Reti di calcolatori Tassonomia delle rete per estensione e tipologia di connessione Topologia delle reti locali Ethernet Commutazione di circuito e di pacchetto Internet

Nozione di rete

 Cos’è una rete di calcolatori?  Dal punto di vista logico  sistema di dati ed utenti distribuito geograficamente  Dal punto di vista fisico  insieme di  Hardware (PC e computer dedicati)  Collegamenti (mezzi di trasmissione)  Protocolli (regole di comunicazione)  che permettono la comunicazione tra macchine remote

Motivazioni per l’utilizzo di reti di

calcolatori (1/3)

 Condivisione di risorse  Dati, programmi, dispositivi, sistemi di elaborazione  Vantaggi derivanti:  Riduzione costi  Es. una sola stampante per tutta l’organizzazione  Modularità  L’aggiunta di un nuovo dispositivo è semplice

Motivazioni per l’utilizzo di reti di

calcolatori (2/3)

 Vantaggi derivanti:  Affidabilità  Disponibilità di risorse alternative e quindi sostituibili  Possibilità di avere due stampanti,  replica degli stessi file su due o più calcolatori  possibilità di continuare l’elaborazione in presenza di guasti

Motivazioni per l’utilizzo di reti di

calcolatori (3/3)

 Comunicazione fra utenti  Scambio di informazioni (messaggi, file, immagini, musica, video, etc…)  Collaborazione a distanza (progetti, studio, lavoro, …)

Tassonomia delle reti, per

estensione (1/5)

 Rete locale (LAN - Local Area Network):  collega due o più computer in un area non più grande di un campus  Collega i computer di un laboratorio, gruppo di lavoro, ufficio, ditta  La possibilità di collegare calcolatori senza fili (wireless) ha portato alla diffusione del termine WLAN (Wireless LAN)  reti locali senza cablaggio

Tassonomia delle reti, per

estensione (2/5)

 Rete metropolitana (MAN - Metropolitan Area Network)  concettualmente simile ad una rete locale  collega computer di una singola organizzazione (es: Banca con filiali cittadine)  diffuse nelle metropoli e nelle zone più densamente popolate  economicamente vantaggioso procedere a un cablaggio metropolitano per competere efficacemente nella fornitura dei servizi di telecomunicazione

Tassonomia delle reti, per

estensione (3/5)

 Rete geografica (WAN - Wide Area Network)  Nodi distribuiti su medio-lunga distanza (nazione, continente)  utilizzate da organizzazioni che operano su aree geografiche molto ampie: banche, società multinazionali  i principali operatori del settore delle telecomunicazioni sono proprietari di reti di questo tipo

Tassonomia delle reti, per

estensione (4/5)

 reti personali (Personal Area Network, PAN)  sviluppano su dimensioni inferiori a quelle delle LAN  Collegamento di dispositivi di uso personale (PC portatili, telefoni cellulari, agende elettroniche, etc)  si trovano all’interno di una stanza, di un vagone di un treno

Tassonomia delle reti, per

estensione (5/5)

 reti di reti (internetwork)  ottenute collegando più reti WAN, MAN o LAN  Le reti sono in genere diverse tra loro  diversi dispositivi hardware utilizzati  diversi protocolli software usati  Internet  collega praticamente tutte le diverse reti geografiche di diversi operatori

Ethernet

 Vantaggi:  in situazioni di scarso traffico il protocollo risulta essere molto efficiente  Velocità: 100 Megabit/secondo  Svantaggi:  In situazioni di traffico molto elevato sulla rete (ogni computer che voglia trasmettere ha una elevata probabilità di entrare in collisione con altri computer)  la consegna di un messaggio entro un certo intervallo di tempo non è garantita

Tassonomia delle LAN, per

topologia. Rete ad anello

Tassonomia delle LAN, per

topologia. Rete a stella

Tassonomia delle LAN, per

topologia. Rete punto-punto

 Ottima tolleranza ai guasti  altissimi costi per i collegamenti (nx(n-1)/ collegamenti, se n è il numero dei nodi)  Utilizzabile solo per reti con pochi nodi

Il canale di comunicazione: linea

dedicata o commutata

 linea dedicata  La comunicazione avviene lungo un canale (linea fisica o “parte” di essa) dedicato esclusivamente ad essa  Es: due PC connessi da un cavo di comunicazione

Il canale di comunicazione: linea

dedicata o commutata

 linea commutata  Il canale viene “costruito” per ogni nuova sessione di comunicazione, collegando singoli tratti di linee dedicate  Esempio: comunicazione tra due computer in Internet  altri computer fanno da tramite tra i due che devono comunicare, ritrasmettendo i loro messaggi  Con le linee commutate si riducono i costi  commutazione di circuito  commutazione di pacchetto

Rete geografica commutata

 I dati sono immessi nella rete da un host e instradati alla destinazione passando da IMP a IMP (Interface Message Processor)  La rete non è completamente connessa  Esistono più cammini alternativi (quindi, affidabilità)

Commutazione di circuito

Commutazione di circuito: la rete

telefonica

 I telefoni di un distretto telefonico fanno capo ad una centrale di smistamento, che comunica con le centrali degli altri distretti  Quando telefoniamo, la chiamata viene fatta passare attraverso una o più centrali, fino a raggiungere l’utente avente il numero chiamato  Comunicando fra loro, le centrali costruiscono una connessione diretta fra i due telefoni, che dura tutto e solo il tempo della telefonata

Commutazione di circuito, Problemi

 Efficiente per le comunicazioni telefoniche, in cui il canale viene utilizzato quasi per intero  Inefficiente per i calcolatori, che alternano periodi di trasmissione a periodi di inattività  Quando due calcolatori sono coinvolti nella comunicazione, la velocità di trasferimento è pari a quella del calcolatore più lento

Commutazione di pacchetto Commutazione di pacchetto

 Ogni messaggio è diviso in tanti pacchetti di dimensione fissa (dell’ordine del Kbyte)  Ogni pacchetto contiene oltre ai dati varie informazioni di controllo, quali il suo numero progressivo, l’indirizzo del computer destinatario e del computer mittente  Ogni pacchetto è trasmesso separatamente  Ogni pacchetto può percorrere una strada diversa per arrivare al destinatario