Διαδίκτυο και παγκόσμιος ιστός

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Επιβλέπων Καθηγητής·. Βραόέλης Ιωάννης Ηλεκτρολόγος- Τηλετι/κός Μηχανικός

Σπουδαστής; Λνταβίδης Φώτιος

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ

Tt

..

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Η ΙΣΤΟ ΡΙΑ ΚΑΙ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ

1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ - ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ...

1.2 Serversκαι Clients (Διακομιςτες-Πελατες) ...

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Α ΡΧ ΙΤΕΚΤΟ Ν ΙΚ Η ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ - Π ΡΩ ΤΟ Κ Ο Λ Λ Α ...

2.1 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΔΙΚΤΥΩΝ...

2.2 Τ ο ΜΟΝΤΕΛΟ ΑΝΑΦΟΡΑΣ O S I ...

2.3 Τα ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΤΟΥ INTERNET ...

2.3.1 Οι βασικές κατηγορίες πρωτοκόλλων...

2.3.2 Το Πρωτόκολλο Ελέγχου Μ ετάδοσης TCP/IP...

2.3.3 Διευθύνσεις στο lnternet(IP Διευθύνσεις) ...

2.3.4 Subnet Mask

2.3.5 Domain Name Service - D N S...

2.3.6 Δρομολόγηση σε IP περιβάλλοντα...

2.4 Serial Line Internet Protocol (SL IP)...

2.5 PoiNT-TO-PoiNT Protocol (PPP)...

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΕΦΑ ΡΜ Ο ΓΩ Ν (ΥΠ Η ΡΕΣΙΕΣ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ) 3.1 File Transfer Protocol

3.2 Trivial File Transfer Protocol...

3.3 TA ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ SMTP, PO P -ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΟ ...

3.4 Uniform Resourcelocators - URLs...

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Π Α ΓΚ ΟΣΜ ΙΟΣ ΙΣΤΟ Σ ΚΑΙ TO ΠΡΩΤΟΚ Ο ΛΛΟ H T T P ...

4.1 ΠΑΓΚΟΣΜΙΟΣ ΙΣΤΟΣ ...

4.2 HYPERTEXT TRANSFER PROTOCOL (HTTP) ...

4.3 ΕΝΤΟΛΕΣ...

4.4 HTTP 1.1...

4.5 ΥΠΕΡΚΕΙΜΕΝΟ KAI ΥΠΕΡΜΕΣΑ ...

4.6 ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΕΓΓΡΑΦΩΝ ...

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: Η ΓΛΩΣΣΑ Π ΕΡΙΓΡΑ Φ Η Σ ΣΕΛΙΔΩΝ H T M L ...

5.1 Εισαγωγή...

5.2 ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΤΗΣ HTML V3.2...

5.3 Η ΔΟΜΗ ΤΩΝ HTML ΣΕΛΙΔΩΝ

5.3.1 Το στοιχείο HEAD 5.3.1.Ι Το στοιχείο TITLE 5.3.1.2 Τα στοιχεία STYLE και SCRIPT

5.3.1.3 Το στοιχείο ISINDEX...

5.3.1.4 Το στοιχείο B A S E ...

5.3.1.5 Το στοιχείο Μ ΕΤΑ ...

5.3.1.6 Το στοιχείο LINK ...

5.3.2 Το στοιχείο B O D Y...

5.3.3 Block and Text level elements...

5.3.4 To στοιχείο ADDRESS...

5.3.5 Στοιχεία περιοχής....

5.3.5.1 Παράγραφοι... !4

5.3.5.2 Λ ίστες... !5

5.3.5.3 Στοιχεία DIR και M EN U ... )5

5.3.5.4 Εξ’ αρχής μορφοποιημένο κείμενο... 17

5.3.5.5 ΧΜΡ, LISTING και PLAINTEXT... 57

5.3.5.6 DIV και CENTER 57

5.3.5.V BLOCKQUOTE 57

5.3.5.S FORM 57

5.3.5.9 Οριζόντιος Κανόνας 5.3.5.10 Π ίνακες...

5.3.6 Στοιχεία ορισμού τύπων κείμενου...

5.3.6.1 Στοιχεία τύπου γραμματοσειράς...

5.3.6.2 Στοιχεία φορμών...

5.3.6.3 Το στοιχείο INPUT...

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΔΗΜ ΙΟΥΡΓΙΑ ΙΣΤΟ ΣΕΛ ΙΔ Α Σ ...

).Ι Εισαγωγή...

).2 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΩΝ ).3 Dreamweaver MX 2004

).4 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΟΥ DREAMAVEAVER MX 2004

i.5 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΡΧΕΙΟΥ HTML

6.5.1 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΑΡΧΕΙΟΥ HTML 6.5.2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΙΚΟΝΩΝ 6.5.3 ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ 6.5.4 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Κ ΕΦ Α ΛΑ ΙΟ 1 ; Η ιστορία και η δομή του δ ια δ ικ τύ ο υ (Internet)

1.1 Εισαγωγή - Ιστορική Αναδρομή

Όσο και αν φαίνεται απίστευτο, αν κάποιος θα ήθελε να προσδιορίσει το λόγο για τον οποίο δημιουργήθηκε το Διαδίκτυο (Internet), θα κατέληγε στο συμπέρασμα ότι αυτό έγινε λόγω της εκτόξευσης του δορυφόρου Sputnik από την Σοβιετική Ένωση το 1957. Αυτό το σημαντικό γεγονός στην εξερεύνηση του διαστήματος οδήγησε τον τότε πρόεδρο των Η.Π.Α. Dwight David Eisenhower να διορίσει σαν σύμβουλό του σε θέματα επιστημών τον πρόεδρο του ΜΙΤ James A. Killian, γεγονός το οποίο ώθησε την δημιουργία ενός νέου τμήματος στο Υπουργείο Αμύνης, το οποίο ονομάστηκε Advanced Research Projects Agency (ARPA).

To ARPA ήταν η Αμερικανική απάντηση στην παράνοια για στρατιωτική ανωτερότητα κατά τη διάρκεια του ψυχρού πολέμου, η οποία πυροδοτήθηκε από την επιτυχία του Sputnik. Το συγκεκριμένο τμήμα σχεδιάστηκε για τη διεξαγωγή μακροχρόνιας έρευνας και ανάπτυξης σε νέες επιστημονικές περιοχές, μία από τις οποίες ήταν και η νεότευκτη τότε ετηστήμη των υπολογιστών. Οι ειδικοί του ARPA πίστευαν ότι είχαν επενδυθεί πάρα πολλοί πόροι σε δημόσια και ιδιωτική έρευνα που αποσκοπούσε σε βραχυχρόνια ανάπτυξη και πρόοδο στην τεχνολογία του υλικού και λογισμικού των υπολογιστών, ενώ θα έπρεπε η έρευνα να κατευθυνθεί στην επικοινωνία, συλλογή και επεξεργασία δεδομένων μεταξύ διαφορετικών υπολογιστικών συστημάτων.

Για να επεκτείνει τη χρήση των υπολογιστών το ARPA ίδρυσε ένα νέο γραφείο το Information Processing Techniques Office (ΙΡΤΟ), με πρώτο διευθυντή τον ψυχολόγο Joseph Carl Robnett Licklider. Αυτή η επιλογή αποδείχτηκε ιδιαίτερα επιτυχής καθώς μία από τις κύριες ενασχολήσεις του Licklider ήταν η αλληλεπίδραση ανθρώπου-μηχανής (human-computer interaction), ένα θεματικό πεδίο ιδιαίτερης σημασίας για τη δημιουργία στρατιωτικών συστημάτων ελέγχου.

