informatica: le reti - Digilander

INFORMATICA: LE RETI
LA RETE E’ UN INSIEME DI SISTEMI PER L’ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI MESSI IN
COMUNICAZIONE TRA LORO.
NEL CORSO DEGLI ANNI SI E’ PASSATI :
- DAI SISTEMI CONCENTRATI: SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI AVENTI LA
CARATTERISTICA DI ESSERE CONCENTRATI, CIOE’ STRUTTURE HARDWARE COMPOSTE DA
UNA SINGOLA CPU ALLA QUALE VENIVANO CONNESSI PIU’ TERMINALI. UN TERMINALE E’
COSTITUITO DA: MONITOR, TASTIERA E MOUSE.
- AI SISTEMI DISTRIBUITI: SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI NEI LE
POSTAZIONI DI LAVORO SONO CONNESSE TRA LORO E DOTATE DI UNA CAPACITA’
ELABORATIVA PROPRIA.
IL MODELLO CLIENT/SERVER
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CLIENT SERVER: SISTEMI CHE PREVEDONO 2 CONFIGURAZIONI: CLIENT E SERVER. UNA
MACCHINA CLIENT PRESENTA DIVERSE CARATTERISTICHE:
1- PUO’ USARE LE PROPRIE RISORSE
2- PUO’ USARE LE RISORSE MESSE IN CONDIVISIONE DAL SERVER
UNA MACCHINA SERVER METTE A DISPOSIZIONE LE PROPRIE RISORSE CHE POSSONO
ESSERE HARDWARE O SOFT WARE.
LA TECNOLOGIA DI TRASMISSIONE
LA TECNOLOGIA DI TRASMISSIONE PUO’ ESSERE:
- PEER TO PEER: SI TRATTA DI UNA TECNOLOGIA DI TRASMISSIONE IN CUI TUTTI I
DISPOSITIVI SONO CLIENT O SERVER. QUESTO SISTEMA VIENE UTILIZZATO DALLE PICCOLE
RETI POICHE’ SONO DIFFICILI DA GESTIRE DATO CHE NON C’E’ NESSUN AMMINISTRATORE
DI RETE.
- BROADCAST: PREVEDE UN UNICO CANALE TRASMISSIVO CONDIVISO DA TUTTE LE
STAZIONI, COSI’ CHE IL MESSAGGIO SPEDITO DA UNA POSTAZIONE VIENE RICEVUTO DA
TUTTE LE ALTRE. PROPRIO PER QUESTO MOTIVO VIENE UTILIZZATO SOLO DALLE RETI
LOCALI.
- POINT TO POINT: SONO FORMATE DA COPPIE DI COMPUTER CHE DIALOGANO TRA LORO, PER CUI UN
PACCHETTO PUÒ ESSERE RIMBALZATO TRA PIÙ COPPIE DI NODI PRIMA DI GIUNGERE A DESTINAZIONE.
CLASSIFICAZIONE DELLE RETI PER ESTENSIONE
LE RETI SI DIVIDONO IN 2 GRANDI CATEGORIE:
- LAN (LOCAL AREA NETWORK): SONO RETI PRIVATE ORGANIZZATE NELL’AMBITO DI UNA
RISTRETTA AREA (es. UNA PALAZZINA)
- WAN (WIDE AREA NETWORK): SONO RETI CHE PASSANO SUL SUOLO PUBBLICO, QUINDI
COMPUTER DI ZONE DIVERSE POSSONO COLLEGARSI A TALE RETE (es. INTERNET)
ESISTO 3 TIPI DI LINEE DI COMUNICAZIONE CON CARATTERISTICHE DIFFERENTI:
- LINEA SIMPLEX: PREVEDE UNA COMUNICAZIONE IN UN’UNICA DIREZIONE (es.RADIO,
TELEVISIONE)
- LINEA HALF-DUPLEX: PREVEDE UNA COMUNICAZIONE BIDIREZIONALE (A DUE DIREZIONI),
MA ALTERNATA (es. WOLKY TOKY)
- FULL DUPLEX: PREVEDE UNA COMUNICAZIONE BIDIREZIONALE IN CUI SI PUO’
CONTEMPORANEAMENTE INVIARE E RICEVERE.
TOPOLOGIE DI RETE
CON IL TERMINE TOPOLOGIA SI FA RIFERIMENTO ALLA DISPOSIZIONE DEGLI OGGETTI FISICI
NELLO SPAZIO. IL CONCETTO DI RIDONDANZA E’ STRETTAMENTE LEGATO ALLA TOLLERANZA AI
GUASTI (FAULT TOLERANCE) CHE E’ TANTO MAGGIORE QUANTI PIU’ CANALI DISPONIBILI CI SONO.
