Usi delle reti di elaboratori: caratteristiche, tipologie e comunicazione, Appunti di Fondamenti di informatica

Scarica Usi delle reti di elaboratori: caratteristiche, tipologie e comunicazione e più Appunti in PDF di Fondamenti di informatica solo su Docsity! Corso informatica di Base (lez.6) Rete di Calcolatori È un insieme di calcolatori, collegati tra loro da una rete di comunicazioni, in cui possono condividere informazioni e risorse. La Rete di comunicazione è un'infrastruttura che permette la comunicazione tra un insieme di dispositivi. Usi delle reti di elaboratori Per le organizzazioni: • Condivisione delle risorse: disponibili a chiunque, programmi e informazioni anche a notevole distanza. • Affidabilità: si ottiene mettendo in rete sorgenti alternative delle risorse (duplicando le applicazioni e i dati su più computer). • Diminuzione dei costi: rete di personal computer costa meno di un mainframe. • Scalabilità: aumentando il numero degli elaboratori si aumentano le prestazioni del sistema • Comunicazione tra persone: è possibile inviarsi messaggi, file ecc… Per i singoli individui: • Accesso alle informazioni remote: accesso a servizi bancari; acquisti da casa; navigazione sul web; • Comunicazione tra persone: posta elettronica; videoconferenza; gruppi di discussione. • Divertimento: video on demand; giochi interattivi. Aspetti hardware delle reti Per definire le caratteristiche di una rete parliamo di: • Tecnologia trasmissiva • Scala dimensionale Tecnologia trasmissiva Si divide in: reti broadcast e reti Punto a Punto (PTP) Reti Broadcast Le reti broadcast consentono di inviare un pacchetto (brevi messaggi) a tutti gli elaboratori, usando un opportuno indirizzo, che specifica il destinatario (broadcasting), oppure possono inviare il pacchetto ad un sottoinsieme di elaboratori (multicasting). Quando un elaboratore riceve un pacchetto esamina l’indirizzo di destinazione, se coincide con il proprio indirizzo il pacchetto viene elaborato altrimenti viene ignorato. Tipologia a Stella (star topology) I computer della rete sono collegati ad un sistema hardware centrale detto Hub, ha il ruolo di assicurare la comunicazione tra diversi collegamenti. A differenza delle reti a bus, quelle a stella sono molto meno vulnerabili dato che una delle connessioni può essere scollegata senza paralizzare il resto della rete. Reti Punto a Punto Queste reti consistono in un insieme di connessioni fra coppie di elaboratori. Per arrivare dalla sorgente alla destinazione, un pacchetto può dover attraversare uno o più elaboratori intermedi. Esiste un criterio alternativo di classificazione ed è la dimensione dell’area geografica in cui sono dislocati i PC. Possono essere classificati in reti locali: LAN; MAN; WAN. • LAN (local area network): computer collegati tra loro nello stesso luogo, all’interno di un’azienda ecc… • MAN (metropolitan area network): i computer si trovano all’interno di un’area urbana di grandi dimensioni o dislocati in più comuni limitrofi. • WAN (wide area network): l’area geografica può comprendere diverse città, fino ad interessare l’intero territorio nazionale o gli Stati con esso confinati. • GAN (global area network): reti che collegano computer dislocati in tutti i continenti. Questi dispositivi utilizzano l'indirizzo host di destinazione, in combinazione con le informazioni sulla rete di interconnessione, per determinare il percorso che devono compiere i messaggi attraverso la rete. I Processi in esecuzione sui dispositivi di rete intermedi eseguono queste funzioni: • Rigenerare e ritrasmettere i segnali dati • Mantenere le informazioni sui percorsi esistenti attraverso la rete e l’internetwork • Comunicare agli altri dispositivi eventuali errori e fallimenti di comunicazione • Dirigere i dati lungo percorsi alternativi quando c'è un errore di collegamento • Classificare i messaggi secondo delle priorità QoS • Consentire o negare il flusso di dati, in base alle impostazioni di sicurezza. Mezzi di comunicazione Le Reti utilizzano principalmente tre tipi di supporti per interconnettere dispositivi e per fornire il percorso su cui i dati possono essere trasmessi. Questi mezzi sono:Cavi Metallici; Fibre di vetro o plastica (fibra ottica); La trasmissione wireless. Mezzi trasmissivi Non tutti i supporti di rete hanno le stesse caratteristiche e sono adatti per lo stesso scopo. I Criteri per la scelta di un supporto di rete sono: • La distanza con cui i mezzi trasmissivi