Problema
Configurazione logica dei collegamenti tra le varie
stazioni (generalmente vari componenti) della rete
Fattori da considerare
Economicità
Velocità ed efficienza
Affidabilità
Economicità
Minimizzare il numero di connessioni e la loro
lunghezza. Considerare costi di avvio e di
manutenzione.
Velocità ed efficienza
Tempo di input + tempo di trasmissione in un senso +
tempo di elaborazione + tempo di trasmissione in
senso opposto + tempo di output.
Bisogna evitare congestioni del traffico.
Affidabilità
Rete tollerante ai guasti (fault tolerance).
Il malfunzionamento o il guasto di un collegamento o
di un nodo non deve pregiudicare l’intero
funzionamento della rete.
La rete deve essere ridondante: devono esistere
percorsi alternativi tra due nodi qualsiasi.
Topologia a stella
Topologia a stella (1/3)
Tutte le stazioni sono collegate ad una stazione
centrale (centro stella) attraverso collegamenti
punto-a-punto.
Topologia a stella (2/3)
Il centro stella può operare:
In modo attivo, realizzando una funzione di
commutazione.
In modo passivo, fungendo solo da ripetitore del
segnale. In tal caso la trasmissione è di tipo broadcast.
Topologia a stella (3/3)
Il costo è direttamente proporzionale al numero di
nodi.
I tempi di risposta sono bassi: un solo nodo
intermedio.
Il centro stella può diventare un collo di bottiglia,
rallentando la trasmissione: un solo collegamento
alla volta può essere attivato.
Un guasto al centro stella provoca il blocco
completo della rete.
Topologia ad anello
Topologia ad anello (1/4)
Tutti i nodi sono collegati in una configurazione
circolare, chiusa su se stessa, mediante collegamenti
point-to-point.
La trasmissione è unidirezionale.
Topologia ad anello (2/4)
Tutte le stazioni sono coinvolte nella trasmissione.
Un pacchetto percorre l’intero anello, fino a ritornare al
nodo sorgente, che provvede a toglierlo dall’anello.
Le altre stazioni ricevono il pacchetto, lo memorizzano,
lo rigenerano e lo ritrasmettono sulla linea successiva
(nodi attivi).
Topologia ad anello (3/4)
Il tempo di trasmissione varia in base al numero di
nodi intermedi. In media la metà dei nodi della rete.
L’affidabilità è critica: malfunzionamenti o guasti di un
nodo o di un collegamento, causano la caduta
dell’intera rete.
Topologia ad anello (4/4)
Una soluzione consiste nell’utilizzare un secondo cavo
di riserva.
Altra soluzione “Centro di commutazione”.
La topologia ad anello è stata adottata da IBM nella
rete locale Token ring.
Topologia a maglia completa
Topologia a maglia (1/2)
Maglia completa
Comunicazione veloce per mancanza di nodi intermedi.
Affidabile: esiste sempre un percorso alternativo che
collega due nodi.
Costo elevato: con N nodi si hanno N(N-1)/2
collegamenti.
Topologia a maglia incompleta
Topologia a maglia (2/2)
Maglia incompleta
Costo ridotto rispetto alla maglia completa.
Tempo di comunicazione variabile in base al numero di
nodi intermedi.
Meno affidabile rispetto alla maglia completa a meno
che non si colleghi ogni nodo con almeno altri due.
Topologia ad albero
Topologia ad albero (1/4)
I nodi sono organizzati in una struttura gerarchica ad
albero.
Il nodo padre comunica con i nodi figli.
I nodi di pari livello (fratelli) possono comunicare solo
attraverso il padre.
Topologia ad albero (2/4)
Il traffico di dati va dalle stazioni dei livelli più bassi a
quelle intermedie o verso la stazione di livello più alto
(radice).
La radice è un sistema potente perché deve solitamente
gestire l’intera rete.
Topologia ad albero (3/4)
Il guasto di un nodo o di un collegamento impedisce
solo le comunicazioni che passano per esso e
determina un frazionamento della rete in sottoreti.
La radice può diventare un collo di bottiglia,
rallentando i servizi.
Topologia ad albero (4/4)
La caduta del sistema principale rende la rete
inutilizzabile.
L’inconveniente può essere risolto trovando, nella
stessa rete, altri sistemi che possono svolgere le stesse
funzioni della radice.
Topologia a bus
Topologia a bus (1/4)
Tutti i nodi della rete sono collegati ad un singolo cavo
bidirezionale, detto bus.
Topologia a bus (2/4)
Costi ridotti.
I nodi non devono ripetere il segnale o preoccuparsi
dell’instradamento (nodi passivi).
L’ estensione della rete è limitata, a meno di far uso di
ripetitori.
Topologia a bus (3/4)
La condivisione del mezzo può provocare delle
collisioni quando due stazioni trasmettono nello
stesso istante.
Occorrono politiche di arbitraggio del bus
Topologia a bus (4/4)
Un guasto sul bus crea un partizionamento della rete.
Un guasto su un nodo non ha effetti sul
funzionamento della rete.
E’ la topologia più utilizzata nelle reti locali.
Lo standard di fatto è Ethernet.
