prof. Di Capua Giuseppe
U.D. 1- INTRODUZIONE AL NETWORKING
prof. Di Capua Giuseppe
RETE INFORMATICA
Una rete informatica è un
insieme di sistemi per
l’elaborazione delle
informazioni che
comunicano tra loro
prof. Di Capua Giuseppe
TELEMATICA
La telematica è quella parte dell’informatica
che studia l’integrazione tra le tecnologie
informatiche e le tecnologie delle
telecomunicazioni
Telecomunicazione e Informatica
prof. Di Capua Giuseppe
TELECOMUNICAZIONI
Un sistema di telecomunicazioni (TLC) è
formato da:
Nodi:
sistemi di elaborazione
Collegamenti: canali di connessione tra nodi;
Consentono di inviare dati da una SORGENTE
ad una o più DESTINAZIONI
prof. Di Capua Giuseppe
TELECOMUNICAZIONI
COLLEGAMENTO
SORGENTE
NODO
DESTINAZIONE
prof. Di Capua Giuseppe
TELECOMUNICAZIONI
Le entità SORGENTI E DESTINAZIONE sono
chiamati NODI TERMINALI (end system oppure
hosts) mentre gli altri sono detti NODI DI
COMMUTAZIONE.
I dati viaggiano dall’Host Sorgente verso l’Host
di Destinazione passando attraverso i NODI DI
COMMUTAZIONE (Swiching nodes)
I dati vengono trasferiti sotto forma di SEGNALI
prof. Di Capua Giuseppe
LE RETI
Le prime reti nascono negli anni ‘60 come
collegamenti di terminali “stupidi” ad
elaboratori centrali detti MAINFRAME
prof. Di Capua Giuseppe
LE RETI
Un MAINFRAME
prof. Di Capua Giuseppe
LE RETI
Con l’introduzione di terminali “Intelligenti”
ovvero i PC si è passati al modello attuale con
una serie di elaboratori autonomi e
interconnessi
Autonomi: ognuno può lavorare in autonomia e
non c’è relazione master/slave
Interconnessi: possono scambiare informazioni
tra loro
prof. Di Capua Giuseppe
LE RETI
Un sistema così formato si chiama RETE DI
ELABORATORI
prof. Di Capua Giuseppe
LE RETI
Esempio di Rete
prof. Di Capua Giuseppe
LE RETI
SI E’ PASSATI DA:
sistemi
CONCENTRATI
composti
da
una sola CPU
alla
quale
venivano
connessi
più
terminali
prof. Di Capua Giuseppe
LE RETI
A:
sistemi
DISTRIBUITI
Stazione di lavoro
autonome
connesse tra loro
prof. Di Capua Giuseppe
I SERVIZI
Gli utenti non hanno più la necessità di
condividere processore e memoria (modello
mainframe – terminale)
Condividono software
Consultano archivi comuni
Scambiano dati tra i sistemi
Condividono dispositivi (es: stampante, router
per internet)
prof. Di Capua Giuseppe
VANTAGGI DELLE RETI
Condivisione dei software e dei dati;
Condivisione dei dispositivi;
Miglior rapporto prestazioni/costo
Estensione graduale dei sistemi hardware
Maggior affidabilità a fronte di guasti
prof. Di Capua Giuseppe
PRIMA CLASSIFICAZIONE
Tecnologia trasmissiva;
Broadcast:
Host connessi direttamente al canale di
trasmissione. I dati trasmessi vengono inviati a
tutti i nodi della rete. Solo il destinatario del
messaggio lo leggerà e sarà ignorato dagli altri;
Multicast: I dati sono trasmessi a più destinatari
contemporaneamente e tutti li devono poter
leggere (trasmissione televisiva);
prof. Di Capua Giuseppe
DIFFUSIONE GLOBALE - BROADCAST
Nella rete in figura il mezzo trasmissivo è
condiviso quindi la trasmissione è di tipo
BROADCAST
prof. Di Capua Giuseppe
PRIMA CLASSIFICAZIONE
Tecnologia trasmissiva;
Punto
a Punto: Gli host sono connessi direttamente
tra loro o indirettamente attraverso host intermedi.
