|---| | 1 | μετατρέπει τις IP διευθύνσεις στις αντίστοιχες φυσικές, έτσι ώστε οι εφαρμογές να απαλλαγούν από αυτό το έργο (σελ. 269) | | 2 | δυναμική ενημέρωση — κάθε φορά που η ARP μονάδα λαμβάνει μία ARP αίτηση, χρησιμοποιεί την πληροφορία, που μεταφέρει η αίτηση, για να ενημερώσει τον ARP πίνακα της. Με αυτόν το τρόπο επιτυγχάνεται η δυναμική προσαρμογή του συστήματος στις αλλαγές των φυσικών διευθύνσεων ή στις προσθήκες νέων συσκευών στο δίκτυο (σελ. 270) | | 3 | οικονομία κίνησης — χωρίς τη χρήση του ARP πίνακα θα απαιτούνταν η συνεχής αποστολή ARP αιτήσεων, αφού δεν θα υπήρχε μηχανισμός αποθήκευσης των φυσικών διευθύνσεων για μελλοντική χρήση. Κάτι τέτοιο θα είχε επιπτώσεις και στην επίδοση του δικτύου, αφού θα αύξανε σημαντικά την εισερχόμενη κίνηση στο δίκτυο (σελ. 270-271) |

Η εναλλακτική για μικρά δίκτυα (σελ. 271): παρόλα αυτά μερικά απλά σχήματα δικτύων εγκαταλείπουν τη χρήση του πίνακα και χρησιμοποιούν για κάθε φυσική διεύθυνση, που πρέπει να προσδιοριστεί, την αποστολή νέας ερώτησης. Αυτό είναι εφικτό μόνο σε μικρά δίκτυα, όπου ο αριθμός των υπολογιστών είναι μικρός, ώστε να αποφεύγονται προβλήματα υπερφόρτισης του δικτύου.

Το παράδειγμα λειτουργίας (σελ. 271-272): ας υποθέσουμε, ότι βρισκόμαστε στο σύστημα 128.6.4.194 και θέλουμε να συνδεθούμε με το σύστημα 128.6.4.7. Το σύστημα, πρώτα, θα ελέγξει, εάν το 128.6.4.7 βρίσκεται στο ίδιο δίκτυο… Στην συνέχεια, θα ψάξει στον ARP πίνακα διευθύνσεων να δει, εάν υπάρχει καταχωρημένη η διεύθυνση 128.6.4.7… Αν δεν υπάρχει καταχώρηση… χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο ARP, το οποίο στέλνει μία ARP ερώτηση.

Η ουσιαστική αιτία: οι δύο διευθύνσεις είναι ανεξάρτητες — η MAC είναι ενσωματωμένη στην κάρτα δικτύου από τον κατασκευαστή (σελ. 257), ενώ η IP ανατίθεται λογικά και προσδιορίζει τη σύνδεση μιας συσκευής στο δίκτυο (σελ. 260)· καμία δεν προκύπτει από την άλλη, άρα χρειάζεται μηχανισμός αντιστοίχισης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το πρωτόκολλο ARP χρειάζεται γιατί, για να μεταδοθούν τα IP αυτοδύναμα πακέτα στο φυσικό μέσο, πρέπει να μετατραπούν σε πακέτα φυσικού δικτύου, π.χ. Ethernet, και άρα να γίνει γνωστή η φυσική διεύθυνση του παραλήπτη. Οι δύο διευθύνσεις είναι όμως εντελώς ανεξάρτητες: η φυσική είναι ενσωματωμένη στην κάρτα δικτύου από τον κατασκευαστή, ενώ η IP ανατίθεται λογικά και προσδιορίζει τη σύνδεση της συσκευής στο δίκτυο· καμία δεν προκύπτει από την άλλη, οπότε χρειάζεται μηχανισμός αντιστοίχισης. Μια λύση θα ήταν η διατήρηση πινάκων σε κάθε υπολογιστή, όμως προσκρούει τόσο στο μέγεθος των αρχείων όσο και στην ανάγκη για συνεχή ενημέρωσή τους, που θα ήταν πραγματικός εφιάλτης για τον διαχειριστή. Το ARP λύνει το πρόβλημα με τη δυναμική μετατροπή των διευθύνσεων: κρατά πίνακα που ενημερώνεται αυτόματα από κάθε ARP αίτηση που λαμβάνει, προσαρμοζόμενο στις αλλαγές των φυσικών διευθύνσεων και στις προσθήκες νέων συσκευών, ενώ ταυτόχρονα αποφεύγει τη συνεχή αποστολή αιτήσεων, που θα αύξανε σημαντικά την κίνηση στο δίκτυο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 34 — Τι προσδιορίζει η IP διεύθυνση

Ερώτηση: 34. Η ΙΡ διεύθυνση προσδιορίζει: α. Μία συγκεκριμένη σύνδεση στο δίκτυο β. Μία συσκευή του δικτύου γ. Μία διαδρομή

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: α. Μία συγκεκριμένη σύνδεση στο δίκτυο.

Η τεκμηρίωση (σελ. 260): η IP διεύθυνση προσδιορίζει τη σύνδεση μιας συσκευής στο δίκτυο και όχι την ίδια την συσκευή.

Οι δύο συνέπειες (σελ. 260) | # | Συνέπεια | |---|---| | 1 | έτσι, όταν η θέση μιας συσκευής στο δίκτυο αλλάζει, τότε πρέπει να αλλάξει και η IP διεύθυνση της | | 2 | επίσης, μία συσκευή μπορεί να έχει περισσότερες από μία IP διευθύνσεις, στην περίπτωση που είναι συνδεδεμένη σε περισσότερα από ένα δίκτυα (κάθε διεύθυνση προσδιορίζει τη σύνδεση μίας συσκευής σε ένα δίκτυο) | Το τυπικό παράδειγμα (σελ. 260): αυτό συμβαίνει στην περίπτωση των δρομολογητών, όπου έχουν μία διεύθυνση για κάθε δίκτυο, στο οποίο συνδέονται.
```
Δρομολογητής Δ συνδεδεμένος σε 3 δίκτυα
   → 3 IP διευθύνσεις  ΚΑΙ  3 Ethernet διευθύνσεις
(σελ. 286: «έχει τρεις (3) ΙΡ και τρεις (3) Ethernet διευθύνσεις»)
```
Γιατί όχι οι άλλες | Επιλογή | Γιατί είναι λάθος | |---|---| | β. μία συσκευή του δικτύου | τη συσκευή προσδιορίζει η φυσική (MAC) διεύθυνση, που είναι ενσωματωμένη στην κάρτα δικτύου από τον κατασκευαστή (σελ. 257)· η IP προσδιορίζει τη σύνδεση, όχι τη συσκευή | | γ. μία διαδρομή | η διαδρομή είναι το μονοπάτι, που πρέπει να ακολουθήσει ένα αυτοδύναμο πακέτο, για να φτάσει στη διεύθυνση προορισμού (σελ. 257) — έννοια διαφορετική από τη διεύθυνση |

Οι τρεις έννοιες που πρέπει να ξεχωρίζουν (σελ. 256-257): η διεύθυνση προσδιορίζει, που βρίσκεται μία συσκευή, συνήθως τη φυσική ή τη λογική της θέση στο δίκτυο. Το όνομα είναι ένας ιδιαίτερος προσδιορισμός για μία συσκευή ή ακόμη και για ένα ολόκληρο δίκτυο. Τέλος, η διαδρομή είναι το μονοπάτι, που πρέπει να ακολουθήσει ένα αυτοδύναμο πακέτο, για να φτάσει στη διεύθυνση προορισμού. Και η σειρά χρήσης τους (σελ. 257): συνήθως, για λόγους ευκολίας, προσδιορίζουμε τον παραλήπτη με ένα συμβολικό όνομα, που του έχει ανατεθεί, στη συνέχεια, το όνομα αυτό μετατρέπεται από το σύστημα στην αντίστοιχη διεύθυνση προορισμού, και, τέλος, καθορίζεται το μονοπάτι, που πρέπει να ακολουθήσει ένα πακέτο, για να φτάσει στον προορισμό του.
```
ΟΝΟΜΑ  ──DNS──►  ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ  ──δρομολόγηση──►  ΔΙΑΔΡΟΜΗ
```
Η δομή που το αντανακλά (σελ. 261): η IP διεύθυνση έχει πεδίο Δίκτυο, που προσδιορίζει το δίκτυο, με το οποίο είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής, και πεδίο Υπολογιστής — δηλαδή, εξ ορισμού, περιγράφει τη σύνδεση σε συγκεκριμένο δίκτυο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή είναι η επιλογή α, δηλαδή η IP διεύθυνση προσδιορίζει μία συγκεκριμένη σύνδεση στο δίκτυο. Το βιβλίο το διατυπώνει ρητά: η IP διεύθυνση προσδιορίζει τη σύνδεση μιας συσκευής στο δίκτυο και όχι την ίδια τη συσκευή. Από αυτό προκύπτουν δύο συνέπειες: όταν αλλάζει η θέση μιας συσκευής στο δίκτυο πρέπει να αλλάξει και η IP διεύθυνσή της, και μια συσκευή μπορεί να έχει περισσότερες από μία IP διευθύνσεις αν είναι συνδεδεμένη σε περισσότερα από ένα δίκτυα, όπως συμβαίνει με τους δρομολογητές, που έχουν μία διεύθυνση για κάθε δίκτυο στο οποίο συνδέονται. Τη συσκευή αυτή καθαυτή την προσδιορίζει η φυσική διεύθυνση, η οποία είναι ενσωματωμένη στην κάρτα δικτύου από τον κατασκευαστή, ενώ η διαδρομή είναι το μονοπάτι που πρέπει να ακολουθήσει ένα πακέτο για να φτάσει στη διεύθυνση προορισμού και αποτελεί εντελώς διαφορετική έννοια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 35 — Γιατί τα τοπικά αρχεία δεν είναι καλή λύση

Ερώτηση: 35. Εξηγείστε με μία φράση, γιατί η διατήρηση αρχείων σε κάθε υπολογιστή δεν αποτελεί καλή λύση ούτε για τη μετατροπή των ΙΡ σε MAC διευθύνσεις ούτε για τη μετατροπή των συμβολικών ονομάτων σε ΙΡ διευθύνσεις.

Απάντηση:

Η απάντηση με μία φράση: επειδή τα αρχεία αυτά θα ήταν υπερβολικά μεγάλα και θα απαιτούσαν συνεχή ενημέρωση σε κάθε υπολογιστή, κάτι πρακτικά ανέφικτο σε δίκτυα που μεταβάλλονται διαρκώς.

Για τη μετατροπή IP → MAC (σελ. 269): ένας τρόπος για να πραγματοποιηθεί η μετατροπή των IP διευθύνσεων στις αντίστοιχες φυσικές διευθύνσεις, θα μπορούσε να ήταν η διατήρηση πινάκων σε κάθε υπολογιστή. Οι πίνακες αυτοί θα αντιστοιχούσαν κάθε IP διεύθυνση στην κατάλληλη φυσική. Το πρόβλημα, που προκύπτει στην περίπτωση αυτή, είναι τόσο το μέγεθος των αρχείων, όσο και η ανάγκη για τη συνεχή ενημέρωση τους, η οποία θα αποτελούσε πραγματικό εφιάλτη για το διαχειριστή του συστήματος.

Για τη μετατροπή ονομάτων → IP (σελ. 275): όπως είναι λογικό αυτή η προσέγγιση (αρχεία διευθύνσεων – συμβολικών ονομάτων σε κάθε υπολογιστή) δουλεύει καλά σε μικρά δίκτυα, όπου ο αριθμός των συσκευών προορισμού είναι μικρός. Όταν, όμως, έχουμε συναλλαγές με ολόκληρο το Διαδίκτυο, είναι αδιανόητο να περιμένουμε, ότι όλα τα συμβολικά ονόματα και οι αντίστοιχες διευθύνσεις θα χωρέσουν σε ένα ASCII αρχείο. Και το δεύτερο σκέλος (σελ. 275): το μέγεθος του αρχείου δεν είναι, όμως, το μόνο πρόβλημα. Το γεγονός, ότι τα μεγάλα δίκτυα τροποποιούνται συνεχώς, οδηγεί στην ανάγκη να εκτελούνται καθημερινά εκατοντάδες τροποποιήσεις και νέες εγγραφές στα αρχεία ονομάτων και διευθύνσεων. Ο χρόνος, που θα απαιτούνταν, για να ενημερωθούν τα αρχεία κάθε υπολογιστή… θα ήταν υπερβολικά μεγάλος και, επομένως, απαγορευτικός.

Τα δύο κοινά προβλήματα | # | Πρόβλημα | IP → MAC | όνομα → IP | |---|---|---|---| | 1 | μέγεθος | το μέγεθος των αρχείων | είναι αδιανόητο… ότι όλα τα συμβολικά ονόματα και οι αντίστοιχες διευθύνσεις θα χωρέσουν σε ένα ASCII αρχείο | | 2 | ενημέρωση | η ανάγκη για τη συνεχή ενημέρωση τους… πραγματικό εφιάλτη για το διαχειριστή | καθημερινά εκατοντάδες τροποποιήσεις και νέες εγγραφές… ο χρόνος… απαγορευτικός |

Οι δύο λύσεις που δόθηκαν | Πρόβλημα | Λύση | |---|---| | IP → MAC | το πρωτόκολλο ARP με τη δυναμική μετατροπή των διευθύνσεων, που εισάγει, συντελεί στην επίλυση αυτών των προβλημάτων (σελ. 269) | | όνομα → IP | η λύση του προβλήματος δόθηκε με την ανάπτυξη του Συστήματος Ονομάτων Περιοχής (Domain Name System - DNS) (σελ. 276) |

Γιατί το DNS λύνει το πρόβλημα (σελ. 276): To DNS περιέχει ένα χώρο ονομάτων ιεραρχικά οργανωμένο και η λειτουργία του στηρίζεται σε μία κατανεμημένη βάση δεδομένων. Η ιεραρχική δομή του χώρου ονομάτων είναι αυτή, που εξασφαλίζει και την επεκτασιμότητά του, αφού δεν υπάρχει περιορισμός στο βάθος της ιεραρχίας. Η ύπαρξη της κατανεμημένης βάσης δεδομένων επιβάλλεται από τον όγκο των δεδομένων, που πρέπει να τηρούνται και τη συχνότητα των υποβληθέντων ερωτήσεων. Και γιατί όχι κεντρική βάση (σελ. 276): εάν στη θέση της κατανεμημένης βάσης δεδομένων υπήρχε μία κεντρική βάση, θα υπήρχαν σημαντικά προβλήματα επικοινωνίας από το μεγάλο αριθμό ερωτήσεων, που θα δέχονταν καθημερινά από εκατομμύρια υπολογιστών.

Πότε η τοπική λύση είναι αποδεκτή (σελ. 271, 275): αυτό είναι εφικτό μόνο σε μικρά δίκτυα, όπου ο αριθμός των υπολογιστών είναι μικρός· και δουλεύει καλά σε μικρά δίκτυα, όπου ο αριθμός των συσκευών προορισμού είναι μικρός.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Με μία φράση, η διατήρηση αρχείων σε κάθε υπολογιστή δεν αποτελεί καλή λύση επειδή τα αρχεία αυτά θα ήταν υπερβολικά μεγάλα και θα απαιτούσαν συνεχή ενημέρωση σε κάθε υπολογιστή, κάτι πρακτικά ανέφικτο σε δίκτυα που μεταβάλλονται διαρκώς. Για τη μετατροπή των IP σε φυσικές διευθύνσεις το βιβλίο σημειώνει ότι το πρόβλημα είναι τόσο το μέγεθος των αρχείων όσο και η ανάγκη για τη συνεχή ενημέρωσή τους, η οποία θα αποτελούσε πραγματικό εφιάλτη για τον διαχειριστή του συστήματος. Αντίστοιχα, για τη μετατροπή των συμβολικών ονομάτων σε IP διευθύνσεις αναφέρει ότι, όταν έχουμε συναλλαγές με ολόκληρο το Διαδίκτυο, είναι αδιανόητο να χωρέσουν όλα τα ονόματα και οι διευθύνσεις σε ένα αρχείο, ενώ επιπλέον τα μεγάλα δίκτυα τροποποιούνται συνεχώς, οδηγώντας σε εκατοντάδες καθημερινές τροποποιήσεις, των οποίων η διάδοση σε κάθε υπολογιστή θα απαιτούσε απαγορευτικό χρόνο. Γι' αυτό αναπτύχθηκαν το πρωτόκολλο ARP, με δυναμική μετατροπή των διευθύνσεων, και το σύστημα DNS, με ιεραρχικό χώρο ονομάτων και κατανεμημένη βάση δεδομένων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 36 — Οι κανόνες ονοματολογίας του χώρου ονομάτων DNS

Ερώτηση: 36. Δώστε τους βασικούς κανόνες ονοματολογίας του χώρου ονομάτων DNS καθώς και ένα παράδειγμα εφαρμογής τους.

Απάντηση:

Η γενική αρχή (σελ. 277): ο χώρος ονομάτων του συστήματος DNS χρησιμοποιεί ιεραρχική αρχιτεκτονική, που διαιρεί το χώρο σε σύνολο περιοχών, οι οποίες περαιτέρω μπορούν να διαιρεθούν σε άλλες υποπεριοχές. Η δομή αυτή οδηγεί σε δέντρο.

1ο επίπεδο — οι βασικές περιοχές (σελ. 278): το πρώτο επίπεδο περιοχών ονομάζονται βασικές περιοχές και βρίσκονται στα δεξιά του ονόματος. Στις ΗΠΑ, υπάρχουν επτά τέτοιες περιοχές, στις οποίες κατατάσσονται τα δίκτυα ανάλογα με τις δραστηριότητές τους: | Περιοχή | Σημασία | |---|---| | .arpa | Ειδικοί οργανισμοί Διαδικτύου | | .com | Εταιρίες | | .edu | Εκπαιδευτικά ιδρύματα | | .gov | Κυβερνητικοί οργανισμοί | | .mil | Στρατιωτικοί οργανισμοί | | .net | Κέντρα διοίκησης δικτύου | | .org | Ο,τιδήποτε δεν μπορεί να καταταγεί σε κάποια από τις προηγούμενες κατηγορίες | Και οι χώρες (σελ. 278): εκτός από τις παραπάνω βασικές περιοχές, που αναφέρονται στις ΗΠΑ, υπάρχει επίσης μία βασική περιοχή για κάθε χώρα. Οι περιοχές αυτές, συνήθως, προσδιορίζονται από μικρό τμήμα του ονόματος της χώρας στην οποία απευθύνονται. Για παράδειγμα ο κωδικός της Ελλάδας είναι .gr και του Καναδά .ca.

2ο επίπεδο — τα domains (σελ. 279): κάτω από κάθε βασική περιοχή υπάρχει δεύτερο επίπεδο περιοχών, που προσδιορίζει συνήθως τον οργανισμό, στον οποίο ανήκει το δίκτυο. Οι περιοχές δευτέρου επιπέδου ονομάζονται domains και καθεμιά είναι μοναδική. Συνήθως, τα ονόματα (domain names), που τους εκχωρούνται, είναι αντιπροσωπευτικά και αντικατοπτρίζουν την εταιρία ή τον οργανισμού, στον οποίο ανήκουν. Τα domain names βρίσκονται αριστερά των ονομάτων των βασικών περιοχών και διαχωρίζονται από αυτά με τελεία.

