Trasmissione nelle reti
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Trasmissione nelle reti. uno a tutti LAN, Satellite, Radio. uno a molti WAN (Multiconferencing). uno a uno WAN. Arbitraggio. Topologia delle reti. La topologia di una rete è la disposizione e il conseguente funzionamento dei suoi diversi dispositivi nello spazio.

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Presentation Transcript
Trasmissione nelle reti

Trasmissione nelle reti

uno a tutti

LAN, Satellite, Radio

uno a molti

WAN

(Multiconferencing)

uno a uno

WAN

Arbitraggio


Topologia delle reti
Topologia delle reti

La topologia di una rete è la disposizione e il conseguente funzionamento dei suoi diversi dispositivi nello spazio.

- La topologia fisica descrive la dislocazione spaziale

- La topologia logica descrive come avviene il flusso di dati attraverso una determinata dislocazione spaziale


Trasmissione nelle reti

Topologie di rete

Star

(stella)

bus

maglia

Ring (anello)

albero


Trasmissione nelle reti

Rete a bus

Il cavo deve contenere delle terminazioni hardware che segnino gli estremi della rete per evitare che il segnale rimbalzi lungo il cavo.

Pregi

* un guasto ad un host non compromette le comunicazioni degli altri

Difetti

* ogni computer può intercettare le comunicazioni altrui

* elevato traffico in tutta la rete

bus


Trasmissione nelle reti

Rete a stella

Pregi

* un guasto ad un host non compromette le comunicazioni degli altri

* comunicazioni sicure e difficilmente intercettabili tra un host e l'altro (con l'uso dello switch)

* basso traffico di pacchetti per gli host (con l'uso dello switch)

Difetti

* elevato traffico sul centrostella

* rottura del centrostella con conseguente interruzione delle comunicazioni per tutti gli host

stella


Trasmissione nelle reti

Ring (anello)

Rete ad anello

Pregi

* può coprire distanze maggiori di quelle consentite da altre reti senza l'aggiunta di amplificatori di segnale

Difetti

* esiste il rischio che gli host possano intercettare comunicazioni altrui

* elevato traffico in tutta la rete

* il guasto di un host compromette la trasmissione di dati


Trasmissione nelle reti

Rete ad albero

Generalizzazione della topologia bus ottenuta collegando più linee bus tra loro

Rete a magliatura

Pregi

* Affidabilità delle trasmissioni

Difetti

* Ridondanza

maglia


Topologie ibride

Star-Ring

Topologie ibride

Star-Bus

Bus


Topologia logica di internet

accesso

core

distribuzione

Topologia logica di Internet

L'utenza casalinga accede ad Internet mediante l'uso di ISP (Internet Service Provider) i quali sono connessi a loro volta ad ISP di livello superiore che utilizzano router ad alta velocità e link in fibra ottica.

La struttura di Internet non è uniforme ma la "ragnatela" è composta da un'ossatura molto veloce e potente a cui si connettono sottoreti a volte più deboli e lente.


Trasmissione nelle reti

Topologia logica di Internet

Internet ha una topologia logica estremamente complessa, schematizzabile con una topologia formata da un centro (core) altamente connesso attraverso una magliatura costituita da linee di collegamento ad alta velocità (dorsali) che connettono i dispositivi più importanti per il funzionamento complessivo della Rete (provider);

un’area intermedia (areadi distribuzione) costituita dai terminali dei principali servizi di rete (server più importanti) con topologia a stella doppia rispetto al core centrale;

un’area di accesso che si sviluppa con topologia a stella dalle terminazioni dell’area di distribuzione cui si affacciano i dispositivi dei singoli utenti (client, server minori).


Trasmissione nelle reti

Topologie standard delle reti locali

A livello locale le topologie standard di rete più diffuse sono

- Ethernet (bus-stella)

- Token Ring (anello)

- Wireless (WLAN).


