0.2 מבוא לרשתות הרצאה
תקשורת¶
- תקשורת בין מחשבים היא הכרחית, ועלייה מתבססת האינטרנט. בפרק הבא אנחנו נלמד על רשתות מחשבים, מה זה אומר ועל איך מחשבים מתקשרים היום.
- מה היא רשת מחשבים? קבוצה של מחשבים שמחוברים אחד לשני בדרך כלשהי, ויכולים לתקשר.
- אז מה מחשבים עושים כשהם מתקשרים? מה הם מעבירים? קבצים? בסוף מחשבים מעבירים ביטים אחד לשני, ביטים זה הסוג מידע הכי קטן שמחשב יכול להעביר, דמיינו על רצף של 0 ו1. הם ביטים. רצפים של ביטים בונים קבצים, מחרוזות ומספרים. ובסוף באחסון ובראם המעבד שומר הכל בביטים. כאשר ביט חשמלי דולק הוא מיוצג כ1, וביט חשמלי כבוי מיוצג כ0.
- בסוף דמיינו שבאחסון יש לנו רצף של מיליארד ביטים, והמחשב קורא את האחסון ויודע לפענח מידע ממנו, למעשה גם המעבד שלנו מריץ קוד בביטים - קוד מכונה בסוף הוא עצמו מעובר בביטים (0 ו - 1) למעבד. כי למעשה המחשב שלנו בסוף חשמלי, והמחשב יודע לעבוד רק בביטים.
- אז בסוף, איך אשכרה מחשבים מחוברים אחד לשני?
זה לא משנה! אפשר לחבר מחשבים באמצעות כבל, (יש המון סוגים של כבלים) אפשר לחבר מחשבים באמצעות תקשורת אל חוטית (וויפי, בלוטוט) ואפשר אפילו שמחשב אחד יכתוב על דף נייר ביטים, יזרוק לצד השני והמחשב השני יקרא את הדף. - כדי ללמד רשתות מחשבים אנחנו נניח שבצורה כלשהי המחשבים מחוברים, זה פחות מעניין אותנו איך. אם שני מחשבים מחוברים זה לא משנה איך הם מחוברים, העיקר שבסוף הם יכולים להעביר מידע אחד לשני
גדלים במחשבים¶
- אז אמרנו שמחשבים מעבירים ביטים אחד לשני, ושומרים מידע בביטים. אז בואו נדבר קצת על גדלים:
- ביט - שומר או 0 או 1.
- בית (בייט) - רצף של 8 ביטים.
- קילובייט - רצף של 1024 בתים
- מגהבייט - רצף של 1024 קילובייטים
- גיגהבייט - רצף של 1024 מגהבייטים
- טרהבייט - רצף שלך 1024 גיגהבייטים
- ועוד..
רשתות מחשבים¶
- אז נבדיל בין שתי סוגי רשתות על פי גודלן,
- לאן - LAN - local area network - רשת מחשבים מצומצמת יחסית (רשת מקומית)
- וואן - WAN - wide area network - רשת המחשבים העולמית, שדרכה כל העולם מתחבר, הכוונה בwan יכולה להיות רשתות של ערים, מדינות או ממש הרשת עולמית. (על סוג זה נדבר פחות בפרק)
- וגם רשתות יכולות להיות מחוברות פיזית שונה - זה נקרא טופולוגית הרשת. הנה דוגמה לטופולגיות נפוצות: (גם על זה נדבר פחות)
סוגי תקשורת¶
- קיימים 3 סוגי תקשורת:
- יוניקאסט - unicast - שליחת מידע ממחשב ספציפי למחשב ספציפי ברשת
- מולטיקאסט - multicast - שליחת מידע ממחשב ספציפי לכמה מחשבים רשת
- ברודקאסט - broadcast - שליחת מידע לכל המחשבים ברשת.
שאלה פתוחה:
דמיינו ויש לכם רשת מחשבים למשל של משרד של חברה עם כמה מחלקות שונות, נגיד וכל המחשבים היו מחוברים אחד לשני ממש עם כבל בכך שכל הודעה שאחד המחשבים שולח מגיעה לכל המחשבים.
1. כיצד הייתם מעבירים מידע ממחשב אחד לשני? (מחשב ספציפי)
2. כאשר אתם מחשב שקיבל מידע, כיצד תדעו מאיזה מחשב קיבלתם את המידע ולאיזה מחשב המידע הזה אמור להגיע?
3. כיצד תוודאו שהמידע עבר בצורה תקינה? כלומר שחלק ממנו לא אבד בדרך - בגלל טעות פיזית, נניח שהכלב אכל את הכבלים.
4. כיצד תוכלו להבדיל בין תוכנות שונות על המחשב שמנסות לתקשר עם מחשבים אחרים? למשל כאשר שתקבלו מידע ממחשב כלשהו, איך תדעו לאיזה תוכנה להעביר את המידע?
5. חשבו על עוד בעיות שעלולות לקפוץ
מודל הOSI¶
- כדי לפתור את הבעיות הצגנו למעלה, פותח מודל הOSI.
המודל מפרק את כל הבעיות האלו לשכבות, כאשר כל שכבה בתקשורת אמורה לפתור בעיה כלשהי. - בהמשך הפרק אנחנו נלמד על כל שכבות במודל הOSI ועל איזה בעיה הם מנסים לפתור.
- עם חיבור כל השכבות, מחשבים בנו דרך שבה הם יכולים לתקשר אחד עם השני, ולהעביר מידע ביעילות. בפרק נלמד על מודל הOSI, על כל השכבות ונפרק אותם לגורמים.
השכבות: - השכבה הפיזית: אחראית להעביר את המידע ממחשב למחשב, פחות תכנותית יותר חומרתית. (ברמת הכבלים)
- שכבת הקו: אחראית ליצור זהות לכל מחשב ורכיב, לוודא שהמידע המועבר לא נפל בדרך ואחראית להעביר את המידע בצורה תקינה מרכיב לרכיב (ממש בכבל)
- שכבת הרשת: אחראית להעביר מידע ממחשב למחשב גם אם הם לא מחוברים ישירות, כלומר גם אם נמצאים ברשת גדולה ולא מחוברים ישירות וקיימים בניהם כמה רכיבים בדרך.
- שכבת התעבורה: אחראית לדאוג שכל תוכנה במחשב תוכל ליצור תקשורת שונה עם מחשבים בעולם,וליצור הפרדה בתקשורת בין תוכנה לתוכנה על המחשב.
- שכבת האפליקציה: בה נמצא המידע שבסוף תוכנות מעבירות אחד לשניה בפרוטוקול מסויים (פרוטוקול היא הדרך שמוגדר לתוכנה לדבר בה, נעבור על כך אחרכך.)
זה בסדר אם לא הבנתם כל שכבה ושכבה, אנחנו נעבור על כל אחת מהם בשיעורים הבאים.