Classificazione delle reti informatiche e reti peer-to-peer

Le Reti

la classificazione 0 · a.s. 2023/24 · Prof.ssa M.Falanga 0

Classificazione delle reti

Esiste una grande varietà di tecnologie di rete e di modelli organizzativi, che possono essere classificati secondo diversi aspetti:

• per Estensione geografica
• per Tecnologia di trasmissione
• per Struttura (topologia)
• per Tipologia di funzionamento

Estensione geografica e Tipi di reti

Le reti possono avere dimensioni differenti ed è possibile ospitarle in una sede singola oppure dislocarle in tutto il mondo. A seconda dell'estensione geografica, si distinguono diversi tipi di reti:

• PAN (Personal Area Network)
• LAN (Local Area Network)

WLAN (Wireless LAN

• MAN(Metropolitan Area Network
• WAN (Wide Area Network)
• GAN (Global Area Network)

GAN, WAN, MAN, LAN e WLAN

--- WLAN

Tipi di reti e loro descrizione

" Si parla di PAN (Personal Area Network) che collegano tra loro, di norma attraverso connessioni radio, i dispositivi di un singolo utente. Si parla di rete locale o LAN (Local Area Network) se la rete si estende all'interno di un edificio o di un comprensorio, con una estensione entro alcuni chilometri " si parla di rete senza fili o WLAN (Wireless LAN), se la rete locale è basata su una tecnologia in radio frequenza (RF), permettendo la mobilità all'interno dell'area di copertura, solitamente intorno al centinaio di metri all'aperto " si parla di MAN(Metropolitan Area Network), intendendo la rete che copre un'area metropolitana, ad esempio quella di una grande città. È costituita da più reti LAN connesse tra loro " si parla di rete geografica o WAN (Wide Area Network) se la rete copre un'area geografica molto estesa e interconnette sia singoli host sia LAN o MAN, anche dislocati sull'intero territorio nazionale o in stati ad esso confinanti " GAN (Global Area Network) è la rete che collega computer dislocati in tutto il mondo, anche via satellite

Classificazione in base all'estensione geografica

WAN IEEE 802.20 raggio: 100-1000 km MAN IEEE 802.16 raggio: 10 km LAN IEEE 802.11 raggio: 100 m PAN IEEE 802.15 raggio: 1m

Descrizione delle reti per estensione

le PAN (Personal Area Network) sono reti locali in un raggio di pochi metri, per esempio in un appartamento. le LAN (Local Area Network) possono estendersi per qualche chilometro. le MAN (Metropolitan Area Network) si estendono su un'intera città, connettendo tra loro più LAN. le WAN (Wide Area Network) raggiungono aree ancora più vaste, con un'estensione nazionale o perfino internazionale.

Interconnessione di reti e ISP

Milioni di reti LAN, MAN e WAN sono interconnessi a formare Internet. Mentre le LAN e le MAN di solito sono reti private, le WAN usano anche infrastrutture pubbliche, come i cavi telefonici, e sono gestite da operatori di telecomunicazioni che agiscono da ISP (Internet Service Provider). ISP indica un'organizzazione o un'infrastruttura che offre agli utenti, dietro la stipulazione di un contratto di fornitura, servizi inerenti a Internet, i principali dei quali sono l'accesso al World Wide Web e la posta elettronica Un ISP fornisce, a pagamento, collegamenti WAN sia ai privati che alle organizzazioni che ne fanno richiesta. I collegamenti possono essere diretti e permanenti tra due particolari nodi della rete, oppure a commutazione, cioè il collegamento tra i nodi viene creato soltanto quando serve, come succede per il traffico telefonico.