Trasmissione nelle reti

Cavi di rete e schede di rete

Fisicamente una rete locale, a parte il caso wireless, si realizza con cavi di rete che si connettono alla scheda di rete

cavo-connettore-scheda di rete

Questi tre elementi devono essere compatibili tra loro, se cambia la natura di uno devono cambiare anche gli altri due:

Doppino telefonico

Fibra ottica

Cavo coassiale


Trasmissione nelle reti

Scheda di Rete (NIC Network Interface Controller o Card )

Dispositivo elettronico che si collega ad un computer attraverso una sua slot.

Per i pc portatili (laptop) disponibili in formato PCMCIA (slot molto sottile)

Indirizzo MAC (Media Access Control - controllo di accesso al mezzo) numero di 48 bit (6 byte) che identifica univocamente la scheda hardware

Es. notazione a sei ottetti con cifre esadecimali

A5:45:FB:1C:57:AA


Lo standard ethernet
Lo standard Ethernet

Lo standard IEEE 802.3 (chiamato Ethernet dove IEEE sta per Institute of Electrical and Electronic Engineers) è per una rete locale broadcast, basata su un bus, con arbitraggio distribuito, operante a 10 oppure 100 Mbps.

La gestione dei conflitti di trasmissione (arbitraggio) è affidata al meccanismo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) e i dati viaggiano in forma di frame (trama) comprensiva dell'indirizzo dei destinatari.


Trasmissione nelle reti

LAN  Ethernet

Una rete locale Ethernet si può realizzare collegando direttamente tra loro due o più computer attraverso cavi che in questo caso sono detti cross perché consentono il flusso incrociato di dati tra i computer collegati.

Più spesso però una rete locale Ethernet si realizza avvalendosi di particolari dispositivi (hub o switch) da cui con topologia fisica a stella si dipartono i diversi collegamenti ai computer.

Cavo Ethernet cross

Cavo Ethernet non-cross (Rj45)


Trasmissione nelle reti

LAN Ethernet con hub o switch

Una LAN con hub o switch centrale ha topologia fisica a stella, ma topologia logica bus.

Infatti è il dispositivo centrale (hub o switch) che funziona da bus cui sono collegate tutte le ramificazioni della rete.

Gli hub agiscono a livello fisico e si utilizzano per LAN di dimensioni ridotte (fino a una ventina di nodi), gli switch intervengono a livello datalink e la loro “intelligenza” si utilizza per LAN di dimensioni maggiori.


Trasmissione nelle reti

Cavi Ethernet

10BaseT

Doppino telefonico

Mbps

T sta per Twisted Pair (doppino)

Rj45 (più grosso dell’Rj11)

2-3 km

Cavo coassiale

2 indica 200 m

5 fino a 500 m

BNC, AUI

10Base2, 10Base5

Fibra-Ottica

thin

thick

F sta per Fiber (fibra ottica)

Gbps

10BaseF

decine di Km

Tbps


Token ring

Anello

Fisico

Token ring

Lo standard IEEE 802.5 (derivante dalla rete IBM Token Ring) è una rete broadcast basata su ring, con arbitraggio distribuito, operante a 4 o 16 Mbps.

Nella topologia ad anello (ring) di una rete il sistema di trasmissione dei dati è chiamato token (gettone).

È come un gettone costituito da una serie di bit che contengono informazioni di controllo della rete. Esso viene trasmesso insieme ai dati e solo il computer che possiede questo “gettone” è abilitato a trasmettere.

Topologia logica


Trasmissione nelle reti

WLan - Reti locali senza fili

Il primo standard della famiglia IEEE 802.11per le reti WLan (Wireless Local Area Network, reti locali senza fili) risale al 1997. Oggi si è arrivati alla versione IEEE 802.11g.

Nel 2000, la Wireless Ethernet Compatibility Alliance (Weca) ha lanciato il programma di certificazione Wi-Fi (Wireless Fidelity), atto a garantire l’interoperabilità dei dispositivi di produttori diversi.

La concorrenza tra produttori e le economie di scala hanno portato a un notevole calo dei prezzi per la realizzazione di WLan.

