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Informatica: le reti, Appunti di Informatica

Appunti di informatica sulle reti, utili per lo studio per l’esame orale di maturità e da collegare anche a educazione civica nei collegamenti interdisciplinari Gli argomenti trattati sono: - scala dimensionale - trasferimento dell’informazione - tecniche di trasferimento - architettura iso-osi

Tipologia: Appunti

2024/2025

In vendita dal 03/01/2026

MartinaMonte14
MartinaMonte14 🇮🇹

98 documenti

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Rete
Rete informatica: combinazione di hardware, software e cablaggio che, assieme, permettono a
più dispositivi di elaborazione di comunicare tra loro e condividere informazioni "
Networking: insieme dei sistemi di rete, ovvero le connessioni di solito permanenti, tra i
computer di tutto il mondo "
La comunicazione avviene tramite scambio di segnali codificati in binario sotto forme di onde
elettromagnetiche "
Sistema di telecomunicazione TLC: insieme di nodi e di collegamenti che consentono a delle
entità sorgenti di inviare dati a delle entità destinazioni mediante dei segnali"
Nodi terminali (host): entità sorgenti e entità destinazioni "
Nodi di commutazione: altri nodi del sistema "
Segnali: entità fisica che trasporta l’informazione dalle sorgenti alle destinazioni "
TECNOLOGIA TRASMISSIVA:
Rete broadcast: host collegati al canale di comunicazione condiviso a tutti. Chi trasmette
inserisce l’indirizzo del destinatario e lo spedisce a tutti, ma solo il destinatario lo può leggere"
Rete multicast: invio di un messaggio a più destinatari contemporaneamente (radio,
televisione)"
Reti punto a punto: host connessi a coppie mediante canali di trasmissione. "
Ci sono percorsi alternativi per raggiungere la destinazione —> scelta fatta da algoritmi di
instradamento (routing)"
SCALA DIMENSIONALE
reti locali LAN: computer collegati nello stesso luogo fisico (azienda, casa privata, fabbrica
scuola) quindi collegati in un area limitata utilizzando un canale fisico a velocità elevata e con
basso tasso di errore"
Avviene in broadcast "
Dimensione massima 1km"
Disposizione geometrica dei nodi "
Topologia a bus: host connessi direttamente su un segmento di cavo comune e solo un
calcolatore alla volta può trasmettere. Più calcolatori in contemporanea necessitano del
sistema a collisione per sincronizzarli. Quando viene inviato il messaggio tutti i nodi possono
valutarli, ma solo il destinatario acquisisce il messaggio "
Svantaggi: rottura del cavo, si rompe tutta la rete, collisioni, se più dispositivi trasmettono i
dati si distruggono"
Reti a stella: al centro della stella si trova il dispositivo concentratore, hub o switch ai quali
sono collegati gli altri nodi"
Svantaggi: se si rompe un canale si compromette la funzionalità, rottura commutatore,
collisione "
Reti ad anello: ogni nodo è collegato con altri nodi in modo da formare una struttura
circolare. Le informazioni percorrono tutto l’anello fino ad arrivare al destinatario "
Svantaggi: guasto un nodo= caduta dell’intera rete "
Reti a maglia: ogni nodo è collegato con tutti gli altri quindi esistono tutte le possibili
connessioni tra i nodi. "
Vantaggi: Non esistono problemi di commutazione, tollera eventuali guasti "
Reti ad albero: tra due nodi esiste un solo percorso fisico"
Vantaggi: velocità di trasmissione"
Svantaggi: se si rompe una rete si guasta tutto il sistema "
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Scarica Informatica: le reti e più Appunti in PDF di Informatica solo su Docsity!

Rete

  • Rete informatica : combinazione di hardware, software e cablaggio che, assieme, permettono a più dispositivi di elaborazione di comunicare tra loro e condividere informazioni
  • Networking : insieme dei sistemi di rete, ovvero le connessioni di solito permanenti, tra i computer di tutto il mondo La comunicazione avviene tramite scambio di segnali codificati in binario sotto forme di onde elettromagnetiche
  • Sistema di telecomunicazione TLC: insieme di nodi e di collegamenti che consentono a delle entità sorgenti di inviare dati a delle entità destinazioni mediante dei segnali Nodi terminali (host): entità sorgenti e entità destinazioni Nodi di commutazione : altri nodi del sistema Segnali : entità fisica che trasporta l’informazione dalle sorgenti alle destinazioni

