מדעי המחשב ורובוטיקה בחט"ב מורה למדעי המחשב והרובוטיקה

מצגת בנושא: "מדעי המחשב ורובוטיקה בחט"ב מורה למדעי המחשב והרובוטיקה"— תמליל מצגת:

1 מדעי המחשב ורובוטיקה בחט"ב מורה למדעי המחשב והרובוטיקה
מודול אינטרנט וסייבר מצגת מס' 1 ויסולי רם מורה למדעי המחשב והרובוטיקה

2 פרק 2 – תקשורת נתונים – מושגים כלליים
מודול סייבר ואינטרנט פרק 2 – תקשורת נתונים – מושגים כלליים

3 Command prompt Command prompt היא אפליקציה של windows שנשתמש בה לצורך תרגול המושגים. לפתיחת האפליקציה יש ללחוץ על כפתור ה Start ובשורת החיפוש לכתוב את הפקודה cmd . שורת החיפוש

4 כתובת MAC על כל רכיב תקשורת (כרטיס רשת, טלפון, מודם) צרובה כתובת ייחודית הנקראת כתובת MAC . כתובת הMAC מורכבת מ 48 סיביות. 24 הסיביות הראשונות מוקצות לייצרן. כתובת הMAC נקראת גם כתובת פיזית (physical address ) כי היא קבועה ולא משתנה. נהוג לכתוב את הכתובת כ 6 זוגות של ספרות הקסה -דצימליות. לדוגמא: C A9

5 כתובת MAC - המשך ב window 7 ניתן לקבל את כתובת ה MAC של כרטיס הרשת המותקן במחשב בעזרת הפקודה getmac . המספר משמאל הוא כתובת ה MAC .

6 כתובת MACבטל' הנייד שלי על כל רכיב תקשורת צרובה כתובת ייחודית הנקראת
גם לטל' הנייד שלנו יש כתובת כזו

7 כתובת IP- לכל מכשיר ברשת האינטרנט ניתן מספר ייחודי המאפשר לו לקבל ולשלוח מידע. (בדומה לכתובת מגורים בשליחת דואר). המספר הייחודי המשמש לזיהוי המחשב ברשת נקרא כתובת IP . המספר מורכב מכתובת המחשב וכתובת הרשת. כתובת הIP יכולה להינתן בצורה אוטומטית ברגע ההתחברות לרשת (דינמית) או להיקבע ע"י מנהל הרשת (סטטית).

8 כתובת IP - המשך כתובת הIP היא בת 32 סיביות ונהוג להציגה בעזרת 4 מספרים עשרוניים, כאשר כל מספר הנו בין לדוגמא: הכתובת ה IP

9 הפקודה ipconfig הפקודה ipconfig ( Windows ) נותנת את אינפורמציה הבאה:
אם המחשב שולח הודעה למחשב שאינו באותה רשת מקומית המידע יועבר לנתב שמחבר את הרשת המקומית לאינטרנט. את כתובת הרשת הפנימית ניתן לקבל תוך שימוש ב subnet mask . ** באמצעות הפקודה cls ניתן לנקות את המסך מתוצאות קודמות.

10 הפקודה ipconfig/all הפקודה ipconfig/all ( Windows ) נותנת את אינפורמציה הבאה:

11 DNS = Domain Name System מערכת השמות של האינטרנט
לכל אתר אינטרנט כתובת מילולית (URL) וכתובת IP. אנשים מעדיפים להשתמש בשם האתר (URL) בעוד שהמחשבים משתמשים בכתובת הIP . מערכת הDNS היא מאגר נתונים המתרגם שמות לכתובות IP ולהיפך. כאשר אנו מקלידים שם אתר בשורת הדפדפן, המחשב שולח בקשה לשרת ה DNS המתרגם את השם לכתובת IP .

12 = DNS מערכת השמות של האינטרנט
החלק האחרון של השם נקרא הרמה העליונה. לדוגמא: יש שני סוגים לשמות ברמה זו: .I שמות ארגוניים: 3 תווים המתארים פונקציה או ארגון. לדוגמא: com , gov .II שמות גיאוגרפיים: 2 תוים המתארים מדינה או איזור. לדוגמא: il , us .

13 = DNS מערכת השמות של האינטרנט
מערכת השמות ברשת היא היררכית (בצורת עץ) ומתארת את כל מרחב השמות ברשת האינטרנט. כל ארגון מקבל חלק (ענף) של מרחב השמות. מחשבים, רשתות ותחומים מקבלים שם לפי מיקומם בעץ השמות. שם מלא הוא אוסף של תווים מופרדים ביניהם ע"י נקודה. לדוגמא: ee.technion.ac.il

14 DNS = היררכית השמות (דוגמא)
ישראל אחראית על הענפים שתחת il מחב"א – ארגון המנהל את התשתיות של כל האוניברסיטאות בישראל – הוא אחראי על הענפים שתחת ac. מרכז המחשבים של הטכניון מנהל את הכתובות שתחת technion וכו'

15 היררכית שרתי השמות מציאת שמות נעשית ע"י שיחה עם שרתי השמות .
כל שרת אחראי לחלק מסוים של תחום השמות. שרת השמות עונה לשאילתות בענייני שמות באזורו.