L’aggiornamento dei protocolli IEEE 802.11 hanno consentito di raggiungere prestazioni migliori

Frequenze

2.4 gigahertz


Trasmissione nelle reti

Componenti WLan

servizio di collegamento alla Rete (preferibilmente a banda larga)

modem, router, firewall

Wireless Terminal

PCI

(pc desktop)

miniPCI (es Intel Centrino)

(pc laptop)

Access Point

Wireless Terminal

USB

(pc desktop e laptop)


Trasmissione nelle reti

WLan - Reti locali senza fili

I problemi principali delle reti senza filo sono

Interferenza. Viaggiando i dati sotto forma di onde radio possono subire l’interferenza di altre onde radio operanti a frequenze simili (telecomandi, antifurti, comunicazioni militari)

Ostacoli. Le onde radio riescono a raggiungere solo quei dispositivi che sono a vista o comunque raggiungibili nel raggio d’azione delle onde.

Sicurezza. Essendo i segnali irradiati nell'etere possono essere intercettati e quindi vanno cifrati.


Trasmissione nelle reti

WLan - Reti locali senza fili

Anche se le WLan non raggiungono ancora le performance di un network cablato (Mbps vs. Gbps) i vantaggi in termini di mobilità, costi di installazione e possibilità di integrazione (tra personal computer, palmari, consolle da gioco) ne fanno delle soluzioni sempre più diffuse.

Wi-fi, nato per reti locali LAN, ora è spesso utilizzato per l'accesso a Internet. Esso consente a un computer dotato di scheda wireless, a un computer portatile o ad un palmare (PDA) di collegarsi a Internet quando si trova in prossimità di un punto d'accesso. La regione coperta da un access point, è detta hot-spot.

Questo aspetto delle WLAN ha comportato una serie di problemi dal punto di vista legislativo per contrastare un accesso a Internet “senza controlli”.


Trasmissione nelle reti

Accessi Wi-fi

  • Accessi wi-fi sono disponibili in aeroporti, stazioni ferroviarie, università, internet cafè sparsi per il mondo.

  • In Italia (decreto Stanca del 2003) la costruzione di una propria rete geografica non è possibile se non per soggetti autorizzati dal Ministero delle Comunicazioni; né tantomeno è consentito a un privato cittadino utilizzare il proprio access point per trasmettere al di fuori dell'ambito del proprio domicilio. Chi volesse fornire servizi wireless dovrebbe seguire tre passi:

  • diventare soggetto autorizzato dal ministero delle tlc

  • ottenere dal ministero della difesa il permesso di utilizzare le frequenze nel raggio di 30 km coperto dall'antenna

  • chiedere al comune che intende coprire uno spazio di 10 metri quadri dove piazzare l'access point.

  • Il successivo decreto Landolfi (2004) ha aperto l'accesso a reti wi-fi ai comuni, cittadini in qualche forma di aggregazione (onlus, associazioni, cooperative). Il Ministero della Difesa inoltre ha deciso di spostare le comunicazioni militari leggermente sopra e sotto le frequenze del Wi-fi per evitare interferenze.


Trasmissione nelle reti

Wi-max

Wi-max (Worldwide Interoperability for Microwave Access) utilizza lo standard IEEE 802.16 (del gruppo wireless 802, ma diverso dalla famiglia Wi-fi IEEE 802.11).

Il wi-max opera a frequenze superiori rispetto al Wi-fi, richiede il pagamento di una licenza, è più appetibile per grandi operatori, prevede la copertura in esclusiva di una data area geografica (dimensioni geografiche MAN circa 50 km).

Wi-max è specializzato nell'accesso senza fili a banda larga del genere punto-multipunto. È un mezzo trasmissivo alternativo ai cavi per il collegamento a banda larga (aree remote o aree metropolitane).

Es. Los Angeles, New York, Boston, Providence (Rhode Island), Seattle, Città del Messico, Dalian e Chengdu (Cina), Arezzo, Champolouc...