TECNOLOGIA TRASMISSIVA:

  • Rete broadcast : host collegati al canale di comunicazione condiviso a tutti. Chi trasmette inserisce l’indirizzo del destinatario e lo spedisce a tutti, ma solo il destinatario lo può leggere Rete multicast : invio di un messaggio a più destinatari contemporaneamente (radio, televisione)
  • Reti punto a punto : host connessi a coppie mediante canali di trasmissione. Ci sono percorsi alternativi per raggiungere la destinazione —> scelta fatta da algoritmi di instradamento (routing)

SCALA DIMENSIONALE

  • reti locali LAN : computer collegati nello stesso luogo fisico (azienda, casa privata, fabbrica scuola) quindi collegati in un area limitata utilizzando un canale fisico a velocità elevata e con basso tasso di errore Avviene in broadcast Dimensione massima 1km Disposizione geometrica dei nodi ✦ (^) Topologia a bus : host connessi direttamente su un segmento di cavo comune e solo un calcolatore alla volta può trasmettere. Più calcolatori in contemporanea necessitano del sistema a collisione per sincronizzarli. Quando viene inviato il messaggio tutti i nodi possono valutarli, ma solo il destinatario acquisisce il messaggio ✧ (^) Svantaggi: rottura del cavo, si rompe tutta la rete, collisioni, se più dispositivi trasmettono i dati si distruggono ✦ (^) Reti a stella : al centro della stella si trova il dispositivo concentratore, hub o switch ai quali sono collegati gli altri nodi ✧ (^) Svantaggi: se si rompe un canale si compromette la funzionalità, rottura commutatore, collisione ✦ (^) Reti ad anello : ogni nodo è collegato con altri nodi in modo da formare una struttura circolare. Le informazioni percorrono tutto l’anello fino ad arrivare al destinatario ✧ (^) Svantaggi: guasto un nodo= caduta dell’intera rete ✦ (^) Reti a maglia : ogni nodo è collegato con tutti gli altri quindi esistono tutte le possibili connessioni tra i nodi. ✧ (^) Vantaggi: Non esistono problemi di commutazione, tollera eventuali guasti ✦ (^) Reti ad albero : tra due nodi esiste un solo percorso fisico ✧ (^) Vantaggi: velocità di trasmissione ✧ (^) Svantaggi: se si rompe una rete si guasta tutto il sistema
  • reti metropolitane MAN : computer collegati in un area urbana di grandi dimensioni (territorio comunale) - reti geografiche WAN : computer collegati in intero territorio nazionale, stati limitrofi, continenti ✦ (^) Insieme di host sui quali eseguire i programmi utenti ✧ (^) Informazioni da host sorgente a host ricevente ✦ (^) Insieme di connessioni (subnet) che collega gli host tra loro ✦ (^) Chiamata communication subnet ✧ (^) Ogni subnet composto da due elementi: Linea di trasmissione : canale di comunicazione costituito dal filo di rame/ fibra ottica/ etere Dispositivi di commutazione: componenti che permettono al messaggio di spostarsi tra subnet diverse (repeater, bridge, router) GAN : computer connessi in tutto il globo ✦ (^) Internet : risorse situate all’interno della rete fungono da server, spesso sono software, mentre i computer per la navigazione sono i client ✧ (^) Server web : programma che si occupa di fornire su richiesta del browser una pagina web ✧ (^) HTTP : protocollo mediante il quale viaggiano le informazioni ✧ (^) World Wode Web : insieme server web ✧ (^) Browser : programma usato dal client per effettuare richieste HTTP ✧ (^) ISP : server in grado di distribuire la connessione ai client web che ne fanno richiesta RETI WIRELESS : reti senza fili ✦ (^) PAN : collegamenti a portata ridotta, limitata a oggetti personali ✧ (^) Bluetooth : tecnologia più utilizzata per i PAN ✦ (^) WLAN : reti wireless più ambite ✧ (^) Wi-fi : dispositivi che possono collegarsi alle WLAN

TRASFERIMENTO DELL’INFORMAZIONE:

Trasmettitore —> canale di comunicazione—> ricevitore

  • I dati per essere trasmetti sul canale di comunicazione vengono codificati e trasformati in un segnale elettrico
  • Traffico: informazioni trasmesse attraverso la rete
  • Modalità di comunicazione: A connessione : si stabilisce una connessione tra mittente e destinatario 1. Apertura della connessione 2. Trasferimento dell’informazione 3. Chiusura sessione Senza connessione : non avviene una connessione tra mittente e destinatario (es: servizio postale)