3ο επίπεδο — τα subdomains (σελ. 279): ο οργανισμός ή η εταιρία, στην οποία έχει παραχωρηθεί ένα domain name, είναι ο αποκλειστικός υπεύθυνος για τη διαχείρισή του. Έτσι, εάν ο διαχειριστής του συστήματος διαιρέσει το δίκτυο σε μικρότερα υποδίκτυα, η διαίρεση αυτή μπορεί να επεκταθεί και στην περιοχή ονομάτων του οργανισμού. Κάθε νέο υποδίκτυο αντιστοιχεί σε περιοχή ονομάτων τρίτου επιπέδου, που ονομάζεται subdomain. Στην ονοματολογία του χώρου ονομάτων, βρίσκεται στα αριστερά των domain names και διαχωρίζεται από αυτά με τελεία.

Οι κανόνες συνοπτικά
```
[υπολογιστής] . [subdomain] . [domain] . [βασική περιοχή]
     ←──────── αριστερά προς δεξιά: από το ειδικό στο γενικό ────────►
     η ΡΙΖΑ του δέντρου βρίσκεται ΔΕΞΙΑ
     τα επίπεδα χωρίζονται με ΤΕΛΕΙΑ
```
Και ρητά (σελ. 280): τα ονόματα, που χρησιμοποιούνται, για να περιγράψουν υπολογιστές και δίκτυα είναι δεντρικές δομές ονομάτων, όπου η ρίζα του δέντρου βρίσκεται στα δεξιά.

Το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 280): για παράδειγμα το όνομα: ektor.telecom.ntua.gr προσδιορίζει το μηχάνημα «ektor», που βρίσκεται στην περιοχή «telecom», που δηλώνει τις μηχανές του Εργαστηρίου Τηλεπικοινωνιών, το οποίο ανήκει στην περιοχή «ntua» του Εθνικού Μετσόβειου Πολυτεχνείου και έχει καταχωρηθεί στη βασική περιοχή .gr της Ελλάδας.
```
ektor . telecom . ntua . gr
  │        │        │     └─ βασική περιοχή: Ελλάδα
  │        │        └─────── domain: Εθνικό Μετσόβειο Πολυτεχνείο
  │        └──────────────── subdomain: Εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών
  └───────────────────────── όνομα μηχανήματος
```
Το δεύτερο παράδειγμα (σελ. 279): το σύστημα ntua.gr ανήκει στη βασική περιοχή της Ελλάδας και το domain name ntua αναφέρεται στην περιοχή, που έχει παραχωρηθεί στο Εθνικό Μετσόβειο Πολυτεχνείο Ε.Μ.Π. (National Technical University of Athens – NTUA)· και το σύστημα telecom.ntua.gr… ανήκει στη βασική περιοχή της Ελλάδας .gr, στο domain name του Ε.Μ.Π. ntua.gr, του οποίου αποτελεί ένα subdomain.

Γιατί η ιεραρχία (σελ. 276): η ιεραρχική δομή του χώρου ονομάτων είναι αυτή, που εξασφαλίζει και την επεκτασιμότητά του, αφού δεν υπάρχει περιορισμός στο βάθος της ιεραρχίας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο χώρος ονομάτων του DNS χρησιμοποιεί ιεραρχική αρχιτεκτονική που οδηγεί σε δέντρο, του οποίου η ρίζα βρίσκεται στα δεξιά του ονόματος, ενώ τα επίπεδα χωρίζονται μεταξύ τους με τελεία. Το πρώτο επίπεδο είναι οι βασικές περιοχές, που βρίσκονται στα δεξιά· στις ΗΠΑ υπάρχουν επτά, οι .arpa για ειδικούς οργανισμούς Διαδικτύου, .com για εταιρείες, .edu για εκπαιδευτικά ιδρύματα, .gov για κυβερνητικούς οργανισμούς, .mil για στρατιωτικούς, .net για κέντρα διοίκησης δικτύου και .org για ό,τι δεν κατατάσσεται αλλού, ενώ υπάρχει επίσης μία βασική περιοχή για κάθε χώρα, όπως .gr για την Ελλάδα και .ca για τον Καναδά. Το δεύτερο επίπεδο περιοχών ονομάζεται domain, είναι μοναδικό, προσδιορίζει τον οργανισμό στον οποίο ανήκει το δίκτυο και βρίσκεται αριστερά της βασικής περιοχής. Το τρίτο επίπεδο ονομάζεται subdomain, αντιστοιχεί συνήθως σε υποδίκτυο του οργανισμού και βρίσκεται αριστερά του domain, ενώ ο οργανισμός είναι ο αποκλειστικός υπεύθυνος για τη διαχείρισή του. Χαρακτηριστικό παράδειγμα από το βιβλίο είναι το όνομα ektor τελεία telecom τελεία ntua τελεία gr, που προσδιορίζει το μηχάνημα ektor, στην περιοχή telecom του Εργαστηρίου Τηλεπικοινωνιών, η οποία ανήκει στην περιοχή ntua του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, καταχωρημένη στη βασική περιοχή της Ελλάδας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 37 — Ο ρόλος ενός DNS εξυπηρετητή

Ερώτηση: 37. Ποιος είναι ο ρόλος ενός DNS εξυπηρετητή;

Απάντηση:

Ο ρόλος (σελ. 276-277): για τη λειτουργία του, το σύστημα DNS χρησιμοποιεί τους εξυπηρετητές ονόματος (name servers), οι οποίοι βρίσκονται σε διάφορα σημεία στο δίκτυο, παρέχουν πληροφορία απεικόνισης των ονομάτων σε διευθύνσεις και συνεργάζονται μεταξύ τους.

Η ζώνη ευθύνης (σελ. 277): κάθε εξυπηρετητής ονόματος εξυπηρετεί συγκεκριμένο τμήμα περιοχής (δικτύου) ή όλη την περιοχή, εάν το δίκτυο είναι μικρό. Το τμήμα αυτό ονομάζεται ζώνη. Με αυτό το τρόπο, η βάση δεδομένων διαιρείται σε μη επικαλυπτόμενα τμήματα (ζώνες).
```
           Ζώνη 1ου επιπέδου
                  │
         Ζώνη 2ου επιπέδου
                  │
         Ζώνη 3ου επιπέδου
  (κάθε ζώνη: βασικός + εφεδρικός εξυπηρετητής)
```
Η ιεραρχική συνεργασία (σελ. 277): με την οργάνωση των εξυπηρετητών κατά ζώνες, που συνδέονται ιεραρχικά μεταξύ τους, η ιεραρχική οργάνωση των ονομάτων ακολουθείται και από τους εξυπηρετητές. Έτσι, το σύστημα DNS λειτουργεί με τη μορφή συνόλου φωλιασμένων ζωνών. Κάθε εξυπηρετητής ονόματος επικοινωνεί με τους εξυπηρετητές της αμέσως υψηλότερης και χαμηλότερης (εάν υπάρχει) ιεραρχικά ζώνης.

Η γεωγραφική διασπορά για ασφάλεια (σελ. 277): οι εξυπηρετητές ονόματος κάθε ζώνης (βασικοί και εφεδρικοί) δεν βρίσκονται όλοι στην ίδια τοποθεσία. Αυτό συμβαίνει, για να αποκλειστεί το ενδεχόμενο μία κεντρική διακοπή στην παροχή ρεύματος ή μία φυσική καταστροφή να θέσει εκτός λειτουργίας όλους τους εξυπηρετητές της ίδιας ζώνης.

Ο ρόλος συνοπτικά | # | Ρόλος | |---|---| | 1 | παρέχουν πληροφορία απεικόνισης των ονομάτων σε διευθύνσεις | | 2 | συνεργάζονται μεταξύ τους, επικοινωνώντας με την αμέσως υψηλότερη και χαμηλότερη ζώνη | | 3 | καθένας εξυπηρετεί συγκεκριμένο τμήμα περιοχής, τη ζώνη του | | 4 | οι εφεδρικοί εξασφαλίζουν τη συνέχεια της υπηρεσίας |

Ο σκοπός του συστήματος (σελ. 276): To DNS είναι μηχανισμός απεικόνισης των διευθύνσεων σε ονόματα και το αντίστροφο. To DNS περιέχει ένα χώρο ονομάτων ιεραρχικά οργανωμένο και η λειτουργία του στηρίζεται σε μία κατανεμημένη βάση δεδομένων. Γιατί κατανεμημένη (σελ. 276): η ύπαρξη της κατανεμημένης βάσης δεδομένων επιβάλλεται από τον όγκο των δεδομένων, που πρέπει να τηρούνται και τη συχνότητα των υποβληθέντων ερωτήσεων. Εάν στη θέση της κατανεμημένης βάσης δεδομένων υπήρχε μία κεντρική βάση, θα υπήρχαν σημαντικά προβλήματα επικοινωνίας από το μεγάλο αριθμό ερωτήσεων, που θα δέχονταν καθημερινά από εκατομμύρια υπολογιστών, που είναι συνδεδεμένοι στο Διαδίκτυο.

Το πρόβλημα που λύνει (σελ. 275): όταν… έχουμε συναλλαγές με ολόκληρο το Διαδίκτυο, είναι αδιανόητο να περιμένουμε, ότι όλα τα συμβολικά ονόματα και οι αντίστοιχες διευθύνσεις θα χωρέσουν σε ένα ASCII αρχείο.

Πώς εντάσσεται στη ροή της επικοινωνίας (σελ. 235): συνήθως, για λόγους ευκολίας αναφερόμαστε στα συστήματα με το όνομά τους παρά με την IP διεύθυνση τους. Όταν προσδιορίσουμε ένα όνομα, το λογισμικό του δικτύου το αναζητεί σε μία βάση δεδομένων και από εκεί παίρνει την αντίστοιχη IP διεύθυνση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ρόλος ενός DNS εξυπηρετητή, δηλαδή ενός εξυπηρετητή ονόματος, είναι να παρέχει πληροφορία απεικόνισης των ονομάτων σε διευθύνσεις και να συνεργάζεται με τους υπόλοιπους εξυπηρετητές του συστήματος. Κάθε εξυπηρετητής εξυπηρετεί συγκεκριμένο τμήμα της περιοχής, που ονομάζεται ζώνη, ή ολόκληρη την περιοχή αν το δίκτυο είναι μικρό· έτσι η βάση δεδομένων του DNS διαιρείται σε μη επικαλυπτόμενα τμήματα. Οι ζώνες συνδέονται ιεραρχικά μεταξύ τους, ακολουθώντας την ιεραρχική οργάνωση των ονομάτων, οπότε το σύστημα λειτουργεί με τη μορφή φωλιασμένων ζωνών και κάθε εξυπηρετητής επικοινωνεί με τους εξυπηρετητές της αμέσως υψηλότερης και της αμέσως χαμηλότερης ζώνης. Σημαντικό είναι επίσης ότι οι βασικοί και οι εφεδρικοί εξυπηρετητές κάθε ζώνης δεν βρίσκονται στην ίδια τοποθεσία, ώστε να αποκλειστεί το ενδεχόμενο μια διακοπή ρεύματος ή μια φυσική καταστροφή να θέσει εκτός λειτουργίας όλους τους εξυπηρετητές της ζώνης. Η κατανεμημένη αυτή οργάνωση επιβάλλεται από τον τεράστιο όγκο των δεδομένων και τη συχνότητα των ερωτήσεων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 38 — Επίδραση του αλγορίθμου δρομολόγησης στη ρυθμοαπόδοση

Ερώτηση: 38. Εξηγείστε, πως ο αλγόριθμος δρομολόγησης επηρεάζει τη ρυθμοαπόδοση και τη μέση καθυστέρηση ενός δικτύου.

Απάντηση:

Τα δύο μέτρα επίδοσης (σελ. 282): η επιλογή της διαδρομής, όπως και η ενημέρωση των πινάκων δρομολόγησης, αποτελεί δύσκολο πρόβλημα, το οποίο επηρεάζει την επίδοση του δικτύου. Τα βασικά μέτρα επίδοσης, που επηρεάζονται από τον αλγόριθμο δρομολόγησης, είναι η ρυθμοαπόδοση και η μέση καθυστέρηση.

Η επίδραση στη μέση καθυστέρηση (σελ. 282): τα πακέτα, που μεταφέρονται μέσω του δικτύου, υφίστανται μέση καθυστέρηση, που εξαρτάται από τις διαδρομές, που ακολουθούν. Οι διαδρομές αυτές επιλέγονται από τον αλγόριθμο δρομολόγησης. Επομένως, οι αποφάσεις του αλγόριθμου δρομολόγησης επηρεάζουν άμεσα τη μέση καθυστέρηση, που υφίσταται η κίνηση σε ένα δίκτυο.

Η αλυσίδα προς τη ρυθμοαπόδοση (σελ. 282): επιπρόσθετα, όταν η καθυστέρηση σε ένα δίκτυο αυξάνει, αυτό σημαίνει ότι η εισερχόμενη κίνηση δεν μπορεί να εξυπηρετηθεί. Η αναλογία του βιβλίου (σελ. 282): φανταστείτε τις γραμμές του δικτύου σαν μία μεγάλη οδική αρτηρία. Όταν η κίνηση είναι αυξημένη, η ροή των αυτοκινήτων γίνεται με μικρή ταχύτητα. Εάν η κίνηση ξεπεράσει κάποια ανώτατα όρια, τότε δημιουργείται κυκλοφοριακή συμφόρηση και τα αυτοκίνητα κινούνται με μεγάλη δυσκολία. Κάτι αντίστοιχο συμβαίνει και στο δίκτυο.

Ο μηχανισμός προστασίας (σελ. 282): στην περίπτωση που η μέση καθυστέρηση της κίνησης αυξάνει επικίνδυνα, ενεργοποιείται ένας μηχανισμός προστασίας, ο οποίος ονομάζεται έλεγχος ροής και εμποδίζει την είσοδο νέου φορτίου στο δίκτυο. Ο έλεγχος ροής επιδιώκει την εξισορρόπηση της ρυθμοαπόδοσης με την καθυστέρηση. Το συμπέρασμα (σελ. 282): έτσι, όσο αποτελεσματικότερος είναι ο αλγόριθμος δρομολόγησης στο να διατηρεί χαμηλά την καθυστέρηση, τόσο περισσότερη κίνηση μπορεί να δεχθεί το δίκτυο και κατά συνέπεια τόσο μεγαλύτερη είναι η ρυθμοαπόδοση, που επιτυγχάνεται.
```
αλγόριθμος δρομολόγησης
        ↓ επιλέγει τις διαδρομές
   ΜΕΣΗ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ
        ↓ αν αυξηθεί επικίνδυνα
   ενεργοποιείται ο ΕΛΕΓΧΟΣ ΡΟΗΣ
        ↓ εμποδίζει την είσοδο νέου φορτίου
   μειώνεται η ΡΥΘΜΟΑΠΟΔΟΣΗ

Άρα:  χαμηλή καθυστέρηση  ⇒  υψηλή ρυθμοαπόδοση
```
Οι επιθυμητές ιδιότητες του αλγορίθμου (σελ. 281): ορθότητα, απλότητα, ανθεκτικότητα, δικαιοσύνη και βελτιστοποίηση. Και ο ορισμός της βελτιστοποίησης (σελ. 282): η βελτιστοποίηση στοχεύει στην καλύτερη δυνατή χρησιμοποίηση των πόρων του δικτύου όπως για παράδειγμα, στην μεγιστοποίηση της συνολικής κίνησης, που εξυπηρετείται από το δίκτυο.

Οι δύο βασικές λειτουργίες του αλγορίθμου (σελ. 282): πρώτον η επιλογή της διαδρομής για τη μεταφορά των δεδομένων από την πηγή στον προορισμό και δεύτερο η παράδοση των πακέτων στον προορισμό τους, όταν οι διαδρομές έχουν καθορισθεί.

Πού φαίνεται πρακτικά (σελ. 283): οι αλγόριθμοι προσαρμοζόμενης δρομολόγησης λειτουργούν ακριβώς με αυτή τη λογική — όταν κάποιο τμήμα του δικτύου υποστεί συμφόρηση λόγω αυξημένης εισερχόμενης κίνησης, τότε ο αλγόριθμος δρομολόγησης τροποποιεί τις διαδρομές και οδηγεί την κίνηση εκτός των τμημάτων, που έχουν υποστεί την συμφόρηση· ενώ οι στατικοί δεν επιτυγχάνουν υψηλές ρυθμοαποδόσεις. Και το κριτήριο της «καλύτερης» διαδρομής (σελ. 220): μία διαδρομή μπορεί να θεωρηθεί, ότι είναι η καλύτερη είτε εάν είναι η συντομότερη, είτε εάν εξασφαλίζει ομοιόμορφη φόρτιση των γραμμών του επικοινωνιακού υποδικτύου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο αλγόριθμος δρομολόγησης επηρεάζει και τα δύο μέτρα επίδοσης, τα οποία μάλιστα συνδέονται μεταξύ τους. Ως προς τη μέση καθυστέρηση, η επίδραση είναι άμεση: τα πακέτα υφίστανται καθυστέρηση που εξαρτάται από τις διαδρομές τις οποίες ακολουθούν, και οι διαδρομές αυτές επιλέγονται ακριβώς από τον αλγόριθμο δρομολόγησης. Ως προς τη ρυθμοαπόδοση, η επίδραση είναι έμμεση: όταν η καθυστέρηση αυξάνεται, σημαίνει ότι η εισερχόμενη κίνηση δεν μπορεί να εξυπηρετηθεί, όπως ακριβώς σε μια οδική αρτηρία με κυκλοφοριακή συμφόρηση. Όταν μάλιστα η μέση καθυστέρηση αυξηθεί επικίνδυνα, ενεργοποιείται ο μηχανισμός του ελέγχου ροής, ο οποίος εμποδίζει την είσοδο νέου φορτίου στο δίκτυο, επιδιώκοντας την εξισορρόπηση ρυθμοαπόδοσης και καθυστέρησης. Επομένως, όσο αποτελεσματικότερος είναι ο αλγόριθμος δρομολόγησης στο να διατηρεί χαμηλά την καθυστέρηση, τόσο περισσότερη κίνηση μπορεί να δεχθεί το δίκτυο και τόσο μεγαλύτερη ρυθμοαπόδοση επιτυγχάνεται.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 39 — Τα κριτήρια των αλγορίθμων δρομολόγησης

Ερώτηση: 39. Δώστε τα κριτήρια, με βάση τα οποία οι αλγόριθμοι δρομολόγησης λαμβάνουν τις αποφάσεις τους.