16

17 בעבר היו מעט מאוד מחשבים המחוברים לרשת האינטרנט.
לא כל בית היה מחשב מחובר לרשת האינטרנט, ובכל ארגון, רק מחשב אחד או שנים היו מחוברים לרשת האינטרנט. כיום, בכל בית יש מספר מחשבים ומכשירי קצה המחוברים לאינטרנט, ובכל ארגון יש עשרות/מאות מחשבים המחוברים לרשת האינטרנט. כמה מחשבים להערכתם מחוברים לאינטרנט בבית הספר "נופר" ? האם יש מספיק כתובות IP ?

18

19 רשת פרטית נגדיר רשת תקשורת מחשבים פרטית וציבורית : רשת ציבורית :
רשת האינטרנט, כל כתובות ה - IP החשופות לעולם כולו. למשל: כתובות ה -IP של אתרים. רשת פרטית : רשת אשר אינה חשופה לעולם כולו. למשל: רשת המחשבים בבית הספר, רשת המחשבים בחברה, הרשת הביתית. כל הרשת הפרטית נמצאת מאחורי נתב, והעולם רואה רק את הנתב. כתובות IP הנמצאות ברשת פרטית נגדיר כך: 10.X.X.X או: X.X לא נמצא כתובת IP ציבורית על פי התבנית הנ"ל.

20 בקשה הנשלחת מרשת פרטית לכל המחשבים בכיתת המחשבים יש כתובות IP פרטיות.
כאשר אחד המחשבים מכיתת המחשבים שולח בקשה למחשב אחר הנמצא ברשת הפרטית, הבקשה לא יוצאת מהרשת הפרטית, והיא עוברת רק ברשת הפרטית (הבקשה לא מגיעה לנתב). הנמצא ברשת הציבורית, למשל: facebook , הבקשה עוברת דרך הנתב הנמצא בבית הספר ומשם יוצאת אל הרשת הציבורית כאשר כתובת ה - IP הציבורית היא של הנתב. כאשר חוזרת תשובה מהרשת הציבורית, היא חוזרת לכתובת ה - IP של הנתב והנתב יודע להחזיר את התשובה למחשב המקורי אשר שלח את הבקשה.

21

22 בשנת 2011 החלו לעבור לגרסה מתקדמת יותר של כתובות IP
גרסה 6 = IPv6 ( IP version 6 ). בגרסה זו ישנם 8 מספרים (במקום 4 בגרסה הקודמת). כל מספר מורכב מ- 4 ספרות הקסה-דצימליות (בסיס 16). כל אחד מהמספרים יכול לנוע בתחום: 0-ffff למשל: 2001:0db8:85a3:0042:1000:8a2e:0370:7334 כמה כתובות אפשרויות יש עכשיו? 4

23 האם ניתן להגדיר אותה כתובת IP באותה רשת ?
לא ! זה בדיוק כמו לתת לשני אנשים את אותו מספר הטלפון. כאשר באותה רשת לשני מחשבים יש את אותה כתובת IP , הרשת לא יודעת מאיזו מחשב הגיעה בקשה מסוימת, ולאן התשובה צריכה לחזור. ככל הנראה 2 מחשבים אלו לא יתחברו כלל לרשת. אך נתבים, רכזים ושרתים מתנהגים כל אחד מעט שונה ותתכן התנהגות בלתי צפויה. כיום חלוקת הכתובות נעשית באופן אוטומטי על ידי הספק וזאת על מנת למנוע הגדרות שגויות ברשת.

24 האם ניתן להגדיר כתובת IP שונה משאר הרשת ?
כן, אך מאוד לא מומלץ ! אם נגדיר רשת ובה כל הכתובות יהיו בתבנית: X , כל תעבורה פנימית ברשת לא מגיעה לנתב ונעשית ברשת הפנימית. אם נגדיר מחשב אחד באותה רשת ובו כתובות ה -IP תהיה: , כל תעבורה בינו ובין שאר המחשבים תעבור דרך הנתב. הרשת תעבוד, אך הגדרה זו לא מומלצת, מכיוון שהיא מעמיסה על הנתב. כיום חלוקת הכתובות נעשית באופן אוטומטי על ידי הנתב, וזאת מנת למנוע הגדרות שגויות ברשת הפנימית.

