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Informatica: Le reti, Sintesi del corso di Informatica

Spiegazione del capitolo sulle reti, i modelli di rete, i vantaggi e svantaggi, la classificazione delle reti, i mezzi di trasmissione, strategie di collegamento e instradamento, gli apparecchi di interconnessione, le reti locali.

Tipologia: Sintesi del corso

2022/2023

In vendita dal 26/06/2023

HermiG
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RETE INFORMATICA
Un'insieme di sistemi di elaborazione di informazioni (dati) collegati tra di loro,
dunque (scambio dati) con l’obiettivo di condividere delle risorse.
Le componenti di un hardware:
- TERMINALI: sono i computer per accedere alla rete e richiedere informazioni;
- LINEE INTERCONNESSIONE: canali di comunicazione che devono
trasmettere i dati/informazioni;
- NODI: dispositivi o computer che indirizzano i terminali verso il computer host;
- HOST: computer che contengono le informazioni e restituiscono i dati ai
terminali (che ne hanno fatto richiesta).
Le componenti possono essere legate ai nodi anche tramite “calcolatori di
interfaccia” o “concentratori”.
STORIA RETI
Anni ‘70: terminali remoti con video e tastiera, non elaboravano in autonomia ed
erano collegati al mainframe con linee telefoniche. Il computer centrale rispondeva
alle richieste "telefoniche".
Anni ‘80: i PC collegati tra loro e con il computer Host. Elaboravano in autonomia ed
utilizzavano dati dell’host.
Da “un'architettura centralizzata” tipo proprietario a "architettura distribuita" con
computer autonomi ecollegati tra loro.
SISTEMI CHIUSI: sistema tipo proprietario, realizzati da un unico costruttore,
incompatibili con altri.
- PROBLEMA, sistemi diversi non possono comunicare e difficoltà nello
scambio dati.
- SOLUZIONE, orientarsi verso i sistemi aperti.
SISTEMI APERTI: tutti i computer possono comunicare tramite qualsiasi
mezzo di trasmissione.
- PROBLEMA, come far comunicare due sistemi diversi?
- SOLUZIONE, standard di comunicazione.
Per creare un sistema aperto, bisogna stabilire uno standard (insieme di regole
condivise tra tutti i costruttori per lo scambio di informazioni).
L’ISO (international standard organization) ha proposto un modello di riferimento
ovvero “OSI” basato su sette livelli con lo scopo di:
- dare uno standard per la connessione nei sistemi aperti;
- una base comune per lo sviluppo di nuovi standard;
- dare un modello
MODELLO INTERNET
Architettura TCP/IP è composta da 4 livelli: APPLICAZIONE, TRASPORTO,
INTERNET PROTOCOL, ACCESSO ALLA RETE.
STRATO DI APPLICAZIONE: contiene i protocolli richiesti dagli utenti.
(trasferire file), (posta elettronica),(per creare siti).
STRATO DI TRASPORTO: due protocolli (TCP E UDP)
STRATO INTERNET PROTOCOL: crea una via per il passaggio di dati e
controllo di congestione (non ci siano interruzioni o sovraccarico di dati).
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RETE INFORMATICA

Un'insieme di sistemi di elaborazione di informazioni (dati) collegati tra di loro, dunque ( scambio dati ) con l’obiettivo di condividere delle risorse. Le componenti di un hardware:

  • TERMINALI: sono i computer per accedere alla rete e richiedere informazioni;
  • LINEE INTERCONNESSIONE: canali di comunicazione che devono trasmettere i dati/informazioni;
  • NODI: dispositivi o computer che indirizzano i terminali verso il computer host;
  • HOST: computer che contengono le informazioni e restituiscono i dati ai terminali (che ne hanno fatto richiesta). Le componenti possono essere legate ai nodi anche tramite “calcolatori di interfaccia” o “concentratori”. STORIA RETI Anni ‘70: terminali remoti con video e tastiera, non elaboravano in autonomia ed erano collegati al mainframe con linee telefoniche. Il computer centrale rispondeva alle richieste "telefoniche". Anni ‘80: i PC collegati tra loro e con il computer Host. Elaboravano in autonomia ed utilizzavano dati dell’host. Da “un'architettura centralizzata” tipo proprietario a "architettura distribuita" con computer autonomi e collegati tra loro. SISTEMI CHIUSI: sistema tipo proprietario, realizzati da un unico costruttore, incompatibili con altri.
  • PROBLEMA, sistemi diversi non possono comunicare e difficoltà nello scambio dati.
  • SOLUZIONE, orientarsi verso i sistemi aperti. SISTEMI APERTI: tutti i computer possono comunicare tramite qualsiasi mezzo di trasmissione.
  • PROBLEMA, come far comunicare due sistemi diversi?
  • SOLUZIONE, standard di comunicazione. Per creare un sistema aperto , bisogna stabilire uno standard (insieme di regole condivise tra tutti i costruttori per lo scambio di informazioni). L’ISO (international standard organization) ha proposto un modello di riferimento ovvero “OSI” basato su sette livelli con lo scopo di:
  • dare uno standard per la connessione nei sistemi aperti;
  • una base comune per lo sviluppo di nuovi standard;
  • dare un modello MODELLO INTERNET Architettura TCP/IP è composta da 4 livelli: APPLICAZIONE, TRASPORTO, INTERNET PROTOCOL, ACCESSO ALLA RETE. STRATO DI APPLICAZIONE: contiene i protocolli richiesti dagli utenti. (trasferire file), (posta elettronica),(per creare siti). STRATO DI TRASPORTO: due protocolli (TCP E UDP) STRATO INTERNET PROTOCOL: crea una via per il passaggio di dati e controllo di congestione (non ci siano interruzioni o sovraccarico di dati).

STRATO DI ACCESSO ALLA RETE: fornisce funzionalità e collegamento al modello “OSI”. VANTAGGI

  • CONDIVISIONE DI RISORSE: risorse hardware e risorse software.
  • COMUNICAZIONE: posta elettronica, videoconferenza, in modo veloce.
  • SERVIZI: e-commerce, e-learning e altri. Per il mainframe :
  • FAULT TOLERANCE: il sistema continua a operare nonostante ci sia un guasto di un computer.
  • ECONOMICITA’: hardware e software costano meno rispetto ai mainframe.
  • GRADUALITA’: aumentare la crescita di computer all’interno della rete e dare maggiore flessibilità. Per un'organizzazione , la rete permette:
  • COMUNICAZIONE (lavorativo)
  • CONDIVISIONE RISORSE
  • MIGLIORE ORGANIZZAZIONE (lavorare da qualche posto) Per i singoli , la rete permette:
  • ACCESSO DA REMOTO ALLE INFORMAZIONI
  • COMUNICAZIONE (mail e chat)
  • DIVERTIMENTO GIOCHI SVANTAGGI
  • MINORE SICUREZZA: virus e accessi non autorizzati
  • MAGGIORI COSTI DI MANUTENZIONE: aggiornamenti e nuovi servizi. CLASSIFICAZIONE DELLE RETI: Si classificano per: tecnologia trasmissiva, estensione geografica, segnale, topologia, interazione. TECNOLOGIA TRASMISSIVA -> la modalità di invio dei dati da parte dei nodi emittenti verso i nodi riceventi. Emittente: parte la comunicazione; Ricevente: destinatario messaggio. Unicast: messaggio comunicato da un mittente, destinato a un solo computer (1:1) Multicast: inviato da mittente e ricevono un gruppo di computer (1:N) Broadcast: inviato da mittente e ricevuto da tutti i computer collegati (1:N) Anycast: inviato da mittente e ricevuto solo dai computer selezionati (1:N) ESTENSIONE GEOGRAFICA LAN (Local Area Network): rete locale , per reti private per l’interconnessione di computer appartenenti a un'unica azienda o ente (stanza-edificio). MAN (Metropolitan Area Network): reti metropolitane , per reti private o pubbliche, dell'interconnessione di computer, alla telefonia, alla Tv cavo. (rete civica, città=pubblica) WAN (Wide Area Network): rete geografica , oggi possono appartenere a privati e offrire connettività a livello mondiale, ex. satellite. (Nazione-Continente-Pianeta).