Απάντηση:

Τα κριτήρια (Σημαντική Παρατήρηση, σελ. 283-284): τα κριτήρια, με βάση τα οποία οι αλγόριθμοι δρομολόγησης λαμβάνουν τις αποφάσεις τους, είναι τα ακόλουθα: | # | Κριτήριο | |---|---| | 1 | Συντομότερη διαδρομή, η οποία καθορίζεται με βάση: είτε τον αριθμό τμημάτων (γραμμών), που την αποτελούν, είτε την μέση καθυστέρηση (ουράς και μετάδοσης), που εισάγει, είτε τη χρησιμοποίηση του εύρους ζώνης | | 2 | Αριθμός πακέτων, που περιμένουν προς μετάδοση στην ουρά εξόδου | | 3 | Κόστος γραμμής. Το κόστος γραμμής είναι συνάρτηση, στην οποία συμμετέχουν με διαφορετική βαρύτητα οι ακόλουθοι παράγοντες: μέση καθυστέρηση, μέσο μήκος ουράς, χρήση εύρους ζώνης |

Ανάλυση του πρώτου κριτηρίου
```
ΣΥΝΤΟΜΟΤΕΡΗ ΔΙΑΔΡΟΜΗ
 ├─ αριθμός τμημάτων (γραμμών)        ← το χρησιμοποιεί το RIP (βήματα/hops)
 ├─ μέση καθυστέρηση (ουράς + μετάδοσης)
 └─ χρησιμοποίηση του εύρους ζώνης
```
Το παράδειγμα εφαρμογής του πρώτου (σελ. 291): στο RIP το μέτρο που χρησιμοποιείται, για να προσδιορίσει το καλύτερο μονοπάτι, είναι η απόσταση από τον προορισμό σε βήματα (hops). Με τον όρο βήμα, εννοούμε το πέρασμα μέσω ενός δρομολογητή.

Ο ορισμός της «καλύτερης» διαδρομής (σελ. 220): το επιδιωκόμενο είναι να επιλέγεται κάθε φορά η καλύτερη διαδρομή. Μία διαδρομή μπορεί να θεωρηθεί, ότι είναι η καλύτερη είτε εάν είναι η συντομότερη, είτε εάν εξασφαλίζει ομοιόμορφη φόρτιση των γραμμών του επικοινωνιακού υποδικτύου (δεν πρέπει να παρατηρείται το φαινόμενο ορισμένες γραμμές του επικοινωνιακού υποδικτύου να είναι υπερφορτωμένες και άλλες άδειες).

Πού στηρίζονται οι αποφάσεις (σελ. 219): η απόφαση αυτή βασίζεται στα στοιχεία, που διαθέτει ο κόμβος για την τοπολογία του δικτύου και την κατάσταση των γραμμών του.

Τα κριτήρια και οι κατηγορίες αλγορίθμων | Κατηγορία | Πώς χρησιμοποιεί τα κριτήρια | |---|---| | στατικοί | χρησιμοποιούν σταθερές διαδρομές για τη μεταφορά δεδομένων, ανεξάρτητα από τις συνθήκες κίνησης, που επικρατούν στο δίκτυο (σελ. 283) — αγνοούν τα δυναμικά κριτήρια | | προσαρμοζόμενης δρομολόγησης | οι διαδρομές τροποποιούνται ανάλογα με τις συνθήκες φόρτισης των γραμμών του δικτύου· οι αποφάσεις τους βασίζονται σε μετρήσεις ή εκτιμήσεις της τρέχουσας τοπολογίας του δικτύου (σελ. 283) |

Η αδυναμία ενός απλού κριτηρίου (σελ. 291-292): το RIP, που στηρίζεται μόνο στον αριθμό βημάτων, δεν λαμβάνει υπόψη του την ταχύτητα των ζεύξεων… Επιπλέον, ο αλγόριθμος δεν λαμβάνει υπόψη του την κίνηση, που διεκπεραιώνει κάθε ζεύξη — γι' αυτό ακριβώς χρειάζονται και τα υπόλοιπα κριτήρια.

Οι επιθυμητές ιδιότητες του αλγορίθμου (σελ. 281): ορθότητα, απλότητα, ανθεκτικότητα, δικαιοσύνη και βελτιστοποίηση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κριτήρια με βάση τα οποία οι αλγόριθμοι δρομολόγησης λαμβάνουν τις αποφάσεις τους είναι τρία. Πρώτον, η συντομότερη διαδρομή, η οποία μπορεί να καθοριστεί είτε με βάση τον αριθμό των τμημάτων, δηλαδή των γραμμών, που την αποτελούν, είτε με βάση τη μέση καθυστέρηση, ουράς και μετάδοσης, που εισάγει, είτε με βάση τη χρησιμοποίηση του εύρους ζώνης. Δεύτερον, ο αριθμός των πακέτων που περιμένουν προς μετάδοση στην ουρά εξόδου. Και τρίτον, το κόστος γραμμής, το οποίο είναι συνάρτηση στην οποία συμμετέχουν με διαφορετική βαρύτητα η μέση καθυστέρηση, το μέσο μήκος ουράς και η χρήση του εύρους ζώνης. Οι αποφάσεις βασίζονται στα στοιχεία που διαθέτει ο κόμβος για την τοπολογία του δικτύου και την κατάσταση των γραμμών του, ενώ καλύτερη θεωρείται η διαδρομή που είναι είτε η συντομότερη είτε εκείνη που εξασφαλίζει ομοιόμορφη φόρτιση των γραμμών. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αλγορίθμου που στηρίζεται μόνο στο πρώτο κριτήριο, και μάλιστα στην απλούστερη μορφή του, είναι το RIP με τα βήματα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 40 — Αντιστοίχιση αλγορίθμων δρομολόγησης με τη μέθοδο απόφασης

Ερώτηση: 40. Αντιστοιχήστε τους παρακάτω αλγόριθμους δρομολόγησης με την κατάλληλη μέθοδο λήψης αποφάσεων: Συγκεντρωτικός αλγόριθμος Χρησιμοποιούνται σταθερές δρομολόγησης διαδρομές Κατανεμημένος αλγόριθμος Οι αποφάσεις λαμβάνονται δρομολόγησης από κεντρικό κόμβο Στατικός αλγόριθμος Οι αποφάσεις λαμβάνονται δρομολόγησης κατανεμημένα (μεταξύ των κόμβων του δικτύου) Αλγόριθμος Προσαρμοζόμενης Οι αποφάσεις βασίζονται σε δρομολόγησης εκτιμήσεις ή μετρήσεις της τρέχουσας τοπολογίας του δικτύου

Απάντηση:

Η σωστή αντιστοίχιση | Αλγόριθμος | Μέθοδος λήψης αποφάσεων | |---|---| | Συγκεντρωτικός αλγόριθμος δρομολόγησης | Οι αποφάσεις λαμβάνονται από κεντρικό κόμβο | | Κατανεμημένος αλγόριθμος δρομολόγησης | Οι αποφάσεις λαμβάνονται κατανεμημένα (μεταξύ των κόμβων του δικτύου) | | Στατικός αλγόριθμος δρομολόγησης | Χρησιμοποιούνται σταθερές διαδρομές | | Αλγόριθμος Προσαρμοζόμενης δρομολόγησης | Οι αποφάσεις βασίζονται σε εκτιμήσεις ή μετρήσεις της τρέχουσας τοπολογίας του δικτύου | Προσοχή: οι δύο πρώτες γραμμές της εκφώνησης είναι μετατοπισμένες — η αντιστοίχιση δεν είναι γραμμή προς γραμμή.

Η διπλή διάκριση (σελ. 283): οι αλγόριθμοι δρομολόγησης διακρίνονται, πρώτον, σε κατανεμημένους και συγκεντρωτικούς και δεύτερο, σε στατικούς και προσαρμοζόμενης δρομολόγησης.
```
1η διάκριση: ΠΟΥ λαμβάνονται οι αποφάσεις
   συγκεντρωτικός ↔ κατανεμημένος
2η διάκριση: ΠΩΣ λαμβάνονται οι αποφάσεις
   στατικός ↔ προσαρμοζόμενης δρομολόγησης
```
Η τεκμηρίωση κάθε ζεύγους | Ζεύγος | Χωρίο του βιβλίου | |---|---| | συγκεντρωτικός → κεντρικός κόμβος | στους συγκεντρωτικούς αλγόριθμους οι αποφάσεις δρομολόγησης λαμβάνονται από έναν κεντρικό κόμβο (σελ. 283) | | κατανεμημένος → κατανεμημένα | αντίθετα, στους κατανεμημένους αλγορίθμους, οι αποφάσεις δρομολόγησης λαμβάνονται κατανεμημένα (μεταξύ των κόμβων του δικτύου) και οι κόμβοι ανταλλάσσουν πληροφορίες, όταν απαιτείται (σελ. 283) | | στατικός → σταθερές διαδρομές | οι στατικοί αλγόριθμοι δρομολόγησης χρησιμοποιούν σταθερές διαδρομές για τη μεταφορά δεδομένων, ανεξάρτητα από τις συνθήκες κίνησης, που επικρατούν στο δίκτυο (σελ. 283) | | προσαρμοζόμενης → μετρήσεις/εκτιμήσεις | οι αποφάσεις τους βασίζονται σε μετρήσεις ή εκτιμήσεις της τρέχουσας τοπολογίας του δικτύου (σελ. 283) |

Το τίμημα του συγκεντρωτικού (σελ. 283): ο κόμβος αυτός πρέπει να έχει πλήρη γνώση της κατάστασης του δικτύου, με αποτέλεσμα την αύξηση του μεγέθους των πινάκων δρομολόγησης. Αυτό συνεπάγεται, ότι ο κόμβος πρέπει να έχει μεγάλες δυνατότητες τοπικής αποθήκευσης και απαιτείται περισσότερος χρόνος από την κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU), για να σαρώνει τους μεγάλους πίνακες δρομολόγησης σε μικρό χρόνο.

Η αδυναμία του στατικού (σελ. 283): αλλαγές στις διαδρομές γίνονται μόνο όταν μία γραμμή ή ένας κόμβος τεθούν εκτός λειτουργίας. Οι αλγόριθμοι αυτοί δεν επιτυγχάνουν υψηλές ρυθμοαποδόσεις και χρησιμοποιούνται κυρίως σε πολύ απλά δίκτυα. Η αρχή του προσαρμοζόμενου (σελ. 283): η λειτουργία τους στηρίζεται στην αρχή, ότι, όταν κάποιο τμήμα του δικτύου υποστεί συμφόρηση λόγω αυξημένης εισερχόμενης κίνησης, τότε ο αλγόριθμος δρομολόγησης τροποποιεί τις διαδρομές και οδηγεί την κίνηση εκτός των τμημάτων, που έχουν υποστεί την συμφόρηση.

Οι δύο διακρίσεις είναι ανεξάρτητες: ένας αλγόριθμος μπορεί να είναι π.χ. κατανεμημένος και προσαρμοζόμενης δρομολόγησης ταυτόχρονα — η μία διάκριση αφορά πού και η άλλη πώς λαμβάνονται οι αποφάσεις.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή αντιστοίχιση είναι η εξής. Ο συγκεντρωτικός αλγόριθμος δρομολόγησης αντιστοιχεί στη μέθοδο όπου οι αποφάσεις λαμβάνονται από κεντρικό κόμβο· ο κόμβος αυτός πρέπει να έχει πλήρη γνώση της κατάστασης του δικτύου, με αποτέλεσμα να αυξάνεται το μέγεθος των πινάκων δρομολόγησης και να απαιτούνται μεγάλες δυνατότητες αποθήκευσης και επεξεργασίας. Ο κατανεμημένος αλγόριθμος αντιστοιχεί στη μέθοδο όπου οι αποφάσεις λαμβάνονται κατανεμημένα, μεταξύ των κόμβων του δικτύου, οι οποίοι ανταλλάσσουν πληροφορίες όταν απαιτείται. Ο στατικός αλγόριθμος αντιστοιχεί στη χρήση σταθερών διαδρομών, ανεξάρτητα από τις συνθήκες κίνησης, με αλλαγές μόνο όταν μια γραμμή ή ένας κόμβος τεθούν εκτός λειτουργίας. Και ο αλγόριθμος προσαρμοζόμενης δρομολόγησης αντιστοιχεί στη μέθοδο όπου οι αποφάσεις βασίζονται σε εκτιμήσεις ή μετρήσεις της τρέχουσας τοπολογίας, ώστε να παρακάμπτονται τα τμήματα που έχουν υποστεί συμφόρηση. Οι δύο διακρίσεις είναι ανεξάρτητες: η πρώτη αφορά το πού και η δεύτερη το πώς λαμβάνονται οι αποφάσεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 41 — Η λειτουργία του προεπιλεγμένου δρομολογητή

Ερώτηση: 41. Πως λειτουργεί η χρήση ενός προεπιλεγμένου δρομολογητή;

Απάντηση:

Ο σκοπός (σελ. 288): με την ανάπτυξη του Διαδικτύου, το οποίο σήμερα διασυνδέει εκατομμύρια υπολογιστές, το μέγεθος του πίνακα δρομολόγησης αυξάνει επικίνδυνα, σε σημείο που να γίνεται προβληματική η διαχείρισή του. Για αυτό το λόγο, αναπτύχθηκαν διάφορες στρατηγικές με στόχο να μειώσουν το μέγεθος των πινάκων δρομολόγησης. Μία στρατηγική είναι η χρησιμοποίηση ενός ορισμένου από πριν (προεπιλεγμένου) δρομολογητή.

Πώς λειτουργεί (σελ. 288): σε πολλά δίκτυα, συνήθως, υπάρχει ένας μόνο δρομολογητής, που οδηγεί έξω από αυτά. Ένας τέτοιος δρομολογητής μπορεί να συνδέει ένα τοπικό δίκτυο στο δίκτυο κορμού. Σε αυτή την περίπτωση, δεν χρειάζεται να έχουμε στον πίνακα δρομολόγησης ξεχωριστή εγγραφή για κάθε δίκτυο, που υπάρχει στον κόσμο. Απλά, ορίζουμε τον δρομολογητή ως προεπιλεγμένο και γνωρίζουμε εκ των προτέρων, ότι όλη η εξερχόμενη κίνηση του δικτύου, ανεξάρτητα από τον προορισμό της, διεκπεραιώνεται από αυτόν.
```
πίνακας δρομολόγησης:  μόνο τα ΤΟΠΙΚΑ δίκτυα
   + μία εγγραφή «προεπιλεγμένος δρομολογητής»
        ↓
ό,τι δεν ταιριάζει πουθενά → πάει στον ΠΡΟΕΠΙΛΕΓΜΕΝΟ
```
Και με πολλούς δρομολογητές (σελ. 288): προεπιλεγμένος δρομολογητής μπορεί να χρησιμοποιείται ακόμη και στην περίπτωση, που το δίκτυο διαθέτει περισσότερους από έναν δρομολογητές. Σε αυτή την περίπτωση, κάθε εξερχόμενο από το δίκτυο αυτοδύναμο πακέτο, στην επικεφαλίδα του οποίου δεν καθορίζεται κάποια ειδική διαδρομή (δρομολογητής), προωθείται προς τον προεπιλεγμένο δρομολογητή.

Τι γίνεται αν δεν είναι ο σωστός (σελ. 288): εάν ο προεπιλεγμένος δρομολογητής δεν μπορεί να προωθήσει κάποιο αυτοδύναμο πακέτο στον προορισμό του, υπάρχει η πρόβλεψη, ώστε οι δρομολογητές να στέλνουν μήνυμα, που να αναφέρει: «Δεν είμαι η καλύτερη επιλογή δρομολογητή - χρησιμοποίησε τον δρομολογητή X». Το μήνυμα αυτό στέλνεται μέσω του πρωτοκόλλου ICMP. Τα μηνύματα αυτά χρησιμοποιούνται από τα περισσότερα λογισμικά επιπέδου δικτύου, για να εισάγουν νέες εγγραφές και να ενημερώνουν τους πίνακες δρομολόγησης.

Το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 288-289): δίκτυο 128.6.4 με δύο δρομολογητές, 128.6.4.59 (προς πολλά δίκτυα του ίδιου πανεπιστημίου) και 128.6.4.1 (προς το Πανεπιστήμιο Πειραιώς), με τον 128.6.4.59 ως προεπιλεγμένο
```
1. πακέτο για Πανεπιστήμιο Πειραιά — καμία εγγραφή στον πίνακα
2. → στέλνεται στον ΠΡΟΕΠΙΛΕΓΜΕΝΟ 128.6.4.59
3. αυτός το προωθεί στον 128.6.4.1 (σωστός δρομολογητής)
4. ΚΑΙ στέλνει ICMP: «χρησιμοποίησε το δρομολογητή 128.6.4.1»
5. το λογισμικό IP προσθέτει νέα εγγραφή στον πίνακα
6. κάθε επόμενο πακέτο πάει ΚΑΤΕΥΘΕΙΑΝ στον 128.6.4.1
```
Αυτολεξεί (σελ. 289): αυτός όμως δεν είναι ο σωστός δρομολογητής, οπότε προωθεί το αυτοδύναμο πακέτο στο δρομολογητή 128.6.4.1 και παράλληλα στέλνει πίσω στο σύστημα, από το οποίο προήλθε το αυτοδύναμο πακέτο, μήνυμα λάθους λέγοντας «για να πας στο δίκτυο του Πανεπιστημίου Πειραιά χρησιμοποίησε το δρομολογητή 128.6.4.1». Το λογισμικό επιπέδου ΙΡ θα προσθέσει μία νέα εγγραφή στο πίνακα δρομολόγησης και κάθε επόμενο αυτοδύναμο πακέτο, που προορίζεται για το Πανεπιστήμιο Πειραιά, θα πηγαίνει κατευθείαν στο δρομολογητή 128.6.4.1.

Πού εντάσσεται στον αλγόριθμο του IP (σελ. 289): (Διαφορετικά) αν έχει προσδιορισθεί πρότυπη διαδρομή, δρομολόγησε το αυτοδύναμο πακέτο προς τον υπεύθυνο δρομολογητή, διαφορετικά σημείωσε λάθος στη δρομολόγηση — δηλαδή ο προεπιλεγμένος δρομολογητής είναι η προτελευταία επιλογή, πριν από το σφάλμα.

Η γενική διαδικασία (σελ. 288): όταν ένας υπολογιστής πρέπει να στείλει ένα αυτοδύναμο πακέτο, ελέγχει πρώτα, εάν η διεύθυνση προορισμού ανήκει στο δικό του τοπικό δίκτυο. Εάν ναι, τότε το αυτοδύναμο πακέτο στέλνεται κατευθείαν. Διαφορετικά, το σύστημα αναμένει να βρει εγγραφή στον πίνακα δρομολόγησης για το δίκτυο, στο οποίο ανήκει η διεύθυνση προορισμού.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο προεπιλεγμένος δρομολογητής είναι μια στρατηγική για τη μείωση του μεγέθους των πινάκων δρομολόγησης, το οποίο με την ανάπτυξη του Διαδικτύου έχει αυξηθεί επικίνδυνα. Σε πολλά δίκτυα υπάρχει ένας μόνο δρομολογητής που οδηγεί έξω από αυτά, για παράδειγμα προς το δίκτυο κορμού· σε αυτή την περίπτωση δεν χρειάζεται ο πίνακας δρομολόγησης να έχει ξεχωριστή εγγραφή για κάθε δίκτυο του κόσμου, αλλά αρκεί να οριστεί ο δρομολογητής αυτός ως προεπιλεγμένος, ώστε όλη η εξερχόμενη κίνηση, ανεξάρτητα από τον προορισμό της, να διεκπεραιώνεται από αυτόν. Η ίδια λύση μπορεί να χρησιμοποιηθεί και όταν υπάρχουν περισσότεροι δρομολογητές: κάθε πακέτο για το οποίο δεν καθορίζεται ειδική διαδρομή προωθείται στον προεπιλεγμένο. Αν ο προεπιλεγμένος δρομολογητής δεν είναι ο καταλληλότερος, προωθεί μεν το πακέτο στον σωστό δρομολογητή, αλλά ταυτόχρονα στέλνει πίσω μήνυμα ICMP που αναφέρει ποιος είναι ο σωστός· έτσι το λογισμικό του επιπέδου IP προσθέτει νέα εγγραφή στον πίνακα και κάθε επόμενο πακέτο για τον ίδιο προορισμό πηγαίνει κατευθείαν στον σωστό δρομολογητή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 42 — Ο αλγόριθμος δρομολόγησης του IP

Ερώτηση: 42. Δώστε τον αλγόριθμο δρομολόγησης, που χρησιμοποιεί το IP.

