Le reti Informatiche, Tesine di Maturità di Informatica

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DATE @ "d MMMM" * MERGEFORMAT 30 dicembre Ites J.Barozzi Autore: Federica Mislei

LE RETI

INFORMATICH

stanno soppiantando le tecnologie analogiche. Anche la trasmissione digitale può essere effettuata in banda base o traslata: in questo caso il segnale di base è il segnale digitale. Banda digitale La banda caratterizza la capacità trasmissiva delle reti digitali ed è un parametro fondamentale per le reti. La banda è quindi la massima qualità di informazioni che può viaggiare su una connessione di rete in un determinato periodo di tempo. Si misura in bit per secondo (bps o bit/s). La banda è una risorsa limitata, ha un costo e la sua richiesta aumenta nel tempo. Essa è un dato fondamentale nella definizione del progetto di una rete aziendale, discende che per valutare il fabbisogno in termini di banda è necessario conoscere le esigenze operative cui la rete aziendale deve rispondere. La rete informatica Una rete è un gruppo di computer e dispositivi interconnessi tra loro allo scopo di scambiare informazioni e dati. La società odierna si basa sulla capacità di comunicare velocemente informazioni, diventa quindi indispensabile dotare i sistemi di tutte le potenzialità necessarie alla distribuzione dei dati stessi. In questo modo diventa importante non solo le capacità elaborative del singolo computer stand-alone , ma la sua capacità di comunicare con altri elaboratori in qualsiasi luogo del mondo si trovino. La disponibilità di una rete ha portato al miglioramento di alcune caratteristiche dell’azienda:

1. Minori costi dovuti alla condivisione delle risorse di rete( dati, stampanti, periferiche varie, software);
2. Accesso alle informazioni e ai dati in tempo utile;
3. Comunicazione e organizzazione più efficaci. Tutti gli apparati collegati in rete sono anche indicati con il nome HOST. Gli host di una rete non sono terminali stupidi , perché hanno una capacitò elaborativa propria. I vantaggi delle reti Condivisione delle stampanti su una rete Se non si ha a disposizione una rete, è necessario avere una stampante per ogni host oppure spostare da un host all’altro la stampante. Se invece si ha a disposizione una rete informatica si può utilizzare una sola stampante, collegata alla rete e condivisa con tutti gli utenti. Ogni utente della rete può stampare liberamente: la stampante metterà in coda le stampe a mano a mano che arrivano: questo permette di ottimizzare le risorse e i costi. Condivisione di file e dati su una rete Ogni host può mettere a disposizione i suoi file e condividerli con altri utenti della rete. Potenzialmente tutti gli host possono mettere a disposizione i propri dati, creando così una rete di dati distribuita. Al contrario si possono mettere a disposizione dati su un unico host a cui possono accedere tutti gli utenti in questo caso si parla di rete di dati centralizzata.

Condivisione di software I software possono essere progettati per funzionare in rete. È possibile quindi installare il software su un solo host, così che tutti gli utenti della rete possano usare il programma senza doverlo reinstallare sul proprio host. Esempio i videogiochi per la playstation, per i telefoni che permettono di comunicare in tempo reale. Condivisione di internet su una rete Senza la disponibilità di una rete, per navigare in internet occorre un collegamento e quindi un abbonamento a un gestore telefonico per ogni computer. La disponibilità della rete permette:  Di impostare il collegamento internet su un host della rete e di condividerlo con tutti gli utenti della rete;  Di utilizzare software di comunicazione, come e-mail e chat, per comunicare istantaneamente con ogni utente sulla rete, indipendentemente dalla distanza a cui si trova. Topologie di rete Rete a stella In una rete a stella, tutti i dispositivi sono collegati a un computer centrale (perno o hub) in modo da creare una configurazione (topologia) che ricorda una stella. Il computer centrale smista le comunicazioni tra i nodi: quando un utente invia un messaggio, questo giunge automaticamente al computer centrale, che a sua volta lo indirizza al nodo di destinazione. In questa topologia le informazioni non sono inviate a tutti i nodi come in quella a bus ma soltanto al centro stella che avrà il compito di smistarla al nodo destinatario. Questo implica un minor traffico sulla rete e quindi una ottimizzazione complessa delle performance. Il VANTAGGIO della rete a stella è che il guasto di un nodo non si riflette sugli altri Lo SVANTAGGIO della rete a stella è il costo elevato dei collegamenti, dovuto al fatto che ogni nodo è connesso individualmente all'elaboratore centrale.