possono portare a destinazione un segnale con successo • L'ambiente in cui il supporto deve essere installato. • La quantità di dati e la velocità con cui devono essere trasmessi. • Il costo dei mezzi di comunicazione e l’installazione. Il mezzo fisico utilizzato per realizzare il canale di trasmissione sono i mezzi guidati o mezzi non guidati; parliamo di mezzi guidati: linee fisiche che portano il segnale fino al ricevitore; supportano la trasmissione di segnali elettrici oppure ottici; segnali elettrici: doppino telefonico o cavo coassiale; segnali ottici: fibre ottiche. Mezzi non guidati: irradiazione di segnali elettromagnetici nello spazio, in modo più o meno diretto; antenne, satelliti, infrarossi.. Doppino telefonico È costituito da due o più coppie di fili di rame, singolarmente ricoperti di materiale isolante, intrecciati uno intorno all’altro per ridurre le interferenze elettromagnetiche (da qui il suo nome inglese, twisted pair) e isolati da una guaina. È il mezzo di trasmissione meno costoso e più utilizzato per segnali sia analogici che digitali. Esistono diverse tipologie di doppini UTP (Unshielded Twisted Pair), identificate in classi di qualità crescente. Cavi di rete In un cavo di rete sono presenti quattro coppie di doppini che possono essere schermati o no contro le interferenze. Cavo coassiale I cavi coassiali sono costituiti da un corpo centrale conduttore, in cui si propaga il segnale da trasmettere. I cavi coassiali sono principalmente utilizzati nella distribuzione: televisiva (TV via cavo), nelle reti telefoniche per trasmissioni a lunga distanza e nelle reti di calcolatori. La diffusione dei doppini ad alte prestazioni e la riduzione dei costi delle fibre ottiche ha praticamente eliminato i cavi coassiali. Fibra ottica Un cavo in fibra ottica è costituito da: un conduttore centrale (core) di dimensioni molto sottili; un rivestimento (cladding), con indice di rifrazione minore del core; una guaina opaca. Le fibre ottiche sono utilizzate nelle telecomunicazioni, in particolare sulle lunghe distanze, e la loro applicazione sta crescendo anche nei collegamenti metropolitani e nelle reti locali. Svantaggi: Raggio di curvatura limitato; Necessità di conversione ottica/elettrica nei punti di collegamento. Mezzi non guidati I segnali vengono trasmessi e ricevuti mediante antenne – L’antenna del trasmettitore irradia nello spazio onde elettromagnetiche, che l’antenna ricevente capta – può essere direzionale (punto-a-punto) o non direzionale (multipunto). WI-FI Wi-Fi è una famiglia di tecnologie per reti locali senza fili (WLAN) che utilizza dispositivi basati sugli standard IEEE 802.11. Wi-Fi è anche un marchio di Wi-Fi - Alliance, la quale consente l'uso del termine Wi-Fi Certified ai soli prodotti che completano con successo i test di certificazione di interoperabilità. Mezzi non guidati Lo spettro di frequenze utilizzato nelle trasmissioni non guidate può essere suddiviso in tre intervalli: – [30 MHz, 1 GHz] • adatto alle trasmissioni non direzionali • le trasmissioni cellulari utilizzano 900 Mhz e 1800 Mhz; – [2 GHz, 40 GHz] (microonde) • trasmissioni direzionali, punto-a-punto, • utilizzato anche per le comunicazioni via satellite (multipunto); – [300 GHz, 200 THz] (infrarossi) • trasmettitore e ricevitore devono essere visibili l’uno all’altro; • molto importante in applicazioni locali punto-a-punto e multipunto in aree limitate. Infrastruttura di rete Le infrastrutture di rete possono variare notevolmente in termini di: dimensione della zona coperta; numero di utenti collegati; numero e la tipologia dei servizi disponibili. ISP Internet viene creato attraverso l’interconnessione delle reti appartenenti agli Internet Service Provider (ISP). Queste reti ISP si connettono tra loro per consentire l'accesso a milioni di utenti in tutto il mondo. Accesso Residenziale ADSL (asymmetric digital subscriber line)- banda sbilanciata più in download che in upload HDSL (high bitrate digital subscriber line) – Alto bitrate, connessione aziendale simmetrica, sul mezzo di comunicazione abbiamo banda dedicata tra utente se service provider. VHDSL (very-high bitrate digital subscriber line) – Banda Larga a breve distanza, limite di 300 metri dalla Cabina. IL COLLEGAMENTO INTERNET AVVIENE TRAMITE CONNESSIONE PTP TRA IL CLIENTE E ISP Protocollo PPP Point to Point Protocol Stabilimento della connessione; autenticazione (facoltativa); configurazione del protocollo di rete che verrà