25 אייך מונעים הגדרת כתובת IP שגויות ?
ידני. הדבר גרם לשגיאות רבות ברשת הפרטית. כיום, בכל נתב יש מנגנונים הדואגים לחלוקת כתובות אוטומטית ברשת פרטית. למשל: פרוטוקול DHCP = ( Dynamic Host Configuration Protocol) כאשר מחשב מתחבר לרשת הפרטית, הוא מקבל כתובת IP כתובת זו לא תינתן לאף מחשב אחר ברשת זו, עד אשר המחשב יתנתק מהרשת והכתובת תתפנה. הפרוטוקול עוקב אחר חלוקת הכתובות, ומקצה בהתאם לכתובות פנויות.

26 דף עבודה בנושאים כתובת MAC , כתובת IP ו DNS

27

28 הפקודה nslookup הפקודה nslookup מאפשרת לדעת מהם השרתים של אתר מסוים ברשת האינטרנט . הפקודה nslookup משמשת לקבלת כתובות IP של אותם שרתים של אתר אינטרנט מסוים. השימוש בפקודה: כתובת IP _ nslookup או שם אתר_ nslookup רווח רווח

29 הפקודה nslookup מספר השרתים וכתובות IP של אתר GOOGLE

30 הפקודה ping הפקודה ping היא חבילת נתונים הנשלחת ממקור מסוים
ליעד מסוים ברשת. הפקודה ping משמשת לבדיקת תקינות התקשורת בין מחשב המקור למחשב היעד. השימוש בפקודה: כתובת IP _ ping או שם אתר_ ping הפקודה תגרום לשליחה של 4 חבילות ממחשב המקור למחשב היעד, ומחשב היעד ישלח תשובה בהתאם למצב תקינות התקשורת ביניהם. רווח רווח

31 במקרה שהבדיקה הצליחה נקבל תשובה המכילה את
מספר החבילות שנשלחו (sent) , ומספר החבילות שחזרו (received) , , מספר החבילות שאבדו (lost) ) , ואת הזמן מרגע השליחה ועד לקבלת התשובה. ** במקרה של בעיה בתקשורת בין המקור ליעד, תישלח הודעת שגיאה.

32 שליחת ping ישנם נתבים אשר חוסמים תעבורת ping .
כל תלמיד בודק מה כתובת ה- IP של מחשבו (בעזרת פקודת ipconfig ) כל תלמיד שולח ping לכתובת IP של אחד המחשבים האחרים בחדר המחשבים בעזרת הפקודה: Ping_ X.X.X.X כאשר שולחים ping למחשב ברשת הפרטית, החבילה לא מגיעה לנתב ולכן היא לא נחסמת. רווח

33 דף עבודה בנושאים פקודת ping

34 הפקודה tracert trace route = נתיב עקבות
כלי חשוב נוסף העוזר לבדיקת תקינות התקשורת בין מחשבים. הנה הפקודה tracert (windows) שמציגה את כול הדרך (מסלול) שבה עוברת החבילה (המידע) ממחשב המקור למחשב היעד. כלומר, את כל כתובות ה -IP של כול השרתים אשר החבילה (המידע) עוברת בדרך. במידה ויש בעיות תקשורת, ו ה - ping לא מגיע ליעדו, ניתן להשתמש בפקודה זו על מנת לראות איפה נתקעת החבילה. דוגמה בשקף הבא !

35 הפקודה tracert לא תמיד מגיעים עד השרת של Google !
יש שרתים שמאחסנים את המידע המבוקש בתדירות גבוהה ומחזירים אותו למחשב המבקש ללא פנייה לשרת הראשי - וזאת על מנת להקטין את תעבורת הרשת החיצונית.

36 subnet mask עוזר ליעל את חיפוש הכתובות ברשת.
, הכוונה היא שכל כתובת IP ברשת הפנימית חייבת להכיל את אותה "קידומת" של 3 מספרים. כלומר: X . אם ה- Subnet mask הוא: – לכל המחשבים באותה רשתפנימית יש את אותה קידומת של 2 מספרים: X.X כאשר המחשב שולח בקשה למחשב הנמצא באותו subnet mask המחשב יודע שהוא נמצא באותה רשת פנימית. אחרת, עליו לשלוח את הבקשה לנתב.

37 כאשר בקשה נשלחת לרשת הציבורית, המחשב יעביר אותה לנתב הקרוב ביותר אליו כדי שישלח את הבקשה ברשת.
כיצד המחשב יודע מי הנתב הקרוב? זהו הנתב שכתובתו היא ה - default gateway . גם הנתב רוצה להעביר את הבקשה = החבילה, הלאה . גם לנתב יש כתובת של הנתב הקרוב, default gateway ,אליו יש להעביר אתהחבילה.

38 תודה על ההקשבה !!