Την ίδια εποχή ο Licklider τόνισε το γεγονός ότι πολλά από τα ερευνητικά επιτεύγματα του ARPA θα μπορούσαν να φανούν χρήσιμα και σε άλλους τομείς εκτός από το Υπουργείο Αμύνης. Η κύρια αποστολή του Licklider δεν ήταν να σχεδιάσει στρατιωτικά εργαλεία, αλλά να επεκτείνει το προσωπικό του όραμα για την “συμβίωση ανθρώπου-υπολογιστή”.

Ένα από τα πολλά έργα που εγκαινίασε το ΙΡΤΟ ήταν η περαιτέρω ανάπτυξη υπολογιστικών συστημάτων διαμοιρασμού χρόνου (time-sharing^ Βασισμένο στις πρωτοποριακές προσπάθειες επιστημόνων από το ΜΙΤ το 1961, το ΙΡΤΟ προσπάθησε να αξιοποιήσει την αυξανόμενη δύναμη των λίγων υπαρχόντων υπολογιστών που υπήρχαν διαθέσιμοι στην ερευνητική κοινότητα, δίνοντας τη δυνατότητα σε διαφορετικούς ανθρώπους να χρησιμοποιήσουν τον ίδιο υπολογιστή ταυτόχρονα. Τον Ιούλιο του 1963 υπογράφτηκε ένα συμβόλαιο μεταξύ του ΜΙΤ και του ΙΡΤΟ για τη δημιουργία του συστήματος που ονομάστηκε CTSS (Compatible Time-Sharing System). Αυτή ήταν η αρχή για 1

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

την πραγματοποίηση του οράματος του Licklider και άλλων συναδέλφων του για την ανάπτυξη αλληλεπιδραστικών υπολογιστικών συστημάτων που θα ωφελούσαν και την ερευνητική αλλά και την ακαδημαϊκή κοινότητα.

Ουσιαστικά, η ανάπτυξη του time-sharing και της φιλοσοφίας γύρω από αυτό ήταν ένας από τους παράγοντες ο οποίος πυροδότησε τη δημιουργία του διαδικτύου. Παρ’ όλα αυτά η έλλειψη καινοτομιών στον τομέα της τεχνολογίας δικτύων έκανε πολλούς από τους δημιουργούς του CTSS να το θεωρήσουν αποτυχία, κυρίως γιατί το σύστημα απέτυχε να πραγματοποιήσει διεργασίες time-sharing οι οποίες αλληλεπιδρούσαν με απομακρυσμένα τερματικά (long­

distance time-sharing tasks) (δεν ήταν δυνατό για τους χρήστες να εκτελέσουν υπολογιστικές διεργασίες σε περισσότερα από ένα απομακρυσμένα συστήματα κάθε φορά, και η κακή ποιότητα των τηλεφωνικών συνδέσεων προκαλούσε συχνά λάθη κατά τη μεταφορά). Τον Ιούλιο ο Licklider αποχώρησε από το ΙΡΤΟ αλλά οι διάδοχοί του συνέχισαν να βελτιώνουν τις τεχνολογίες δικτύων και το time-sharing.

Το 1966 ένα νέο δικτυακό έργο ξεκίνησε και τον επόμενο χρόνο ο τότε υπεύθυνος, Laurence Roberts, παρουσίασε μία πρόταση που αφορούσε τη σύνδεση όλων των υπολογιστών της ερευνητικής κοινότητας μέσω τηλεφωνικών γραμμών. Την ίδια εποχή η ομάδα εργασίας του έργου βρήκε κάποιες αναφορές οι οποίες δημοσιεύτηκαν το 1962 από τον Paul Baran της Rand Corporation, καθώς και κάποια πειράματα σχετικά με δίκτυα που έγιναν στην Αγγλία από τον Donald Watts Davies στο National Physical Laboratory.

Αυτά αφορούσαν τις δυνατότητες χρησιμοποίησης αυτού που αποκαλούσε ο Davies μεταγωγή πακέτων (packet-switching) στη διασφάλιση της αξιοπιστίας των στρατιωτικών συστημάτων ελέγχου. Η αρχή της μεταγωγής πακέτων βασιζόταν σε ένα δίκτυο υπολογιστών στο οποίο όλοι οι υπολογιστές ήταν ισότιμοι και είχαν ίδιες δυνατότητες μετάδοσης δεδομένων. Αν κάποιος χρήστης ήθελε να στείλει ένα σύνολο δεδομένων από έναν υπολογιστή σε έναν άλλο, ανεξαρτήτως της απόστασής τους, ο υπολογιστής που έκανε τη μετάδοση θα έσπαγε τα δεδομένα σε μικρά πακέτα μερικών byte.

Αυτά τα πακέτα ήταν μοναδικά με την έννοια ότι όλα περιείχαν πληροφορία σχετικά με το σημείο εκκίνησής τους, τον προορισμό τους, καθώς και πληροφορία η οποία επέτρεπε στον υπολογιστή που τα λάμβανε να επανασυνθέσει το σύνολο των δεδομένων, αφού είχε τελειώσει η μετάδοση των πακέτων. Όταν το ΙΡΤΟ αντιλήφθηκε τις δυνατότητες αυτής της ανακάλυψης, κάλεσε μερικούς από τους συνεργάτες του που ασχολούνταν με δίκτυα (RAND, University of California Santa Barbara (UCSB), Stanford Research Institute (SRI), University of Utah και University of California in Los Angeles (UCLA)) και έως το καλοκαίρι του 1968 ένα σύνολο από προδιαγραφές για δίκτυα μεταγωγής πακέτων είχε δημιουργηθεί.

Αργότερα τον ίδιο χρόνο προκηρύχθηκε το έργο της δημιουργίας ενός τέτοιου δικτύου και τον Ιανουάριο του 1969 ανατέθηκε στην Bolt Beranek and Newman (BBN), μία εταιρία η οποία ασχολούνταν με μελέτες ακουστικής, ψυχοακουστικής και πληροφοριακών συστημάτων.

Την ίδια περίοδο διεξάγονταν έρευνα για τη δημιουργία πρωτοκόλλων τα οποία θα έδιναν τη δυνατότητα επικοινωνίας μεταξύ υπολογιστών με

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

διαφορετικό υλικό και λειτουργικά συστήματα. Τέτοιου είδους πρωτόκολλα ήταν απαραίτητα για την επιτυχία ενός τέτοιου έργου, γιατί θα αποτελούσαν μια κοινή γλώσσα ανάμεσα σε συνδεδεμένους υπολογιστές.

Την πρώτη Σεπτεμβρίου του 1969 η ΒΝΝ παρέδωσε τον πρώτο κόμβο μεταγωγής πακέτων που ονομάστηκε IMP (Interface Message Processor) στο UCLA, και λίγο αργότερα αντίστοιχα IMPs παραδόθηκαν στο UCSB, στο SRI και στο University of Utah.

Η ARPA πέτυχε το 1969 τη δημιουργία του πρώτου δικτύου υπολογιστών με απομακρυσμένους κόμβους το οποίο ονομάστηκε ARPANET.