Il messaggio quando giunge ad un host intermedio
viene instradato su una connessione attraverso
algoritmi di instradamento (ROUTING.)
prof. Di Capua Giuseppe
PUNTO A PUNTO
Esempio di punto a punto è la connessione
internet tra il computer di casa e il fornitore dei
servizi internet (Internet Service Provider - ISP)
prof. Di Capua Giuseppe
PUNTO A PUNTO
Altro esempio: la connessione degli hosts in Internet
In realtà si tratta di una trasmissione punto-multipunto con i
Router che determinano su quale canale inviare il segnale
prof. Di Capua Giuseppe
VELOCITA’ DI TRASMISSIONE
In una rete la velocità di trasmissione dati è
misurata in bit per secondo (bps).
Rappresenta la quantità di informazione (in bit)
che può essere trasmessa nell’unità di tempo
(secondo).
Viene chiamata anche Larghezza di Banda
prof. Di Capua Giuseppe
VELOCITA’ DI TRASMISSIONE
Unità di misura
Abbreviazione
Equivalenza
Bit per secondo
Bps
1 bps =unità di misura
Kilobit per secondo
Kbps
1 Kbps = 1.000 bps
Megabit per secondo
Mbps
1 Mbps = 1.000.000 bps
Gigabit per secondo
Gbps
1 Gbps = 1.000.000.000 bps
Terabit per secondo
Tbps
1 Tbps = 1.000 Gbps =…
prof. Di Capua Giuseppe
PRIMA CLASSIFICAZIONE
Dimensioni:
PAN:
Personal Area Network
LAN: Local Area Network
MAN: Metropolitan Area Network
WAN: Wide Area Network
GAN: Global Area Network
prof. Di Capua Giuseppe
CLASSIFICAZIONE PER ESTENSIONE GEOGRAFICA
Connessione
Dimensione
Rete
In una stanza
Pochi metri
PAN
Singolo Laboratorio
10 m
LAN
Edificio (Casa)
100 m
LAN
Università
1 Km
LAN
Città
10 Km
MAN
Nazione
100 Km
WAN
Continente
1000 Km
WAN
Terra
10000 Km
GAN
prof. Di Capua Giuseppe
PAN
Tecnologia trasmissiva: Broadcast.
Velocità: da 10 Mbps a 10 Gbps.
Queste reti hanno un raggio di azione di pochi
metri.
Utilizzate cavi USB, porte firewire o bluetooth.
prof. Di Capua Giuseppe
LAN
Tecnologia trasmissiva: Broadcast.
Velocità: da 10 Mbps a 10 Gbps.
Queste reti coprono un'area corrispondente a
dimensioni varianti tra quelle di un ufficio e quelle
di una struttura aziendale composta da più edifici.
Sono utilizzate soprattutto per consentire ad un
gruppo di utenti di condividere i dati o i programmi
software utili ad un certo tipo di attività aziendale.
prof. Di Capua Giuseppe
LAN
La LAN permette anche di condividere dispositivi hardware
quali:
stampanti;
Connessione ad Internet;
Archivi di dati;
Le LAN hanno quindi sempre un unico canale trasmissivo ad
alta velocità condiviso nel tempo da tutti i sistemi collegati.
Quando un sistema trasmette diventa proprietario
temporaneamente dell'intera capacità trasmissiva della rete.
Le velocità trasmissive sono comprese nell'intervallo 10
Mbps – 10 Gbps .
prof. Di Capua Giuseppe
LAN
prof. Di Capua Giuseppe
LAN
prof. Di Capua Giuseppe
MAN
Sono estensioni delle reti locali in ambito
urbano con dorsali, spesso, in fibra ottica,
veloci ed affidabili.
Le prestazioni classiche raggiunte sono
comprese tra i 2 Mbps e i 140 Mbps.
La tecnologia attuale spinge verso lo sviluppo
delle reti WAN, e di conseguenza le reti
metropolitane non vengono distinte da queste
ultime.
prof. Di Capua Giuseppe
WAN
Le reti geografiche si basano sui servizi offerti dal
fornitore nazionale di telecomunicazioni.
Si estendono a diverse città, fino ad una intera
nazione o ad un continente
Oltre ai mezzi trasmissivi posati a terra, costituiti
di cavi fisici, le reti WAN utilizzare il satellite o i
ponti radio.