ESISTONO DIVERSI TIPI DI RETI:
- RETI A STELLA: IN QUESTO TIPO DI RETE IL NUMERO DEI CANALI E’ UGUALE AL NUMERO
DEI NODI MENO UNO. LA FAULT TOLERANCE E’ INESISTENTE: NEL CASO IN CUI UN CANALE
SI GUASTI, LA FUNZIONALITA’ DELLA RETE VIENE COMPROMESSA. AL CENTRO DELLA
STELLA DI SOLITO SI TROVA UN HUB, UN’APPARECCHIATURA FISICA CHE ASSOLVE ALLE
FUNZIONI DI CONCENTRATORE DEI CAVI PROVENIENTI DAI VARI SISTEMI CONNESSI IN RETE.
LO HUB E’ DUNQUE UN CONCENTRATORE PASSIVO POICHE’ VIENE UTILIZZATO SOLO PER
PICCOLE DISTANZE, MENTRE LO SWITCH E’ UN CONCENTRATORE ATTIVO POICHE’ PUO’
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ESSERE USATO PER LE LUNGHE DISTANZE ED E’ IN GRADO DI RIGENERARE IL SEGNALE,
FUNZIONE MOLTO IMPORTANTE IN QUANTO I SEGNALI NELLE LUNGHE DISTANZE TENDONO
A DISPERDERSI.
RETI AD ANELLO: IL NUMERO DEI CANALI E’ UGUALE AL NUMERO DEI NODI. LA FAULT
TOLERANCE E’ INESISTENTE: NEL CASO IN CUI UN CANALE SI GUASTI, LA FUNZIONALITA’
DELLA RETE VIENE COMPROMESSA. QUESTA TOPOLOGIA E’ BASATA SU UNA LINEA CHIUSA
ALLA QUALE POSSONO CONNETTERSI TUTTI I NODI DELLA RETE: OGNI NODO, PER
COMUNICARE CON UN ALTRO, DEVE FAR SCORRERE LUNGO LA STRUTTURA AD ANELLO
COSI’ REALIZZATA LE PROPRIE INFORMAZIONI E VISTO CHE IL CANALE E’ CONDIVISO, PER
RICONOSCERE UN DESTINATARIO DA UN ALTRO E’ IMPORTANTE DEFINIRE PER OGNI NODO
UN INDIRIZZO; UN NODO CHE RICEVE UN MESSAGGIO DESTINATO AD UN ALTRO NODO, LO
RITRASMETTE DI NORMA AL SUO VICINO, FINCHE’ GIUNGE AL DESTINATARIO.
RETI A BUS: SONO LE PIU’ UTILIZZATE PER LAN DI TIPO ETHERNET. NON HANNO
TOLLERANZA AI GUASTI E QUALUNQUE INTERRUZIONE DI CANALE COMPORTA
L’ESCLUSIONE DI UNA PARTE DELLA RETE. DAL PUNTO DI VISTA LOGICO SONO RETI DI TIPO
BROADCAST, IN QUANTO IL MESSAGGIO TRASMESSO DA UN NODO VIENE RICEVUTO DA
TUTTI GLI ALTRI NODI. QUALORA UN SISTEMA RICEVA DELLE INFORMAZIONI CHE NON LO
RIGUARDANO (CON UN INDIRIZZO DIVERSO DAL PROPRIO) NON DEVE RITRASMETTERLE AL
NODO VICINO, IN QUANTO VERRANNO RICEVUTE DA TUTTI I NODI DELLA RETE.
RETI AD ALBERO: E’ LA TOPOLOGIA MAGLIATA CON IL MINOR NUMERO DI CANALI E
QUINDI POTREBBE ESSERE LA TOPOLOGIA PREFERITA PER IL CABLAGGIO DELLE WAN, IN
QUANTO RISULTEREBBE AVERE IL COSTO DI CABLAGGIO MINORE.
RETI MAGLIATE NON COMPLETAMENTE CONNESSE: SONO RETI TIPICAMENTE
GEOGRAFICHE, IN CUI LA TOLLERANZA AI GUASTI DIPENDE DAL NUMERO DEI CANALI
IMPLEMENTATI.
RETI MAGLIATE COMPLETAMENTE CONNESSE: SONO LE RETI CHE HANNO MAGGIOR
TOLLERANZA AI GUASTI E COSTI RILEVANTI, PERCHE’ IL NUMERO DEI CANALI AUMENTA
CON LEGGE QUADRATICA RISPETTO AI NODI, PER CUI L’AGGIUNTA DI UN NODO COMPORTA
L’AGGIUNTA DI N CANALI.
