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1 INSEGNAMENTO DI INFORMATICA LEZIONE III TELEMATICA E NETWORKING PROF. ORLANDO DE PIETRO

2 Indice 1 Reti di comunicazione Telecomunicazione Reti di computer e Telematica Tipologie di reti di computer Flusso trasmissivo e segnale trasmesso in una rete Topologie di rete Altri componenti di una Rete Condivisione di risorse e di informazioni Architettura client/server e peer-to-peer Account e permessi di accesso ai computer Nome utente Password e sicurezza Account e diritti per gli utenti Pratica: condivisione delle risorse di 27

3 1 Reti di comunicazione Lo sviluppo esponenziale che le tecnologie digitali hanno fatto registrare negli ultimi anni, e la conseguente rivoluzione tecnologica che ha investito tutti gli ambiti della vita sociale, ha rafforzato l esigenza di avere sempre a portata di mano, ed in formato digitale, il prezioso e rilevante patrimonio documentale e informativo che ci circonda, al fine di poterlo gestire e consultare in forma elettronica (V. Lez. 1). È fuor di dubbio, infatti, che la fitta rete di rapporti tra cittadini, imprese, uffici pubblici, produce ogni giorno una quantità di informazioni sulle quali le operazioni di gestione, consultazione, comunicazione e archiviazione possono avvenire in modo efficace, efficiente e con costi notevolmente inferiori se effettuate con l impiego delle tecnologie informatiche e telecomunicative. Il tutto può accadere connettendo in maniera relativamente semplice gli elementi tecnologici (personal computer, server, reti, ecc.) a disposizione tramite le reti di comunicazione, senza tralasciare le procedure, le regole e le misure di sicurezza da adottare per proteggersi dalle minacce più o meno comuni che attentano la riservatezza, l integrità e la disponibilità delle informazioni. Una rete di comunicazione è l insieme delle connessioni e dei percorsi dell informazione distribuita mediante un mezzo di comunicazione. Una definizione più particolareggiata potrebbe indicare una rete come un sistema interconnesso di elementi necessari per effettuare una connessione tra più risorse dislocate in sedi differenti; matematicamente può essere vista come un grafo. Un grafo, come illustrato nella figura seguente, è un modello geometrico i cui elementi costitutivi sono i nodi e gli archi. Un nodo rappresenta una stazione della rete con specifiche funzionalità, mentre un arco rappresenta i percorsi logici che collegano i nodi (o stazioni). Fig. 1 Esempio di Grafo. 3 di 27

4 Volendo utilizzare la simbologia matematica avremo: G = { N ; L} Dove N = numero dei nodi (o stazioni) L = insieme dei lati (o archi) Si noti che per individuare il numero massimo di collegamenti (lati o link) in una rete basta applicare la seguente formula: Dove: l = n * (n-1) 2 l = collegamenti n = numero di nodi della rete Ad esempio, se n assume il valore 5, la rete sarà composta da un massimo di 10 collegamenti (o lati), il cui risultato è dato da: l = 5 * (5 1) / 2 = 5 * 4 / 2 = 20 / 2 = 10. Da notare che un nodo in una rete di comunicazione può essere: - ricevente; - trasmittente; - ricevente/trasmittente; la distinzione dipende dal fatto che il flusso di informazione può essere, rispettivamente, solo ricevuto o solo trasmesso o sia trasmesso e sia ricevuto dal nodo. 4 di 27

