Lezione LIM: Reti di computer, telematica e tecniche di commutazione

L'avvento delle reti

La telematica si occupa dell'elaborazione a distanza delle informazioni, elaborazione resa possibile grazie a un sistema di trasmissione dei dati denominato network, ossia rete di comunicazione. TELEMATICA = TELEcomunicazione + inforMATICA

Una rete di computer è un insieme di sistemi di elaborazione autonomi, connessi mediante un opportuno sistema di comunicazione, che sono in grado di interagire per condividere le risorse disponibili. H2 H1 27 T T B C Nodo - A H3 D Sottorete di comunicazione E - T T H5 H4

Modelli di reti

Una rete di computer (computer network) è costituita da un insieme di computer o più in generale di unità di elaborazione autonome, connesse mediante un sistema di comunicazione e in grado di scambiarsi messaggi o condividere risorse utilizzando regole di comunicazione note come protocollo di comunicazione. hub

Protocolli di comunicazione

Un protocollo è un insieme di regole che standardizzano e governano tutte le operazioni legate alla comunicazione tra due o più dispositivi. WIRELESS LAN RETE LAN ETHERNET dispositivo attivo hub

Usi delle reti di elaboratori

Moltissimi sono gli usi delle reti di elaboratori rilevanti per l'organizzazione di un'azienda:

• condivisione risorse;
• affidabilità;
• diminuzione dei costi;
• scalabilità;
• comunicazione fra persone.

hub

Vantaggi della realizzazione di una rete

Risulta evidente che la realizzazione di una rete di calcolatori presenta notevoli vantaggi; permette infatti:

• l'ottimizzazione dei costi;
• l'incremento della produttività;
• semplicità nella gestione delle risorse.

hub

Tecnologie trasmissive

Per quanto riguarda la tecnologia trasmissiva ci sono due tipologie:

• reti broadcast;
• reti punto a punto.

Reti broadcast Reti punto a punto hub

Classificazione dimensionale delle reti

Un criterio alternativo di classificazione è la scala dimensionale delle reti; in questo contesto si distingue fra reti locali, reti metropolitane e reti geografiche.

Distanza fra processori Ambito Tipo di rete 10 m Stanza Rete locale 100 m Edificio Rete locale 1 km Campus Rete locale 10 km Città Rete metropolitana 100 km Nazione Rete geografica 1000 km Continente Rete geografica 10.000 km Pianeta Internet hub

Reti peer-to-peer e client-server

Si parla di rete peer-to-peer quando tutti i computer hanno uguale importanza e tutti possono accedere alle risorse comuni. Al contrario, si parla di rete client-server quando è presente un computer "specializzato", denominato Server, il cui compito è quello di mettere a disposizione le proprie risorse agli altri computer della rete che, così, vengono detti Client. hub

Tipi di rete

RETE PEER-TO-PEER RETE CLIENT-SERVER hub

Componenti di una rete

In una rete è possibile distinguere una componente hardware (fisica) e una software (logica). La componente hardware fondamentale è costituita da:

• nodi (host);
• sistema di comunicazione:
• computer o dispositivi attivi;
• linee di interconnessione o dispositivi passivi.

La componente software è costituita da tutti i programmi che gestiscono la comunicazione tra i vari host e il traffico tra sistemi caratterizzati da differenti ambienti operativi e architetture hardware.

Topologia logica di una rete

Si dice topologia logica di rete il modo con cui i vari nodi dialogano tra di loro e può essere:

• a stella;
• ad anello (ring);
• a dorsale (o a bus);
• a maglia.

Topologia logica a stella

Tutte le stazioni (satelliti) sono collegate a una stazione centrale detto centro-stella tramite connessioni di tipo punto-a-punto bidirezionali. 88

Topologia logica ad anello (ring)

Tutte le stazioni sono collegate in una particolare configurazione circolare, chiusa all'interno della quale le stazioni sono collegate tra loro mediante connessioni punto-a-punto unidirezionali. La trasmissione avviene in un unico senso. -

Topologia logica a dorsale (o a bus)

Questo tipo di topologia è caratterizzato dalla presenza di un unico cavo a cui sono collegate tutte le stazioni. La topologia fisica è ovviamente multipunto, e la politica di trasmissione è di tipo broadcast.

Topologia logica a maglia

È una rete che può variare moltissimo da una realizzazione all'altra. I collegamenti vengono solitamente determinati in base all'economia di rete. Normalmente si tratta di combinazioni di collegamenti punto-punto e multipunto, dove si utilizzano nodi inoltranti e non.

Tecniche di commutazione e protocolli

La commutazione è un insieme di operazioni relative all'instradamento su un canale di comunicazione di un'informazione verso la direzione designata. Fondamentalmente sono due le tecniche di commutazione:

• commutazione di circuito;
• commutazione di pacchetto.

La prima deriva dal sistema telefonico, mentre l'altra è di derivazione tipicamente informatica.

Commutazione di circuito

La commutazione di circuito è quella utilizzata nelle conversazioni telefoniche, nelle quali si riesce a costruire un canale fisico tra i due interlocutori. Quando viene effettuata una chiamata, si avvia la ricerca di un percorso lungo la rete che, attraversando una serie di centraline di commutazione, congiunge il mittente al destinatario della chiamata. Centralina di commutazione (palazzo) Centralina di commutazione (palazzo) Centralina di commutazione (zona) Linea diretta Linea diretta

Commutazione di pacchetto

Con la tecnica della commutazione di pacchetto il messaggio viene suddiviso in parti di piccole dimensioni chiamate pacchetti: ogni pacchetto che compone il messaggio può essere spedito senza aspettare che tutti i precedenti siano arrivati a destinazione e, cosa più importante, seguendo anche un percorso. P4 P2 P3 P1 P2 P3 P4 P1 P1 P2 P3 P4 Messaggio - P1 P2 P3 P4

Architettura TCP/IP

Per architettura s'intende la modalità con cui sono organizzate tra loro le varie stazioni connesse sia in termini fisici(collegamenti/trasmissioni) sia in termini di comunicazione (protocolli utilizzati). L'attuale rete Internet poggia sull"architettura TCP/IP che sono i principali protocolli utilizzati e si basano su una commutazione a pacchetto; essa deriva della prima di tipologia di rete nata negli anni Sessanta all'interno del Dipartimento di Difesa degli Stati Uniti d'America. Il termine Internet deriva dall'unione di "inter" (fra) e "net"(rete) e letteralmente significa reti interconnesse

VPN

Una Virtual Private Network o VPN è una rete di telecomunicazioni privata instaurata tra soggetti che utilizzano un sistema di trasmissione pubblico e condiviso, come ad esempio Internet.