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Architetture di Reti di Computer: Livelli, Funzioni e Protocolli, Appunti di Informatica

Le architetture di reti di computer, le loro strutture gerarchiche e i livelli che interagiscono tra di loro. Vengono presentate le tre architetture di rete più note: SNA di IBM, OSI e TCP/IP. come i servizi e i protocolli svolgono ruoli specifici in ogni livello per consentire la comunicazione tra dispositivi in una rete.

Tipologia: Appunti

2021/2022

Caricato il 27/06/2022

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INFORMATICA-LE ARCHITETTURE DI RETE
Il personal computer oltre ad effettuare elaborazioni stand alone, cioè per il singolo utente che lo utilizza, viene
collegato ad altri pc in modo da condividere e comunicare informazioni sia allinterno che allesterno
dellazienda.
Rete di computer --> struttura informativa risultante dalla connessione di più elaboratori.
Affinché i computer possano comunicare in rete è necessario che siano connessi tra di loro e che esistano dei
protocolli di comunicazione standard per potersi scambiare i dati e le informazioni.
Le architetture di rete hanno una struttura gerarchica organizzata in livelli, ciascuno dei quali interagisce
con il livello superiore fornendo dei servizi e con il livello inferiore e trasformando i dati in modo che non
possano essere utilizzati.
Nei dialoghi tra i livelli vanno rispettate delle convenzioni chiamata protocollo.
Le tre architetture di rete più note sono:
SNA di IBM= rete che connette fra di loro pc main frain grossi computer a cui sono collegati dei
terminali che non hanno intelligenza, IBM= utilizzata in ambito bancario grande società di software
OSI= fatta da 7 livelli, è uno standard ovvero non è reale è un modello teorico.
TCP/IP =internet protocol ed è la architettura su cui si basa internet e si basa su 2 protocolli trasmition
protocol.
Sono stati fatti da 2 studenti americani, non li vediamo uno sopra allaltro si trovano nel sistema operativo
Internet è una rete di interconnessione e non si occupa dei primi 2 reti.
WhatsApp livello applicativo usa la rete per fare unattività.
Router sono il cuore di internet anche essi sono stati progettati da ragazzi, se io lo spengo internet
funziona infatti è per tutti i governi sempre un problema perché è difficilmente controllabile infatti è
nata per non essere controllata.
Digitale significa mondo di numeri, siamo in un sistema binario 0 e 1.
Il messaggio diviso in pacchetti.
Mac- address si riferisce a una scheda di rete formato da 6 byte 48 bit i primi 3 byte si chiamano ottetti
perché 1 byte formato da 8 bit i primi 3 ottetti identificano lorganizzazione o lazienda che ha prodotto
la scheda di rete.
Grazie alle architetture di rete, un utente può condividere le applicazioni presenti nella rete senza preoccuparsi
delle trasformazioni che i dati dovranno subire prima di passare attraverso il mezzo trasmissivo in forma di bit:
ai livelli superiori dell'architettura, infatti, i dati arrivano trasformati in modo opportuno per essere utilizzati da
diversi dispositivi. Ogni livello comunica con quello direttamente superiore e inferiore attraverso un'interfaccia,
che deve minimizzare le informazioni da trasferire dopo che sono state effettuate le modifiche ai dati specifiche
per il suo livello.
I servizi definiscono quali operazioni il livello può eseguire per conto del livello superiore e di quello
inferiore
i protocolli si occupano di come tali operazioni dovranno essere realizzate.
Ciascun livello associa al messaggio unintestazione ai dati (header) contenente informazioni sul tipo di
messaggio, sul mittente e sul destinatario;
un messaggio potrebbe venir suddiviso in unità più piccole, ciascuna dotata di una propria
intestazione. Quando un messaggio giunge a destinazione, ogni livello estrae le informazioni utili
ricevute, le utilizza per la propria elaborazione e passa il resto del messaggio al livello superiore.
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INFORMATICA-LE ARCHITETTURE DI RETE

Il personal computer oltre ad effettuare elaborazioni stand alone, cioè per il singolo utente che lo utilizza, viene collegato ad altri pc in modo da condividere e comunicare informazioni sia all’interno che all’esterno dell’azienda. Rete di computer --> struttura informativa risultante dalla connessione di più elaboratori. Affinché i computer possano comunicare in rete è necessario che siano connessi tra di loro e che esistano dei protocolli di comunicazione standard per potersi scambiare i dati e le informazioni. Le architetture di rete hanno una struttura gerarchica organizzata in livelli , ciascuno dei quali interagisce con il livello superiore fornendo dei servizi e con il livello inferiore e trasformando i dati in modo che non possano essere utilizzati. Nei dialoghi tra i livelli vanno rispettate delle convenzioni chiamata protocollo.