Οι περισσότεροι από τους ανθρώπους που δούλευαν για την ανάπτυξη του υλικού και λογισμικού του ARPANET, ήταν μεταπτυχιακοί και αυτό δημιούργησε ένα πνεύμα συνεργασίας με στόχο καινούργιες ανακαλύψεις αλλά παράλληλα και σύγχυση. Όλοι φαντάζονταν τις δυνατότητες που είχαν, αλληλεπιδραστικά γραφικά, αυτόματα queries, ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, αλλά κανένας δεν ήξερε από που να ξεκινήσει. Τα IMPs τοποθετήθηκαν σε διαφορετικά εργαστήρια της ARPA με την ελπίδα ότι σε κάποιο από αυτά θα μπορούσαν να βρουν τρόπους για την εκμετάλλευση του νέου μέσου.

Η πιο σημαντική εργασία των συμμετεχόντων σε αυτό το δίκτυο ήταν να εξασφαλίσουν την σταθερότητα των πρωτοκόλλων επικοινωνίας, η οποία ανατέθηκε στο επονομαζόμενο Network Working Group, το οποίο συγκλήθηκε μερικούς μήνες πριν τη δημιουργία του πρώτου IMP. Μέσα στα επόμενα χρόνια αυτή η ομάδα κατάφερε να σχεδιάσει μία ιεραρχία πρωτοκόλλων η βασική φιλοσοφία της οποίας εφαρμόζεται και σήμερα στο Internet.

Η ιδέα βασιζόταν στην ύπαρξη ενός πρωτοκόλλου στο κάτω επίπεδο που αρχικά ονομάστηκε NCP (Network Control Protocol), το οποίο θα φροντίζει για τη δημιουργία και συντήρηση της επικοινωνίας ανάμεσα στους υπολογιστές σε ένα δίκτυο, και ενός συνόλου πρωτοκόλλων το οποίο αναλαμβάνει διάφορες εργασίες όπως Telnet και FTP και βρίσκεται πάνω από το βασικό πρωτόκολλο επικοινωνίας. Αυτό το σχήμα δοκιμάστηκε επιτυχώς στον πρώτο χρόνο δημιουργίας του ARPANET και τον Οκτώβριο του 1971 έγινε ένα μεγάλου εύρους πείραμα στο ΜΙΤ με την συμμετοχή 15 ιδρυμάτων το οποίο και στέφθηκε με απόλυτη επιτυχία (μόνο ένα από τα 15 ιδρύματα που συμμετείχαν δεν κατάφερε να συνδεθεί).

Κατά τη δεκαετία του 1970 το ARPANET συνεχώς αναπτυσσόταν σε μέγεθος και σταθερότητα και έγινε ένας αριθμός από σημαντικές ανακαλύψεις.

Ανάμεσα στις πιο σημαντικές ήταν το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο το οποίο αναπτύχθηκε από τον Ray Tomlinson του ΒΝΝ το 1972, η επίτευξη υπερατλαντικής σύνδεσης το 1973 (σύνδεση με το University College of London στην Αγγλία και το Royal Radar Establishment στη Νορβηγία).

Επιπρόσθετα, συνεχώς γινόταν έρευνα για τη βελτίωση των βασικών πρωτοκόλλων επικοινωνίας και την ανάπτυξή τους σε σχέση με το ρυθμό ανάπτυξης του ARPANET, η οποία οδήγησε στη δημιουργία ενός νέου συνόλου πρωτοκόλλων επικοινωνίας, του TCP/IP (Transmission Control Protocol/Intemet Protocol) το 1982. Την ίδια περίοδο η ομάδα του ARPANET πειραματιζόταν με συνδέσεις διαφόρων τύπων δικτύων μεταγωγής πακέτων, συμπεριλαμβανομένου των δορυφορικών, ραδιοφωνικών και καλωδιακών.

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Γύρω στο 1980 έγιναν αρκετά σημαντικά γεγονότα.. Τα πιο σημαντικά ήταν η χρήση των δικτύων μεταγωγής πακέτων για στρατιωτικούς σκοπούς το 1978 και η δημιουργία του Usenet το 1979.

Η στρατιωτική χρήση του ARPANET δεν είχε άμεση επίδραση στη χρήση του δικτύου από τους πολίτες, αλλά τονίζει το γεγονός ότι το σημερινό Internet αρχικά επινοήθηκε σαν ένα εργαλείο στρατιωτικών επικοινωνιών. Η στρατιωτική χρήση του ARPANET σταμάτησε το 1983 όταν όλα τα στρατιωτικά sites ενσωματώθηκαν στο Defence Data Network το οποίο δημιουργήθηκε το 1982.

Το Usenet, που αναπτύχθηκε από τους Tom Truscott και Jim Ellis φοιτητές του Duke University και του University of North Carolina, ανακηρύχθηκε ο υπέρτατος εκφραστής της φυσικής αναρχίας του ARPANET (δεν υπήρχε κεντρικός έλεγχος, όλοι οι υπολογιστές ήταν ισότιμοι ως προς την αποστολή και λήψη πακέτων). Χρησιμοποιώντας το δημοφιλές λειτουργικό σύστημα UNIX (που αναπτύχθηκε στα AT&T’s Bell Laboratories το 1969) και το πρωτόκολλο επικοινωνίας του, UUCP (Unix-to-Unix-Copy Protocol), αυτοί οι φοιτητές δημιούργησαν μια ιεραρχία ομάδων συζητήσεων η οποία εξαπλωνόταν σε όλο και περισσότερα ακαδημαϊκά ιδρύματα. Αυτή η ιεραρχία έφτασε σύντομα στο σημείο να φιλοξενεί ένα πλατύ πεδίο ενδιαφερόντων, από προγραμματισμό υπολογιστών έως και συντήρηση αυτοκινήτων, και έδινε τη δυνατότητα στους συμμετέχοντες να διαβάζουν και να στέλνουν μηνύματα σε Usenet Groups.

Στην αρχή το Usenet χρησιμοποιήθηκε από μερικούς φοιτητές, αλλά στη συνέχεια συνδέθηκε με τις ταχυδρομικές λίστες του ARPANET και οι συζητήσεις μεταφέρονταν μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. Την ίδια εποχή το Usenet και το UUCP έγιναν η δικτυακή υπηρεσία και το πρωτόκολλο επικοινωνίας αντίστοιχα, πάνω στα οποία βασίστηκε η διεθνής ανάπτυξη των δικτυακών επικοινωνιών. Από το 1982 έως το 1984 αρκετές Ευρωπαϊκές χώρες και η Αυστραλία συνδέθηκαν με το Usenet ενώ το 1987 καθιερώθηκε το ΝΝΤΡ (Network News Tranfer Protocol) με σκοπό να κάνει εφικτή την χρήση του Usenet σε TCP/IP δίκτυα.

Στα τέλη της δεκαετίας του 1970 έγιναν δύο ακόμα σημαντικά γεγονότα τα οποία οδήγησαν στο σταδιακό άνοιγμα του ARPANET. Τον Μάιο του 1979 αντιπρόσωποι από το ARPA, από το National Science Foundation και επιστήμονες υπολογιστών, συναντήθηκαν και συζήτησαν την πιθανή δημιουργία ενός δικτύου αφιερωμένου στην έρευνα με αποτέλεσμα το 1982-83 να γίνει το CSNET. Από την αρχή προτάθηκε ότι αυτό το νέο δίκτυο θα έπρεπε να συνδέεται με το ARPANET με ένα τρόπο διάφανο προς τους χρήστες και έτσι αποφασίστηκε να χρησιμοποιηθούν πρωτόκολλα TCP/IP.