Απάντηση:

Ο αλγόριθμος (σελ. 289), αυτολεξεί από το βιβλίο:
```
Ξεχώρισε τη διεύθυνση προορισμού (ΔΠ) από το αυτοδύναμο πακέτο
Υπολόγισε τη διεύθυνση δικτύου προορισμού (ΔΔΠ) από τη ΔΠ

(Αν) η ΔΔΠ είναι διεύθυνση δικτύου, με το οποίο είναι άμεσα συνδεδεμένος
     ο δρομολογητής,
     προώθησε το αυτοδύναμο πακέτο προς τον προορισμό του από το δίκτυο
     με διεύθυνση ΔΔΠ.

(Διαφορετικά) αν η ΔΠ υπάρχει στον πίνακα δρομολόγησης με βάση τον
     υπολογιστή προορισμού,
     δρομολόγησε το αυτοδύναμο πακέτο, όπως ορίζεται στον πίνακα

(Διαφορετικά) αν η ΔΔΠ υπάρχει στον πίνακα δρομολόγησης,
     δρομολόγησε το αυτοδύναμο πακέτο, όπως ορίζεται στον πίνακα

(Διαφορετικά) αν έχει προσδιορισθεί πρότυπη διαδρομή,
     δρομολόγησε το αυτοδύναμο πακέτο προς τον υπεύθυνο δρομολογητή

διαφορετικά σημείωσε λάθος στη δρομολόγηση
```
Η σειρά προτεραιότητας | # | Έλεγχος | Ενέργεια | |---|---|---| | 1 | το δίκτυο προορισμού είναι άμεσα συνδεδεμένο | άμεση δρομολόγηση | | 2 | υπάρχει εγγραφή για τον συγκεκριμένο υπολογιστή | δρομολόγηση κατά τον πίνακα | | 3 | υπάρχει εγγραφή για το δίκτυο προορισμού | δρομολόγηση κατά τον πίνακα | | 4 | υπάρχει πρότυπη (προεπιλεγμένη) διαδρομή | προς τον προεπιλεγμένο δρομολογητή | | 5 | τίποτε από τα παραπάνω | λάθος στη δρομολόγηση | → από το ειδικότερο προς το γενικότερο.

Η προϋπόθεση της γενίκευσης (σελ. 289): ο αλγόριθμος δρομολόγησης μπορεί να προσδιορίζει το επόμενο βήμα του στη διαδρομή όχι με βάση τη διεύθυνση δικτύου προορισμού αλλά με βάση τον υπολογιστή προορισμού — γι' αυτό υπάρχει και το βήμα 2.

Πώς υπολογίζεται η ΔΔΠ (σελ. 287): το πρωτόκολλο IP βρίσκει το σημείο διεπαφής δικτύου από τον πίνακα δρομολόγησης, χρησιμοποιώντας ως κλειδί αναζήτησης τη διεύθυνση δικτύου προορισμού. Η διεύθυνση δικτύου προορισμού… προκύπτει από την IP διεύθυνση προορισμού — με τη μάσκα υποδικτύου (σελ. 266).

Ο πίνακας δρομολόγησης (σελ. 287): ο πίνακας δρομολόγησης έχει μία εγγραφή για κάθε διαδρομή. Οι βασικές στήλες του πίνακα δρομολόγησης είναι οι εξής: αριθμός δικτύου IP, αναγνωριστικό άμεσης ή έμμεσης δρομολόγησης, IP διεύθυνση δρομολογητή και αριθμός διεπαφής δικτύου. Τι αποφασίζει (σελ. 287): οι αποφάσεις, που λαμβάνει το πρωτόκολλο IP συμβουλευόμενο τον πίνακα δρομολόγησης, αφορούν το εάν θα στείλει το αυτοδύναμο πακέτο με άμεση ή έμμεση δρομολόγηση και την επιλογή του σημείου διεπαφής δικτύου χαμηλότερου επιπέδου, στο οποίο θα προωθήσει το αυτοδύναμο πακέτο.

Η αντιστοιχία με την πράξη (σελ. 288): όταν ένας υπολογιστής πρέπει να στείλει ένα αυτοδύναμο πακέτο, ελέγχει πρώτα, εάν η διεύθυνση προορισμού ανήκει στο δικό του τοπικό δίκτυο. Εάν ναι, τότε το αυτοδύναμο πακέτο στέλνεται κατευθείαν. Διαφορετικά, το σύστημα αναμένει να βρει εγγραφή στον πίνακα δρομολόγησης για το δίκτυο, στο οποίο ανήκει η διεύθυνση προορισμού. Όταν βρεθεί η αντίστοιχη εγγραφή, το αυτοδύναμο πακέτο στέλνεται στο δρομολογητή, που προσδιορίζεται από αυτήν.

Η διάκριση υπολογιστών και δρομολογητών (σελ. 284): οι τελικοί υπολογιστές παίρνουν αποφάσεις δρομολόγησης μόνο για τα δικά τους αυτοδύναμα πακέτα και δεν προωθούν παραπέρα τυχόν αυτοδύναμα πακέτα, που λαμβάνουν και που δεν απευθύνονται σε αυτούς. Αντίθετα, οι δρομολογητές παίρνουν αποφάσεις δρομολόγησης για όλα τα αυτοδύναμα πακέτα, που λαμβάνουν.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο αλγόριθμος δρομολόγησης του IP, όπως τον δίνει το βιβλίο, έχει την εξής μορφή. Πρώτα ξεχωρίζει τη διεύθυνση προορισμού από το αυτοδύναμο πακέτο και υπολογίζει από αυτήν τη διεύθυνση δικτύου προορισμού. Στη συνέχεια, αν η διεύθυνση δικτύου προορισμού είναι διεύθυνση δικτύου με το οποίο ο δρομολογητής είναι άμεσα συνδεδεμένος, προωθεί το πακέτο προς τον προορισμό του από το δίκτυο αυτό. Διαφορετικά, αν η διεύθυνση προορισμού υπάρχει στον πίνακα δρομολόγησης με βάση τον υπολογιστή προορισμού, δρομολογεί το πακέτο όπως ορίζεται στον πίνακα. Διαφορετικά, αν η διεύθυνση δικτύου προορισμού υπάρχει στον πίνακα δρομολόγησης, δρομολογεί πάλι το πακέτο όπως ορίζεται στον πίνακα. Διαφορετικά, αν έχει προσδιοριστεί πρότυπη διαδρομή, δρομολογεί το πακέτο προς τον υπεύθυνο δρομολογητή. Και αν τίποτε από αυτά δεν ισχύει, σημειώνει λάθος στη δρομολόγηση. Ο αλγόριθμος προχωρά δηλαδή από το ειδικότερο προς το γενικότερο, ξεκινώντας από την άμεση δρομολόγηση και καταλήγοντας στον προεπιλεγμένο δρομολογητή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 43 — IP και Ethernet διευθύνσεις σε διαδρομή μέσω δρομολογητή

Ερώτηση: 43. Θεωρήστε, ότι τέσσερα δίκτυα (α,β,γ,δ) αποτελούμενα από πέντε υπολογιστές το καθένα, συνδέονται μέσω δρομολογητή. Για πακέτο με πηγή υπολογιστή του δικτύου α και προορισμό υπολογιστή του δικτύου β, δώστε τις IP και Ethernet διευθύνσεις (εικονικές), σημειώνοντας τους ενδιάμεσους σταθμούς, από τους οποίους θα περάσει και τις τροποποιήσεις που θα υποστεί.

Απάντηση:

Το σενάριο: υπολογιστής Α του δικτύου α στέλνει πακέτο στον υπολογιστή Β του δικτύου β, μέσω του δρομολογητή Δ, ο οποίος συνδέεται και στα τέσσερα δίκτυα. Ο δρομολογητής (κατ' αναλογία με σελ. 286): ο υπολογιστής Δ είναι ένας ΙΡ δρομολογητής, που συνδέει τα… TCP/IP δίκτυα και, επομένως, έχει… ΙΡ και… Ethernet διευθύνσεις (μία για κάθε δίκτυο). → εδώ ο Δ έχει τέσσερις IP και τέσσερις Ethernet διευθύνσεις: Δα, Δβ, Δγ, Δδ.

Το σχέδιο
```
   δίκτυο α            δίκτυο β
  [Α] … 5 Η/Υ         [Β] … 5 Η/Υ
     ╲                   ╱
      [Δα]───[ Δ ]───[Δβ]
              │  │
           [Δγ]  [Δδ]
         δίκτυο γ  δίκτυο δ
```
Βήμα 1 — από τον Α προς τον Δ (δίκτυο α) | | Διεύθυνση Προέλευσης | Διεύθυνση Προορισμού | |---|---|---| | ΙΡ επικεφαλίδα | Α | Β | | Ethernet επικεφαλίδα | Α | Δα | Η τεκμηρίωση (σελ. 286-287, Πίνακας 7-5): εάν ο Α στείλει ΙΡ αυτοδύναμο πακέτο στον Ε, το προς μετάδοση πακέτο φέρει ως ΙΡ και Ethernet διευθύνσεις πηγής τις αντίστοιχες διευθύνσεις του Α, ως ΙΡ διεύθυνση προορισμού την αντίστοιχη διεύθυνση του Ε, ενώ ως Ethernet διεύθυνση προορισμού την Ethernet διεύθυνση του Δ. Αυτό συμβαίνει, επειδή ο Α δεν στέλνει το πακέτο κατευθείαν στον Ε. Το πακέτο πηγαίνει πρώτα στον Δ, ο οποίος θα το προωθήσει στη συνέχεια στον Ε.

Βήμα 2 — από τον Δ προς τον Β (δίκτυο β) | | Διεύθυνση Προέλευσης | Διεύθυνση Προορισμού | |---|---|---| | ΙΡ επικεφαλίδα | Α | Β | | Ethernet επικεφαλίδα | Δβ | Β | Η τεκμηρίωση (σελ. 287, Πίνακας 7-6): το πρωτόκολλο ΙΡ του Δ λαμβάνει το αυτοδύναμο πακέτο, και αφού εξετάσει την ΙΡ διεύθυνση προορισμού, λέει: «Αυτή δεν είναι η δική μου διεύθυνση» και στέλνει το αυτοδύναμο πακέτο κατευθείαν στον Ε θέτοντας ως Ethernet διεύθυνση προορισμού την Ethernet διεύθυνση του Ε.

Οι τροποποιήσεις που υφίσταται το πακέτο | Πεδίο | Μεταβάλλεται; | |---|---| | IP διεύθυνση πηγής | ΟΧΙ — παραμένει Α σε όλη τη διαδρομή | | IP διεύθυνση προορισμού | ΟΧΙ — παραμένει Β σε όλη τη διαδρομή | | Ethernet διεύθυνση πηγής | ΝΑΙ — από Α γίνεται Δβ | | Ethernet διεύθυνση προορισμού | ΝΑΙ — από Δα γίνεται Β | | Χρόνος Ζωής | ΝΑΙ — μειώνεται τουλάχιστον κατά ένα στον Δ (σελ. 256) | | Άθροισμα Ελέγχου Επικεφαλίδας | ΝΑΙ — υπολογίζεται εκ νέου, αφού η επικεφαλίδα του συνεχώς τροποποιείται (σελ. 255) |
```
Ο ΚΑΝΟΝΑΣ:
  IP διευθύνσεις     → ΑΠΟ ΑΚΡΟ ΣΕ ΑΚΡΟ (αμετάβλητες)
  Ethernet διευθύνσεις → ΑΝΑ ΒΗΜΑ (αλλάζουν σε κάθε δίκτυο)
```
Ο χαρακτηρισμός της επικοινωνίας (σελ. 286): όταν, όμως, ο υπολογιστής Α επικοινωνεί με υπολογιστή, που βρίσκεται στην άλλη πλευρά του δρομολογητή… η επικοινωνία δεν είναι πια άμεση. Αυτή η επικοινωνία ονομάζεται έμμεση. Πώς προκύπτει η Ethernet διεύθυνση του Δ (σελ. 290): με τη βοήθεια ARP πίνακα, από την ΙΡ διεύθυνση του υπολογιστή Δ προκύπτει η Ethernet διεύθυνση του, και το Ethernet πακέτο διαβιβάζεται κατευθείαν στον υπολογιστή Δ. Και τι συμβουλεύεται ο Α (σελ. 289-290): τον πίνακα δρομολόγησης — η εγγραφή για το δίκτυο β υποδεικνύει, ότι οι υπολογιστές του δικτύου… μπορούν να προσπελαθούν με έμμεση δρομολόγηση μέσω του δρομολογητή Δ.

Η κατάληξη (σελ. 290): το πρωτόκολλο IP ελέγχει την IP διεύθυνση προορισμού, αναγνωρίζει, ότι είναι η δικιά του και περνά το αυτοδύναμο πακέτο στα πρωτόκολλα ανωτέρου επιπέδου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Έστω ότι ο υπολογιστής Α του δικτύου α στέλνει πακέτο στον υπολογιστή Β του δικτύου β, μέσω του δρομολογητή Δ, ο οποίος συνδέεται και στα τέσσερα δίκτυα και άρα έχει τέσσερις IP και τέσσερις Ethernet διευθύνσεις, μία για κάθε δίκτυο. Η επικοινωνία είναι έμμεση, γιατί ο προορισμός βρίσκεται στην άλλη πλευρά του δρομολογητή. Στο πρώτο βήμα, από τον Α προς τον Δ μέσα στο δίκτυο α, η IP επικεφαλίδα φέρει ως διεύθυνση προέλευσης τη διεύθυνση του Α και ως διεύθυνση προορισμού τη διεύθυνση του Β, ενώ η Ethernet επικεφαλίδα φέρει ως προέλευση τη διεύθυνση του Α και ως προορισμό την Ethernet διεύθυνση του Δ στο δίκτυο α· αυτό συμβαίνει γιατί ο Α δεν στέλνει το πακέτο κατευθείαν στον Β, αλλά πρώτα στον Δ. Η Ethernet διεύθυνση του Δ προκύπτει με τη βοήθεια του ARP πίνακα. Στο δεύτερο βήμα, ο Δ εξετάζει την IP διεύθυνση προορισμού, διαπιστώνει ότι δεν είναι η δική του και προωθεί το πακέτο στον Β μέσω του δικτύου β: η IP επικεφαλίδα παραμένει ίδια, με προέλευση τον Α και προορισμό τον Β, ενώ η Ethernet επικεφαλίδα φέρει τώρα ως προέλευση την Ethernet διεύθυνση του Δ στο δίκτυο β και ως προορισμό την Ethernet διεύθυνση του Β. Ο γενικός κανόνας είναι λοιπόν ότι οι IP διευθύνσεις παραμένουν αμετάβλητες από άκρο σε άκρο, ενώ οι Ethernet διευθύνσεις αλλάζουν σε κάθε βήμα· επιπλέον, σε κάθε δρομολογητή μειώνεται ο Χρόνος Ζωής και υπολογίζεται εκ νέου το Άθροισμα Ελέγχου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 44 — Ο ρόλος των πρωτοκόλλων δρομολόγησης

Ερώτηση: 44. Δώστε με μία φράση το ρόλο των πρωτοκόλλων δρομολόγησης.

Απάντηση:

Ο ρόλος με μία φράση (σελ. 290): τα πρωτόκολλα δρομολόγησης είναι τεχνικές, που χρησιμοποιούνται από τους δρομολογητές, για να επικοινωνήσουν ο ένας με τον άλλο και να ενημερώνονται για τις αλλαγές, που σημειώνονται στις διαδρομές και στον τρόπο προσέγγισης των διαφόρων δικτύων.

Ο σκοπός τους (σελ. 290): σε μικρά δίκτυα, οι πίνακες δρομολόγησης γεμίζουν χειροκίνητα από το διαχειριστή του δικτύου, ενώ σε μεγαλύτερα, το έργο αυτό έχει αυτοματοποιηθεί και πραγματοποιείται από το πρωτόκολλο δρομολόγησης, το οποίο μεταφέρει και κατανέμει την απαιτούμενη πληροφορία σε όλο το δίκτυο.
```
πρωτόκολλα δρομολόγησης = ΑΥΤΟΜΑΤΗ συμπλήρωση & ενημέρωση
                          των ΠΙΝΑΚΩΝ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗΣ
```
Γιατί είναι απαραίτητα (σελ. 290): η ενημέρωση των πινάκων δρομολόγησης ενός δικτύου είναι πολύ κρίσιμο έργο, ο βαθμός δυσκολίας του οποίου εξαρτάται άμεσα από το μέγεθος του δικτύου. Είναι προφανές, ότι πιθανά λάθη στους πίνακες δρομολόγησης μπορούν να οδηγήσουν σε επικοινωνιακά σφάλματα, τα οποία είναι εξαιρετικά δύσκολο να διαγνωσθούν και να διορθωθούν. Επιπρόσθετα, η συνεχής μεταβολή της διάρθρωσης των δικτύων, που επιβάλλεται από την εξυπηρέτηση νέων αναγκών και απαιτήσεων, δυσχεραίνει ακόμη περισσότερο το έργο της διαχείρισης των πινάκων δρομολόγησης.

Τι εξυπηρετούν τελικά (σελ. 290): ένα IP αυτοδύναμο πακέτο, που ταξιδεύει στο Διαδίκτυο, μπορεί να περάσει από πολλούς δρομολογητές και δίκτυα μέχρι τελικά να φθάσει στον προορισμό του. Το μονοπάτι, που ακολουθεί, δεν καθορίζεται από μία κεντρική αρχή, αλλά είναι αποτέλεσμα των οδηγιών, που παίρνει από τους πίνακες δρομολόγησης, που συναντά στο ταξίδι του. Κάθε δρομολογητής καθορίζει μόνο τον επόμενο σταθμό του αυτοδύναμου πακέτου και βασίζεται σε αυτόν, προκειμένου το αυτοδύναμο πακέτο να οδηγηθεί στον προορισμό του.

Από τι εξαρτώνται (σελ. 290): τα πρωτόκολλα δρομολόγησης, που χρησιμοποιούνται, για τον καθορισμό των διαδρομών, για τη συμπλήρωση, δηλαδή, των πινάκων δρομολόγησης, ποικίλουν και εξαρτώνται από τη δόμηση των δικτύων και τη σχέση που έχουν μεταξύ τους τα προς διασύνδεση δίκτυα.