Esempio di LAN collegate a GAN (Internet) e WAN

PUBLIC PRIVATE ISP EXTERNAL INTERNAL 182-188.0.2 04.182 27.712 192.860.0.7 MODEN ROUTER 192.168.84 LAN WAN Public IP Address from ISP 84 102 27 212 Private IP Addresses from ROUTER 192.168.02 192.168 23 192.168 0.4

Esempio di LAN collegate ad una GAN (Internet) ed ad una WAN

10/100Mbps Switch Internet LAN Router 4 Router 10/100Mbps Hub 10/100Mbps Hubs WAN 100Mbps 100Mbps 10Mbps 10Mbps Print Print server Succursale 10Mbps Sede centrale

Reti PAN

La rete di computer Personal Area Network (PAN) è usata per la comunicazione tra dispositivi informatici (notebook,tablet), compresi i telefoni, in prossimità del corpo di un individuo con una estensione di pochi metri.

• Una rete PAN può usare sia collegamenti via cavo (wired) che connessioni wireless
• I dispositivi possono o non possono appartenere alla persona in questione.
• La portata di una PAN è in genere un paio di metri. Lo standard di connessione più utilizzato è:
• Bluetooth (IEEE 802.15) rappresenta uno degli standard più utilizzati per questa tipologia di rete. La sua specifica utilizza frequenze di 2,4GHZ con una portata massima di circa 15 metri ed una velocità di trasferimento dati fino a 2 Mbps.

Nodi PAN

PAN nodes USB Phone Camera Game Pad Printer .Cable 1394 Stereo Camcor der VCR TV HomePNA

Reti LAN

Le prime reti di computer furono chiamate reti locali o LAN. Ancora oggi le LAN (Local Area Network) sono tra i costituenti essenziali di Internet

• Una LAN collega i dispositivi che si trovano in un appartamento, o nell'intero edificio di un'azienda, o in un insieme di edifici nel raggio di pochi chilometri, per esempio in un campus universitario o in un ospedale.
• E' un sistema di comunicazione che permette ad apparecchiature indipendenti di comunicare tra loro utilizzando un canale fisico a velocità elevata e con basso tasso d'errore
• E' una rete che si sviluppa tipicamente sotto il controllo di un'unica autorità di gestione.

Reti LAN: evoluzione e switch

Le LAN si sono evolute: dalla trasmissione in broadcast allo switch centrale. Nelle prime reti locali tutti i dispositivi si collegavano alla rete tramite un mezzo trasmissivo costituito da un singolo cavo metallico condiviso. Ogni dispositivo trasmetteva in broadcast, cioè inviava i dati a tutti gli altri. I dati in transito erano elaborati soltanto dal destinatario, gli altri dispositivi li ignoravano. Oggi invece quasi tutte le LAN prevedono il collegamento di tutti i dispositivi a uno switch centrale. Per trasmettere un pacchetto di bit, un dispositivo lo invia allo switch, che riconosce l'indirizzo di destinazione e smista il pacchetto al solo destinatario. Lo switch è come un centralino telefonico intelligente e multilinea, dove è possibile chiamare solo la persona desiderata (senza far squillare tutti gli altri telefoni) e dove non si verificano 'ingorghi' in caso di eccessivo traffico: la linea è sempre libera

Reti LAN: componenti e mezzi trasmissivi

• Per collegare un dispositivo a una LAN occorre dotarlo di una scheda di rete, un componente hardware che opera da interfaccia tra il dispositivo e la rete.

DC-101 YCLS SV-+9V 9901D 16PT~0058 YCL 9905G 20F001N fibra ottica cavo coassiale onde radio doppino telefonico mezzi trasmissivi Il mezzo trasmissivo ha il compito di trasportare i dati - sotto forma di segnali elettrici o elettromagnetici - dal dispositivo mittente a quello di destinazione. Può essere costituito da cavi coassiali, da fili di rame, da fibre ottiche oppure dallo spazio in cui si propagano onde radio o microonde.

Reti LAN: scheda di rete e protocolli

La scheda di rete codifica i segnali in uscita e li immette sul mezzo trasmissivo. In ricezione, viceversa, la scheda preleva i segnali dal mezzo e li decodifica.

protocolli di comunicazione mezzo trasmissivo RETE connettore di rete scheda di rete La scheda di rete si collega fisicamente al mezzo trasmissivo tramite un connettore di rete, che ha forma e caratteristiche standard. La scheda di rete è gestita da componenti software che risiedono nel sistema operativo del computer e che implementano i protocolli di comunicazione.