TECNICHE DI COMMUTAZIONE
PER METTERE IN COMUNICAZIONE DUE UTENTI ESISTONO DUE TECNICHE:
- DI CIRCUITO: SI VERIFICA QUANDO SI EFFETTUA UNA TELEFONATA (SI ALZA LA CORNETTA
E SI FA IL NUMERO CHE VIENE GESTITO DA UNA CENTRALINA CHE APRE DEI CIRCUITI E NE
CHIUDE ALTRI). NEL MOMENTO IN CUI SI ALZA LA CORNETTA IL CIRCUITO SI CHIUDE E
RESTA ATTIVO. UNA LINEA PUO’ ESSERE OCCUPATA DA UNA SOLA TELEFONATA. QUANDO
SI CHIUDE LA TELEFONATA LA LINEA TORNA AD ESSERE DISPONIBILE PER UN’ALTRA
COMUNICAZIONE.
- DI PACCHETTO: SI USA CON LE RETI E HA PERMESSO LO SVILUPPO DELLA COMUNICAZIONE
TRAMITE INTERNET. ESSA PREVEDE CHE UNA COMUNICAZIONE CHE AVVIENE TRAMITE
INTERNET NON VADA AD OCCUPARE IN MODO PERMANENTE UNA LINEA TELEFONICA,
PERCHE’ UN MESSAGGIO VIENE SUDDIVISO PACCHETTI. UN PACCHETTO E’ COMPOSTO DA:
1- INDIRIZZO DEL MITTENTE
2- INDIRIZZO DEL DESTINATARIO
3- NUMERO PROGGRESSIVO DEL PACCHETTO
4- LA PARTE DEI DATI
IN GENERE VI E’ ANCHE UNA PARTE DI CONTROLLO FCS (FRAME CHECK SEQUENCE) CHE
CONSISTE IN UNA SERIE DI BIT CHE PERMETTONO AL DESTINATARIO DI VERIFICARE SE IL
PACCHETTO E’ INTEGRO.
ARCHITETTURA DI RETE
GLI ELEMENTI PRINCIPALI CHE COSTITUISCONO UN’ARCHITETTURA DI RETE SONO:
- I LIVELLI: RAPPRESENTANO I DIVERSI MODULI, COLLEGATI TRA LORO IN MODO
GERARCHICO.
- I PROTOCOLLI: INSIEME DI REGOLE CHE PERMETTONO A PIU’ POSTAZIONI DI COMUNICARE
TRA DI LORO.
OGNI LIVELLO HA UN PROTOCOLLO A SE’. CI SONO RETI CHE UTILIZZANO PROTOCOLLI DIVERSI E,
PROPRIO PER QUESTO MOTIVO, ADOPERANO TRA UN PROTOCOLLO E L’ALTRO UN TRADUTTORE.
I LIVELLI DEL MODELLO ISO/OSI
IL MODELLO ISO/OSI E’ BASATO SU 7 STRATI, IN GENERE OGNI LIVELLO PUO’ COMUNICARE
SOLTANTO CON IL LIVELLO INFERIORE E FORNISCE SERVIZI SOLO A QUELLO SUPERIORE :
1- FISICO: SI OCCUPA DELLA TRASMISSIONE DEI DATI
2- COLLEGAMENTO DATI: SI OCCUPA DELLA TRASMISSIONE DEI DATI A LIVELLO LOCALE
3- RETE: SI OCCUPA DELL’ISTRADAMENTO DEI PACCHETTI NELLA RETE REMOTA ATTRAVERSO
I ROUTER
4- TRASPORTO: DEFINISCE GLI STRUMENTI CHE IL TRASPORTO DEVE USARE A LIVELLO
REMOTO
5- SESSIONE: SI OCCUPA DELLA SESSIONE TRA 2 UTENTI
6- PRESENTAZIONE: RENDE TUTTO CIO’ CHE E’ STATO ELABORATO ACCESSIBILE A TUTTI
7- APPLICAZIONE: FORNISCE UN INSIEME DI INTERFACCE E PROTOCOLLI DI ALTO LIVELLO E
IMPLEMENTA LE PROCEDURE UTILIZZATE DALLE APPLICAZIONI SCRITTE DAI
PROGRAMMATORI
IL LIVELLO FISICO
LIVELLO IN CUI SI TRASMETTONO I DATI. I MEZZI TRASMISSIVI SONO DI 2 TIPI:
- SOLIDI: SONO RAPPRESENTATI DAI DOPPINI TELEFONICI E DAL CAVO COASSIALE. IL
DOPPINO TELEFONICO CONSISTE IN UN DOPPIO FILO DI RAME INTRECCIATO PER
NEUTRALIZZARE I CAMPI ELETTROMAGNETICI PRESENTI NELL’AMBIENTE CHE
INTERFERISCONO SULLE INFORMAZIONI TRASMESSE, MENTRE IL CAVO COASSIALE
CONSISTE IN UN CAVO DI RAME AVVOLTO DA UN ISOLANTE CHE SEPARA IL FILO DI RAME
DA UN GABBIA METALLICA CHE COSTITUISCE UNA VERA E PROPRIA SCHERMATURA VERSO
I DISTURBI DI NATURA MAGNETICA PROVENIENTI DALL’ESTERNO.