naturalmente tale numero condiziona il costo della rete. Raramente si hanno reti completamente connesse, perché estremamente costose, dato che il numero dei canali aumenta con legge quadratica rispetto ai nodi. Più frequentemente si hanno reti non completamente connesse, con un giusto compromesso tra costo e numero di connessioni. Il vantaggio principale delle topologie a maglia è la robustezza di fronte ai guasti nei collegamenti tra i nodi. In una topologia completamente maglia, fino a quando un nodo non rimane completamente isolato, esisterà sempre almeno un percorso in grado di collegare tale nodo con il resto della rete. Questo vuol dire che in una rete di N nodi, prima che un nodo rimanga totalmente isolato devono interrompersi tutti gli N-1 collegamenti con gli altri nodi. Di contro, il rapporto quadratico tra numero di nodi e numero di rami costituisce un grosso ostacolo per la scalabilità: oltre un certo limite, aggiungere un nodo a una topologia completamente maglia richiede l’'aggiunta di un numero sempre maggiore di rami, aumentando anche la complessità dell'intera rete. Di fatto, questo tipo di topologia risulta utilizzabile solo fino a quando il numero dei nodi della rete è relativamente limitato e si usa principalmente per le dorsali di traffico Rete a maglia parzialmente connessa Nella rete a maglia parzialmente connessa ogni nodo, anche se non direttamente connesso a un altro, è comunque raggiungibile tramite un percorso differente. Proprio per questo è una topologia di rete che ha un’ottima tolleranza ai guasti. È comunque una rete costosa nella sua versione completa, perché richiede più connessioni al singolo nodo. È la topologia usata dalla rete Internet. Le reti parzialmente collegano un sottoinsieme di nodi. Questa topologia risulta meno complessa della precedente ed è robusta ai guasti in quanto c’è sempre un percorso alternativo per arrivare ad un nodo, a meno che non rimanga completamente isolato. Questa topologia di rete a maglia parziale è flessibile, con una ridondanza media ed è meno complessa e costosa della precedente. È la più usata nelle reti geografiche quando presenta un numero di nodi non eccessivo e quando si ha bisogno di un sistema affidabile. Rete a bus In una rete a bus, i dispositivi sono collegati linearmente a un unico cavo di comunicazione, detto bus, senza formare anelli o diramazioni. Poiché tutti i messaggi viaggiano in entrambi i sensi lungo un'unica linea, esistono protocolli di comunicazione che stabiliscono delle norme per evitare sovrapposizioni e per fissare la proprietà dei pacchetti di informazioni in transito. Esiste un cavo unico sul quale vengono connessi i vari

PC. Ha all’estremità dei terminatori che al loro interno hanno delle resistenze. I terminatori servono a chiudere la rete. Il messaggio viene trasformato in un treno di impulsi che circolano sulla dorsale finche' non vengono prelevati dal nodo destinatario. Qualora un sistema del canale riceva delle informazioni che non lo riguardano (con un indirizzo diverso dal proprio) non deve ritrasmetterle al nodo vicino come nella topologia ad anello, perché' il canale è bidirezionale. I messaggi giunti al termine della dorsale rimbalzano e tornano indietro finche' non sono prelevati dal destinatario oppure rimossi completamente della rete. Se si danneggia continua ad andare. Vantaggi: Svantaggi: molto economica Lenta in caso di traffico intenso Semplice da usare Si possono collegare max 10 pc La trasmissione dati sulla rete La trasmissione dati sulla rete può essere di tre tipi:  Trasmissione punto - punto o unicast : avviene quando, in una rete con molti host, un host invia dati solo a un altro host;  Trasmissione multipunto o multicast : avviene quando, in una rete con molti host, un singolo host invia dati a più host della rete, ma non a tutti;  Trasmissione a tutti o broadcast : avviene quando un host della rete invia dati a tutti gli host della rete. Nella trasmissione punto-punto si possono avere diversi tipi di comunicazione. Simplex La comunicazione si dice simplex quando la trasmissione e la ricezione avvengono sempre in un solo verso, cioè il trasmettitore è sempre lo stesso host A e il ricevitore è sempre l’altro host B. Un esempio di comunicazione simplex è quella che avviene tra computer e stampante: la direzione dei dati è sempre dal computer verso la stampante. Half duplex La comunicazione si dice half duplex quando la trasmissione e la ricezione avvengono in tempi successivi, cioè quando il primo host trasmette, l’altro riceve e, finita questa fase, il secondo host trasmette e il primo host riceve. La trasmissione avviene in entrambe le direzioni, ma non simultaneamente. Esempio i walkie-talkie. Full duplex La comunicazione si dice full duplex quando entrambi gli host possono trasmettere e ricevere contemporaneamente. Esempio il telefono. Questo può avvenire perché esistono due canali di comunicazione separati. Tutte le trasmissioni dati sulla rete devono usare un protocollo di comunicazione.