SCHEDE DI RETE

Permette il collegamento del dispositivo verso una rete e la trasmissione e ricezione dati. MEZZI DI TRASMISSIONE Mezzi elettrici : (cavi elettrici) tramite l’energia elettrica, trasferisce il segnale. Mezzi wireless: (onde radio) tramite onde radio, raggi infrarossi, comunicano a secondo della lora frequenza. Mezzi ottici: (LED, fibra ottica) tramite la luce, trasmettono. STRATEGIE DI INSTRADAMENTO Il percorso che deve seguire un messaggio. Instradamento fisso : stesso percorso, scelto anticipatamente e non cambia. Instradamento dinamico : primo percorso (stabilito prima) poi cambia. Usano diverse strade per ridurre il sovraccarico di informazioni di una linea. Instradamento virtuale : percorso stabilito sul momento, evita il sovraccarico di alcune linee. STRATEGIE DI COLLEGAMENTO Il modo in cui è stabilito il collegamento di due computer per comunicare. Commutazione a circuito : la rete crea un canale per la comunicazione riservato per tutto il tempo di comunicazione. Le fasi sono 3: INSTAURAZIONE CIRCUITO (lento all'inizio), DIALOGO , DISCONNESSIONE DAL CIRCUITO. Ex. rete telefonica PSTN. Commutazione a pacchetto : informazioni trasmesse in messaggi. Il messaggio è un insieme di dati, suddivisi e trasferiti in pacchetti per velocizzare la trasmissione. I pacchetti prendono percorsi indipendenti e scelti sul momento. Poi tutti i pacchetti giunti a destinazione vengono raccolti. DIREZIONE DELLA COMUNICAZIONE Simplex : monodirezionale (solo una direzione la trasmissione). Ex. televisione. Half-duplex : bidirezionale non simultaneo (due direzioni ma non contemporaneamente). Ex. walkie talkie. Full-duplex :bidirezionale simultaneo (due direzioni contemporaneamente). Ex. telefono. APPARECCHI DI INTERCONNESSIONE Hub : “ concentratore ”, nodo (computer) connettore in una rete a topologia a stella. Funzione: condividere i segnali ricevuti da un computer a tutti gli altri. Switch : " interruttore ", collegamento tra PC, stampante, telefono, quindi dispositivi con una porta ethernet (cavo che permette il collegamento) e scambio di dati da un dispositivo all'altro. Router : “ instradatore ”, si collega a diverse reti indirizzando i dati. RETI LOCALI LAN CABLATA : i diversi sistemi sono collegati tra loro tramite cavi.

  • VANTAGGI: (affidabilità e stabilità), poco costosa, efficace se lo scambio di dati è costante.

LAN WIRELESS : le connessioni avvengono tramite le onde elettromagnetiche, tutte collegate all’ access point (permette di collegarsi alla rete wireless).

  • VANTAGGI: mobilità, varietà di dispositivi compatibili, costi ridotti, per brevi periodi.
  • SVANTAGGI: sicurezza, banda minore per la trasmissione dati, ostacoli fisici possono interrompere il segnale. LAN MISTA : una rete cablata si collega all’access point. Gli access point si collegano alla rete wireless con quella cablata. RETE AZIENDALE
  1. I reparti sono collegati con una topologia a stella con uno switch (centro stella).
  2. Gli switch sono collegati tra loro.
  3. Uno switch è collegato con il computer centrale (il firewall e proxy) che collega la rete aziendale con il router, collegato a Internet.
  4. Un access point permette l’uso di sistemi wireless.