5 1.1 Telecomunicazione La possibilità di accedere alle risorse informative memorizzate su un computer situato geograficamente lontano dalla propria postazione o di utilizzare le periferiche ad esso collegate, è una realtà resa possibile dalla convergenza tra il settore dell informatica e quello delle telecomunicazioni. Infatti con il termine Telecomunicazione si intende proprio la Comunicazione a Distanza, esso è infatti la crasi dei termini τηλε, têle, che nel linguaggio greco vuol dire lontano o remoto e comunicazione. Le tecnologie che rientrano nel concetto di telecomunicazione sono quindi il telegrafo, il telefono, la radio, la televisione, le comunicazioni satellitari, ma anche la posta tradizionale, pur richiedendo il trasporto fisico di qualcosa di materiale come le lettere ed i pacchi postali, vi rientra. Rimane il fatto però che per l ampia portata e la velocità che contraddistinguono i sistemi di telecomunicazione, rendendoli di fatto più adatti alla comunicazione in tempo reale sia unidirezionale che bidirezionale, occorre fare una ulteriore precisazione sulla definizione anzi detta e cioè che «si è alla presenza di un sistema di telecomunicazione se il trasferimento d informazioni nello spazio avviene mediante il trasporto di energia e non di materia» [Cio00]; in pratica le informazioni sono trasmesse attraverso il trasporto di flussi di energia come la corrente elettrica o le radiazioni elettromagnetiche di varia frequenza. 5 di 27

6 2 Reti di computer e Telematica L incontro tra la tecnologia dei computer con la tecnologia delle telecomunicazioni ha portato alla nascita della Telematica. Con il termine telematica, si indica l uso delle tecnologie informatiche nell ambito delle telecomunicazioni, ovvero la trasmissione di informazioni a distanza mediante l uso di sistemi informatici. Telematica è dunque la contrazione delle parole Tele da telecomunicazione e Matica da Informatica, ed indica lo sviluppo nel campo delle telecomunicazioni, in contemporanea a quello nel campo della tecnologia dei computer e che ha portato alla nascita delle reti di computer o reti telematiche. Le reti di computer, sviluppatesi agli inizi degli anni 60 in ambito aziendale, sono state interessate nel tempo da miglioramenti costanti che hanno favorito la loro adozione anche in ambito consumer in cui l utente finale diventa il soggetto principale del sistema. Nell osservare lo sviluppo della Telematica si può tranquillamente parlare di una contrapposizione tra una prima fase dominata dall informatica centralizzata e una seconda caratterizzata dall informatica distribuita. Il passaggio temporale tra le due può essere rappresentato dalla diffusione capillare dei personal computer in ambienti casalinghi e soprattutto nelle piccole imprese. Nell informatica centralizzata più utenti si connettono ad un unica fonte dati rappresentata da un potente elaboratore centrale (Mainframe) tramite i loro terminali definiti stupidi, in quanto privi di ogni capacità elaborativa autonoma. L informatica distribuita invece è caratterizzata dal fatto che ogni utente ha a disposizione un sistema di elaborazione intelligente, indipendente ed abbastanza potente: gli elaboratori sono collegati tra di loro e con centri periferici. Tra i fattori che hanno favorito lo sviluppo delle reti di computer possono essere individuati [GAR04]: Ricerca e sviluppo di tecnologie nel campo della Information and Communication Technology (ICT) sempre più performanti ed a basso costo; Ricerca e sviluppo di sistemi operativi ed applicazioni di rete sempre più sofisticati ed evoluti; 6 di 27

7 Adozione di standard internazionali che garantiscono l interoperabiltà tra sistemi software ed hardware di costruttori diversi grazie all impegno degli organismi di standardizzazione (ISO, IEEE, TIA, IEC, ecc.); Condivisione di risorse: ovvero dispositivi e/o software ad alto costo la cui condivisione può portare benefici e risparmi; Effetto traino di Internet, che ha aiutato a diffondere la cultura della rete in qualsiasi ambito, non solo pubblico (Internet) ma anche privato (intranet 1 /extranet 2 ). Una rete telematica è dunque un insieme di computer collegati fra loro. I computer possono essere dotati di risorse hardware, sistemi operativi e capacità elaborative differenti. Elementi fondamentali per realizzare una rete di computer sono l elaboratore, le linee di comunicazione ed i protocolli. Gli scopi di una rete sono essenzialmente due [Dam93]: 1. Consentire un intercomunicazione tra più utenti finali; 2. Gestire la condivisione delle risorse. In generale, i vantaggi di una rete di computer rispetto ai sistemi basati su mainframe tradizionali sono individuabili: 1. nella fault tollerance (maggiore resistenza ai guasti) visto che il guasto di una macchina non blocca il lavoro degli altri utenti; 2. nella economicità visto che le componenti hardware e software di un computer costano meno di quelle di un mainframe; 3. nella scalabilità e flessibilità in quanto l aggiunta di nuove postazioni e potenzialità alla rete già esistente sono di semplice attuazione. 1 Il termine Intranet indica l applicazione delle tecnologie Internet all interno di una rete locale. 2 Con Extranet s intende una rete locale aziendale a cui possono accedere, dopo adeguata autenticazione, clienti, partner e fornitori per lo scambio di informazioni commerciali. 7 di 27

8 I vantaggi offerti dalle reti di computer alle organizzazioni che le adottano possono essere individuati in: Possibilità di salvataggio centralizzato dei dati sul computer che gestisce la rete (server) ad intervalli regolari e successiva memorizzazione sulle unità di backup; Condivisione delle risorse tra i vari computer; Comunicazione tra computer della rete, attraverso servizi di messaggistica istantanea o , in modo da velocizzare lo scambio delle informazioni tra gli operatori della stessa azienda; Lavoro di gruppo (workgroup): oltre a scambiarsi informazioni, i membri dell azienda possono lavorare contemporaneamente su più documenti, condividendo e realizzando progetti e, per esempio, diminuendo il numero delle riunioni. Mentre per i singoli individui i vantaggi di una rete informatica possono essere sintetizzati in: Accesso ad informazioni remote; Comunicazione fra persone (posta elettronica, videoconferenza, gruppi di discussione); Video on demand (ricezione via rete di materiale multimediale scelto da un catalogo); Giochi interattivi (contro macchine o avversari umani in tempo reale). 8 di 27

9 3 Tipologie di reti di computer Le reti possono essere classificate in base a diversi criteri, in particolare considerando la dimensione dell area geografica in cui sono dislocati i calcolatori che la compongono si distinguono in: LAN (Local Area Network), sono reti locali che si occupano di collegare i nodi di utenti posti all interno dello stesso edificio o in edifici adiacenti nel raggio di qualche chilometro. Una LAN può essere definita come un sistema di comunicazione ad alta velocità, a basso tasso di errore (affidabile), a basso costo, flessibile, modulare, espandibile che consente di interconnettere due o più stazioni di lavoro indipendenti e/o altri dispositivi predisposti per la connessione in rete, all interno di un area ristretta, privata e non soggetta a vincoli di legge [GAR04]. La flessibilità delle LAN ha permesso ultimamente lo sviluppo delle WLAN, ossia le reti locali Wireless 3. Fig. 2 Esempio di WLAN. Esistono degli standard per il cablaggio, le tecniche di trasmissione, i metodi per accedere ai mezzi trasmissivi condivisi ed i protocolli nelle LAN definiti dall Istituto degli ingegneri elettrici ed elettronici (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers), un associazione statunitense che definisce standard elettrici e di comunicazioni. La serie di standard IEEE si focalizza sulle attività e le interconnessioni delle LAN. 3 Il termine Wireless indica un ambiente senza vincoli fisici, dove l utente può connettere il proprio computer ad una rete tramite trasmissioni radio eliminando l ingombro dei cavi, spostandosi liberamente all interno dell area coperta dal segnale. 4 Per maggiori informazioni si consulti il sito 9 di 27

10 MAN (Metropolitan Area Network), sono reti Metropolitane, coprono una distanza di qualche decina di chilometri e hanno come ambito di applicazione una città. Le MAN connettono più reti LAN che offrono servizio di vario tipo in ambito urbano. WAN (Wide Area Network), sono definite reti geografiche 5 in quanto connettono computer collocati in punti molto distanti tra di loro. Collegano più reti LAN e MAN attraverso la linea telefonica mettendo in comunicazione utenti situati in città o nazioni differenti. Una Wan comprende una serie di macchine, adibite all esecuzione di programmi per gli utenti, dette host [Tan97]. Essi sono collegati da una sottorete, il cui compito è di trasportare messaggi da host a host. Una sottorete è costituita da due componenti: le linee di trasmissione (o backbone o dorsali) che spostano bit tra le varie macchine e gli elementi di commutazione (detti anche router) usati per collegare due o più linee di trasmissione. GAN (Global Area Network), collegano vaste reti geografiche molto distanti tra loro, di solito collegate tramite satellite. Reti per telefonia mobile comprendono le reti per comunicazioni mobili private (telefoni senza fili e LAN wireless) e le reti per comunicazioni mobili pubbliche (telefoni cellulari TACS, GSM, UMTS, DCS e sistemi satellitari). All interno di questa classificazione sono da citare le Reti Private Virtuali o VPN (Virtual Private Network). Una Rete Privata Virtuale è una soluzione che permette di collegare le reti LAN delle filiali di una stessa azienda presenti in diverse città usando la linea telefonica pubblica. Una VPN può essere considerata come una corsia separata di una super-autostrada (Internet), nella quale i veicoli in transito non sono visibili agli altri veicoli all esterno di essa [SCH00]. In tal modo le aziende possono trasmettere dati sensibili con partner, clienti, dipendenti che lavorano da casa con la massima sicurezza ed a costi inferiori rispetto alla realizzazione di una linea dedicata, visto che l unica infrastruttura necessaria per questo tipo di reti è l esistenza del collegamento a Internet. Poiché una rete è un sistema che permette a due o più nodi di comunicare scambiandosi dati, è necessario collegare fisicamente gli elaboratori mediante opportuni dispositivi. I mezzi trasmissivi a disposizione sono molteplici, e la scelta di uno piuttosto che di un altro dipende da parametri diversi quali la velocità, il costo e dalle esigenze del caso. I mezzi trasmissivi usati nelle reti possono essere divisi in tre categorie, in base al tipo di fenomeno fisico che sfruttano: 5 Per connessioni geografiche si intendono anche quelle realizzate tra un singolo utente e una rete distante (es.: collegamento ad Internet tramite ISP). 10 di 27

11 I mezzi elettrici che sfruttano la proprietà dei metalli di condurre l energie elettrica e rappresentano i mezzi tradizionali; Le onde radio, introdotti dopo i mezzi elettrici, che utilizzano le onde elettromagnetiche; I mezzi ottici che rappresentano i mezzi trasmissivi più recenti, come laser e fibre ottiche, i quali utilizzano il fenomeno fisico della luce. Tra i mezzi elettrici, il cavo coassiale è stato il primo mezzo trasmissivo utilizzato per la costruzione di reti locali. Oramai è stato del tutto abbandonato a vantaggio del doppino di rame (twisted pair). Un cavo coassiale, come si vede in Figura 3, consiste in un filo di rame rigido come nucleo, circondato da materiale isolante. L isolante è racchiuso da un conduttore cilindrico a sua volta ricoperto da una guaina protettiva di plastica [Tan97]. Fig. 3 Cavo coassiale Il doppino di rame incrociato (twisted pair) è il tipo di cavo attualmente più utilizzato. È formato da una doppia coppia di fili di rame protetti da una guaina isolante e incrociati (twisted). Il vantaggio del doppino, rappresentato dal basso costo, è controbilanciato in senso negativo dal fatto che esso risulta sensibile alla diafonia 6 e alle interferenze elettromagnetiche, quindi non offre risultati di elevata qualità. Fig. 4 Doppino intrecciato 6 Per diafonia si intende la tendenza dei cavi ad interferire l uno con l altro, che porta a disturbare la trasmissione. 11 di 27

12 Oggi vengono utilizzati cavi denominati FTP (Foiled Twister Pair) che sono soggetti a minori interferenze. Mezzo di recente introduzione, in seguito alle applicazioni nel campo della tecnologia ottica, è la fibra ottica, destinata a sostituire nel tempo gli altri mezzi di trasmissione via cavo. Le fibre ottiche trasmettono luce attraverso un sottile filo di vetro o plastica. Permettono comunicazioni particolarmente veloci ed affidabili, infatti, una loro caratteristica di notevole importanza ai fini pratici, è rappresentata dal fatto che sono protette dal pericolo di accesso non autorizzato. Per questi motivi vengono usate nei settori dove la riservatezza e la protezione dei dati sono indispensabili, come le applicazioni bancarie, militari, ecc. Ciò fa delle fibre ottiche un mezzo trasmissivo quasi ideale se non fosse per i costi abbastanza elevati. Le onde radio e i satelliti di comunicazione sono utilizzati dalla trasmissione via etere. Essa risulta più conveniente per le lunghe distanze in quanto non richiede lavori di scavo per il passaggio dei cavi. Risulta, però, un tipo di trasmissione maggiormente soggetta a disturbi e ad usi illeciti, in quanto è a larga diffusione: tutte le stazioni poste sotto il fascio diretto del trasmettitore possono ricevere i dati. 12 di 27

13 3.1 Flusso trasmissivo e segnale trasmesso in una rete Il flusso trasmissivo tra due nodi di una rete, a seconda del verso di percorrenza, si distingue fra trasmissione: simplex, half-duplex e full-duplex. Si parla di canale simplex se la trasmissione avviene in una sola direzione; esempi di flussi simplex sono le trasmissioni radio e tv, anche la trasmissione che va da un computer ad una stampante rientra in questo caso. Nel canale half-duplex la trasmissione può avvenire in ambedue le direzioni, ma non in modo contemporaneo; esempio ne è il sistema di trasmissione realizzato con le rice-trasmittenti. Il canale full-duplex si ha quando la trasmissione è bidirezionale e contemporanea; esempio ne è il colloquio fra due persone al telefono. Il segnale trasmesso può essere analogico, come la voce nelle linee telefoniche, o digitale come avviene nella comunicazione tra computer (vedi par. 1.1 l informazione digitale). La trasmissione digitale rispetto a quella analogica presenta vantaggi quantitativi, rappresentati dalla velocità di trasmissione, e qualitativi, come il minor tasso di errori. La trasmissione analogica presenta diversi inconvenienti che non influiscono sulle comunicazioni vocali, ma che possono generare seri problemi per la comunicazione di dati. Come detto in precedenza (par. 1.1) nella trasmissione digitale le informazioni vengono inviate sotto forma di valori binari (0 e 1) e sono rappresentate mediante il semplice passaggio di corrente elettrica; è ciò che avviene quando si collegano in modo diretto due computer per il trasferimento di dati. Quando invece la distanza tra due computer è elevata, come nelle reti WAN, per consentire la comunicazione si deve ricorrere ad un mezzo trasmissivo già esistente come la linea telefonica. Poiché il computer utilizza e trasmette segnali digitali, mentre la rete telefonica tratta segnali analogici, si rende necessario adattare la sequenza dei segnali digitali alle caratteristiche della trasmissione analogica. In tal caso si ricorre ad un particolare dispositivo, il MODEM (MODulatore DEModulatore) che accetta il segnale digitale e lo trasforma in segnale analogico in modo da trasmetterlo lungo la linea telefonica. Dopo la trasmissione, ovvero dall altro capo del collegamento, un dispositivo analogo effettua l operazione inversa, trasformando il segnale analogico in digitale. Da quanto detto risulta chiaro che due nodi della rete, collegati in linea devono disporre ciascuno di un modem, con le stesse caratteristiche. Se la comunicazione avviene in una sola direzione (simplex) il modulatore si trova nel nodo sorgente e il demodulatore in quello di destinazione. Nel caso di canale half-duplex in entrambi i nodi devono 13 di 27

14 essere presenti modulatore e demodulatore, ma essendo la comunicazione alternata il canale risulta condiviso. Con una comunicazione full-duplex, invece, sono necessari due modem. 3.2 Topologie di rete Con il termine topologia s intende la disposizione geometrica dei collegamenti fra i vari componenti della rete ovvero la forma del canale di comunicazione. La scelta della topologia di rete dipende da fattori quali l affidabilità, il tempo della trasmissione, il costo della rete, ecc., [Adi99]. Le principali topologie di rete sono le seguenti: Rete ad anello. E una rete nella quale ogni nodo è collegato al successivo in modo puntopunto in una forma circolare (vedi Fig. 5). Fig. 5 Rete ad anello. La comunicazione tra due nodi non adiacenti avviene tramite i nodi intermedi che fungono da ripetitori del messaggio. Di conseguenza, se per qualche motivo dovesse danneggiarsi un ripetitore, sarebbe compromesso il funzionamento di tutta la rete [Nau93]. La comunicazione può essere unidirezionale o bidirezionale. I cavi usati per la realizzazione di reti con topologia ad anello possono essere del tipo twisted pair, coassiali o fibre ottiche. Rete a dorsale (o bus). E una combinazione di collegamenti multipunto che realizza la condivisione di un unico canale trasmissivo bidirezionale. Si tratta della topologia di rete più semplice, in quanto i nodi sono connessi in modo lineare, cioè in una sequenza a catena. La trasmissione di un nodo viene ricevuta da tutti gli altri. I maggiori vantaggi consistono nella semplicità, nei bassi costi e nell affidabilità. 14 di 27

15 Fig. 6 Rete a dorsale. Inoltre il guasto di un nodo non determina il blocco dell intera rete, ma lo svantaggio principale è dato dalla dipendenza di tutti i nodi da un unico mezzo trasmissivo: un suo malfunzionamento mette fuori uso tutta la rete. Rete a stella. E probabilmente la topologia più antica usata nella trasmissione dati [Nau93]. È caratterizzata dalla presenza di un solo nodo dal quale partono più linee punto-punto (come indicato in figura 7). Fig. 7 Rete a stella. Il controllo è di tipo centralizzato, tutte le funzioni che riguardano gli utenti periferici sono realizzate nel nodo centrale, che funge da amplificatore quando due nodi periferici devono comunicare tra loro. E poco affidabile, visto che un guasto al nodo centrale blocca tutto il sistema. Rete gerarchica o ad albero. Il collegamento tra i nodi usa una struttura ad albero. È una variante delle topologie a bus e a stella, in quanto si realizza combinando reti a stella ed a bus. Il traffico va dai terminali di livello più basso verso i sistemi intermedi o quello di livello più alto, che è il più potente dell intero sistema. Rete a maglia. E una rete che presenta sia connessioni di tipo punto-punto che multipunto in base alle esigenze, senza seguire uno schema preciso. 15 di 27

16 Fig. 8 Rete a maglia. Se è prevista la connessione di ogni elemento con tutti gli altri si parla di maglia completa (come in Fig. 8) altrimenti di maglia incompleta. Questa topologia è tipica delle reti geografiche (WAN). 3.3 Altri componenti di una Rete Oltre al server ed ai computer client, vi sono altri dispositivi che costituiscono una rete, fra questi notevole importanza ricoprono: gli Hub, gli Switch, i Router. Un hub (o concentratore) è un componente hardware che funge da nodo di smistamento dati, consentendo la comunicazione tra gli apparati collegati alle sue porte (si veda la Fig. 9). Il compito principale è di ricevere informazioni da un dispositivo di rete e di reinoltrarle verso tutti gli altri dispositivi collegati alle sue porte, senza verificare quale sia il reale destinatario di tali dati. Fig. 9 Rete con hub. Per tale motivo può essere definito anche ripetitore multiporta. Sarà compito dei dispositivi riceventi valutare se le informazioni sono o meno di loro pertinenza: in caso contrario queste saranno eliminate. Tale operazione, oltre a provocare un appesantimento del traffico sulla rete ed un conseguente degrado delle sue prestazioni, solleva anche problematiche di sicurezza visto che le informazioni possono essere lette anche da dispositivi a cui non sono realmente destinate. Inoltre la 16 di 27

17 banda di trasmissione 7 totale disponibile viene condivisa tra tutte le macchine connesse, questo vuol dire che se in una rete con banda di 100 Mbps ci sono dieci utenti, ognuno di questi avrà solo 10 Mbps (si legge: 10 mega bit per secondo) a disposizione, il che comporta un notevole rallentamento della capacità della rete di far viaggiare velocemente i dati. Per tali motivi l impiego di un hub deve avvenire in reti di piccole dimensioni o con un basso numero di utenti collegati Per superare i limiti di un hub si può ricorrere ad uno switch. Uno switch (o commutatore) è un dispositivo più intelligente rispetto ad un hub e differisce da questo per le modalità con cui tratta e inoltra i dati ricevuti. Uno switch invia i dati ricevuti solo al reale computer destinatario, riducendo il traffico superfluo in rete e garantendo una maggiore ampiezza di banda agli utenti. In una rete con una banda di 100 Mbps, ad esempio, ogni utente ha a disposizione l intera banda, che non dovrà condividere con nessuno. In pratica uno switch crea una connessione momentanea tra i due nodi in comunicazione, chiudendola al termine della trasmissione. Un router (instradatore) è un dispositivo che si occupa di scegliere il percorso migliore per far comunicare due computer connessi ad una rete. I router permettono la comunicazione fra due reti, in genere una rete LAN e una rete esterna (Internet). Si basano su una mappa di rete, definita tabella di routine, permettono che i dati arrivino a destinazione seguendo i percorsi più efficaci. Molti router combinano le funzionalità di switch, fornendo porte per collegare più client sulla LAN. 7 è la quantità di bit che un dispositivo o un canale di comunicazione può trasmettere, si misura in bit o byte al secondo bps o Bps si legge bit al secondo o Byte al secondo, si noti che in genere vengono utilizzati i multipli del Byte; vedi anche Larghezza di banda (par. 2.3 Infrastruttura tecnologica della rete Internet). 17 di 27

18 4 Condivisione di risorse e di informazioni Uno dei vantaggi principali che caratterizzano le reti di computer è rappresentato dalla possibilità di condivisione delle risorse dei vari computer come i singoli file e le cartelle contenuti nei dischi fissi, le unità di backup, le unità ottiche (lettori e masterizzatori di Cd-Rom e DVD), le periferiche come stampanti ad alta velocità, plotter, scanner ecc. Infatti dotare ogni postazione di una stampante è una soluzione molto più dispendiosa rispetto a quella di utilizzare un unica stampante collegata in rete. In questo modo tutti gli utenti vedranno queste risorse come se fossero collegate direttamente al proprio computer. Allo stesso modo si può condividere l accesso ad Internet tra tutti i nodi della rete tramite un unico collegamento telefonico, evitando così l alternativa molto più costosa di possedere tante linee telefoniche per quanti sono i computer utilizzati. Gli utenti possono, in termini pratici, lavorare congiuntamente sullo stesso documento, aggiungendo informazioni o apportando correzioni o modifiche; possono scambiarsi pratiche e progetti in formato elettronico, ricavare informazioni da archivi condivisi, aggiungere dati, modificare quelli già esistenti. Inoltre la creazione di una rete di computer facilita enormemente i contatti tra i vari utenti i quali tramite servizi di messaggistica istantanea, o addirittura mezzi di comunicazione audio e video (videoconferenze), possono dare vita a riunioni a distanza abbattendo i costi dei viaggi e le perdite di tempo. Si può dire, quindi, che l attuale Era ha visto il passaggio dal cosiddetto lavoro autonomo o individuale a quello di gruppo o collaborativo più efficiente ed efficace per le aziende e le comunità. 18 di 27

19 5 Architettura client/server e peer-to-peer Quando ci si trova di fronte alla necessità di allestire una rete occorre analizzare che tipo di infrastruttura si adatta meglio alle proprie esigenze e scegliere tra una architettura di rete basata su server o client/server e una architettura di rete paritetica. Le reti client/server prevedono la presenza di un sistema centrale denominato server e una serie di sistemi periferici definiti client. Questa struttura comporta una divisione netta dei compiti, in quanto il server espleta le funzioni di utilità comune, mettendo a disposizione risorse e servizi ai client, mentre i client si limitano di fatto ad utilizzarle. I client corrispondono alle postazioni degli utenti, e in tale contesto assumono la funzione di semplici terminali, visto che i programmi e le informazioni importanti si trovano sempre sul server. Inoltre il fatto di rimanere sempre acceso, comporta che il server sia un computer con robustezza, affidabilità e tolleranza ai guasti molto di più rispetto ad un normale computer personale, dotato di un valido sistema di dischi e di almeno un unità di backup efficiente. In base alle diverse funzioni svolte, i server si distinguono in: File server: che si occupano di condividere files e dati; Application server: permettono agli utenti di eseguire applicazioni che richiedono una maggior potenza di elaborazione o di capacità di accesso rispetto ai sistemi client di cui sono dotati; Mail server: particolari server applicativi che mettono a disposizione dei client il servizio di scambio asincrono di dati (posta elettronica); Server dei servizi di directory: permettono l individuazione delle risorse di rete gestendo anche i diritti di accesso; Server database: consentono a più utenti di eseguire un database in modo da accedere e condividere informazioni nello stesso momento; Server Web: server che gestiscono l accesso a Internet e forniscono dei servizi attinenti, come il server che contiene le pagine Web che compongono il sito aziendale, le applicazioni per l e-commerce e funzioni legate alla sicurezza (del web se ne parlerà nelle prossime lezioni). 19 di 27

20 La struttura fin qui vista di solito si utilizza nel momento in cui si ha a che fare con realtà professionali di una certa rilevanza e dimensione, visto che comporta una certa complessità di gestione e costi non indifferenti; per aziende e organizzazioni di limitata dimensione un solo computer (server) può svolgere più funzioni. Un alternativa all infrastruttura client-server è rappresentata dalle reti peer-to-peer o paritetiche. In una rete peer-to-peer, ciò che cambia rispetto a quanto visto in un sistema clientserver è la modalità di fornitura e di reperimento delle informazioni: non ci sono gerarchie tra i computer, infatti tutti i calcolatori connessi alla rete possono svolgere indistintamente il ruolo di server o quello di client. Le funzioni di utilità generale sono distribuite tra tutte le postazioni della rete. In questa struttura i costi sono contenuti al minimo in quanto non è necessario l acquisto di hardware particolare o di software specifico o licenze aggiuntive del sistema operativo. Nonostante questi vantaggi, per le reti di grosse dimensioni non è consigliabile implementare un modello peer-to-peer ma è conveniente disporre di server dedicati, che non svolgono mai il ruolo di client e sono ottimizzati per rispondere rapidamente alle richieste di servizio. Inoltre la presenza centralizzata di tutte le informazioni critiche su un server semplifica notevolmente le operazioni di routine o di emergenza. Le reti client/server consentono una migliore gestione delle risorse ed un maggiore tasso di sicurezza rispetto a quelle paritetiche: ciò è dovuto al fatto che la maggior parte delle funzioni di controllo e di amministrazione sono centralizzate, quindi possono essere rese più efficienti (riducendo notevolmente tutte le forme di ridondanza presenti nell amministrazione decentralizzata) ed efficaci (le strategie di gestione possono essere pianificate con metodo da parte di un unico amministratore o da un equipe ristretta di addetti). In ogni caso, la scelta tra i due modelli è influenzata dai seguenti fattori: 1. Dimensioni dell'organizzazione 2. Livello di prestazione richiesto 3. Tipo di attività aziendale 4. Livello di assistenza disponibile 5. Entità del traffico di rete 6. Esigenze degli utenti della rete 7. Budget 20 di 27

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