Multiplo : sorgenti generano il flusso multiplato accedendo direttamente alla rete. Utilizzo di protocolli per assegnare la banda a disposizione a tutti i richiedenti ✦ (^) Protocollo deterministico senza contesa: evitano la possibilità che due utenti accedano al canale contemporaneamente programmando l’accesso di ogni utente ✧ (^) A divisione di tempo TDMA : utenti trasmettono in intervalli di tempo diversi Doppia suddivisione del tempo di trasmissione Il primo livello è il Frame : primo livello suddiviso in slot (numero fisso di intervalli) Ogni utente ha uno slot sia per la trasmissione che per la ricezione ✧ (^) a divisione di frequenza FDMA : utenti utilizzano frequenze diverse per trasmettere Si creano delle sotto bande uguali concesse in modo esclusivo a un utente Una sotto banda per la trasmissione e una per la ricezione ✧ (^) Di passaggio del testimone : le stazioni compongono un circolo dove ciascuna conosce solo l’indirizzo delle due a essa adiacenti Le stazioni si dispongono in un anello Ogni stazione deve avere un token Token : apposito pacchetto che viene consegnato dalla stazione precedente Per la trasmissione la stazione indica l’indirizzo della stazione destinataria e immette il token e aspetta che arriva a destinazione ✦ (^) Protocolli di accesso casuale o contesa : possono esserci interferenze tra le stazioni di trasmittenti chiamate collisioni. Se ci sono collisioni le due stazioni si sospendono e aspettano un intervallo di tempo casuale per riprovare a trasmettere ✧ (^) Aloha : trasmissione con attesa di conferma di ricezione del ricevente. Puro : Il mittente trasmette senza controllare la disponibilità del canale. Se avviene la collisione il destinatario non riceve il messaggio e quindi non invia la conferma di ricezione al mittente (ACK). Il mittente ripete la trasmissione con un tempo di attesa maggiore per far sì che si liberi il canale. Slotted : si introduce una suddivisione del tempo in parti di lunghezza uguale al tempo necessario per effettuare la trasmissione di un pacchetto ( time slot ). La collisione avviene solo se due stazioni trasmettono nello stesso slot ✧ (^) CSMA accesso multiplo con ascolto della portante : richiede a ogni stazione di ascoltare il canale prima di iniziare una trasmissione per vedere se è libero

  • (^) Ritardi di propagazione : una stazione si accorge della linea occupata solo quando il segnale gli arriva, cioè trascorso il tempo necessario alla propagazione sulla linea
  • (^) Finestra temporale di collisione : tempo necessario per percorrere la distanza massima tra due stazioni
  • (^) Diametro della rete : massima distanza esistente tra due host presenti sulla stessa rete CSMA/CD : utilizzata nella rete Ethernet. A ogni stazione si dà un hardware che permette di rilevare una collisione
  1. Ogni stazione ascolta il canale
  2. Se c’è una collisione, cessa la trasmissione e invia sul mezzo un segnale di jamming (di disturbo) per occupare la linea
  3. Periodo di attesa: backoff ✦ (^) CDMA : le stazioni operano in continua sovrapposizione e interferenza ma codificando i segnali —> A ogni terminale si associa un codice detto chip che identifica l’utente
  • Tecnica di commutazione (switching) : i dati provenienti da ciascun specifico canale di ingresso al nodo sono trasferiti a uno specifico canale di uscita del nodo. Nodo di commutazione = nodo di rete che realizzi l’operazione di commutazione ✦ (^) bridge ✦ (^) router
  1. Inoltro : operazione effettuata sul dato in ingresso per decidere su quale canale di uscita deve essere inoltrato
  2. Attraversamento : trasferisce fisicamente il dato del canale di ingresso allo specifico canale di uscita Di circuito : creare un percorso tra il nodo chiamante e il nodo chiamato prima di iniziare la comunicazione. Viene messo a disposizione di ciascuna coppia di applicazioni comunicanti un circuito fisso che rimare per tutta la comunicazione

✦ (^) I nodi interni alla rete sono degli autocommutatori che cortocircuitano una porta d’ingresso con una porta di uscita ✦ (^) DTE : porta della stazione dati che si interfaccia con la rete ✦ (^) DCE : porta della rete che si interfaccia verso la stazione dati

