Πώς γίνεται η δικτύωση;

Η δικτύωση, στο πλαίσιο των δικτύων υπολογιστών, είναι η διαδικασία σύνδεσης δύο ή περισσότερων συσκευών μαζί για να μοιράζονται πόρους και να επικοινωνούν. Είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει διάφορα στρώματα και τεχνολογίες, αλλά εδώ είναι μια απλοποιημένη κατανομή:

1. Φυσικό στρώμα: Αυτό είναι το πιο θεμελιώδες επίπεδο. Περιλαμβάνει τα φυσικά καλώδια (όπως τα καλώδια Ethernet), τα ασύρματα σήματα (Wi-Fi, Cellular) ή γραμμές οπτικών ινών που συνδέουν φυσικά τις συσκευές. Αυτό το στρώμα ασχολείται με τη μετάδοση των ακατέργαστων τεμαχίων δεδομένων.

2. Στρώμα σύνδεσης δεδομένων: Αυτό το στρώμα εξασφαλίζει αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων μεταξύ δύο άμεσα συνδεδεμένων κόμβων. Διαχειρίζεται την ανίχνευση και τη διόρθωση σφαλμάτων, τη διαμόρφωση δεδομένων σε πακέτα και τον έλεγχο πρόσβασης στα μέσα (διευθύνσεις MAC), οι οποίες εντοπίζουν μοναδικά τις συσκευές σε ένα τοπικό δίκτυο. Το Ethernet και το Wi-Fi είναι παραδείγματα τεχνολογιών που λειτουργούν σε αυτό το στρώμα.

3. Στρώμα δικτύου (στρώμα Internet): Αυτό το στρώμα χειρίζεται πακέτα δρομολόγησης σε δίκτυα. Χρησιμοποιεί διευθύνσεις IP για τον εντοπισμό συσκευών και τον προσδιορισμό της καλύτερης διαδρομής για τα δεδομένα να ταξιδεύουν από πηγή σε προορισμό, ακόμη και αν περιλαμβάνει πολλαπλά δίκτυα. Το πρωτόκολλο Internet (IP) είναι το πρωτόκολλο πυρήνα σε αυτό το στρώμα.

4. Στρώμα μεταφοράς: Αυτό το στρώμα εξασφαλίζει αξιόπιστη και αποτελεσματική παράδοση δεδομένων μεταξύ εφαρμογών σε διαφορετικές συσκευές. Διαχειρίζεται την κατάτμηση (σπάσιμο δεδομένων σε μικρότερα πακέτα), επανασυναρμολόγηση, έλεγχο ροής (διαχείριση των ρυθμών μετάδοσης δεδομένων) και έλεγχος σφαλμάτων. Δύο κύρια πρωτόκολλα σε αυτό το στρώμα είναι TCP (πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης) - αξιόπιστη, παραγγελία - και UDP (πρωτόκολλο χρήστη Datagram) - ταχύτερα αλλά αναξιόπιστα.

5. Στρώμα συνεδρίας: Αυτό το στρώμα διαχειρίζεται συνδέσεις μεταξύ εφαρμογών. Διαχειρίζεται πράγματα όπως η εγκατάσταση, η συντήρηση και ο τερματισμός της συνόδου.

6. Στρώμα παρουσίασης: Αυτό το στρώμα χειρίζεται τη μορφοποίηση δεδομένων και την κρυπτογράφηση/αποκρυπτογράφηση. Εξασφαλίζει ότι τα δεδομένα παρουσιάζονται σε μορφή που μπορεί να κατανοήσει η εφαρμογή λήψης.

7. Στρώμα εφαρμογής: Αυτό είναι το ανώτερο στρώμα, πλησιέστερο στον χρήστη. Παρέχει υπηρεσίες δικτύου σε εφαρμογές, όπως ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (SMTP, IMAP), περιήγηση στο Web (HTTP, HTTPS), μεταφορά αρχείων (FTP) και πολλά άλλα.

Πώς λειτουργεί στην πράξη:

Ας πούμε ότι περιηγείστε στο διαδίκτυο:

1. Ο υπολογιστής σας (πελάτης) στέλνει ένα αίτημα σε έναν διακομιστή ιστού μέσω της κάρτας διεπαφής δικτύου (NIC).

2. Το αίτημα είναι ενθυλακωμένο σε πακέτα στο Link, Network και Transport Layers. Το στρώμα εφαρμογής καθορίζει τον προορισμό (διεύθυνση IP και θύρα του διακομιστή ιστού).

3. Οι δρομολογητές κατά μήκος της διαδρομής χρησιμοποιούν τη διεύθυνση IP για να προωθήσουν τα πακέτα προς τον προορισμό.

4. Ο διακομιστής Web λαμβάνει το αίτημα, το επεξεργάζεται και στέλνει πίσω μια απάντηση.

5. Η απόκριση ταξιδεύει πίσω στον υπολογιστή σας μέσω των ίδιων στρωμάτων, με αντίστροφη σειρά.

6. Το πρόγραμμα περιήγησης ιστού (Layer Application) λαμβάνει τα δεδομένα και εμφανίζει την ιστοσελίδα.

Τύποι δικτύων:

* Τοπικό δίκτυο (LAN): Συνδέει συσκευές σε μια περιορισμένη γεωγραφική περιοχή, όπως σπίτι, γραφείο ή σχολείο.

* Δίκτυο ευρείας περιοχής (WAN): Συνδέει συσκευές σε μια μεγαλύτερη γεωγραφική περιοχή, όπως το Διαδίκτυο.

* Δίκτυο Μητροπολιτικής Περιοχής (MAN): Συνδέει συσκευές σε μια πόλη ή μια μητροπολιτική περιοχή.

Αυτή είναι μια απλοποιημένη εξήγηση. Η δικτύωση είναι ένα τεράστιο και πολύπλοκο πεδίο με πολλά εξειδικευμένα πρωτόκολλα και τεχνολογίες. Ωστόσο, η κατανόηση αυτών των στρώσεων παρέχει μια σταθερή βάση για την κατανόηση των βασικών στοιχείων του τρόπου λειτουργίας της δικτύωσης.