- HERTZIANI: SONO RAPPRESENTATI DALLA FIBRA OTTICA E DALL’ETERE. L’ETERE VIENE
UTILIZZATO PER LE TRASMISSIONI RADIO-TELEVISIVE. IL PONTE ETERE INVIA DEI SEGNALI
CHE VENGONO CAPTATI DAL SATELLITE E SUCCESSIVAMENTE TRASMESSI AD UN ALTRO
PONTE ETERE.
IL MEZZO DI TRASMISSIONE MIGLIORE E’ LA FIBRA OTTICA.
LE SUE CARETTERISTICHE SONO:
 LA VELOCITA’ DI TRASMISSIONE (POTENZIALMENTE POTREBBE RAGGIUNGERE LA
VELOCITA’ DELLA LUCE)
 HA UNA BANDA PIU’ AMPIA, QUINDI E’ PIU’ AMPIA LA QUANTITA’ DI DATI CHE SI POSSONO
TRASPORTARE IN UN’UNITA’ DI TEMPO
 PRIVA DI INTERFERENZE.
INDIRIZZI IP
L’INDIRIZZO IP E’ COMPOSTO DA 4 NUMERI DECIMALI (QUINDI DA 32 BIT) CIASCUNO DEI QUALI
PUO’ ESSERE COSTITUITO AL MASSIMO DA 3 CIFRE. ATTRAVERSO I PROVIDER POSSONO ESSERE
RICIESTI GLI INDIRIZZI IP. GLI INDIRIZZI IP SI DIVIDONO IN:
- STATICI: INDIRIZZO FISSO
- DINAMICI: INDIRIZZO VARIA OGNI VOLTA CHE SI CHIEDE LA CONNESSIONE REMOTA.
VENGONO UTILIZZATI PER ACCEDERE ALLA RETE DA CHI NON HA L’ESIGENZA DI
UTILIZZARE INTERNET 24 ORE SU 24.
GLI INDIRIZZI IP SI DIVIDONO IN:
- NUMERICI: SI DIVIDONO A LORO VOLTA IN 3 CLASSI DI INDIRIZZI:
 INDIRIZZI IP DI CLASSE A: HANNO TUTTI IL BIT ZERO DI VALORE FISSO 1. ESSI HANNO LA
CARATTERISTICA DI AVERE UN NUMERO BASSO DI RETI (NETWORK), MA UN NUMERO
ELEVATO DI MACCHINE (HOST) CHE POSSONO POTENZIALMENTE ESSERE COLLEGATE A
CIASCUNA RETE.
 INDIRIZZI IP DI CLASSE B: HANNO TUTTI IL BIT ZERO E IL BIT UNO DI VALORE FISSO,
RISPETTIVAMENTE DI VALORE 1 E 0. ESSI HANNO LA CARATTERISTICA DI AVERE UN
NUMERO DI RETI (NETWORK) UGUALE AL NUMERO DI MACCHINE (HOST)
 INDIRIZZI IP DI CLASSE C: HANNO TUTTI IL BIT ZERO, IL BIT UNO E IL BIT DUE DI VALORE
FISSO, RISPETTIVAMENTE DI VALORE 1, 1 E 0. ESSI HANNO LA CARATTERISTICA DI AVERE
UN NUMERO ELEVATO DI RETI (NETWORK), MA UN NUMERO BASSO DI MACCHINE (HOST).
- SIMBOLICI: SONO COMPOSTI DA UN DOMINIO DI PRIMO LIVELLO (.IT, .COM, .UK) E DA UN
DOMINIO DI SECONDO LIVELLO (TISCALI, LIBERO). PER ACCEDERE AL FILE VI E’ IL PATH, IL
PERCORSO.