Η κοινή βάση όλων (σελ. 291): όλα τα πρωτόκολλα βασίζονται στη συχνή μεταφορά πληροφορίας μεταξύ των δρομολογητών για την ενημέρωση των πινάκων δρομολόγησης.

Η διάκριση από τον αλγόριθμο δρομολόγησης: ο αλγόριθμος αποφασίζει πού θα σταλεί το κάθε πακέτο· το πρωτόκολλο φροντίζει να υπάρχει και να είναι ενημερωμένη η πληροφορία πάνω στην οποία θα βασιστεί αυτή η απόφαση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Με μία φράση, τα πρωτόκολλα δρομολόγησης είναι τεχνικές που χρησιμοποιούνται από τους δρομολογητές για να επικοινωνούν ο ένας με τον άλλο και να ενημερώνονται για τις αλλαγές που σημειώνονται στις διαδρομές και στον τρόπο προσέγγισης των διαφόρων δικτύων. Ο ρόλος τους δηλαδή είναι η αυτόματη συμπλήρωση και ενημέρωση των πινάκων δρομολόγησης, έργο που σε μικρά δίκτυα γίνεται χειροκίνητα από τον διαχειριστή, αλλά σε μεγαλύτερα έχει αυτοματοποιηθεί. Η ανάγκη τους προκύπτει από το ότι η ενημέρωση των πινάκων είναι πολύ κρίσιμο έργο, του οποίου η δυσκολία εξαρτάται από το μέγεθος του δικτύου· λάθη στους πίνακες οδηγούν σε επικοινωνιακά σφάλματα εξαιρετικά δύσκολα στη διάγνωση, ενώ η συνεχής μεταβολή της διάρθρωσης των δικτύων δυσχεραίνει ακόμη περισσότερο τη διαχείρισή τους. Όλα τα πρωτόκολλα δρομολόγησης βασίζονται στη συχνή μεταφορά πληροφορίας μεταξύ των δρομολογητών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 45 — Οι κατηγορίες των πρωτοκόλλων δρομολόγησης

Ερώτηση: 45. Δώστε τις κατηγορίες, στις οποίες διακρίνονται τα πρωτόκολλα δρομολόγησης.

Απάντηση:

Οι δύο κατηγορίες (σελ. 291) | Κατηγορία | Ορισμός | Παραδείγματα | |---|---|---| | Εσωτερικά Πρωτόκολλα Πύλης (Interior Gateway Protocols – IGP) | τα πρωτόκολλα, που χρησιμοποιούνται για την εσωτερική επικοινωνία στα αυτόνομα συστήματα | Πρωτόκολλο Πληροφορίας Δρομολόγησης (Routing Information Protocol - RIP) και Πρωτόκολλο Βραχύτερου Μονοπατιού (Open Shortest Path First - OSPF) | | Εξωτερικά Πρωτόκολλα Πύλης (Exterior Gateway Protocols - EGP) | τα πρωτόκολλα, που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία μεταξύ αυτόνομων συστημάτων | EGP |
```
   ┌──── αυτόνομο σύστημα Α ────┐        ┌──── αυτόνομο σύστημα Β ────┐
   │  υποδίκτυο ─IGP─ υποδίκτυο │        │  υποδίκτυο ─IGP─ υποδίκτυο │
   │        (RIP, OSPF)         │        │                            │
   └──── εξωτερικός δρομ. ──────┘  EGP   └──── εξωτερικός δρομ. ──────┘
                       └──────────────────────┘
```
Πώς προέκυψε η διάκριση (σελ. 290-291): με την ανάπτυξη του Διαδικτύου, κατέστη αδύνατο κάθε δρομολογητής να διατηρεί πίνακες δρομολόγησης με στοιχεία για ολόκληρο το δίκτυο. Αυτό οδήγησε στη τμηματοποίηση των δικτύων, όπου κάθε δρομολογητής είναι υπεύθυνος για τη δρομολόγηση σε συγκεκριμένο τμήμα του δικτύου.

Οι δύο ειδών δρομολογητές (σελ. 291) | Δρομολογητής | Ρόλος | |---|---| | συνοριακός (boundary router) | στην περίπτωση που ένα υποδίκτυο έχει περισσότερους από ένα δρομολογητές, οι οποίοι επικοινωνούν μεταξύ τους, ένας από αυτούς ορίζεται ως συνοριακός δρομολογητής και είναι υπεύθυνος για τη διεκπεραίωση της επικοινωνίας με τα γειτονικά υποδίκτυα | | εξωτερικός | η επικοινωνία του δικτύου με τα άλλα δίκτυα γίνεται μέσω συγκεκριμένων δρομολογητών, που ονομάζονται εξωτερικοί δρομολογητές και χειρίζονται όλη την εισερχόμενη και εξερχόμενη κίνηση του δικτύου | Η Επισήμανση (σελ. 291): οι εξωτερικοί δρομολογητές αναλαμβάνουν τη διεκπεραίωση της επικοινωνίας μεταξύ αυτόνομων συστημάτων, ενώ οι συνοριακοί χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά μηνυμάτων μεταξύ υποδικτύων του ίδιου αυτόνομου συστήματος.

Τι είναι το αυτόνομο σύστημα (σελ. 291): με αυτό τον τρόπο, η εσωτερική δομή του δικτύου και των υποδικτύων του δεν είναι ορατή από τα υπόλοιπα δίκτυα, που είναι διασυνδεδεμένα με αυτό. Τα δίκτυα, η εσωτερική δομή των οποίων δεν είναι ορατή από τον υπόλοιπο κόσμο, ονομάζονται αυτόνομα συστήματα.

Η κοινή βάση (σελ. 291): όλα τα πρωτόκολλα βασίζονται στη συχνή μεταφορά πληροφορίας μεταξύ των δρομολογητών για την ενημέρωση των πινάκων δρομολόγησης.

Από τι εξαρτάται η επιλογή (σελ. 290): τα πρωτόκολλα δρομολόγησης… ποικίλουν και εξαρτώνται από τη δόμηση των δικτύων και τη σχέση που έχουν μεταξύ τους τα προς διασύνδεση δίκτυα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης διακρίνονται σε δύο κατηγορίες. Τα Εσωτερικά Πρωτόκολλα Πύλης, γνωστά ως IGP, χρησιμοποιούνται για την εσωτερική επικοινωνία μέσα στα αυτόνομα συστήματα· τυπικά πρωτόκολλα αυτής της κατηγορίας είναι το Πρωτόκολλο Πληροφορίας Δρομολόγησης, το RIP, και το Πρωτόκολλο Βραχύτερου Μονοπατιού, το OSPF. Τα Εξωτερικά Πρωτόκολλα Πύλης, γνωστά ως EGP, χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία μεταξύ αυτόνομων συστημάτων. Η διάκριση αυτή προέκυψε επειδή, με την ανάπτυξη του Διαδικτύου, κατέστη αδύνατο κάθε δρομολογητής να διατηρεί πίνακες με στοιχεία για ολόκληρο το δίκτυο, οπότε τα δίκτυα τμηματοποιήθηκαν. Αντίστοιχα υπάρχουν δύο ειδών δρομολογητές: οι συνοριακοί, που μεταφέρουν μηνύματα μεταξύ υποδικτύων του ίδιου αυτόνομου συστήματος, και οι εξωτερικοί, που αναλαμβάνουν την επικοινωνία μεταξύ αυτόνομων συστημάτων. Αυτόνομα συστήματα ονομάζονται τα δίκτυα των οποίων η εσωτερική δομή δεν είναι ορατή από τον υπόλοιπο κόσμο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 46 — Το βασικό μειονέκτημα του πρωτοκόλλου RIP

Ερώτηση: 46. Ποιο είναι το βασικό μειονέκτημα του πρωτοκόλλου RIP (το οποίο ισχύει για όλα τα πρωτόκολλα δρομολόγησης απόστασης δικτύου);

Απάντηση:

Το βασικό μειονέκτημα: το πρωτόκολλο μετρά μόνο τον αριθμό των βημάτων και αγνοεί τόσο την ταχύτητα των ζεύξεων όσο και την κίνηση που διεκπεραιώνει καθεμιά.

Η τεκμηρίωση (σελ. 291-292): από την παρουσίαση του πρωτοκόλλου είναι φανερό, ότι αυτό δεν λαμβάνει υπόψη του την ταχύτητα των ζεύξεων. Έτσι, εάν οι ζεύξεις έχουν διαφορετική ταχύτητα, αυτή η διαφορά δεν αντικατοπτρίζεται στη μονάδα μέτρησης της απόστασης. Για παράδειγμα, μεταξύ μίας σύνδεσης 56 kbps, που προσδιορίσθηκε ότι είναι ενός βήματος και μίας 2 Mbps δύο βημάτων θα επιλέγονταν η πρώτη, παρόλο που η καθυστέρηση μετάδοσης, που εισάγει, είναι πολύ μεγαλύτερη. Και το δεύτερο σκέλος (σελ. 292): επιπλέον, ο αλγόριθμος δεν λαμβάνει υπόψη του την κίνηση, που διεκπεραιώνει κάθε ζεύξη. Έτσι, ακόμη και εάν η ζεύξη έφτανε στα όρια της χωρητικότητάς της όσο αφορά την κίνηση, που μεταφέρει, ο αλγόριθμος θα συνέχιζε να την επιλέγει σαν την καλύτερη διαδρομή.
```
RIP:  «καλύτερη» = ΛΙΓΟΤΕΡΑ ΒΗΜΑΤΑ
  56 kbps σε 1 βήμα   ←── ΕΠΙΛΕΓΕΤΑΙ (λάθος!)
   2 Mbps σε 2 βήματα
```
Η αναλογία του βιβλίου (σελ. 292): φανταστείτε το σαν δύο οδικές διαδρομές, που οδηγούν από την περιοχή Α στην περιοχή Β. Η μία διαδρομή είναι 5 χιλιομέτρων και η άλλη 8. Άρα, με βάση το πρωτόκολλο RIP, η καλύτερη είναι η πρώτη. Όταν, όμως, η κίνηση στην πρώτη διαδρομή είναι μεγάλη και η κυκλοφορία πραγματοποιείται με δυσκολία, τότε καλύτερη διαδρομή είναι η Β, η οποία θα μας οδηγήσει γρηγορότερα και χωρίς καθυστερήσεις στον προορισμό μας. Με βάση όμως τον αλγόριθμο RIP, ένας οδηγός, ο οποίος δεν γνωρίζει την κατάσταση των δύο δρόμων, θα κατευθυνθεί στην πρώτη διαδρομή, η οποία θα προταθεί από τον αλγόριθμο ως η καλύτερη.

Η ρίζα του προβλήματος — το μέτρο (σελ. 291): ο λόγος είναι, ότι το μέτρο που χρησιμοποιείται, για να προσδιορίσει το καλύτερο μονοπάτι, είναι η απόσταση από τον προορισμό σε βήματα (hops). Με τον όρο βήμα, εννοούμε το πέρασμα μέσω ενός δρομολογητή. Πού δουλεύει καλά (σελ. 291): το πρωτόκολλο RIP δουλεύει καλύτερα σε μικρά δίκτυα, όπου οι ζεύξεις είναι ίσης ταχύτητας.

Ο δεύτερος περιορισμός — τα 16 βήματα (σελ. 291): ως μέγιστη απόσταση έχει ορισθεί αυτή των 16 βημάτων… Δεδομένου ότι σα μέγιστη απόσταση έχουν ορισθεί τα 16 βήματα (όταν η απόσταση πάρει τη τιμή 16 το πακέτο απορρίπτεται), το πρωτόκολλο RIP δεν επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ υπολογιστών, που απέχουν πάνω από 15 βήματα, όταν δηλαδή παρεμβάλλονται μεταξύ τους περισσότεροι από 15 δρομολογητές. Η μέτρηση των βημάτων (σελ. 291): όλοι οι υπολογιστές, που είναι συνδεδεμένοι στο ίδιο φυσικό δίκτυο (π.χ. Ethernet), απέχουν μεταξύ τους μηδέν βήματα. Στην περίπτωση που ένας δρομολογητής συνδέει απευθείας δύο δίκτυα, οι υπολογιστές του ενός δικτύου απέχουν από τους υπολογιστές του άλλου δικτύου ένα βήμα. Καθώς η πληροφορία δρομολόγησης περνά από ένα δρομολογητή ο δρομολογητής αυξάνει κατά ένα τον αριθμό των βημάτων.

Τι λείπει σε σχέση με τα γενικά κριτήρια (σελ. 283-284): το RIP χρησιμοποιεί μόνο το κριτήριο «συντομότερη διαδρομή… με βάση… τον αριθμό τμημάτων (γραμμών)» και αγνοεί τα υπόλοιπα, δηλαδή τη μέση καθυστέρηση, τη χρησιμοποίηση του εύρους ζώνης, τον αριθμό πακέτων, που περιμένουν προς μετάδοση στην ουρά εξόδου και το κόστος γραμμής.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το βασικό μειονέκτημα του RIP είναι ότι το μέτρο με το οποίο προσδιορίζει το καλύτερο μονοπάτι είναι μόνο η απόσταση από τον προορισμό σε βήματα, δηλαδή σε περάσματα από δρομολογητές, οπότε δεν λαμβάνει υπόψη του ούτε την ταχύτητα των ζεύξεων ούτε την κίνηση που διεκπεραιώνει καθεμιά. Έτσι, αν οι ζεύξεις έχουν διαφορετική ταχύτητα, η διαφορά αυτή δεν αντικατοπτρίζεται στη μονάδα μέτρησης της απόστασης· χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα του βιβλίου, όπου ανάμεσα σε μια σύνδεση πενήντα έξι kbps ενός βήματος και μια σύνδεση δύο Mbps δύο βημάτων θα επιλεγόταν η πρώτη, παρότι εισάγει πολύ μεγαλύτερη καθυστέρηση μετάδοσης. Επιπλέον, ακόμη και αν μια ζεύξη έφτανε στα όρια της χωρητικότητάς της, ο αλγόριθμος θα συνέχιζε να την επιλέγει ως καλύτερη διαδρομή. Το βιβλίο το παρομοιάζει με δύο οδικές διαδρομές, μία πέντε και μία οκτώ χιλιομέτρων, όπου ο αλγόριθμος θα επέλεγε πάντα την πρώτη, ακόμη και αν αυτή είχε κυκλοφοριακή συμφόρηση. Γι' αυτό το RIP δουλεύει καλύτερα σε μικρά δίκτυα, όπου οι ζεύξεις είναι ίσης ταχύτητας, ενώ έχει και τον πρόσθετο περιορισμό των δεκαέξι βημάτων ως μέγιστης απόστασης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 47 — Οι διαδικασίες του πρωτοκόλλου EGP

Ερώτηση: 47. Αναφέρατε τις διαδικασίες του πρωτοκόλλου EGP.

Απάντηση:

Οι τρεις διαδικασίες (σελ. 293): το πρωτόκολλο περιλαμβάνει τρεις διαδικασίες: | # | Διαδικασία | |---|---| | 1 | τη διερεύνηση της επιθυμίας γειτονικών δρομολογητών για συνεργασία μεταξύ τους | | 2 | τον έλεγχο της δυνατότητας επικοινωνίας ενός δρομολογητή με τους γειτονικούς δρομολογητές | | 3 | τη γνώση των δικτύων, με τα οποία μπορεί να επικοινωνήσει ένας δρομολογητής μέσω κάθε γειτονικού δρομολογητή |

Η ανάλυση κάθε διαδικασίας (σελ. 293) | Διαδικασία | Πώς λειτουργεί | |---|---| | 1η — διερεύνηση επιθυμίας | χρησιμοποιείται, για να ρωτήσουν οι δρομολογητές τους γειτονικούς τους, που ανήκουν σε διαφορετικά συστήματα, εάν επιθυμούν την ανταλλαγή πληροφορίας δρομολόγησης. Οι δρομολογητές αυτοί μπορεί να δεχθούν ή να απορρίψουν την πρόταση συνεργασίας | | 2η — έλεγχος επικοινωνίας | έχει σχέση με τη διατήρηση της ήδη υπάρχουσας σχέσης συνεργασίας με γειτονικό δρομολογητή. Στα πλαίσια της διαδικασίας αυτής, ο δρομολογητής στέλνει περιοδικά μηνύματα στο γειτονικό δρομολογητή και περιμένει την απάντησή του, για να βεβαιωθεί, ότι συνεχίζεται η επικοινωνία μεταξύ τους | | 3η — γνώση των δικτύων | σχετίζεται με την απόκτηση πληροφορίας δρομολόγησης. Κατά τη διαδικασία αυτή, ο ένας δρομολογητής στέλνει ερώτηση και ο άλλος σε απάντηση του επιστρέφει τη λίστα δικτύων, με τα οποία έχει διαδρομές, καθώς και εκτίμηση του κόστους καθεμίας, το οποίο όμως έχει τοπική σημασία για το αυτόνομο σύστημα |
```
1. «Θέλεις να συνεργαστούμε;»          → εγκατάσταση σχέσης
2. «Είσαι ακόμη εκεί;» (περιοδικά)     → διατήρηση σχέσης
3. «Ποια δίκτυα φτάνεις;»              → ανταλλαγή πληροφορίας
```
Τι κάνει το EGP (σελ. 292): το πρωτόκολλο EGP αφορά δρομολογητές διαφορετικών αυτόνομων συστημάτων και προσδιορίζει τον τρόπο, με τον οποίο αυτοί συνεργάζονται για την ανταλλαγή πληροφορίας δρομολόγησης. Τι δεν κάνει (σελ. 292-293): To EGP προσδιορίζει σε ποια δίκτυα μπορούμε να φθάσουμε μέσω ενός δρομολογητή, δεν μας ενημερώνει, όμως, για το κόστος (την απόστασή τους) και για το πόσο καλή είναι η σύνδεση. Γιατί (σελ. 293): αυτό συμβαίνει, γιατί το κόστος στα διάφορα αυτόνομα συστήματα μπορεί να προσδιορίζεται με βάση διαφορετικά κριτήρια ή ακόμη και διαφορετικά πρωτόκολλα. Αποτέλεσμα είναι να μην υπάρχει ενιαία μονάδα μέτρησης.

Ο περιορισμός στην τοπολογία (σελ. 293): επίσης το γεγονός, ότι η δρομολόγηση γίνεται με βάση την ύπαρξη ή μη κάποιας διαδρομής προς το δίκτυο προορισμού, συνεπάγεται, ότι η τοπολογία του τελικού διασυνδεδεμένου δικτύου πρέπει να είναι τοπολογία δέντρου. Διαφορετικά, εάν υπάρχουν βρόχοι, είναι μεγάλη η πιθανότητα ένα πακέτο να κλειδώσει σε ένα βρόχο.