Την ίδια εποχή, κάποια άλλα πανεπιστήμια των ΗΠΑ δημιούργησαν το ΒΙΤΝΕΤ, με σκοπό τη σύνδεση μεταξύ τους (οι κεντρικοί υπολογιστές που συνδέονταν ήταν IBM Mainframes). To ΒΙΤΝΕΤ αποδείχτηκε ότι είχε ιδιαίτερη επίδραση στις ερευνητικές κοινότητες, ιδιαίτερα αφού οι ηλεκτρονικές του οτυζητήσεις που βασίζονταν στο ηλεκτρονικό ταχυδρομείο διοχετεύτηκαν σε άλλα TCP/IP δίκτυα.

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Η δημιουργία του CSNET και του ΒΙΤΝΕΤ έδειξαν ότι τα πανεπιστήμια άρχισαν να αντιλαμβάνονται ότι η επιστήμη των δικτύων είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την ερευνητική κοινότητα, και αυτό οδήγησε τον NSF (National Science Foundation) στη δημιουργία το 1986 ενός νέου παγκόσμιας κλίμακας δικτύου (NSFNET) βασισμένου σε TCP/IP πρωτόκολλα, καθώς και στη δημιουργία 5 κέντρων (super-computing centres), των οποίων οι υπηρεσίες παρέχονταν ελεύθερα στην ερευνητική κοινότητα. Η τοπολογία του NSFNET διασφάλιζε την χρησιμοποίηση των υπηρεσιών του και από μικρά ερευνητικά ιδρύματα, καθώς υπήρχε υψηλής ταχύτητας σύνδεση μεταξύ 5 κόμβων του δικτύου κορμού (backbone) και καθένας από αυτούς εξυπηρετούσε τα ιδρύματα και πανεπιστήμια της περιοχής του, δημιουργώντας έτσι ένα τελείως αποκεντρωμένο δίκτυο.

Το NSF έδινε ελεύθερη πρόσβαση στο δίκτυο κορμού μόνο αν το πανεπιστήμιο τηρούσε την αρχή να επεκτείνει αυτή τη σύνδεση σε άλλα και συχνά μικρότερα εκπαιδευτικά ιδρύματα της περιοχής του. Όμως το NSFNET ήταν ανοιχτό για σύνδεση και σε οποιονδήποτε οργανισμό και αυτή η ανοιχτή χρήση οδήγησε και στην εμπορευματοποίηση του, μία εξέλιξη που κατέληξε στη δημιουργία των πρώτων εμπορικών οργανισμών παροχής ηλεκτρονικού ταχυδρομείου (MCI Mail και CompuServe) το 1989, και ένα χρόνο αργότερα στην δημιουργία του πρώτου εμπορικού παροχέα dial-up πρόσβασης στο διαδίκτυο (The World, world.ste.com).

Έτος Γ εγονός

1957 USSR launches Sputnik 1968 First Packet Switching Network 1969 ARPANET Starts

1972 First Public Demo of ARPANET Internet Mail Invented 1979 UseNet Starts

1983 ARPANET Changes Over to TCP/IP ARPANET Splits into ARPANET & MILNET 1984 Internet Exceeds 1.000 Hosts

Domain Name Server Introduced 1987 Internet Exceeds 10.000 Hosts

1988 Worm Attacks 6.000 of Internet’s 60.000 Hosts 1989 Internet Exceeds 100,000 Hosts

1990 ARPANET Dismantled Archie Starts 1986 NSFNET Created

1991 WAIS Started Gopher Started NSF Lifts Commercial Ban 1992 Internet Exceeds 1 million Hosts

Web Invented by Tim Berners-Lee Veronica Introduced

1993 MOSAIC Developed by Marc Andreesen InterNIC Founded by NSF

Πίνακας 1.1: Τα σημαντικότερα γεγονότα στην ιστορία του Διαδικτύου

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

1.2 Servers και Clients (Διακομιστές-Πελάτες)

Για την κατανόηση της δομής του Internet είναι αυτή των servers (διανομείς) και των clients (πελάτες). Server είναι ένας υπολογιστής που εκτελεί ενέργειες για κάποιον άλλον υπολογιστή. Client είναι ο υπολογιστής που ζητά να γίνει η ενέργεια. Πρόκειται για έναν ευρύ ορισμό αλλά πολύ κατάλληλο: Το φάσμα των διαφορετικών ενεργειών που μπορούν να εκτελεστούν μεταξύ ενός client και ενός server είναι σχεδόν απεριόριστο. Το πιο σημαντικό πράγμα που πρέπει να έχει κανείς στο μυαλό του σχετικά με τη σχέση client / server είναι ότι ο client δεν ενδιαφέρεται για το πώς εκτελεί ο server την εργασία, αλλά απλά του χρειάζεται το αποτέλεσμα της εργασίας.

Τα προγράμματα - πελάτες εκτελούνται πάντα για κάποια συγκεκριμένη εργασία. Ξεκινάτε ένα πρόγραμμα - πελάτη όταν έχετε να διατυπώσετε κάποια ερώτηση ή χρειάζεστε κάποια πληροφορία. Χρησιμοποιείτε τον πελάτη για να υποβάλλετε συγκεκριμένα ερωτήματα και μετά τον τερματίζετε όταν λάβετε την πληροφορία ή τους πόρους που ζητήσατε. Τα προγράμματα - διακομιστές, από την άλλη μεριά, εκτελούνται αδιάκοπα. Ακόμα κι όταν δεν υπάρχουν ενεργοί πελάτες, ο διακομιστής εξακολουθεί να εκτελείται, περιμένοντας να υποβάλλουν οι πελάτες τα αιτήματα τους.

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Κ ΕΦ Α Λ Α ΙΟ 2; Αρχιτεκτονική Διαδικτύου - Πρωτόκολλα 2.1 Αρχιτεκτονικές Δικτύων

Τα μοντέρνα δίκτυα υπολογιστών έχουν σχεδιαστεί μ’ έναν υψηλό βαθμό δόμησης. Για να ελαττώσουν την πολυπλοκότητα της σχεδίασης, τα περισσότερα δίκτυα έχουν οργανωθεί σε σειρές από στρώματα ή επίπεδα (layers ή levels), που το καθένα χτίζεται πάνω στο προηγούμενό του. Ο αριθμός των επιπέδων, τα ονόματά τους, τα περιεχόμενά τους και η λειτουργία του καθενός διαφέρουν από δίκτυο σε δίκτυο. Σε όλα όμως τα δίκτυα ο σκοπός κάθε επιπέδου είναι να προσφέρει συγκεκριμένες υττηρεσίες στα υψηλότερα επίπεδα, απομονώνοντας αυτά τα επίπεδα από τις λεπτομέρειες σχετικά με το πως πραγματικά υλοποιούνται οι παρεχόμενες υπηρεσίες.

Το επίπεδο η μιας μηχανής επικοινωνεί με το εττίπεδο η μιας άλλης μηχανής.