  1. Instaurazione della connessione
  2. Trasferimento dei dati
  3. Abbattimento della connessione Di messaggio : connessione logica e non fisica. Comunicazione spezzata in messaggi che vengono instradati volta per volta dai nodi di commutazione. Dura il tempo necessario per la trasmissione di un messaggio ✦ (^) Messaggio : componenti elementari autonomi ✧ (^) Intestazione (header): lunghezza fissa contenente gli indirizzi della stazione trasmittente e ricevente e le informazioni per trasmettere il messaggio ✧ (^) Campo informativo (payload): lunghezza variabile e contiene i dati da trasferire Di pacchetto : circuito virtuale e non fisico in cui ogni messaggio viene suddiviso in pacchetti numerati progressivamente e il numero viene aggiunto nell’intestazione. Le risorse trasmissive vengono utilizzate sono nel momento del bisogno attraverso una politica di gestione dinamica (multiplex statistico) ✦ (^) A datagram : i pacchetti ottenuti da un messaggio possono seguire percorsi diversi perché ogni pacchetto è instradato indipendentemente ✦ (^) A canali virtuali : pacchetti ottenuti da un messaggio seguono tutti lo stesso percorso che viene stabilito prima della trasmissione

ARCHITETTURA A STRATI ISO-OSI E TCP-IP

  • Per effettuare il trasferimento di informazioni e necessario che sistemi diversi utilizzino le stesse regole procedurali
  • L’ISO iniziò un processo di standardizzazione proponendo il modello di riferimento OSI per definire le regole comuni affinché i processi applicativi potessero comunicare tra loro (protocollo) Descrizione astratta delle modalità di comunicazione tra due o più dispositivi —> modello funzionale per la rappresentazione dell’ambiente di comunicazione Architettura della comunicazione del tipo a strati —> suddivisione compiti e attività di pertinenza di ogni stato
  • ARCHITETTURA A STRATI: ogni strato raggruppa alcune attività organizzate secondo criteri gerarchici Gerarchia tra strati: svolgimento funzioni di B richiede lo svolgimento funzioni di A ✦ (^) Principio del valore aggiunto: ogni livello scambia informazioni con gli elementi dello stesso livello e interagisce con i livelli gerarchicamente adiacenti ✧ (^) Sistema fisico: strato più basso, mezzo trasmissivo di interconnessione tra i due sistemi ✧ (^) Stesso numero e tipo di strati in ogni sistema ✦ (^) Per funzionare bisogna stabilire: ✧ (^) Strati architetturali ✧ (^) Servizi di strato ✧ (^) Primitive di servizio e protocolli di strato ✧ (^) Funzione di indirizzamento Come funziona il software diviso in livelli ✦ (^) Ogni livello del mittente aggiunge intestazione all’info (4-3-2-1) per far raggiungere il messaggio al destinatario dello stesso livello ✦ (^) Ogni livello del destinatario toglie il proprio intestazione per far passare al livello superiore ✦ (^) L’insieme dei livelli e dei protocolli viene definita Architettura di rete

✧ (^) Livello presentazione : si occupa della sintassi e della semantica delle informazioni da trasferire Funzione di sicurezza criptando i dati —> codifica standard ✧ (^) Livello applicazione : contiene tutti i programmi utente che consentono all’end user di svolgere le sue attività in rete Contiene protocolli per spedire il messaggio

  • MODELLO TCP/IP : contiene solo 4 strati Accesso in rete : recapita i pacchetti prodotti dal livello superiore Internet : spedisce i pacchetti di informazione verso ogni nodo destinazione presente sulla rete Da estremo a estremo : ricompone correttamente l’intero messaggio ✦ (^) Esistono due protocolli: ✧ (^) TCP : orientato alla connessione, basato su una comunicazione affidabile a circuito virtuale che effettua il raissemblaggio dei pacchetti ✧ (^) UDP : non orientato alla connessione, basato su una comunicazione a datagramma inaffidabile che non effettua flow control e il riassemblaggio dei pacchetti Applicativo : contiene applicativi per risolvere i problemi concreti relativi all’utilizzo della rete ✦ (^) TELNET: accedere al pc da remoto ✦ (^) SMTP: servizi di posta elettronica ✦ (^) FTP: scambiare e copiate file ✦ (^) HTTP: caricare pagine WWW ✦ (^) DNS: tradurre i nomi simbolici in indirizzi IP