Πού εντάσσεται (σελ. 291): τα Εξωτερικά Πρωτόκολλα Πύλης (Exterior Gateway Protocols - EGP) είναι τα πρωτόκολλα, που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία μεταξύ αυτόνομων συστημάτων· και οι εξωτερικοί δρομολογητές αναλαμβάνουν τη διεκπεραίωση της επικοινωνίας μεταξύ αυτόνομων συστημάτων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το πρωτόκολλο EGP περιλαμβάνει τρεις διαδικασίες. Η πρώτη είναι η διερεύνηση της επιθυμίας γειτονικών δρομολογητών για συνεργασία μεταξύ τους: οι δρομολογητές ρωτούν τους γειτονικούς τους, που ανήκουν σε διαφορετικά αυτόνομα συστήματα, αν επιθυμούν την ανταλλαγή πληροφορίας δρομολόγησης, και εκείνοι μπορούν να δεχθούν ή να απορρίψουν την πρόταση. Η δεύτερη είναι ο έλεγχος της δυνατότητας επικοινωνίας ενός δρομολογητή με τους γειτονικούς του, δηλαδή η διατήρηση της ήδη υπάρχουσας σχέσης συνεργασίας· ο δρομολογητής στέλνει περιοδικά μηνύματα στον γειτονικό και περιμένει την απάντησή του, για να βεβαιωθεί ότι η επικοινωνία συνεχίζεται. Και η τρίτη είναι η γνώση των δικτύων με τα οποία μπορεί να επικοινωνήσει ένας δρομολογητής μέσω κάθε γειτονικού: ο ένας στέλνει ερώτηση και ο άλλος επιστρέφει τη λίστα των δικτύων με τα οποία έχει διαδρομές, μαζί με εκτίμηση του κόστους καθεμιάς, το οποίο όμως έχει μόνο τοπική σημασία για το αυτόνομο σύστημα, αφού τα διάφορα συστήματα υπολογίζουν το κόστος με διαφορετικά κριτήρια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 48 — Πλεονεκτήματα του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου

Ερώτηση: 48. Τι πλεονεκτήματα προσφέρει το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο σε σχέση με το συμβατικό;

Απάντηση:

Η γενική διατύπωση (σελ. 294): τα πλεονεκτήματα, που προσφέρει το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο σε σχέση με το συμβατικό, σχετίζονται με το κόστος, τη ταχύτητα παράδοσης και τη φιλικότητα προς το χρήστη. Έτσι, ο χρήστης απολαμβάνει υπηρεσίες με μικρότερο κόστος και μεγαλύτερη ταχύτητα παράδοσης, χωρίς να χρειάζεται να μετακινείται σε ταχυδρομικά γραφεία και να περιμένει σε ουρές αναμονής μέχρι να εξυπηρετηθεί.

Τα αναλυτικά πλεονεκτήματα (σελ. 295) | # | Πλεονέκτημα | |---|---| | 1 | είναι πολύ γρήγορο. Για παράδειγμα, για να φτάσει ένα μικρό γράμμα από την Ελλάδα στο Los Angeles κάνει περίπου δύο λεπτά | | 2 | ο χρήστης δεν χρειάζεται να παρακολουθεί τη μεταφορά του μηνύματος μέσω του ταχυδρομείου, σε αντίθεση με την αποστολή FAX ή την απλή τηλεφωνική κλήση. Το μήνυμα, από την στιγμή που σταλεί, είναι στη διάθεση του παραλήπτη, μόλις ο τελευταίος μπει στον υπολογιστή του | | 3 | είναι πιο οικονομικό από το συμβατικό ταχυδρομείο. Μέσα από μία απλή τηλεφωνική γραμμή μπορεί να μεταδοθεί μεγάλος αριθμός μηνυμάτων και επιστολών, στις οποίες μπορούν… να ενσωματωθούν και αρχεία εικόνας και ήχου | | 4 | μπορεί να προσδιορισθεί μεγάλος αριθμός αποδεκτών, χωρίς να χρειάζεται να γίνει καμία παρέμβαση από τον αποστολέα | | 5 | το κόστος της υπηρεσίας είναι χαμηλό |

Η σημαντική επισήμανση για την ταχύτητα (σελ. 295): ο χρόνος παράδοσης ενός μηνύματος εξαρτάται από τη ταχύτητα των συνδέσεων του δικτύου και είναι ανεξάρτητος από τη φυσική γεωγραφική θέση του παραλήπτη. Έτσι, για παράδειγμα ένα μήνυμα μπορεί να χρειάζεται λιγότερο χρόνο για να φτάσει στο Los Angeles από ότι σε κάποια πόλη της Πορτογαλίας, λόγω του ότι η επικοινωνία με Los Angeles γίνεται μέσω ταχύτερων συνδέσεων.

Το μειονέκτημα (σελ. 295): δεν υπάρχει απόλυτη εγγύηση, ότι το μήνυμα έφτασε στον προορισμό του.

Οι πρόσθετες δυνατότητες των σύγχρονων προγραμμάτων (σελ. 294): έχουν αναπτυχθεί και ειδικά προγράμματα εφαρμογών πολύ φιλικά προς το χρήστη, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν και από μη εξειδικευμένο προσωπικό. Τα προγράμματα αυτά υποστηρίζουν παράδοση του ίδιου μηνύματος σε πολλούς χρήστες, ενημέρωση του αποστολέα, ότι το μήνυμα έχει φθάσει στον προορισμό του και αυτόματη διαχείριση της αλληλογραφίας, ώστε, σε περιπτώσεις απουσίας των χρηστών, αυτή να μη χάνεται.

Η διάδοσή του (σελ. 294): τα τελευταία χρόνια, με την εξάπλωση και την ευρεία χρήση του Διαδικτύου μεγάλο τμήμα των εγγράφων, που ανταλλάσσονται μεταξύ υπηρεσιών και εταιρειών διακινούνται μέσω του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.

Ο ορισμός (σελ. 294): το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (e-mail) είναι εφαρμογή, που επιτρέπει την αποστολή μηνυμάτων / επιστολών μεταξύ δύο ή περισσοτέρων χρηστών με ηλεκτρονικό τρόπο. Το πρωτόκολλο (σελ. 296): στην τεχνολογία TCP/IP για τη μεταφορά του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου χρησιμοποιείται το Πρωτόκολλο Μεταφοράς Απλού Ταχυδρομείου (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP), με TCP port προορισμού το 25.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα πλεονεκτήματα του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου σε σχέση με το συμβατικό σχετίζονται με το κόστος, την ταχύτητα παράδοσης και τη φιλικότητα προς τον χρήστη, αφού ο χρήστης απολαμβάνει υπηρεσίες με μικρότερο κόστος και μεγαλύτερη ταχύτητα, χωρίς να χρειάζεται να μετακινείται σε ταχυδρομικά γραφεία και να περιμένει σε ουρές. Αναλυτικά, πρώτον είναι πολύ γρήγορο: ένα μικρό γράμμα από την Ελλάδα στο Λος Άντζελες κάνει περίπου δύο λεπτά, ενώ ο χρόνος παράδοσης εξαρτάται από την ταχύτητα των συνδέσεων και όχι από τη γεωγραφική θέση του παραλήπτη. Δεύτερον, ο χρήστης δεν χρειάζεται να παρακολουθεί τη μεταφορά του μηνύματος, σε αντίθεση με το φαξ ή την τηλεφωνική κλήση, αφού το μήνυμα είναι στη διάθεση του παραλήπτη μόλις εκείνος ανοίξει τον υπολογιστή του. Τρίτον, είναι πιο οικονομικό, αφού μέσα από μια απλή τηλεφωνική γραμμή μπορεί να μεταδοθεί μεγάλος αριθμός μηνυμάτων, στα οποία μπορούν να ενσωματωθούν και αρχεία εικόνας και ήχου. Τέταρτον, μπορεί να προσδιοριστεί μεγάλος αριθμός αποδεκτών χωρίς καμία παρέμβαση του αποστολέα. Και πέμπτον, το κόστος της υπηρεσίας είναι χαμηλό. Ως μειονέκτημα αναφέρεται ότι δεν υπάρχει απόλυτη εγγύηση ότι το μήνυμα έφτασε στον προορισμό του.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 49 — Η διαφορά του FTP από τα Telnet και SMTP

Ερώτηση: 49. Ποια η κυριότερη διαφορά του πρωτοκόλλου FTP από το πρωτόκολλο Telnet και SMTP;

Απάντηση:

Η κυριότερη διαφορά: το FTP χρησιμοποιεί δύο ξεχωριστές συνδέσεις — μία για τις εντολές και μία για τα δεδομένα — ενώ τα Telnet και SMTP μία μόνο.

Η τεκμηρίωση (σελ. 296-297): η λειτουργία της υπηρεσίας μεταφοράς αρχείου είναι περισσότερο πολύπλοκη από αυτή του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου… Το πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείου συνδυάζει δύο διαφορετικές συνδέσεις. Αρχικά, ξεκινά όπως και το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Το πρόγραμμα του χρήστη στέλνει εντολές, όπως, «δώσε μου πρόσβαση σαν X χρήστης», «ο κωδικός μου είναι XX», «στείλε μου το αρχείο με το όνομα Ζ». Αφού οι εντολές για αποστολή δεδομένων έχουν σταλεί, ξεκινά η δεύτερη σύνδεση για τη μετάδοση των δεδομένων. Οι θύρες (σελ. 297): για την επικοινωνία με τον FTP εξυπηρετητή, η σύνδεση για την αποστολή των εντολών γίνεται μέσω του TCP port 21, ενώ για την αποστολή των δεδομένων μέσω του TCP port 20.
```
FTP:     εντολές  → TCP port 21   ┐ ΔΥΟ συνδέσεις
         δεδομένα → TCP port 20   ┘
Telnet:  εντολές + δεδομένα → TCP port 23   ┐ ΜΙΑ σύνδεση
SMTP:    εντολές + μήνυμα   → TCP port 25   ┘
```
Γιατί δύο συνδέσεις (σελ. 297): φυσικά θα ήταν δυνατό να στέλνονταν και τα δεδομένα από την ίδια σύνδεση, όπως κάνει το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Επειδή, η μεταφορά αρχείων συχνά απαιτεί πολύ χρόνο, οι σχεδιαστές του πρωτοκόλλου ήθελαν να επιτρέψουν στους χρήστες να μπορούν να συνεχίζουν την αποστολή εντολών, ενώ η μεταφορά του αρχείου βρίσκεται σε εξέλιξη. Για παράδειγμα, μπορεί ο χρήστης να θέλει να υποβάλλει μία ερώτηση ή ακόμη και να εγκαταλείψει τη μεταφορά του αρχείου.

Η μία σύνδεση του Telnet (σελ. 300): μεταξύ των δύο συστημάτων υπάρχει μόνο μία σύνδεση, από την οποία μεταφέρονται εντολές και δεδομένα. Όταν ο χρήστης χρειάζεται να στείλει εντολή (π.χ. να στείλει το τύπο του τερματικού ή να αλλάξει κάποια επιλογή λειτουργίας) χρησιμοποιείται ένας ειδικός χαρακτήρας για να δείξει, ότι ο επόμενος χαρακτήρας είναι εντολή. Και του SMTP (σελ. 296): με την εγκατάσταση αυτής της σύνδεσης το πρόγραμμα ξεκινά να στέλνει στοιχεία εντολών… Στη συνέχεια, στέλνει εντολή, που προσδιορίζει, ότι αρχίζει το μήνυμα. Σε αυτό το σημείο, το άλλο άκρο σταματά να χειρίζεται αυτά, που λαμβάνει, σαν εντολές και είναι έτοιμο να λάβει το μήνυμα. → δηλαδή και τα δύο εναλλάσσουν εντολές και δεδομένα στην ίδια σύνδεση.

Τα κοινά τους στοιχεία (σελ. 300): το πρωτόκολλο Telnet, όπως και τα FTP και SMTP, ακολουθεί το μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή· και τα τρία χρησιμοποιούν το TCP (σελ. 231).

Οι θύρες των τριών | Πρωτόκολλο | TCP port | |---|---| | FTP (εντολές) | 21 | | FTP (δεδομένα) | 20 | | Telnet | 23 | | SMTP | 25 |

Η δεύτερη διαφορά — η φύση της υπηρεσίας: το FTP επιτρέπει τη δημιουργία ενός αντιγράφου από αρχείο κάποιου συστήματος σε άλλο (σελ. 296), το Telnet επιτρέπει την προσπέλαση σε προγράμματα εφαρμογών, που υπάρχουν σε διάφορους υπολογιστές του δικτύου (σελ. 298) και το SMTP μεταφέρει ηλεκτρονικό ταχυδρομείο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η κυριότερη διαφορά είναι ότι το πρωτόκολλο FTP συνδυάζει δύο διαφορετικές συνδέσεις, ενώ τα Telnet και SMTP χρησιμοποιούν μία μόνο. Στο FTP, το πρόγραμμα του χρήστη ξεκινά όπως και το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, στέλνοντας εντολές, και αφού σταλούν οι εντολές για αποστολή δεδομένων ξεκινά δεύτερη σύνδεση για τη μετάδοση των ίδιων των δεδομένων· η σύνδεση των εντολών γίνεται μέσω της θύρας είκοσι ένα και των δεδομένων μέσω της θύρας είκοσι. Ο λόγος αυτής της σχεδίασης είναι ότι η μεταφορά αρχείων απαιτεί συχνά πολύ χρόνο, οπότε οι σχεδιαστές θέλησαν να επιτρέψουν στους χρήστες να συνεχίζουν την αποστολή εντολών ενώ η μεταφορά βρίσκεται σε εξέλιξη, για παράδειγμα για να υποβάλουν ερώτηση ή να εγκαταλείψουν τη μεταφορά. Αντίθετα, στο Telnet υπάρχει μόνο μία σύνδεση, στη θύρα είκοσι τρία, από την οποία μεταφέρονται και εντολές και δεδομένα, με έναν ειδικό χαρακτήρα να δηλώνει ότι ο επόμενος χαρακτήρας είναι εντολή· ανάλογα λειτουργεί και το SMTP στη θύρα είκοσι πέντε. Και τα τρία πρωτόκολλα, πάντως, ακολουθούν το μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή και στηρίζονται στο TCP.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 50 — Περιγραφή του Παγκόσμιου Ιστού

Ερώτηση: 50. Περιγράψτε με μία φράση τον Παγκόσμιο Ιστό.

Απάντηση:

Η περιγραφή με μία φράση (σελ. 301): θα μπορούσαμε να πούμε, ότι ο Παγκόσμιος Ιστός είναι μία πλατφόρμα, που υποστηρίζει την επικοινωνία πολυμέσων μέσω ενός γραφικού περιβάλλοντος επικοινωνίας με το χρήστη. Με άλλα λόγια, ο Παγκόσμιος Ιστός αποτελεί ένα γραφικό τρόπο απεικόνισης και μετάδοσης των πληροφοριών.

Η πλήρης παρουσίαση (σελ. 300-301): ο Παγκόσμιος Ιστός (World Wide Web, WWW ή Web) είναι ένα σύστημα, που δημιουργήθηκε, αρχικά, για τη διακίνηση ακαδημαϊκών πληροφοριών μεταξύ ομάδων, που βρίσκονταν σε γεωγραφικά διασκορπισμένες περιοχές. Το σύστημα, που δημιουργήθηκε, συνδύασε τις τεχνικές ανάκλησης πληροφοριών με τη τεχνολογία υπερκειμένων, σχηματίζοντας έτσι ένα εύκολο στη χρήση παγκόσμιο σύστημα πληροφοριών. Η δομή της πληροφορίας (σελ. 301): στον Παγκόσμιο Ιστό η πληροφορία είναι δομημένη με τη μορφή υπερμέσων (hypermedia), περιλαμβάνει, δηλαδή, εκτός από κείμενα και εικόνες, αρχεία ήχου, αρχεία κινούμενης εικόνας (video) και γενικά οποιοδήποτε είδος πολυμέσων. Οι δεσμοί (σελ. 301): το περιβάλλον αυτό παρέχει τη δυνατότητα ενεργοποίησης διαφόρων δεσμών (links), οι οποίοι οδηγούν σε πληροφορίες, οπουδήποτε κι αν αυτές βρίσκονται μέσα στο Διαδίκτυο.

Το πρωτόκολλο (σελ. 302): αν και μέσω του WWW υπάρχει πρόσβαση σε όλα σχεδόν τα πρωτόκολλα τεχνολογίας Διαδικτύου (για παράδειγμα FTP, Telnet), το πρωτόκολλο, που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά υπερκειμένου, είναι το Πρωτόκολλο Μεταφοράς Υπερκειμένου (HyperText Transfer Protocol, HTTP), το οποίο και αυτό βασίζεται στο μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή.

Τα δύο άκρα (σελ. 302) | Άκρο | Περιγραφή | |---|---| | εξυπηρετητές παγκόσμιου ιστού (Web servers) | συστήματα μόνιμα συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο, τα οποία φιλοξενούν τις Ιστοσελίδες, που είναι διαθέσιμες προς πρόσβαση | | πελάτες παγκόσμιου ιστού (Web clients) | μέσω των οποίων γίνεται η πρόσβαση στους εξυπηρετητές και η ανάγνωση των Ιστοσελίδων… μέσω προγραμμάτων πλοήγησης (browsers) | Τα δημοφιλέστερα προγράμματα (σελ. 302): Netscape Navigator, Netscape Communicator και Microsoft Internet Explorer.

Πώς βρίσκουμε πληροφορία (σελ. 303): ακόμη και στην περίπτωση, που οι διευθύνσεις παγκόσμιου ιστού μας είναι άγνωστες, μπορούμε να κινηθούμε και να αναζητήσουμε πληροφορία στο παγκόσμιο ιστό είτε μέσω των συνδέσμων, που παρέχουν οι Ιστοσελίδες προς άλλες με σχετικό (ή όχι) περιεχόμενο είτε, μέσω ειδικών μηχανών αναζήτησης. Παραδείγματα μηχανών (σελ. 303): Aliweb, Alta Vista, Lycos, Excite, Infoseek, In, thea κ.λπ.

Η δημοτικότητά του (σελ. 303): από 130 Web sites που υπήρχαν το 1993, το 1994 ξεπέρασαν τις 10.000, το 1996 τις 100.000 και το 1997 υπολογίζεται ότι ξεπέρασαν τις 650.000. Το 1994 μέσω του παγκόσμιου ιστού διακινούνταν περίπου το 6 % της συνολικής κίνησης του Διαδικτύου, ενώ το 1995 το ποσοστό αυτό αυξήθηκε στο 24%.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Με μία φράση, ο Παγκόσμιος Ιστός είναι μια πλατφόρμα που υποστηρίζει την επικοινωνία πολυμέσων μέσω ενός γραφικού περιβάλλοντος επικοινωνίας με τον χρήστη· με άλλα λόγια, αποτελεί έναν γραφικό τρόπο απεικόνισης και μετάδοσης των πληροφοριών. Δημιουργήθηκε αρχικά για τη διακίνηση ακαδημαϊκών πληροφοριών μεταξύ ομάδων σε γεωγραφικά διασκορπισμένες περιοχές και συνδύασε τις τεχνικές ανάκλησης πληροφοριών με την τεχνολογία των υπερκειμένων, σχηματίζοντας ένα εύκολο στη χρήση παγκόσμιο σύστημα πληροφοριών. Η πληροφορία σε αυτόν είναι δομημένη με τη μορφή υπερμέσων, δηλαδή περιλαμβάνει εκτός από κείμενα και εικόνες, αρχεία ήχου, αρχεία κινούμενης εικόνας και γενικά κάθε είδος πολυμέσων, ενώ το περιβάλλον παρέχει τη δυνατότητα ενεργοποίησης δεσμών που οδηγούν σε πληροφορίες οπουδήποτε στο Διαδίκτυο. Το πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά υπερκειμένου είναι το HTTP, το οποίο βασίζεται και αυτό στο μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 51 — Το υπερκείμενο και τα υπερμέσα

Ερώτηση: 51. Τι είναι το υπερκείμενο και τι τα υπερμέσα;

Απάντηση:

Το υπερκείμενο (σελ. 301): το υπερκείμενο είναι μορφή παρουσίασης γραπτού κειμένου, στην οποία η διαδοχή των τμημάτων του δεν ακολουθεί κατά ανάγκη τη φυσική σειρά παρουσίασης, που επιβάλλεται από τη σελιδοποίηση του κειμένου.