Οι κανόνες και οι συνθήκες που χρησιμοποιούνται σ’αυτή την επικοινωνία είναι γνωστές ως το πρωτόκολλο του επιπέδου η (layer η protocol). Οι οντότητες που περιλαμβάνονται στα αντίστοιχα επίπεδα σε διαφορετικά μηχανήματα ονομάζονται ομότιμες διεργασίες (peer processes). Με άλλα λόγια, οι ομότιμες διεργασίες είναι αυτές που επικοινωνούν χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο. Ανάμεσα σε κάθε ζεύγος γειτονικών επιπέδων υπάρχει μια διασύνδεση (interface). Η διασύνδεση αυτή καθορίζει ποιες πρωτογενείς λειτουργίες και υττηρεσίες προσφέρει ένα επίπεδο στο επίπεδο πάνω από αυτό.

Το σύνολο των επιπέδων και πρωτοκόλλων ονομάζεται αρχιτεκτονική δικτύου (network architecture).

2.2 To Μοντέλο Αναφοράς OSI

Το μοντέλο αναφοράς OSI (Open System Interconnection - Διασύνδεση Ανοιχτών Συστημάτων) αναπτύχθηκε από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίηση (ISO - International Standards Organization) και ασχολείται με συνδέσεις ανοιχτών συστημάτων (αυτά τα οποία είναι ανοιχτά για επικοινωνία με άλλα συστήματα).

Το μοντέλο OSI έχει 7 επίπεδα τα οποία φαίνονται στο παρακάτω σχήμα:

7. Επίπεδο Εφαρμογής (Application Layer) 6. Επίπεδο Παρουσίασης (Presentation Layer)

5. Επίπεδο Συνόδου (Session Layer) 4. Επίπεδο Μεταφοράς (Transport Layer) 3. Επίπεδο Δικτύου (Network Layer) 2. Επίπεδο Σύνδεσης Δεδομένων (Data Link Layer)

1. Φυσικό Επίπεδο (Physical Layer)

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Το φυσικό επίπεδο (physical layer) ασχολείται με τη μετάδοση ακατέργαστων bits σε ένα κανάλι επικοινωνίας.

Η κύρια αποστολή του επιπέδου σύνδεσης δεδομένων (data link layer) είναι να μετασχηματίσει το ακατέργαστο μέσο μετάδοσης σε μια γραμμή που εμφανίζεται ελεύθερη από σφάλματα μετάδοσης στο επίπεδο δικτύου. Μερικές από τις βασικές λειτουργίες αυτού του επιπέδου είναι η επιβεβαίωση μετάδοσης και λήψης καθώς και η ανίχνευση λαθών.

Το επίπεδο δικτύου (network layer) ασχολείται με τον έλεγχο της λειτουργίας του υποδικτύου. Παρέχει σύνδεση και δρομολόγηση (routing) ανάμεσα σε δύο κόμβους ενός δικτύου.

Η βασική λειτουργία του επιπέδου μεταφοράς (transport layer) είναι η αποδοχή δεδομένων από το επίπεδο συνόδου, η διάσπαση αυτών σε μικρότερες μονάδες αν χρειαστεί, η μεταφορά τους στο επίπεδο δικτύου και η διασφάλιση ότι όλα τα τμήματα φτάνουν σωστά στην άλλη πλευρά.

Το επίπεδο συνόδου (session layer) επιτρέπει στους χρήστες διαφορετικών μηχανημάτων να εγκαθιστούν συνόδους (sessions) μεταξύ τους. Μία σύνοδος επιτρέπει μια συνήθη μεταφορά δεδομένων, όπως και το ετήπεδο μεταφοράς, αλλά παρέχει και μερικές πρόσθετες υττηρεσίες που είναι χρήσιμες σε πολλές εφαρμογές. Μια σύνοδος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επιτρένμει τη σύνδεση ενός χρήστη σ’ένα απομακρυσμένο σύστημα καταμερισμού χρόνου (time-sharing) ή να μεταφέρει ένα αρχείο μεταξύ δύο μηχανών.

Το επίπεδο παρουσίασης (presentation layer) εκτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες οι οποίες ζητούνται αρκετά συχνά από τους χρήστες, για να εξασφαλίζουν την εύρεση μιας γενικής λύσης γι’ αυτούς, ώστε να μην αφήνεται κάθε χρήστης να λύνει τα προβλήματα μόνος του. Συγκεκριμένα, ενώ όλα τα κατώτερα επίπεδα ενδιαφέρονται μόνο για την αξιόπιστη μεταφορά bits από το ένα μέρος στο άλλο, το επίπεδο παρουσίασης ενδιαφέρεται για το συντακτικό και τη σημασιολογία των πληροφοριών που μεταδίδονται.

Το επίπεδο εφαρμογής (application layer) χρησιμοποιεί τις υπηρεσίες του επιπέδου παρουσίασης για την εκτέλεση εφαρμογών των χρηστών. Μερικές χαρακτηριστικές λειτουργίες αυτού του ετηπέδου είναι η μεταφορά αρχείων, η εισαγωγή εργασιών από απόσταση, η εμφάνιση καταλόγων (directory) αρχείων, το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο κλπ.

Σήμερα λίγοι είναι οι υπολογιστές και τα δίκτυα που είναι τελείως συμβατά με όλα τα επίπεδα του μοντέλου αναφοράς OSI.

2.3 Τα πρω τόκολλα του Internet

Τα πρωτόκολλα δικτύου είναι "γλώσσες" ειδικού σκοπού τις οποίες χρησιμοποιούν οι υπολογιστές για να επικοινωνούν μεταξύ τους.

2.3.1 Οι βασικές κατηγορίες πρωτοκόλλων είναι τρεις:

Πρωτόκολλο δικτύου: που επιτηρεί την μεταφορά πληροφοριών από περιοχή σε περιοχή. Το πρωτόκολλο δικτύου που χρησιμοποιείται από το Internet ονομάζεται Internet Protocol (IP). Οι πληροφορίες που διακινούνται από το IP ονομάζονται πακέτα και είναι μεγέθους 1,5 Kbyte περίπου. Επειδή είναι μικρότερα από τα αρχεία που συνήθως διαβιβάζονται μέσω του Internet αυτό σημαίνει ότι για κάθε μεταφορά απαιτούνται πολλά πακέτα.

Πρωτόκολλο μεταφοράς: που διαχειρίζεται την ακεραιότητα των δεδομένων που μεταβιβάζονται. Αναλαμβάνει να συλλέξει τα σχετικά μεταξύ τους πακέτα, να τα τοποθετήσει στην κατάλληλη σειρά και να εξακριβώσει ότι κανένα από αυτά δεν έχει αλλοιωθεί. Το πρωτόκολλο μεταφοράς που χρησιμοποιείται στο Internet είναι το Τ ransmission Control Protocol (TCP).

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Πρωτόκολλο εφαρμογής(Υπηρεσίες Διαδικτύου): που μετατρέπει την πληροφορία που έφτασε από το δίκτυο σε μορφή κατάλληλη για την αντίστοιχη εφαρμογή που την κάλεσε.

File Transfer Protocol (FTP)-Trivial File Transfer Protocol (TFTP): Για την υπηρεσία της μεταφοράς αρχείων.

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP): Για την υπηρεσία του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου) μεταφορά email).

POP(Post Office Protocol): Για την υττηρεσία του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου) ανάγνωση email).

Hypertext Transfer Protocol (HTTP): Για την περιήγηση στον Παγκόσμιο Ιστό.