Nel caso del satellite ci sono dei dispositivi
terrestri, che svolgono la funzione di instradatori
(router) dei segnali e che trasmettono e ricevono
con modalità diverse, a seconda delle applicazioni.
La trasmissione è generalmente di tipo broadcast.
prof. Di Capua Giuseppe
GAN
Collegano computer dislocati in tutti i
continenti.
Internet è un esempio di rete GAN
prof. Di Capua Giuseppe
INTERNETWORKING
Quando si realizza un collegamento di più reti
(locali e geografiche) per formare un’unica
grossa rete si parla di INTERCONNECTED
NETWORKING da cui il termini INTERNET
INTERNET E’ UN ESEMPIO DI RETE GAN
prof. Di Capua Giuseppe
CLASSIFICAZIONE PER TOPOLOGIA
Si intende la topologia delle connessioni ovvero la
disposizione geometrica dei vari nodi. Le fondamentali
sono:
Reti a Stella
Reti ad Anello
Reti a Bus
Rete a Stella Estesa
Rete Magliata non completamente Connessa
Rete Magliata completamente Connessa
Rete ad Albero
prof. Di Capua Giuseppe
PARAMETRI DI VALUTAZIONI TOPOLOGIA DI
RETE
I parametri più importanti da tenere in considerazione
nello studio delle topologie delle reti sono:
Il numero di nodi: ovvero il numero di elementi (PC,
Stampanti, Switch,ecc…) che compongono una rete;
Il numero di canali trasmissivi: ovvero il numero di “cavi”
che dobbiamo avere per mettere in comunicazione i nodi di
una rete;
La ridondanza: ovvero il numero di possibili percorsi per
raggiungere un nodo
Fault Tolerance: ovvero la tolleranza ai guasti che è tanto
maggiore quanto maggiore è la ridondanza;
prof. Di Capua Giuseppe
RETE A STELLA
prof. Di Capua Giuseppe
RETE A STELLA
In questo tipo di rete il numero dei canali è uguale
al numero dei nodi meno uno (c = n- 1).
Nel caso in cui un canale si guasti, la funzionalità
della rete viene compromessa per l’elaboratore
che usa quel canale per raggiungere il centro,
mentre tutti gli altri continuano ad usare la rete.
Al centro della stella di solito si trova un hub o uno
Switch , dove con tale termine si identifica
solitamente, in una struttura di rete locale,
un’apparecchiatura fisica che assolve alle funzioni
di collettore e di concentratore dei dai vari sistemi
connessi in rete.
prof. Di Capua Giuseppe
RETE AD ANELLO
prof. Di Capua Giuseppe
RETE AD ANELLO
Il numero dei canali è uguale al numero dei nodi
meno uno (c = n- 1).
La fault tolerance è inesistente: nel caso in cui un
canale si guasti la rete non funziona più.
Questa topologia è basata su una linea chiusa alla
quale possono connettersi tutti i nodi della rete.
il canale è condiviso, per riconoscere un
destinatario da un altro è 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, finché giunge a
destinazione.
prof. Di Capua Giuseppe
RETE A BUS
prof. Di Capua Giuseppe
RETE A BUS
Non hanno tolleranza ai guasti e qualunque interruzione
di canale comporta l'esclusione di una parte della rete.
Sono le più diffuse perché sono semplici da realizzare e
sono poco costose.
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.
In una rete a Bus l'utilizzo del canale condiviso è
semplificato rispetto alle topologie ad anello: qualora
un sistema riceva delle informazioni che non lo
riguardano (con un indirizzo diverso dal proprio) non
deve ritrasmetterle al nodo vicino, in quanto il canale
condiviso è bidirezionale.
prof. Di Capua Giuseppe
RETE A BUS
In una rete di questo tipo i dati viaggiano sul
supporto fisico in entrambe le direzioni fino a
raggiungere l’estremità del cavo dove vengono
posizionati degli oggetti chiamati “terminatori”.
I terminatori assorbono il segnale in arrivo e ne
impediscono la riflessione.
prof. Di Capua Giuseppe
RETE A STELLA ESTESA
prof. Di Capua Giuseppe
RETE BUS-STELLA
Rete a Bus i cui nodi sono delle reti a stella
prof. Di Capua Giuseppe
RETE MAGLIATA NON COMPLETAMENTE
CONNESSE
Sono reti tipicamente geografiche in cui ciascun nodo è connesso
con almeno un’altro della rete. In tali reti la tolleranza ai guasti
dipende dal numero dei canali implementati.
prof. Di Capua Giuseppe
RETE MAGLIATA COMPLETAMENTE CONNESSE
Sono reti in cui ogni nodo è connesso a tutti gli altri nodi della rete;
Maggior tolleranza;
Si usano in piccole reti dove l’affidabilità è determinante;
prof. Di Capua Giuseppe
RETE AD ALBERO
Sono un tipo di reti magliate
prof. Di Capua Giuseppe
RETI WIRELESS
Reti senza filo che si classificano in :
PAN: Personal Area Network. Reti a portata ridotte limitate ad
oggetti indossati da una persona o presenti in un’auto o su una
scrivania. Il Bluetooth è la tecnologia più diffusa.
WLAN: Wireless Local Area Network. Termine per indicare reti LAN
senza fili. La tecnologia più nota prende il nome di wi-fi (wireless
Fidelity).
la trasmissione che non usa un mezzo fisico per la propagazione
del segnale ma i segnali si propagano nell’etere sotto forma di
onde elettromaghetiche.
prof. Di Capua Giuseppe
RETI WIRELESS
Il wireless nasce per i cellulari:
Tecnologia TACS
Tecnologia GSM;
Tecnologia GPRS (la prima a trasmettere sia fonia che dati);
Tecnologia UMTS con velocità elevate di trasmissione
(ordine di Kbps)
Tecnologia HSPA standard evoluzione dell’UMTS con
velocità nell’ordine di 3,6 Mbps ;
La tecnologia wireless viene utilizzata, nel campo della
trasmissione dati, per realizzare reti senza cavi.
prof. Di Capua Giuseppe
RETI WIRELESS
Reti Locali wireless
Utilizzo
di un Router Wireless
Utilizzo di Access Point
Utilizzo di Computer con porte Wireless o Antenne
Wireless
Router Wireless
prof. Di Capua Giuseppe
RETI WIRELESS
Accesso ad Internet tramite il satellite
prof. Di Capua Giuseppe
RETI WIRELESS
Soggette a disturbi delle radiazioni solari;
Soggette a disturbi per le condizioni
atmosferiche o alla presenza di onde
elettromaghetiche;
Soggette a ostacoli fisici;
prof. Di Capua Giuseppe
APPARATI DI RETE
IL REPEATER : Il repeater è un apparato che
consente la rigenerazione di un segnale. E’
dotato di un ingresso e di una uscita. Il segnale
entra e viene reinvitato sulla porta in uscita
amplificato.
prof. Di Capua Giuseppe
APPARATI DI RETE
HUB :La differenza con il repeater e che è
dotato di più porte (4, 8, …). Quando un
segnale entra, lo stesso viene inviato su tutte le
porte in uscita quindi l’Hub non è in grado di
decidere a chi è indirizzato il messaggio. Può
essere utilizzato per creare semplici reti LAN
prof. Di Capua Giuseppe
APPARATI DI RETE
SWITCH: E’ dotato di più porte (16, 24, 32, 64).
La differenza con l’ Hub è che memorizza gli
indirizzi dei dispositivi connessi ed è in grado di
capire a chi è indirizzato un messaggio
inviandolo solo sulla porta interessata. Viene
utilizzato per creare reti LAN
prof. Di Capua Giuseppe
APPARATI DI RETE
BRIDGE: Viene utilizzato per collegare tra loro 2 o
più reti LAN
ROUTER: Consentono di instradare i pacchetti
(messaggi) sulla rete. Ogni router ha al suo interno
una tabella di ROUTING in cui sono riportati l’
elenco dei server ad esso connessi. Quando
arrivano i pacchetti (vedi paragrafo
COMMUTAZIONE DI PACCHETTO) un router invia gli
stessi su diversi possibili percorsi. Il router
controlla l’indirizzo di destinazione.
prof. Di Capua Giuseppe
APPARATI DI RETE
GATEWAY: Si differenzia dal router perché per
assumere decisioni sull’instradamento di un
pacchetto analizza sia l’indirizzo di
destinazione che il contenuto del messaggio.
Per esempio un gateway può essere impostato
per fungere da Firewall o per non far passare la
posta SPAM.
prof. Di Capua Giuseppe