Le tre architetture di rete più note sono:

  • SNA di IBM= rete che connette fra di loro pc main frain grossi computer a cui sono collegati dei terminali che non hanno intelligenza, IBM= utilizzata in ambito bancario grande società di software
  • OSI= fatta da 7 livelli, è uno standard ovvero non è reale è un modello teorico.
  • TCP/IP =internet protocol ed è la architettura su cui si basa internet e si basa su 2 protocolli trasmition protocol. Sono stati fatti da 2 studenti americani, non li vediamo uno sopra all’altro si trovano nel sistema operativo ✓ Internet è una rete di interconnessione e non si occupa dei primi 2 reti. ✓ WhatsApp livello applicativo usa la rete per fare un’attività. ✓ Router sono il cuore di internet anche essi sono stati progettati da ragazzi, se io lo spengo internet funziona infatti è per tutti i governi sempre un problema perché è difficilmente controllabile infatti è nata per non essere controllata. ✓ Digitale significa mondo di numeri, siamo in un sistema binario 0 e 1. ✓ Il messaggio diviso in pacchetti. ✓ Mac- address si riferisce a una scheda di rete formato da 6 byte 48 bit i primi 3 byte si chiamano ottetti perché 1 byte formato da 8 bit i primi 3 ottetti identificano l’organizzazione o l’azienda che ha prodotto la scheda di rete. Grazie alle architetture di rete, un utente può condividere le applicazioni presenti nella rete senza preoccuparsi delle trasformazioni che i dati dovranno subire prima di passare attraverso il mezzo trasmissivo in forma di bit: ai livelli superiori dell'architettura, infatti, i dati arrivano trasformati in modo opportuno per essere utilizzati da diversi dispositivi. Ogni livello comunica con quello direttamente superiore e inferiore attraverso un' interfaccia , che deve minimizzare le informazioni da trasferire dopo che sono state effettuate le modifiche ai dati specifiche per il suo livello.
  • I servizi definiscono quali operazioni il livello può eseguire per conto del livello superiore e di quello inferiore
  • i protocolli si occupano di come tali operazioni dovranno essere realizzate.
  • Ciascun livello associa al messaggio un’intestazione ai dati (header) contenente informazioni sul tipo di messaggio, sul mittente e sul destinatario;
  • un messaggio potrebbe venir suddiviso in unità più piccole , ciascuna dotata di una propria intestazione. Quando un messaggio giunge a destinazione, ogni livello estrae le informazioni utili ricevute, le utilizza per la propria elaborazione e passa il resto del messaggio al livello superiore.

In una rete, un dispositivo può essere

  • terminale (end system) identifica un elemento della rete che può essere origine o destinazione delle informazioni,
  • intermedio (relay system) costituito da un elemento che assicura il collegamento fisico o logico tra 2 o più terminali. Il modello ISO-OSI Lo standard OSI costituisce un modello di riferimento per lo scambio di informazioni tra due calcolatori ed è stato definito dall'ISO con l'obiettivo di stabilire regole comuni affinché i processi applicativi, residenti su computer di case costruttrici diverse, potessero comunicare tra loro. Lo standard OSI utilizza una struttura composta da sette livelli , così definiti:
  1. Livello fisico Il livello fisico definisce le caratteristiche dei segnali e dei dispositivi necessari per connettere due o più end system mediante il mezzo trasmissivo , visto come un canale pronto a trasportare segnali elettrici, prodotti della “trasformazione” fisica dell'informazione chi due terminali devono trasmettersi. I messaggi da trasmettere sono costituiti da una sequenza di bit e per essere immessi nel sistema fisico necessitano di un dispositivo di interfacciamento chiamato DCE, che generalmente è una porta seriale. Il servizio fornito dal livello fisico consiste nel trasferire sequenze di bit da una parte all'altra del collegamento, senza tuttavia curarsi di risolvere i problemi legati ai disturbi e quindi agli eventuali errori dovuti all'interferenza di campi magnetici ed elettrici: non viene dato alcun significato ai bit, che risultano essere l'unità informativa del livello
  2. Livello di collegamento Subito dopo c’è il livello di collegamento , all’interno della sequenza di bit trasmessa dal livello fisico si occupa di definire la struttura del messaggio dividendolo in frame , individuando dove questi iniziano e dove finiscono, scomponendo ogni frame in campi, ciascuno con un proprio significato e un proprio compito. A questo livello si inizia a dare al messaggio un senso compiuto, per poter poi effettuare le operazioni che il protocollo di collegamento intende svolgere sul messaggio stesso.
  • Suddividere i bit forniti dal livello fisico in frame
  • Individuare gli errori nei frame e correggerli
  • Dare l’accesso multiplo da parte di diversi utenti allo stesso canale di comunicazione
  • Regolare la trasmissione tra dispositivi che lavorano a velocità diverse
  • Fornire servizi al livello di rete
  1. Livello di rete è compito del livello di rete definire il percorso che i dati devono seguire nella rete di comunicazione per raggiungere la destinazione finale. Le principali funzioni svolte dal livello di rete sono le seguenti:
  • Multiplazione di due o più flussi di dati sullo stesso circuito fisico;
  • Instradamento dei dati dalla stazione di partenza a quella di arrivo;
  • Controllo della congestione della rete;
  • Interconnessione di reti;
  • Fornitura di servizi al livello superiore ( livello di trasporto )