usato; terminazione della connessione. Larghezza di banda Bandwidth Larghezza di banda Quantità di dati trasmessi per unità di tempo 1 Kbps = 1 kilobit per secondo 1 Mbps = 1 megabit per secondo 1 Gbps = 1 gigabit per secondo Bandwidth 1 Byte = 8 bit "100 mega(bit)" = 100/8 = 12.5 MBps Intranet Il termine Intranet è spesso usato per riferirsi ad una connessione privata di LAN e WAN che appartiene ad una organizzazione, ed è progettata per essere accessibile solo dai membri dell'organizzazione. Applicazioni Servizi e Protocolli Le applicazioni forniscono alle persone un modo per creare messaggi, i servizi di livello di applicazione costituiscono un'interfaccia verso la rete, i protocolli forniscono le regole e i formati che governano come i dati vengono trattati. Tutti e tre le componenti possono essere utilizzate da un unico programma eseguibile e possono avere anche lo stesso nome. Per esempio, quando si parla di "Telnet" potremmo far riferimento all'applicazione, al servizio, o al protocollo. Modello Client/Server Il dispositivo che richiede le informazioni è detto Client e il dispositivo che risponde alla richiesta si chiama Server. Il client richiede dati del server, che risponde inviando uno o più flussi di dati al client. Oltre al trasferimento dei dati effettivi, questo scambio può anche richiedere informazioni di controllo, come l’autenticazione dell’utente e l’identificazione di un file da trasferire. Un Server è di solito un computer che contiene le informazioni da condividere con molti sistemi client. Le pagine web, documenti, database, video, audio… possono essere memorizzati su un server e consegnati ai client richiedenti. Modello Peer to Peer Il Peer to Peer prevede: Rete peer to peer; Applicazione peer to peer (P2P) Caratteristiche simuli ma funzionano in modo diverso. Rete Peer to Peer Due o più computer sono collegati tramite una rete e possono condividere le risorse, ad esempio stampanti e file senza avere un server dedicato. Ogni dispositivo collegato ad una estremità (peer) può funzionare come un server o un client. Applicazione Peer to Peer Consente a un dispositivo di agire sia come client che come server all’interno della stessa comunicazione. Entrambi possono iniziare una comunicazione e sono considerati uguali nel processo di comunicazione. DNS (domain name system) Il DNS è stato creato per affrontare la risoluzione dei nomi di dominio nelle reti. Utilizza un insieme distribuito di server per risolvere i nomi associati ad indirizzi numerici. Il protocollo DNS definisce un servizio automatico che fa corrispondere nomi delle risorse con l’indirizzo numerico di rete richiesto. Quando si configura un dispositivo di rete, in genere si forniscono uno o più indirizzi di server DNS che il client DNS può utilizzare per la risoluzione dei nomi. Il Domain Name System utilizza un sistema gerarchico per creare un database per fornire la risoluzione dei nomi. Al vertice della gerarchia, i server principali che conservano le informazioni su come raggiungere i server top-level di dominio, che a loro volta puntano ai server secondari e così via. Browser Il browser controlla un name server per convertire www.cisco.com in un indirizzo numerico, che utilizza per connettersi al server. Utilizzando i requisiti del protocollo http (il protocollo o regime), il browser invia una richiesta GET al server e richiede il file web-server.htm. (nome specifico del file richiesto). Il server a sua volta invia il codice HTML di questa pagina web al browser. Infine, il browser decifra il codice HTML e formatta la pagina per la finestra del browser Hypertext Transfer Protocol L'Hypertext Transfer Protocol (HTTP), è uno dei protocolli della suite TCP / IP, è stato originariamente sviluppato per pubblicare e recuperare le pagine HTML ed è ora utilizzato per i sistemi informativi distribuiti. HTTP viene utilizzato in tutto il World Wide Web per il trasferimento di dati ed è uno dei protocolli di livello applicazione più utilizzati. http definisce i tipi di messaggi utilizzati dai client ed esistono tre tipi di messaggi comuni che sono: GET; POST; PUT. GET è una richiesta del client per i dati; POST e PUT vengono utilizzati per inviare messaggi che caricano i dati sul server web. Sebbene sia molto flessibile, HTTP non è un protocollo sicuro. Per la comunicazione sicura attraverso Internet, viene utilizzato il protocollo HTTP Secure (HTTPS) per l'accesso o la pubblicazione di informazioni sul server web.