Το Διαδίκτυο ή Internet όπως είναι η διεθνής ονομασία του που έχει επικρατήσει, είναι ένα παγκόσμιο δίκτυο ηλεκτρονικών υπολογιστών, οι οποίοι επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ένα κοινό πρωτόκολλο επικοινωνίας, το TCP/IP (Transmission Control Protocol/Intemet Protocol).

Οι χρήστες του Διαδικτύου μπορούν εύκολα και γρήγορα να περιηγηθούν σε μια τεράστια βάση πληροφοριών, να αποστείλουν και να λάβουν αρχεία, να κάνουν χρήση της ηλεκτρονικής αλληλογραφίας, και γενικά να χρησιμοποιήσουν ένα πλήθος πολυάριθμων υπηρεσιών που έχουν στη διάθεσή τους.

Η απαράλλακτη μεταφορά της πληροφορίας σε οποιαδήποτε μορφή είναι αυτή (αρχείο, μήνυμα κτλ.), επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός κατάλληλου πρωτοκόλλου μεταφοράς (transfer protocol). To πρωτόκολλο μεταφοράς λέει στους δύο υπολογιστές πώς να στείλουν και πώς να λάβουν την πληροφορία.

2.3.2 Το Πρωτόκολλο Ελέγχου Μ ετάδοσης TCP/IP

Η οικογένεια πρωτοκόλλων (Internet Protocol Suite) TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) ξεκίνησε στις αρχές του 1970 και χρησιμοποιήθηκε για τη διασύνδεση κεντρικών υπολογιστών (hosts) στο ARPANET, στο PRNET (packet radio) και στο SATNET (packet satellite).

Αρχικά ο σχεδιασμός της έγινε λόγω του γεγονότος ότι τα τρία παραπάνω δίκτυα ήταν ετερογενή μεταξύ τους. Σήμερα, παρόλο που τα παραπάνω δίκτυα έχουν αποσυρθεί, τα TCP/IP πρωτόκολλα είναι τα πιο διαδεδομένα παγκοσμίως.

Τα διάφορα επίπεδα του TCP/IP σε σχέση με το μοντέλο αναφοράς OSI φαίνονται στο παρακάτω σχήμα:

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

OSI Layering TCP Layering

7. Application Layer 6. Presentation Layer 5. Session Layer_____

Application or process layer 4. Transport Layer Host-to-host transport

________ layer________

3. Network Layer Internetwork (IP)

2. Data Link Layer Network Interface

1. Physical Layer Physical Layer

To επίπεδο εφαρμογής (application or process layer) είναι ένα πρωτόκολλο εφαρμογών, όπως το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο.

Το επίπεδο μεταφοράς (host-to-host transport layer) παρέχει υπηρεσίες οι οποίες απαιτούνται από διάφορες εφαρμογές.

Το Internetwork επίπεδο παρέχει τη βασική υπηρεσία μεταγωγής αυτοδύναμων πακέτων (datagrams) στον τελικό τους προορισμό.

Το επίπεδο δικτύου (network layer) αναλαμβάνει τη διευθυνσιοδότηση (IP addressing) και το Domain Name Service (DNS).

To φυσικό επίπεδο (physical layer) αναλαμβάνει τη διαχείριση του φυσικού μέσου, όπως μία γραμμή Ethernet.

Η λογική δομή της οικογένειας πρωτοκόλλων TCP/IP φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Physical wiring

Μία φαινομενικά απλή ιδέα επιτρέπει στους υπολογιστές και στα δίκτυα σε όλο τον κόσμο να μοιράζονται πληροφορίες και μηνύματα στο Internet:

"Σπάστε κάθε πληροφορία και μήνυμα σε μικρά κομμάτια που ονομάζονται πακέτα, παραδώστε αυτά τα πακέτα στο σωστό προορισμό και εν συνεχεία συναρμολογήστε τα ξανά στην αρχική τους μορφή έτσι ώστε ο υπολογιστής να μπορεί να τα δει και να τα χρησιμοποιήσει."

Αυτό ακριβώς κάνουν δύο από τα σημαντικότερα επικοινωνιακά πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στο Internet - το Transmission Control Protocol (TCP) και το Internet Protocol (IP). Τα πρωτόκολλα αυτά αναφέρονται συνήθως ως TCP/IP. Το TCP διασπά και συναρμολογεί τα πακέτα, ενώ το IP διασφαλίζει ότι τα πακέτα στέλνονται στο σωστό προορισμό τους.

> Στο επίπεδο του δικτύου το Internet Protocol (IP) μαζί με το Internet Control Message Protocol(ICMP) εξασφαλίζουν τη μεταφορά δεδομένων από τον αποστολέα στον παραλήπτη.

> Το Internet Control Message Protocol (ICMP) επιτρέπει την επικοινωνία ανάμεσα σε υπολογιστές και δίκτυα για την ομαλή λειτουργία του IP.

> Το πρωτόκολλο UDP επιτρέπει τη μεταφορά πακέτων μέσω ενός δικτύου IP. Τα πακέτα μπορούν να χαθούν, να παραδοθούν με διαφορετική σειρά, ή να εμφανιστούν διπλά. Έτσι το πρωτόκολλο εξασφαλίζει αποδοτικότητα σε βάρος όμως της αξιοπιστίας.

> Στην οικογένεια πρωτοκόλλων TCP/IP, η υπηρεσία αξιόπιστης μεταφοράς παρέχεται από το πρωτόκολλο έλεγχου μετάδοσης (Transmision Control Protocol,TCP). To πρωτόκολλο επιτρέπει τη σύνδεση δύο διεργασιών και τη μεταξύ τους επικοινωνία. Το TCP θεωρεί ότι το δίκτυο στο οποίο βασίζεται παρέχει τη δυνατότητα μεταφοράς πακέτων χωρίς εγγυήσεις σχετικά με τη σειρά που θα παραδοθούν, την απώλεια πακέτων ή τη διπλή παράδοσή τους. Πάνω από ένα τέτοιο δίκτυο το TCP παρέχει αξιότηστη μεταφορά δεδομένων.

Οι βασικές υπηρεσίες που παρέχει το TCP είναι οι παρακάτω:

• Μεταφορά δεδομένων

• Αξιοπιστία

• Έλεγχο ροής

• Πολυπλεξία

• Συνδέσεις

• Προτεραιότητα

Έτσι, όταν στέλνεται μια πληροφορία, αυτή σπάει σε μικρά πακέτα, στέλνεται μέσω πολλών διαφορετικών οδών την ίδια στιγμή και συναρμολογείτε ξανά στο σημείο του παραλήπτη. Αντιθέτως, το τηλεφωνικό σύστημα αποτελεί ένα circuit-switched δίκτυο. Σε ένα τέτοιο δίκτυο, από τη στιγμή που επιτευχθεί μία σύνδεση (όπως μια τηλεφωνική κλήση για παράδειγμα) το συγκεκριμένο

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

τμήμα του δικτύου εξυττηρετεί αποκλειστικά αυτή τη σύνδεση. Για να μπορούν οι υπολογιστές να εκμεταλλεύονται τις δυνατότητες του Internet χρειάζονται ειδικό λογισμικό το οποίο κατανοεί και μεταφράζει τα πρωτόκολλα TCP/IP.

Το εν λόγω λογισμικό αναφέρεται συχνά σαν socket (υποδοχή) ή TCP/IP stack.