Τα υπερμέσα (σελ. 302): τα τελευταία χρόνια με την εξέλιξη των πληροφοριακών συστημάτων δόθηκε η δυνατότητα το υπερκείμενο να μην περιλαμβάνει μόνο κείμενο αλλά και άλλες μορφές μέσων, όπως: ήχο, εικόνα, γραφικά, κινούμενα σχέδια ή κινούμενες εικόνες. Τα συστήματα υπερκείμενου, που περιλαμβάνουν και άλλες μορφές μέσων πλην του κειμένου, ονομάζονται υπερμέσα (hypermedia).
```
ΥΠΕΡΚΕΙΜΕΝΟ = κείμενο με μη γραμμική διαδοχή τμημάτων
ΥΠΕΡΜΕΣΑ    = υπερκείμενο + ήχος, εικόνα, γραφικά, video
```
Η ορολογία του υπερκειμένου (σελ. 301) | Όρος | Ορισμός | |---|---| | Ιστοσελίδες | οι αυτοτελείς ενότητες υπερκειμένου, που προβάλλονται στην οθόνη του υπολογιστή | | κόμβοι | τμήματα, τα οποία παραπέμπουν σε άλλα τμήματα τη ίδιας ή άλλων Ιστοσελίδων | | σύνδεσμοι (links) | οι αναφορές ή παραπομπές ενός τμήματος σε ένα άλλο | Το μέγεθος των τμημάτων (σελ. 301): σε μία Ιστοσελίδα κάποια τμήματα μπορεί να αποτελούνται από μία μόνο λέξη ή ακόμη και από ολόκληρο το κείμενο.

Η περιήγηση (σελ. 301-302): με τη χρήση των συνδέσμων ο αναγνώστης ενός υπερκειμένου δεν διαβάζει απλά κείμενο, αλλά έχει τη δυνατότητα να κινείται μέσα σε αυτό. Θα λέγαμε, ότι «περιηγείται» ανάμεσα στους κόμβους της Ιστοσελίδας, αλλά και όλων των άλλων Ιστοσελίδων, στις οποίες αυτή οδηγεί. Πώς γίνεται πρακτικά (σελ. 302): το γραφικό περιβάλλον επικοινωνίας επιτρέπει στο χρήστη να επιλέγει με το ποντίκι του έντονα φωτιζόμενες (highlighted) λέξεις, οι οποίες μπορεί να τον οδηγήσουν είτε σε κάποιο άλλο τμήμα της Ιστοσελίδας είτε σε κάποια άλλη Ιστοσελίδα. Τα εργαλεία (σελ. 302): τα εργαλεία, με τα οποία διεκπεραιώνεται η ανάγνωση ενός υπερκειμένου ονομάζονται «όργανα πλοήγησης - περιήγησης» (browsers). Ο όρος περιήγηση εκφράζει τη δυνατότητα του αναγνώστη να διαβάζει το κείμενο με τη σειρά, που αυτός θεωρεί καλύτερη, κινούμενος μέσω των διαθέσιμων συνδέσμων μεταξύ των διαφόρων τμημάτων των Ιστοσελίδων.

Η σχέση με τον Παγκόσμιο Ιστό (σελ. 300-301): ο Παγκόσμιος Ιστός συνδύασε τις τεχνικές ανάκλησης πληροφοριών με τη τεχνολογία υπερκειμένων· και στον Παγκόσμιο Ιστό η πληροφορία είναι δομημένη με τη μορφή υπερμέσων (hypermedia), περιλαμβάνει, δηλαδή, εκτός από κείμενα και εικόνες, αρχεία ήχου, αρχεία κινούμενης εικόνας (video) και γενικά οποιοδήποτε είδος πολυμέσων. Το πρωτόκολλο μεταφοράς τους (σελ. 302): το πρωτόκολλο, που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά υπερκειμένου, είναι το Πρωτόκολλο Μεταφοράς Υπερκειμένου (HyperText Transfer Protocol, HTTP).

Η ουσιαστική καινοτομία: η μη γραμμική ανάγνωση — ο αναγνώστης δεν ακολουθεί υποχρεωτικά τη σειρά της σελιδοποίησης, αλλά επιλέγει τη διαδρομή του μέσα από τους συνδέσμους.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το υπερκείμενο είναι μορφή παρουσίασης γραπτού κειμένου, στην οποία η διαδοχή των τμημάτων του δεν ακολουθεί κατ' ανάγκη τη φυσική σειρά παρουσίασης που επιβάλλεται από τη σελιδοποίηση. Οι αυτοτελείς ενότητες υπερκειμένου που προβάλλονται στην οθόνη ονομάζονται Ιστοσελίδες, τα τμήματα που παραπέμπουν σε άλλα τμήματα της ίδιας ή άλλων Ιστοσελίδων ονομάζονται κόμβοι, και οι ίδιες οι παραπομπές ονομάζονται σύνδεσμοι. Με τη χρήση των συνδέσμων ο αναγνώστης δεν διαβάζει απλώς το κείμενο, αλλά περιηγείται σε αυτό, επιλέγοντας με το ποντίκι έντονα φωτιζόμενες λέξεις που τον οδηγούν σε άλλα τμήματα ή σε άλλες Ιστοσελίδες, με τη βοήθεια των εργαλείων πλοήγησης, δηλαδή των browsers. Τα υπερμέσα είναι η επέκταση της ιδέας: με την εξέλιξη των πληροφοριακών συστημάτων δόθηκε η δυνατότητα το υπερκείμενο να μην περιλαμβάνει μόνο κείμενο αλλά και άλλες μορφές μέσων, όπως ήχο, εικόνα, γραφικά, κινούμενα σχέδια ή κινούμενες εικόνες· τα συστήματα υπερκειμένου που περιλαμβάνουν και άλλες μορφές μέσων πλην του κειμένου ονομάζονται υπερμέσα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 52 — Τι είναι το intranet και τα πλεονεκτήματά του

Ερώτηση: 52. Τι είναι το intranet και ποια τα πλεονεκτήματα που προσφέρει;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 302): τα τελευταία χρόνια έχει αρχίσει η ανάπτυξη δικτύων οργανισμών ή επιχειρήσεων, τα οποία χρησιμοποιούν τα πρωτόκολλα επικοινωνίας του Διαδικτύου και τα πρότυπα περιεχομένων του Παγκόσμιου Ιστού. Αυτά τα δίκτυα ονομάζονται ιδιωτικά εσωτερικά δίκτυα τεχνολογίας TCP/IP (intranets) και, συνήθως, χρησιμοποιούνται από οργανισμούς ή επιχειρήσεις, που επιθυμούν να έχουν πρόσβαση στο δίκτυό τους μόνο μέλη του προσωπικού τους. Με απλά λόγια (σελ. 302): To intranet είναι, δηλαδή, πολύ απλά ένα δίκτυο Internet στο εσωτερικό μιας επιχείρησης. Με το τρόπο αυτό, οι υπολογιστές της επιχείρησης επικοινωνούν μεταξύ τους, όπως ακριβώς επικοινωνούν οι υπολογιστές στο Διαδίκτυο. Η γεωγραφική του έκταση (σελ. 302): ένα δίκτυο intranet δεν περιορίζεται σε συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή, αντίθετα μπορεί να εκτείνεται σε διάφορες περιοχές, όπου βρίσκονται γραφεία ή εγκαταστάσεις του οργανισμού, επιτρέποντας, όμως, πρόσβαση μόνο εσωτερικά στον οργανισμό.

Οι χαρακτηριστικές υπηρεσίες (σελ. 302) | # | Υπηρεσία | |---|---| | 1 | Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο | | 2 | Πρόσβαση στο Διαδίκτυο και αναζήτηση πληροφοριών με χρήση εργαλείων Web | | 3 | Ηλεκτρονική διακίνηση εγγράφων |

Τα πλεονεκτήματα (σελ. 302-303): μερικά από τα βασικά χαρακτηριστικά των intranets, είναι ότι είναι εύκολα επεκτάσιμα, παρέχουν στους χρήστες τη δυνατότητα εύκολης αναζήτησης, ανεύρεσης και πρόσβασης πληροφοριών (χρησιμοποιούν WWW clients, browsers), είναι συμβατά με τις περισσότερες υπολογιστικές πλατφόρμες και μπορούν να ενσωματώσουν εύκολα τις ήδη υπάρχουσες πηγές πληροφοριών του οργανισμού. | # | Πλεονέκτημα | |---|---| | 1 | είναι εύκολα επεκτάσιμα | | 2 | παρέχουν στους χρήστες τη δυνατότητα εύκολης αναζήτησης, ανεύρεσης και πρόσβασης πληροφοριών (χρησιμοποιούν WWW clients, browsers) | | 3 | είναι συμβατά με τις περισσότερες υπολογιστικές πλατφόρμες | | 4 | μπορούν να ενσωματώσουν εύκολα τις ήδη υπάρχουσες πηγές πληροφοριών του οργανισμού |

Ο ορισμός από το κεφάλαιο της τεχνολογίας (σελ. 226): όταν μία επιχείρηση χρησιμοποιεί υπηρεσίες Διαδικτύου και ειδικότερα την υπηρεσία Παγκόσμιου Ιστού (World Wide Web, WWW), στο δικό της ιδιωτικό δίκτυο, το TCP/IP διαδίκτυο ονομάζεται εσωτερικό ιδιωτικό δίκτυο τεχνολογίας TCP/IP (intranet).

Η ουσία του πλεονεκτήματος: το intranet δανείζεται ολόκληρη την ώριμη τεχνολογία του Διαδικτύου — πρωτόκολλα, browsers, πρότυπα περιεχομένου — χωρίς να εκθέτει την πληροφορία του οργανισμού προς τα έξω.
```
Internet:  ίδια τεχνολογία, ΑΝΟΙΧΤΗ πρόσβαση
Intranet:  ίδια τεχνολογία, πρόσβαση ΜΟΝΟ στο προσωπικό
```
Η ασφαλής επέκτασή του σε απομακρυσμένα σημεία (σελ. 305, VPN): με εικονικά ιδιωτικά δίκτυα (VPN), όπου με τη βοήθεια της τεχνολογίας tunneling τα δεδομένα κρυπτογραφούνται ώστε να μην είναι δυνατόν να υποκλαπούν (κεφ. 6, σελ. 215).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το intranet είναι ιδιωτικό εσωτερικό δίκτυο τεχνολογίας TCP/IP, δηλαδή δίκτυο οργανισμού ή επιχείρησης που χρησιμοποιεί τα πρωτόκολλα επικοινωνίας του Διαδικτύου και τα πρότυπα περιεχομένων του Παγκόσμιου Ιστού, με πρόσβαση όμως μόνο για τα μέλη του προσωπικού του. Πολύ απλά, είναι ένα δίκτυο Internet στο εσωτερικό μιας επιχείρησης, όπου οι υπολογιστές της επικοινωνούν μεταξύ τους όπως ακριβώς επικοινωνούν οι υπολογιστές στο Διαδίκτυο· δεν περιορίζεται σε συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή, αλλά μπορεί να εκτείνεται σε όλες τις εγκαταστάσεις του οργανισμού. Χαρακτηριστικές υπηρεσίες που προσφέρει είναι το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, η πρόσβαση στο Διαδίκτυο και η αναζήτηση πληροφοριών με εργαλεία Web, καθώς και η ηλεκτρονική διακίνηση εγγράφων. Τα βασικά του πλεονεκτήματα είναι ότι είναι εύκολα επεκτάσιμο, παρέχει στους χρήστες τη δυνατότητα εύκολης αναζήτησης, ανεύρεσης και πρόσβασης πληροφοριών μέσω των γνωστών προγραμμάτων πλοήγησης, είναι συμβατό με τις περισσότερες υπολογιστικές πλατφόρμες και μπορεί να ενσωματώσει εύκολα τις ήδη υπάρχουσες πηγές πληροφοριών του οργανισμού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 53 — Προβλήματα της φωνητικής τηλεφωνίας μέσω Internet

Ερώτηση: 53. Ποια προβλήματα παρουσιάζονται κατά τη μετάδοση φωνητικής τηλεφωνίας μέσω του Internet;

Απάντηση:

Το βασικό πρόβλημα (σελ. 303): ανεξάρτητα από το εάν η επικοινωνία είναι διπλής ή μονής εναλλακτικής κατεύθυνσης (full ή half duplex), η μετάδοση φωνής στα δίκτυα μεταγωγής πακέτου παρουσιάζει κάποια προβλήματα. Το γεγονός, ότι δεν υπάρχει σταθερή σύνδεση, από την οποία να διέρχονται τα δεδομένα (όπως στο τηλεφωνικό δίκτυο), σε συνδυασμό με τις υψηλές απαιτήσεις της φωνής σε θέματα συγχρονισμού και καθυστέρησης δημιουργούν προβλήματα στην επικοινωνία. Το αποτέλεσμα (σελ. 303): έτσι, πιθανή απώλεια πακέτων, που μεταφέρουν δεδομένα φωνής, ή τυχόν μεγάλες καθυστερήσεις, που μπορούν να παρατηρηθούν, έχουν σαν αποτέλεσμα την παροχή φωνητικής τηλεφωνίας χαμηλής ποιότητας.
```
δίκτυο μεταγωγής πακέτου: ΚΑΜΙΑ σταθερή σύνδεση
φωνή: υψηλές απαιτήσεις σε ΣΥΓΧΡΟΝΙΣΜΟ και ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ
       ↓
απώλεια πακέτων + μεγάλες καθυστερήσεις
       ↓
ΦΩΝΗΤΙΚΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ
```
Το δεύτερο πρόβλημα — η έλλειψη κουδουνίσματος (σελ. 303-304): άλλο σημαντικό μειονέκτημα είναι, ότι και τα δύο μέρη πρέπει να έχουν προγραμματίσει την κλήση εκ των προτέρων, είτε μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, είτε μέσω σύντομης τηλεφωνικής κλήσης. Αυτό συμβαίνει γιατί το υπάρχον λογισμικό δεν επιτρέπει σε αυτόν που καλεί να ειδοποιεί τον καλούμενο μέσω σήματος κουδουνίσματος.

Το τρίτο πρόβλημα — η μονή κατεύθυνση (σελ. 303): τα περισσότερα από αυτά υποστηρίζουν επικοινωνία μονής εναλλακτικής κατεύθυνσης (half duplex). Μπορεί, δηλαδή, να μιλά ένας κάθε φορά και όχι και οι δύο ταυτόχρονα. Όμως με τη χρήση κατάλληλων modem και λογισμικού τελευταίας τεχνολογίας είναι δυνατή και η επικοινωνία διπλής κατεύθυνσης (full duplex). Σε όλες, όμως, τις περιπτώσεις θα πρέπει να υπάρχει συμβατό λογισμικό και στα δύο μέρη.

Συγκεντρωτικά τα προβλήματα | # | Πρόβλημα | |---|---| | 1 | δεν υπάρχει σταθερή σύνδεση, από την οποία να διέρχονται τα δεδομένα | | 2 | υψηλές απαιτήσεις της φωνής σε θέματα συγχρονισμού και καθυστέρησης | | 3 | απώλεια πακέτων, που μεταφέρουν δεδομένα φωνής | | 4 | μεγάλες καθυστερήσεις | | 5 | δεν επιτρέπει… να ειδοποιεί τον καλούμενο μέσω σήματος κουδουνίσματος — απαιτείται προσυνεννόηση | | 6 | στα περισσότερα προγράμματα μόνο half duplex· απαιτείται συμβατό λογισμικό και στα δύο μέρη |

Ο απαιτούμενος εξοπλισμός (σελ. 303): η τηλεφωνία μέσω Διαδικτύου πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικού λογισμικού, που είναι εγκατεστημένο σε προσωπικό υπολογιστή πολυμέσων: διαθέτει, δηλαδή, κάρτα ήχου, μικρόφωνο, ηχεία και προφανώς σύνδεση στο Διαδίκτυο.

Η σύνδεση με το UDP (σελ. 248): ακριβώς γι' αυτούς τους λόγους η μετάδοση φωνής χρησιμοποιεί UDP — στην μετάδοση φωνής δεν έχει νόημα η επαναμετάδοση πακέτων (λέξεων), ενώ θα πρέπει να μειωθεί στο ελάχιστο η καθυστέρηση, που εισάγει το πρωτόκολλο έτσι, ώστε να μην παρατηρούνται μεγάλες καθυστερήσεις, διαφορετικά ο παραλήπτης θα αντιλαμβάνεται ομιλία πολύ κακής ποιότητας.