La WLAN (Wireless Local Area Network)

Una rete WLAN è per molti versi simile a una rete LAN, ma non richiede una connessione cablata. Di solito esistono reti WLAN miste wireless/cablate. Chiunque può accedere in wireless alla rete, ma spesso gli accessi vengono controllati tramite chiavi di accesso (password). Esistono anche reti WLAN aperte al pubblico (come nel caso di luoghi pubblici, come aeroporti, alberghi, etc.) con lo scopo di permettere ai clienti una comoda connettività ad Internet.

WLAN: trasmissione e mobilità

WAN LAN WLAN Access points wirelessly transmit data to and from network devices, connect wireless devices to the wired LAN, and the internet. I computer,, in questo caso, comunicano tramite segnali radio trasmessi da una stazione centrale collegata alla rete. • Questo tipo di connessione consente di spostare i computer portatili in tutti gli uffici di una azienda senza avere intralci con i cavi.

Connessione WLAN

Internet Modem Router/Hub/Access Point Client Client Client

Esempi di applicazioni e Tipi di reti domestiche

• Computers (desktop PC, PDA, periferiche condivise)
• Divertimenti (TV, DVD, VCR, videocamera, stereo, MP3)
• Comunicazione (telefoni, cellulare, fax)
• Elettrodomestici (microonde, frigo, orologio, forno, condizionatore)
• Telemetria (allarmi, babycam)

Reti Metropolitane o MAN

• La MAN (Metropolitan Area Network): è una rete che connette i computer in ambito cittadino con disponibilità di canali trasmissivi veloci; sostituita oggi con la WAN
• Nate per fornire servizi di TV via cavo nelle città in cui la ricezione terrestre non era buona: un'antenna distribuiva il segnale alle case via cavo. Oggi la comunicazione Internet viene diffusa attraverso il cavo TV usando la struttura preesistente con la fibra ottica come mezzo di collegamento
• Mezzo trasmissivo tipico: fibra ottica

Esempi di MAN

Warehouse Branch Office Central Office Factory Set-Top Box Home Environment TV Cable Modem PC Coax Coax Junction box 10 Mbps Ethernet Splitter Antenna Head end Internet Un esempio di MAN basata su cavo

Reti Geografiche o WAN

• La WAN (Wide Area Network) o rete geografica: è una rete che connette i computer su un'area molto estesa, come per esempio una città o una nazione.
• Una WAN può trasmettere dati attraverso le linee telefoniche, le microonde o i satelliti. . Le comunicazioni sono tipicamente più lente di quelle in reti locali, poiché una linea di comunicazione geografica veloce ed affidabile è molto costosa.

Esempio WAN

• Molte WAN sono costruite per una particolare organizzazione e sono private come ad esempio la rete GARR, (Gruppo per l'Armonizzazione delle Reti della Ricerca), la rete che si articola sul territorio con oltre 100 point of presence e che dispone di un'infrastruttura in fibra ottica con capacità massima di 1 Terabit/s
• Una WAN permette di collegare per esempio un' ufficio o filiale posto in un'altra città all'ufficio centrale di una grande azienda, un utente remoto col suo portatile, un impiegato dal computer di casa (teleworker). Nella figura seguente è illustrato il tipico scenario di una WAN

Topologia di backbone di GARR-G

GÉANT 20 Gbps GÉANT Legenda 2.5 Gbps Global Crossing TELIA 10 Gbps MIX 5 Gbp 2.5 Gbps 4 Gbps 1 Gbps Google 2 GBps 622 Mbps TS. 155 Mbps PV PD-2-PD-1-VE - 100 Mbps 4-TO-PIX 34 Mbps GÊ Fibra ottica spenta Peering edizione: gennaio 2011 PY TIX 0 FUC Ca 55 NAMEX . SA PZ CA _CA-1 PA EUMEDCONNECT

What is a WAN?

Wide Area Network LAN WAN Access Workgroups Branch Office --- Building Backbone WAN Campus Backbone Telecommuter Remote User NA /13 Gbp 1 Gbps Svizzera 5 Gbps