Για τα PCs το απαιτούμενο software ονομάζεται Winsock. Υπάρχουν αρκετές διαφορετικές εκδόσεις του Winsock για το περιβάλλον του PC. Το εν λόγω λογισμικό δρα σαν ενδιάμεσος μεταξύ του Internet και του προσωπικού υπολογιστή. Προσωτηκοί υπολογιστές μπορούν πάντως να εκμεταλλευτούν τα απλούστερα και στοιχειώδη τμήματα του Internet χωρίς τη χρήση του Winsock, αν και για την πλήρη πρόσβαση στο Δίκτυο είναι απαιτούμενα τα TCP/IP stacks. Ο υπολογιστής συνδέεται σε ένα μικρό τοπικό δίκτυο (LAN) με τη χρήση μιας κάρτας δικτύου. Για την επικοινωνία με το δίκτυο η κάρτα δικτύου χρειάζεται έναν driver (πρόγραμμα οδηγό) - ένα λογισμικό δηλαδή που μεσολαβεί μεταξύ του δικτύου και της κάρτας.

Αν ένας υπολογιστής δεν είναι φυσικά συνδεδεμένος σε ένα LAN με την κάρτα δικτύου μπορεί να συνδεθεί στο Internet με τη χρήση ενός modem. Και σ' αυτήν την περίπτωση ο υπολογιστής χρειάζεται ένα TCP/IP stack προκειμένου να χρησιμοποιήσει τα πρωτόκολλα TCP/IP. Βέβαια τώρα δεν χρειάζεται κάρτα δικτύου ή driver. Αντιθέτως, ο υπολογιστής χρειάζεται να χρησιμοποιήσει ένα ή δύο πρωτόκολλα λογισμικού: το SLIP (Serial Line Internet Protocol) ή το PPP (Point-to-Point Protocol).

Τα πρωτόκολλα SLIP και PPP έχουν σχεδιαστεί για υπολογιστές συνδεδεμένους στο Internet με σειριακή σύνδεση μέσω modem. Γενικά, το νεότερο ΡΡΡ προσφέρει μία σύνδεση με λιγότερα λάθη από αυτήν που προσφέρει το παλαιότερο SLIP. Οι υπολογιστές μπορούν ετήσης να συνδεθούν στο Internet χωρίς τη χρήση των TCP/IP stacks, SLIP ή ΡΡΡ. Σε αυτή την περίπτωση πάντως δεν θα μπορούν να εκμεταλλευτούν την πλήρη δυναμική του Internet και ειδικότερα το World Wide Web.

2.3.3 Οί Διευθύνσεις στο Internet

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Στο Πρωτόκολλο Internet (IP), κάθε δίκτυο και κάθε υπολογιστής που είναι συνδεδεμένος στο φυσικό δίκτυο έχει μια σταθερή διεύθυνση. Η διεύθυνση αυτή ετητρέπει στους υπολογιστές στο Internet να συνεχίζουν να λαμβάνουν μηνύματα ακόμη κι αν αλλάξει η φυσική θέση του υπολογιστή. Η διεύθυνση IP επιτρέπει επίσης στους χρήστες του Internet να απευθύνουν μηνύματα σε ένα συγκεκριμένο υπολογιστή στο δίκτυο.

Μια διεύθυνση του Internet είναι ένας αριθμός των 32 bit. Για να γίνουν τα πράγματα ευκολότερα για τους ανθρώπους που κατά καιρούς πρέπει να διαβάσουν αυτούς τους αριθμούς, οι διευθύνσεις του Internet είναι συνήθως γραμμένες σαν τέσσερις αριθμοί χωρισμένοι με τελείες : Ι47.52.2Ι2.20.Κάθε αριθμός αντιπροσωπεύει 8 bit.

Η 32άμπιτη διεύθυνση του IP έχει δύο συστατικά μέρη. Το ένα προσδιορίζει την ταυτότητα του υπολογιστή, και το άλλο την ταυτότητα του δικτύου του οποίου είναι μέλος αυτός ο υπολογιστής.

Υπάρχουν τρεις μεγάλες κατηγορίες IP δικτύων: η Α, η Β και η C. Τα δίκτυα της κατηγορίας A ορίζονται από το πρώτο αριστερό κομμάτι της διεύθυνσης, αυτά της κατηγορίας Β ορίζονται από τα δύο αριστερά κομμάτια της διεύθυνσης και αυτά της κατηγορίας C απαιτούν όλα τα κομμάτια εκτός από το πρώτο δεξιό κομμάτι της διεύθυνσης.

Αν θέλει κάποιος να φτιάξει ένα IP δίκτυο αυτό θα είναι κατηγορίας Β ή C διότι όλα τα δίκτυα κατηγορίας A έχουν ήδη είτε δοθεί, ή κρατηθεί από την Internet Assigned Numbers Authority (lANA). Ένα σημείο κλειδί που θα πρέπει να προσέξει κάποιος ο οποίος θέλει να συνδέσει ένα IP δίκτυο στο Internet, είναι ότι θα πρέπει να πάρει IP διεύθυνση και domain name από την ΙΑΝΑ.

Κάθε υπολογιστής συνδεδεμένος στο internet έχει μια μοναδική διεύθυνση (συνήθως λέγεται IP address). Κάθε τέτοια μοναδική διεύθυνση είναι ένας αριθμός των 32 bits και αναπαρίσταται σαν τέσσερις δεκαδικοί αριθμοί χωρισμένοι με τελείες (π.χ. 140.29.22.1).

Αντί το πεδίο διευθύνσεων να είναι "επίπεδο", δηλαδή με την σειρά όλες οι διευθύνσεις (π.χ. 1, 2, 3, 4, ...) χρησιμοποιείται μια διαφορετική δομή που είναι τελικά πιο αποδοτική. Οι διευθύνσεις στο internet χωρίζονται σε πέντε κλάσεις (classes) όπως φαίνεται και στο παρακάτω σχήμα:

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

7 bits 24 bits

1 Class A 1 0| Netid 1 Hostid 1

14 bits 16 bits

1 Class Β 1 1| 0l Netid 1 Hostid 1

1 Class C 1 1| 1| 0| Netid 1 Hostid 1

28 bits

IClassD l l l l l l l O^ __________ Multicast Group id ₁ 27 bits

1 ClassE 1 1| 1| 1| l| 0| (Δεσμευμένα για μελλοντική χρήση) | Το εύρος των διευθύνσεων παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα:

Κλάση Εύρος διευθύνσεων

A Ο.Ο.Ο.Ο ως 127.255.255.255 Β 128.0.0.0 ως 191.255.255.255

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός 192.0.0.Q ως 223.255.255.255 224.0.0.0 ως 239.255.255.255 240.0.0.0 ως 247.255.255.255

Υπάρχουν τρία είδη διευθύνσεων στο internet: unicast (προορισμένες για μοναδικούς υπολογιστές στο internet - αναφέρονται μόνο σε ένα συγκεκριμένο host), broadcast (προορισμένες για όλους τους υπολογιστές που ανήκουν σ’

ένα δεδομένο δίκτυο) και multicast (προορισμένες για ένα σύνολο από υπολογιστές που ανήκουν στην ίδια ομάδα multicast).

Είναι φανερό ότι στην κλάση A (Class A), όπως άλλωστε και για την κλάση Β, δίνεται ένας πολύ μεγάλο πεδίο για το hostid (24 bits). Δηλαδή για ένα συγκεκριμένο network (netid) αντιστοιχούν υπερβολικά πολλοί δικτυωμένοι υπολογιστές (hosts). Είναι στην κρίση όμως του διαχειριστή του δικτύου να καθορίσει τα υποδίκτυα (subnets) και να "τακτοποιήσει" καλύτερα το δίκτυό του. Για παράδειγμα ας θεωρήσουμε πως κάποιος θέλει να διαχειριστεί το class Β 150.251 δίκτυό του. Αντί να το διαχειριστεί ως εξής:

netid = 150.251 το μετασχηματίζει σε:

netid = 150.251

Ο παραπάνω τρόπος διαχείρισης είναι και ο δημοφιλέστερος. Το μέγεθος του subnetid μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τις ανάγκες του δικτύου.

Εννοείται πώς κατά την μεταβολή του subnetid αλλάζει και η τιμή του hostid.

2.3.4 Subnet Mask

Κάθε δικτυωμένος υπολογιστής κατά την εκκίνηση του λειτουργικού του συστήματος (bootstrap time) γνωρίζει την διεύθυνση που του ανήκει (IP address). Αν έχει αποθηκευτικά μέσα την φυλάει και την διαβάζει από εκεί. Αν όχι την "μαθαίνει" από κάποιο γειτονικό υπολογιστή αφού τον ρωτήσει πρώτα.(ο γειτονικός υπολογιστής δεν είναι κάποιος τυχαίος και έχει στηθεί έτσι ώστε να απαντάει σε τέτοιου είδους αιτήσεις (requests)). Είναι όμως εξίσου απαραίτητο να γνωρίζει πόσα bits χρησιμοποιούνται για το subnet ID και πόσα για το host ID. Αυτό καθορίζεται επίσης κατά την εκκίνηση του

οτυστήματος από μία ποσότητα που ονομάζεται subnet mask. To subnet mask είναι ένας 32-bit αριθμός που περιέχει το ψηφίο " 1" για το network ID και το subnet ID ,και το ψηφίο "0" για το host ID. Παρακάτω φαίνεται η τιμή του subnet mask για δύο διαφορετικές διαχειρίσεις ενός Class Β δικτύου.

Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

16 bits 8 bits 8 bits

I

255.255.255.0

11111111 00000000 = OxffffffOO =

16 bits 10 bits 6 bits

Netid subnetid | hostid |

SubnetMask: 1111111111111111 1111111111 000000 = OxffffffcO = 255.255.255.192

Ένας υπολογιστής όταν γνωρίζει την διεύθυνσή του (IP) και το subnet mask μπορεί να καθορίσει αν κάποια πληροφορία προορίζεται για (1) έναν υπολογιστή στο δικό του υποδίκτυο (2) έναν υπολογιστή σε διαφορετικό υποδίκτυο άλλα στο δικό του δίκτυο (3) έναν υπολογιστή σε διαφορετικό δίκτυο.

Γνωρίζοντας ένας υπολογιστής την IP του ξέρει σε πια κλάση ανήκει ( Α, Β, ή C, απο τα περισσότερο σημαντικά ψηφία της διεύθυνσης), το οποίο σημαίνει ότι γνωρίζει πού είναι το όριο μεταξύ του network ID και του subnet ID, ενώ γνωρίζοντας το subnet mask μπορεί να καταλάβει πού είναι το όριο μεταξύ του subnet ID και του host ID.

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε πως η διεύθυνση μας είναι 140.252.1.1 (Class Β διεύθυνση) και ότι το subnet mask είναι 255.255.255.0 (8 bits για το subnet ID και 8 bits για το host ID).

Αν θέλουμε να συνδεθούμε με κάποιο υπολογιστή που έχει IP 140.252.4.5 ξέρουμε ότι τα network IDs είναι τα ίδια (140.252), αλλά τα subnet IDs είναι διαφορετικά (1 και 4). Το παρακάτω σχήμα δείχνει πώς γίνεται η σύγκριση των δύο διευθύνσεων με την χρησιμοποίηση του subnet mask.

Αν θέλουμε να συνδεθούμε με κάποιο υπολογιστή που έχει IP 140.252.1.22 ξέρουμε πως τα network IDs είναι ίδια (140.252), όπως και τα subnet IDs (1).

Τα host IDs όμως είναι διαφορετικά.

Αν θέλουμε να συνδεθούμε με κάποιο υπολογιστή που έχει IP 192.43.235.6, τα network IDs είναι διαφορετικά και περισσότερες συγκρίσεις δεν γίνονται.

End of End of Class B specified Network ID subnet ID Διαδίκτυο και Παγκόσμιος Ιστός

Subnet mask: l l l l l l l l 255.255.255.0

1 1 1

l l l l l l l l l l l l l l l l

Ιδια network Ids

διαφορετικά subnet IDs

2.3.5 To Σύστημα Ονομασίας DNS

Μια διεύθυνση IP προσδιορίζει την ταυτότητα ενός υπολογιστή υπηρεσίας στο Internet με μοναδικό τρόπο, αλλά ακόμα και στην αναγνώσιμη για τους ανθρώπους μορφή της ( τέσσερις αριθμοί που χωρίζονται με τελείες) μπορεί να είναι δύσκολο να δουλέψει κάνεις με μια διεύθυνση IP. Η διεύθυνση IP 147.52.212.20 δεν είναι ιδιαίτερα εύκολη στην απομνημόνευση, αλλά δεν πρόκειται να ξεχάσετε εύκολα το όνομα rea (που αναφέρεται στον υπολογιστή που υπάρχει σε αυτή τη διεύθυνση).

Λόγω του ότι κάθε διεύθυνση IP αναφέρεται σε έναν και μόνο υπολογιστή υπηρεσίας, είναι σχετικά εύκολο να προσδιορίσουμε την ταυτότητα υπολογιστών υπηρεσίας δικτύου με το όνομα και των αριθμό. Ένα καλά καθορισμένο σύνολο κανόνων ονομασίας των υπολογιστών του δικτύου έχει αναπτυχθεί παράλληλα με μια υπηρεσία καταλόγου για την αναζήτηση ονομάτων. Οι κανόνες αυτοί και η υπηρεσία καταλόγου είναι ευρέως γνωστά ως Σύστημα Ονομασίας με Περιοχές (Domain Name System - DNS). Η περιοχή (domain) είναι μια επώνυμη ομάδα υπολογιστών υπηρεσίας δικτύου.

(Μια περιοχή μπορεί να περιέχει έναν μόνο ή πολλούς υπολογιστές). Αν γνωρίζετε το όνομα ενός υπολογιστή (host name) και τις περιοχές στις οποίες ανήκει, θα έχετε μια πιο σαφή εικόνα για το που βρίσκεται κάποιος υπολογιστής στο δίκτυο από ό,τι αν έχετε μόνο τη διεύθυνση του IP.

Τα ονόματα των περιοχών αποτελούνται από μια σειρά ονομάτων που χωρίζονται με τελείες. Ένα πλήρως προσδιορισμένο όνομα περιοχής ( Full Qualified Domain Name - FQDN) αντιπροσωπεύει το όνομα κάποιου υπολογιστή και την ιεραρχία των περιοχών από την οποίο περιβάλλεται. Ένα FQDN μοιάζει λίγο με μια διεύθυνση IP, αλλά δεν υπάρχει αντιστοιχία ανάμεσα στα πεδία των δύο ονομάτων.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το όνομα αυτό αντί για μια διεύθυνση IP.