Το πλεονέκτημα που παραμένει (σελ. 303): το Διαδίκτυο παρέχει επίσης τη δυνατότητα μετάδοσης φωνής, παρακάμπτοντας το σταθερό τηλεφωνικό δίκτυο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το βασικό πρόβλημα είναι ότι στα δίκτυα μεταγωγής πακέτου δεν υπάρχει σταθερή σύνδεση από την οποία να διέρχονται τα δεδομένα, όπως συμβαίνει στο τηλεφωνικό δίκτυο, ενώ η φωνή έχει υψηλές απαιτήσεις σε θέματα συγχρονισμού και καθυστέρησης. Ο συνδυασμός αυτός δημιουργεί προβλήματα στην επικοινωνία: πιθανή απώλεια πακέτων που μεταφέρουν δεδομένα φωνής ή τυχόν μεγάλες καθυστερήσεις έχουν ως αποτέλεσμα την παροχή φωνητικής τηλεφωνίας χαμηλής ποιότητας. Ένα δεύτερο σημαντικό μειονέκτημα είναι ότι και τα δύο μέρη πρέπει να έχουν προγραμματίσει την κλήση εκ των προτέρων, είτε μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου είτε με σύντομη τηλεφωνική κλήση, γιατί το υπάρχον λογισμικό δεν επιτρέπει σε αυτόν που καλεί να ειδοποιήσει τον καλούμενο με σήμα κουδουνίσματος. Τέλος, τα περισσότερα προγράμματα υποστηρίζουν μόνο επικοινωνία μονής εναλλακτικής κατεύθυνσης, δηλαδή μπορεί να μιλά ένας κάθε φορά, ενώ σε κάθε περίπτωση απαιτείται συμβατό λογισμικό και στα δύο μέρη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 54 — Προβλήματα μετάδοσης εικόνας και ήχου μέσω Διαδικτύου

Ερώτηση: 54. Ποια ήταν τα σημαντικότερα προβλήματα, που έπρεπε να ξεπεραστούν για τη μετάδοση εικόνας και ήχου μέσω του Διαδικτύου;

Απάντηση:

Τα σημαντικότερα προβλήματα (σελ. 304): η μετάδοση αρχείων video μέσω του Διαδικτύου αρχικά παρουσίαζε κάποιες δυσκολίες, λόγω των αυξημένων τους απαιτήσεων σε χώρο αποθήκευσης και σε συνδέσεις υψηλών ταχυτήτων (ώστε να είναι δυνατή η ικανοποιητική προβολή των αρχείων). Οι χρήστες δυσκολεύονταν να χειριστούν αρχεία γραφικών, ήχου και video μέσω του Διαδικτύου λόγω του μεγάλου τους μεγέθους και, επομένως, του μεγάλου εύρους ζώνης, που απαιτούνταν κατά την μετάδοσή τους. | # | Πρόβλημα | |---|---| | 1 | αυξημένες απαιτήσεις σε χώρο αποθήκευσης | | 2 | αυξημένες απαιτήσεις σε συνδέσεις υψηλών ταχυτήτων | | 3 | μεγάλο μέγεθος αρχείων και, επομένως, μεγάλο εύρος ζώνης κατά τη μετάδοση |

Πώς ξεπεράστηκαν (σελ. 304): προκειμένου να γίνει δυνατή η μετάδοση video μέσω του Διαδικτύου, αναπτύχθηκαν ειδικές τεχνικές συμπίεσης και πρωτόκολλα, που μεταφέρουν συμπιεσμένο σήμα. Τι είναι η συμπίεση (σελ. 304): η συμπίεση είναι τεχνική, που προσφέρει τη δυνατότητα μεταφοράς σήματος με εύρος ζώνης μεγαλύτερο από αυτό, που επιτρέπει το κανάλι. Επιτυγχάνει, δηλαδή, την ελαχιστοποίηση της μεταδιδόμενης πληροφορίας, διατηρώντας, όμως, την ποιότητά της. Τα πρότυπα (σελ. 304): για τις τεχνικές συμπίεσης αναπτύχθηκαν τα συστήματα MPEG1 και MPEG2, ενώ για τη μετάδοση εικόνας και ήχου στο Διαδίκτυο αναπτύχθηκε το πρωτόκολλο Η.323. Η ποιότητα που επιτεύχθηκε (σελ. 304): η ποιότητα της μεταδιδόμενης εικόνας φθάνει τα 12-15 καρέ το δευτερόλεπτο, αλλά δεν έχει φθάσει ακόμη στα επιθυμητά επίπεδα.
```
ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ                  ΛΥΣΕΙΣ
 μεγάλο μέγεθος αρχείων  →  τεχνικές συμπίεσης (MPEG1, MPEG2)
 απαίτηση εύρους ζώνης   →  πρωτόκολλα συμπιεσμένου σήματος (H.323)
 χώρος αποθήκευσης       →  μεγάλοι χώροι αποθήκευσης στους χρήστες
 ταχύτητα σύνδεσης       →  νέες τεχνικές μετάδοσης υψηλών ταχυτήτων
```
Ο συνδυασμός που έλυσε το πρόβλημα (σελ. 304): η συμπίεση των αρχείων σε συνδυασμό με την εμφάνιση νέων τεχνικών μετάδοσης, με τις οποίες επιτυγχάνονται υψηλές ταχύτητες και η δυνατότητα μεγάλων χώρων αποθήκευσης στους τελικούς χρήστες συντέλεσαν στο να ξεπεραστούν τα όποια προβλήματα μετάδοσης.

Το αποτέλεσμα (σελ. 304): δίνεται, έτσι, στους χρήστες η δυνατότητα να επικοινωνούν σε πραγματικό χρόνο και να ανταλλάσσουν μεταξύ τους αρχεία πολυμέσων. Ο χρήστης μπορεί, σήμερα, να μεταφέρει σε πραγματικό χρόνο εικόνα από κάμερα, που είναι συνδεδεμένη στον υπολογιστή του και να συμμετέχει με αυτόν το τρόπο από το γραφείο του σε τηλεδιάσκεψη μέσω του Διαδικτύου. Η ελάχιστη απαίτηση (σελ. 304): για να μπορέσει να λειτουργήσει ένα σύστημα, που μεταφέρει σήμα ήχου και video μέσω του Διαδικτύου σε πραγματικό χρόνο, θα πρέπει να έχει σύνδεση τουλάχιστον στα 64 Kbps.

Το παράδειγμα εφαρμογής (σελ. 304-305): παράδειγμα εφαρμογής ομαδικής επικοινωνίας μέσω του Διαδικτύου αποτελεί η εφαρμογή CU-SeeMe, που δημιουργήθηκε από ερευνητές του Cornell University και επιτρέπει την επικοινωνία μέχρι οκτώ ή δώδεκα ατόμων ταυτόχρονα. Με το πρόγραμμα CU-SeeMe δεν μεταδίδεται συνεχής εικόνα, αλλά η μετάδοση της εικόνας γίνεται κάθε φορά, που αυτή αλλάζει. Ο εξοπλισμός τηλεδιάσκεψης (σελ. 305): απαιτείται υπολογιστής, ο οποίος είναι εφοδιασμένος με κάρτα ήχου διπλής κατεύθυνσης (full duplex), κάρτα video και κάμερα. Χρειαζόμαστε, επίσης, μικρόφωνο, ηχεία, ακουστικά και modem για τη σύνδεση στο Διαδίκτυο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα σημαντικότερα προβλήματα ήταν οι αυξημένες απαιτήσεις των αρχείων εικόνας και ήχου σε χώρο αποθήκευσης και σε συνδέσεις υψηλών ταχυτήτων, ώστε να είναι δυνατή η ικανοποιητική προβολή τους. Οι χρήστες δυσκολεύονταν να χειριστούν αρχεία γραφικών, ήχου και βίντεο μέσω του Διαδικτύου, λόγω του μεγάλου τους μεγέθους και άρα του μεγάλου εύρους ζώνης που απαιτούνταν για τη μετάδοσή τους. Για να ξεπεραστούν τα προβλήματα αυτά αναπτύχθηκαν ειδικές τεχνικές συμπίεσης και πρωτόκολλα που μεταφέρουν συμπιεσμένο σήμα· η συμπίεση είναι η τεχνική που προσφέρει τη δυνατότητα μεταφοράς σήματος με εύρος ζώνης μεγαλύτερο από αυτό που επιτρέπει το κανάλι, ελαχιστοποιώντας τη μεταδιδόμενη πληροφορία αλλά διατηρώντας την ποιότητά της. Για τις τεχνικές συμπίεσης αναπτύχθηκαν τα συστήματα MPEG1 και MPEG2, ενώ για τη μετάδοση εικόνας και ήχου στο Διαδίκτυο το πρωτόκολλο Η.323. Τελικά, η συμπίεση των αρχείων, σε συνδυασμό με νέες τεχνικές μετάδοσης υψηλών ταχυτήτων και με τη δυνατότητα μεγάλων χώρων αποθήκευσης στους τελικούς χρήστες, επέτρεψε την επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο, με ελάχιστη απαίτηση σύνδεση τουλάχιστον στα εξήντα τέσσερα kbps, αν και η ποιότητα της εικόνας, στα δώδεκα με δεκαπέντε καρέ το δευτερόλεπτο, δεν έχει φτάσει ακόμη στα επιθυμητά επίπεδα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 55 — Τα βήματα της συνομιλίας πραγματικού χρόνου

Ερώτηση: 55. Περιγράψτε σε βήματα, πως επιτυγχάνεται η συνομιλία σε πραγματικό χρόνο με τη μορφή κειμένου στο Διαδίκτυο.

Απάντηση:

Τα βήματα (σελ. 305): για να συμμετάσχουμε σε τέτοια συζήτηση, πρέπει να κάνουμε τα εξής βήματα: | # | Βήμα | |---|---| | 1 | αρχικά, να έχουμε εγκαταστήσει στον υπολογιστή μας το κατάλληλο λογισμικό | | 2 | αφού συνδεθούμε στο Διαδίκτυο, εκτελούμε το λογισμικό και δίνουμε την διεύθυνση του χρήστη ή του εξυπηρετητή, που φιλοξενεί το χώρο συζητήσεων, στον οποίο θέλουμε να συνδεθούμε | | 3 | περιμένουμε μέχρι να μας απαντήσει είτε ο συγκεκριμένος χρήστης, με τον οποίο συνδεθήκαμε, είτε ένας οποιοσδήποτε χρήστης από αυτούς που συμμετέχουν στο χώρο, που θέλουμε να συνδεθούμε | | 4 | μόλις ο χρήστης ή κάποιος από την ομάδα, που καλέσαμε, απαντήσει, είμαστε έτοιμοι να ξεκινήσουμε την επικοινωνία μας. Στην οθόνη του υπολογιστή μας αρχίζουν και εμφανίζονται σε ένα τμήμα αυτά, που πληκτρολογεί ο χρήστης με τον οποίο συνδεθήκαμε και σε ένα άλλο τμήμα, αυτά που πληκτρολογούμε εμείς |
```
1. εγκατάσταση λογισμικού
2. σύνδεση στο Διαδίκτυο → εκτέλεση → διεύθυνση χρήστη/εξυπηρετητή
3. αναμονή απάντησης
4. συνομιλία — δύο τμήματα οθόνης: ΕΜΕΙΣ / Ο ΑΛΛΟΣ
```
Τι είναι η υπηρεσία (σελ. 305): μέσω του Διαδικτύου μπορούμε να συζητάμε με τους φίλους μας, ανταλλάσσοντας μηνύματα σε μορφή κειμένου σε πραγματικό χρόνο. Τα μηνύματα και οι απαντήσεις, που πληκτρολογούμε στον υπολογιστή μας, εμφανίζονται την ίδια ακριβώς στιγμή στις οθόνες όλων όσων συμμετέχουν στην συζήτησή μας. Οι ομάδες συζητήσεων (σελ. 305): δίνεται, έτσι η δυνατότητα να δημιουργούνται ομάδες χρηστών, οι οποίοι συζητούν για συγκεκριμένα θέματα ειδικού ενδιαφέροντος. Με αυτό το τρόπο ορίζονται περιοχές (χώροι) συζητήσεων, όπου μπορεί ο καθένας να πάρει μέρος ανάλογα με τα ενδιαφέροντα του.

Τα πρωτόκολλα (σελ. 305): τα προγράμματα, που υποστηρίζουν τέτοιες εφαρμογές χρησιμοποιούν τα πρωτόκολλα TCP/IP και δεν χρειάζεται να αναπτυχθεί κάποιο ειδικό πρωτόκολλο, όπως στην περίπτωση της μεταφοράς εικόνας και ήχου. → σε αντίθεση με τη μετάδοση εικόνας και ήχου, όπου αναπτύχθηκε το πρωτόκολλο Η.323 (σελ. 304).

Τα προγράμματα (σελ. 305-306): προγράμματα που υποστηρίζουν γραπτή επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο, είναι πολλά, από τα οποία τα πιο χαρακτηριστικά τα: Talk, WinTalk, Chat, IRC (Internet Relay Chat), IRCII For Windows.

Γιατί είναι απλούστερη υπηρεσία: το κείμενο έχει ελάχιστες απαιτήσεις σε εύρος ζώνης σε σχέση με την εικόνα και τον ήχο, γι' αυτό και δεν χρειάστηκε ούτε συμπίεση ούτε ειδικό πρωτόκολλο — αρκούν τα υπάρχοντα TCP/IP.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα βήματα, όπως τα δίνει το βιβλίο, είναι τέσσερα. Πρώτον, πρέπει να έχουμε εγκαταστήσει στον υπολογιστή μας το κατάλληλο λογισμικό. Δεύτερον, αφού συνδεθούμε στο Διαδίκτυο, εκτελούμε το λογισμικό και δίνουμε τη διεύθυνση του χρήστη ή του εξυπηρετητή που φιλοξενεί τον χώρο συζητήσεων στον οποίο θέλουμε να συνδεθούμε. Τρίτον, περιμένουμε μέχρι να μας απαντήσει είτε ο συγκεκριμένος χρήστης με τον οποίο συνδεθήκαμε είτε οποιοσδήποτε από τους χρήστες που συμμετέχουν στον χώρο. Και τέταρτον, μόλις κάποιος απαντήσει, είμαστε έτοιμοι να ξεκινήσουμε την επικοινωνία: στην οθόνη του υπολογιστή μας εμφανίζονται σε ένα τμήμα αυτά που πληκτρολογεί ο άλλος χρήστης και σε άλλο τμήμα αυτά που πληκτρολογούμε εμείς. Σημειώνεται ότι τα προγράμματα αυτά χρησιμοποιούν απλώς τα πρωτόκολλα TCP/IP και δεν χρειάστηκε να αναπτυχθεί κάποιο ειδικό πρωτόκολλο, όπως στη μεταφορά εικόνας και ήχου, ενώ χαρακτηριστικά παραδείγματα τέτοιων προγραμμάτων είναι τα Talk, WinTalk, Chat και IRC.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 56 — Η πρακτική των επιχειρήσεων ηλεκτρονικού εμπορίου

Ερώτηση: 56. Ποια είναι η συνήθης πρακτική που ακολουθείται από τις επιχειρήσεις που υποστηρίζουν το ηλεκτρονικό εμπόριο;

Απάντηση:

Η συνήθης πρακτική (σελ. 306-307): η πρακτική, που συνήθως ακολουθείται από τις επιχειρήσεις που υποστηρίζουν το ηλεκτρονικό εμπόριο, είναι η ακόλουθη: | # | Βήμα | |---|---| | 1 | αρχικά δημιουργείται μία θέση (Web Site) στο Διαδίκτυο, στο οποίο υπάρχουν κατάλογοι και διαφήμιση των προϊόντων τους | | 2 | μέσα από τις ιστοσελίδες τους, παρέχουν στους καταναλωτές τη δυνατότητα επικοινωνίας μαζί τους είτε με την αποστολή γραπτών μηνυμάτων (e-mail), είτε με κλήση (συνήθως ατελώς) στο τηλεφωνικό τους κέντρο | | 3 | για την εξυπηρέτηση των πελατών υπάρχουν ειδικά εκπαιδευμένοι αντιπρόσωποι, που απαντούν στις κλήσεις, που δέχεται το τηλεφωνικό κέντρο και καλύπτουν τις ανάγκες των καταναλωτών | | 4 | δίνεται η δυνατότητα στους καταναλωτές να δώσουν παραγγελίες προϊόντων μέσω του Διαδικτύου, συνήθως με χρέωση της πιστωτικής τους κάρτας, αλλά ακόμη και με εξόφληση του τιμολογίου κατά την παραλαβή της παραγγελίας | | 5 | τα προϊόντα αποστέλλονται είτε ηλεκτρονικά είτε φυσικά και παραλαμβάνονται από τον πελάτη στη διεύθυνση, που επιθυμεί |
```
Web Site με καταλόγους → επικοινωνία (e-mail / τηλ. κέντρο)
 → εξυπηρέτηση από αντιπροσώπους → παραγγελία (πιστωτική ή αντικαταβολή)
 → αποστολή προϊόντος (ηλεκτρονικά ή φυσικά)
```
Ο ορισμός (σελ. 306): με τον όρο ηλεκτρονικό εμπόριο εννοούμε κάθε είδος εμπορικής δραστηριότητας, που πραγματοποιείται με τη χρήση ηλεκτρονικών μέσων. Η χρησιμοποίηση των τηλεπικοινωνιακών δικτύων, προσφέρει τη δυνατότητα διεκπεραίωσης εμπορικών συναλλαγών από απόσταση, χωρίς να απαιτείται η φυσική παρουσία των ατόμων, που λαμβάνουν μέρος στην συναλλαγή. Το όφελος (σελ. 306): με το τρόπο αυτό, οι συναλλαγές πραγματοποιούνται αυτόματα, ηλεκτρονικά και από απόσταση, χωρίς να απαιτείται ούτε καν η χρήση χαρτιού ή fax.

Οι τεχνολογίες που εμπλέκονται (σελ. 306): το ηλεκτρονικό εμπόριο δεν αναφέρεται σε κάποια συγκεκριμένη τεχνολογία. Αντίθετα, συμπεριλαμβάνει όλους τους μηχανισμούς και τεχνολογίες, που συμμετέχουν στην ολοκλήρωση μιας εμπορικής συναλλαγής μέσω υπολογιστή. Παραδείγματα τέτοιων μηχανισμών είναι η Ηλεκτρονική Ανταλλαγή Δεδομένων (Electronic Data Interchange – EDI), που ορίζει μία τυποποιημένη μορφή ανταλλαγής πληροφοριών και το e-mail.

Η επέκταση των προϊόντων (σελ. 307): παρόλο που, αρχικά, υπήρχε η αντίληψη ότι το ηλεκτρονικό εμπόριο είναι κατάλληλο για συγκεκριμένα μόνο προϊόντα, όπως βιβλία, περιοδικά, ηλεκτρονικούς υπολογιστές, λογισμικό και CDs, σήμερα βλέπουμε ότι έχει επεκταθεί και σε άλλους τομείς όπως έπιπλα, τρόφιμα, παιχνίδια, λουλούδια κ.α. Τα ανοιχτά ζητήματα (σελ. 307): αν και τα τελευταία χρόνια με τη ραγδαία εξάπλωση και χρήση του Διαδικτύου έχει αρχίσει να αναπτύσσεται σημαντικά, εντούτοις για να μπορέσει να φτάσει στο βαθμό ανάπτυξης που όλοι θα επιθυμούσαν χρειάζεται να λυθεί ένας αριθμός σημαντικών ζητημάτων όπως: η προστασία, η ασφάλεια και η νομική κάλυψη των εμπλεκομένων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η συνήθης πρακτική περιλαμβάνει πέντε βήματα. Αρχικά η επιχείρηση δημιουργεί μια θέση στο Διαδίκτυο, ένα Web Site, στο οποίο υπάρχουν κατάλογοι και διαφήμιση των προϊόντων της. Στη συνέχεια, μέσα από τις ιστοσελίδες της, παρέχει στους καταναλωτές τη δυνατότητα επικοινωνίας μαζί της, είτε με την αποστολή γραπτών μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου είτε με κλήση, συνήθως ατελώς, στο τηλεφωνικό της κέντρο. Για την εξυπηρέτηση των πελατών υπάρχουν ειδικά εκπαιδευμένοι αντιπρόσωποι, που απαντούν στις κλήσεις και καλύπτουν τις ανάγκες των καταναλωτών. Έπειτα δίνεται στους καταναλωτές η δυνατότητα να δώσουν παραγγελίες προϊόντων μέσω του Διαδικτύου, συνήθως με χρέωση της πιστωτικής τους κάρτας, αλλά ακόμη και με εξόφληση του τιμολογίου κατά την παραλαβή. Και τέλος τα προϊόντα αποστέλλονται είτε ηλεκτρονικά είτε φυσικά και παραλαμβάνονται από τον πελάτη στη διεύθυνση που επιθυμεί. Σημειώνεται ότι, για να αναπτυχθεί περαιτέρω το ηλεκτρονικό εμπόριο, χρειάζεται να λυθούν σημαντικά ζητήματα, όπως η προστασία, η ασφάλεια και η νομική κάλυψη των εμπλεκομένων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο