Δίκτυα, Διαδίκτυο, Ασφάλεια υπολογιστών

Δίκτυα, Διαδίκτυο, Ασφάλεια υπολογιστών Χάρης Σταματάκης Διδάκτωρ Γναθοπροσωπικής Ακτινολογίας Παν/μίου Karolinska ΣουηδίαςΕπιστ. Συνεργάτης στην Κλινική Διαγνωστικής και Ακτινολογίας Στόματος Οδοντιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Αθηνών

Η αρχή του δικτύου • Σύνδεση υπολογιστών • Κάρτα δικτύου • Μέσο διασύνδεσης • Καλώδιο • οπτική ίνα • ραδιοκύματα (ασύρματη)

Τύποι δικτύωσης • Τύποι τοπικής δικτύωσης (LAN) • Peer to Peer (δημιουργία WORKGROUP) • Ο κάθε υπολογιστής είναι αυτοτελής μονάδα που συνδέεται με τις υπόλοιπες • Το σύνολο των υπολογιστών συνιστούν μια ομάδα εργασίας workgroup

Τύποι δικτύωσης • Τύποι τοπικής δικτύωσης (LAN) • Domain (με χρήση κεντρικού υπολογιστή) • Όλοι οι υπολογιστές συνδέονται σε ένα κεντρικό εξυπηρετητή (Server) • Κεντρική διαχείριση δικτύουαπό τον server

Ταχύτητα - Χωρητικότητα • Ταχύτητα σύνδεσης bits per second (bps) υποδηλώνει την ταχύτητα με την οποία στέλνονται και λαμβάνονται χαρακτήρες (bits) • Χωρητικότητα (bandwidth) υποδηλώνει τη μέγιστη ταχύτητα που επιτρέπει ένας τύπος διασύνδεσης (διάμετρος σωλήνα)

Ταχύτητα - Χωρητικότητα • Μονάδα μέτρησης bits per second (bps) • kbps: 1000 bps • Mbps: 1000000 bps • Προσοχή: 1KB = 1024 Bytes = (1024*8) bits = 8192 bits 64kbps = 64000bps = (64000/8) Bytes/s= 8000 Bytes/s = = (8000/1024)KB/s = 7,8 KB/sec

Μεταφορά δεδομένων • Οι πληροφορίες μεταξύ των υπολογιστών μεταφέρονται σε «πακέτα» (packets) • Έστω ένα αρχείο 6000 Bytes. O υπολογιστής Α στέλνει στον Β το αρχείο σε 4 πακέτα (π.χ. των 1500 Bytes). • Ο Β παραλαμβάνει το πακέτο διαμέσου μίας διαθέσιμης, ανοικτής πόρτας επικοινωνίας (openport) …

Πακέτα (Packets) • Στην πραγματικότητα, η πληροφορία που μεταδίδεται είναι <1500 Bytes, αφού το κάθε πακέτο φέρει header πουπεριέχει επιπρόσθετες πληροφορίεςσχετικές με τη μεταφορά του πακέτου

Πακέτα (Packets) • O header περιέχει συνήθως πληροφορίες σχετικά με τον αποστολέα (Source IP), τον παραλήπτη (Destination IP), το ακριβές μέγεθος (για εξακρίβωση λαθών) κ.α. • Έτσι, ένα πακέτο δεν χάνει το δρόμο του στο δίκτυο και φτάνει και στη σωστή του μορφή • Η ακριβής μορφή του header εξαρτάται από το πρωτόκολλο επικοινωνίας (γλώσσα επικοινωνίας)

Πρωτόκολλα επικοινωνίας • IMP (Interface Message Processor), 1960’s • το πρώτο ουσιαστικά πρωτόκολλο επικοινωνίαςσε μορφή επεξεργαστή (hardware) • NCP (Network Control Protocol) • βελτιωμένη έκδοση του IMPσε μορφή software • Unix to Unix Protocol (UUCP) • χρησιμοποιήθηκε στα Unix συστήματα

Πρωτόκολλα επικοινωνίας • IPX / SPX / NetBIOS • Πρωτόκολλα επικοινωνίας των MS Windows • TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) • Το βασικότερο και πλέον καθιερωμένο πρωτόκολλο. • Χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση διαφόρων τύπων υπολογιστών σε ένα δίκτυο. • Είναι το πρωτόκολλο διασύνδεσης των υπολογιστών στο internet

TCP/IP • Ο κάθε υπολογιστής φέρει μία διεύθυνση, IP address,μορφής a.b.c.d • Επιτρεπτές τιμές για κάθε γράμμα είναι από 0 έως 255 ένα παράδειγμα IP address: 192.168.123.212

TCP/IP • Ο κάθε υπολογιστήςανήκει σε ένα συγκεκριμένο υπο-δίκτυο (subnet) μορφής v.x.y.z • Επιτρεπτές τιμές για κάθε γράμμα είναι από 0 έως 255 • π.χ. 255.255.255.0 ή 255.255.224.224 κτλ • Πολλά subnets μπορεί να συνδέονται και να αποτελούν ένα μεγάλο δίκτυο (πχ. το Internet!)

TCP/IP • Ο συνδυασμός του IP address και του subnet είναι μοναδικός για κάθε υπολογιστή σε ένα μεγάλο δίκτυο! (ταυτότητα υπολογιστή) π.χ. [Υπολογιστής Α] IP: 192.168.0.111subnet 255.255.255.0 [Υπολογιστής B] IP: 192.168.0.122subnet 255.255.255.0

Packet switching • Σε ένα δίκτυο οι πληροφορίες κυκλοφορούν σε πακέτα και «χτυπάνε πόρτες» (ports) • Κάθε πακέτο πληροφορίας φέρει στον header τις IP addresses του παραλήπτη και του αποστολέα …

Packet switching • Κάθε υπολογιστής διαβάζει τα πακέτα που προορίζονται μόνο για αυτόν κι εφόσον η σωστή port είναι ανοικτή • Τα υπόλοιπα πακέτα ταξιδεύουν στο δίκτυο μέχρι να βρουν τον παραλήπτη τους …

Packet switching • Εάν βρεθεί ο παραλήπτης και έχει την πόρτα του ανοικτή, τότε αποστέλλεται πίσω ένα πακέτο επιβεβαίωσης (ACK) • Εάν δεν βρεθεί παραλήπτης, δεν υπάρχει καμία απάντηση (επιβεβαίωση) και το πακέτο «χάνεται» (dropped packet) • Εδώ στηρίζεται και η αρχή λειτουργίας των «τειχών προστασίας» (firewalls) από εξωτερικούς εισβολείς

Firewalls • Συσκευές οι οποίες ... • ...φιλτράρουν τα πακέτα διαβάζοντας (κυρίως) τα headers • επιτρέπουν την προώθηση μόνον όσων προέρχονται από αποστολείς καταχωρημένων ως «ασφαλείς»

Firewalls • Συσκευές οι οποίες ... • ...διαχειρίζονται επιλεκτικά τις πόρτες επικοινωνίας των υπολογιστών με τον «έξω κόσμο» • διαχείριση πακέτων βάση περιεχομένου και ανεξαρτήτως αποστολέα • χρήσιμη ενέργεια όταν επιθυμούμε την παραλαβή συγκεκριμένου τύπου πακέτων από «άγνωστους» υπολογιστές

Ιοί Viruses • Προγράμματα γραμμένα με σκοπό συνήθως ... • ... να καταστρέψουν δεδομένα στον υπολογιστή που μολύνουν • ... να ανακτήσουν τον έλεγχο του ξενιστή υπολογιστή και να εκτελέσουν άλλες λειτουργίες

Ιοί Viruses • Η προστασία του υπολογιστή μας είναι εφικτή με τη χρήση antivirus προγραμμάτων • φροντίζουν να μην περάσουν στον υπολογιστή ιοί που διήλθαν το firewall • φροντίζουν να καταστρέψουν ιούς που έχουν ήδη μολύνει τον υπολογιστή μας

Ιστορία του Διαδικτύου • 1957: Εκτόξευση ρωσικού δορυφόρου Sputnik • 1960’s: Η ARPA (Advanced Research Projects Agency) χρηματοδοτεί έρευνα για τη δικτύωση μεταξύ υπολογιστών: • Στόχος: ένα δίκτυο απομακρυσμένων υπολογιστών χωρίς κεντρική διαχείριση • 1965: πρώτη πειραματική σύνδεση δύο υπολογιστών μεταξύ MIT και System Development Corporation στη Santa Monica της Καλιφόρνια μέσω τηλεφώνου (1200bps)

Ιστορία του Διαδικτύου • 1969: Δημιουργία ARPANET (Advanced Research Projects Agency NET): • Η πρώτη διασύνδεση μεταξύ 4 κόμβων: • UCLA • Stanford RI • UC Santa Barbara και • University of Utah in Salt Lake City • Πρωτόκολλα επικοινωνίας: • Interface Message Processor (IMP) • Network Control Protocol (NCP)

Η αρχή του Internet • 1970’s: Δημιουργία του backbone του ARPANET με διασυνδέσεις των: • UCLA, SRI, UCSB, Univ. of Utah, MIT, BBN, Rand, SDC, Harvard, LincolLab, Stanford, UIU(C), CWRU, CMU, NASA/Ames • Σταδιακή αύξηση των κόμβων κατά 100+ • Ανάπτυξη νέου πρωτοκόλλου TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)καθώς και των ftp για ανταλλαγή αρχείων και email για ανταλλαγή μηνυμάτων

Η αρχή του Internet • 1980’s: Αύξηση των κόμβων από 200+ σε 150.000+ • καθιέρωση πρωτοκόλλου TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol) • διαχωρισμός του ARPANET σε δύο δίκτυα: • MILNet για στρατιωτική χρήση • DARPANETInternet

Η αρχή του Internet • 1980’s: Δημιουργία άλλων μεγάλων δικτύων: • ΒΙΤΝet (Because It`s Time Network) • CSNet (Computer Science Network) • NSFNet(National Science Foundation Network),1986: • Διασύνδεση και χρήση 5 υπερυπολογιστών από ακαδημαϊκά κέντρα • Χρήση γρήγορων συνδέσεων 56kbps • H ραχοκοκαλιά του Internet (backbone)

Η καθιέρωση του Internet • 1990’s: Το NSFNet αντικαθιστά το ARPANET • Οι διασυνδέσεις μεταξύ βασικών κορμών από 1544Mbps (Τ1) φτάνουν τα 44736Mbps (Τ3) • >1.000.000 συνδέσεις απ’όλο τον κόσμο και την Ελλάδα • Το CERN της Ελβετίας παρουσιάζει το WWW (World Wide Web ή Παγκόσμιος Ιστός) και το Internet παίρνει σταδιακά τη σημερινή multimedia μορφή

Η καθιέρωση του Internet • 1991: Αίρεται η απαγόρευση εμπορίου • 1995: Το NSFNet αποσύρεται και η διαχείριση των backbones περνά στα χέρια μεγάλων ακαδημαϊκών ιδρυμάτων και εταιρειών διασύνδεσης (ISP) • 2000’s: Οι συνδέσεις των κόμβων ξεπερνούν τα 2.000.000 αυξανόμενες πλέον με εκθετικούς ρυθμούς ενώ υπολογίζονται σε 150+ εκ. οι χρήστες του Internet!

Τέλος...

Δίκτυα, Διαδίκτυο, Ασφάλεια υπολογιστών

Δίκτυα, Διαδίκτυο, Ασφάλεια υπολογιστών

Presentation Transcript