L’architettura di rete TCP/IP Si basa solo su 4 livelli ISO-OSI TCP/IP applicativo applicativo presentazione non previsto sessione trasporto trasporto (TCP/UDP) rete internet (IP) collegamento host-rete fisico La differenza è che il modello ISO-OSI si limita a specificare cosa dovrebbe fare ciascun livello, senza indicare con precisione i servizi e i protocolli che devono essere usati e dunque non può essere considerato un’architettura di rete. TCP/IP

  1. Livello di applicazione Comprende tutti i protocolli di alto livello e di dialogo con l’utente
  • FTP (File Transfer Protocol): è un servizio TCP per il trasferimento di file
  • DNS (Domain Name System): è un sistema per tradurre i nomi di dominio in indirizzi della rete
  • NFS (Network File System): è un protocollo che permette l’accesso a file memorizzati su un dispositivo remoto
  • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): amministra la trasmissione di e-mail in rete
  • Telnet (Terminal Emulation): offre la possibilità di accedere da remoto a un altro computer
  1. Livello di trasporto Crea una connessione logica tra sorgente e destinazione, assemblando e segmentando i dati che riceve dal livello di applicazione e inviando al destinatario un segmento per volta. A ogni segmento viene assegnato un numero che permette di verificarne la consegna al destinatario. Si distinguono due tipi di servizi
  • Servizi affidabili orientati alla connessione, detti di tipo stream
  • Servizi senza connessione, detti di tipo datagram
  1. Livello internet Chiamato anche livello IP, ha lo scopo di selezionare il miglior percorso attraverso la rete per recapitare il messaggio al destinatario. A ogni scheda di rete viene assegnato un indirizzo IP che rappresenta un identificativo univoco e opera a livello 3 del modello ISO-OSI. Il messaggio viene suddiviso in pacchetti di dimensioni di non più di 1526 byte.

Il livello internet effettua la spedizione dei pacchetti che formano il messaggio attraverso il protocollo IP che li inoltra all’indirizzo IP finale utilizzando meccanismi di instradamento (routing) per mezzo di dispositivi appositi (router) Il router è un dispositivo che collega due o più reti locali: quando riceve un frame ne estrae il pacchetto e ne risolve l’indirizzo IP (individuare l’indirizzo fisico o il nome di un host in una rete) Generalmente i pacchetti raggiungono la destinazione su percorsi differenti e quindi anche l'ordine di arrivo potrebbe essere diverso dall'ordine di partenza: è compito del livello superiore (trasporto) comporre correttamente l'intero messaggio.

  1. Livello di rete il protocollo che si utilizza varia da un host all'altro e da rete a rete. Struttura degli indirizzi IP Nelle reti TCO/IP ognuno deve essere assegnato l'indirizzo IP, quest'ultimo è composto da 32 bit (4 byte) e viene espresso in valori decimali da 0 a 255 separati dal punto. Indirizzo IP viene suddiviso in due parti
  • Indirizzo rete
  • Indirizzo host della rete Gestione di indirizzi IP: ICAN Classi di indirizzi IP A seconda del valore dei beat che significativi gli indirizzi sono suddivisi in classi. La WAN hanno generalmente i IP address di classe A, mentre la LAN hanno IP address di classe B o C. Oltre il prefisso le varie classi di indirizzi si distinguono per la diversa ripartiti te ne dei bit.