Reti di computer. Reti di computer- Internet- Web. Condivisione di risorse e comunicazione con gli altri utenti. Perchè collegare i computer in rete?

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1 Reti di computer- Iteret- Web Cocetti pricipali sulle Reti Iteret Il Web Codivisioe di risorse e comuicazioe co gli altri uteti Reti di computer Ai 70: calcolatori di gradi dimesioi, modello timesharig, cetri di calcolo dagli ai 80: reti di calcolatori idipedeti ma itercoessi Iformatica distribuita Perchè collegare i computer i rete? Codivisioe risorse hardware: No è ecoomico comprare 1 stampate laser (o uo scaer) per ogi persoal Codivisioe di software: programmi e dati da parte di uteti Codivisioe di iformazioi: database a cui molti uteti (da diversi computer) posso accedere: sistema di preotazioi e assegameto posti di ua compagia aerea, sistema iformativo di ua baca Compoeti fodametali di ua rete Nodo: u odo è u qualsiasi dispositivo hardware del sistema i grado di comuicare co gli altri dispositivi che fao parte della rete Collegameti (liks): i odi soo collegati mediate archi. No c e u modo uivoco di classificare le reti di computer Tipologie di reti (scala) Scala delle reti U criterio per classificare le reti è legato alla loro scala, che si determia i base alla distaza tra i odi LAN: local area etworks (reti locali) MAN: Metropolita area etworks WAN: Wide area etworks (reti geografiche) 10 m 100 m 1 km staza edificio uiversità Rete locale LAN LAN LAN 10 km città Rete metropolitaa MAN 100 km azioe Rete geografica WAN 1000 km cotiete Iteret km piaeta Iteret 1

2 Prestazioi della rete Il tipo di collegameto determia la capacità di trasmissioe Si parla di bada della rete (larghezza di bada) che viee misurata i bit (e o i byte) al secodo g Kilobit (Kb) g Megabit (Mb) Le reti di computer: media e iterfacce Per avere ua rete è idispesabile avere u collegameto fisico tra i diversi computer Mezzi fisici i grado di trasmettere iformazioi cavi elettrici cavi a fibre ottiche liee telefoiche trasmissioi via satellite Dispositivi di coessioe tra i computer e i mezzi fisici di trasmissioe iterfacce (schede di rete) modem Elemeti di ua rete I computer: chiamati ache hosts Dispositivi elettroici i grado di gestire e smistare il traffico i ua rete i ua LAN: hub switch i ua WAN: repeater (ristrasmettoo il segale) Ruolo dei computer i ua rete Server: computer che forisce servizi agli altri computer collegati i rete, ad esempio (i ua LAN): g server gestore di u disco g server di stampa (priter server): gestisce le stampati dispoibili g server di comuicazioe: permette l accesso ad altre reti locali o ad Iteret Cliet: computer che usa delle risorse codivise, messe a disposizioe dal server La distizioe è di ruolo (e di software) o di hardware, u computer può essere server per u servizio/risorsa e cliet per u altro Protocolli di Comuicazioe La comuicazioe tra odi di ua rete può essere descritta come uo scambio di messaggi U messaggio cotiee u mittete, u destiatario e u coteuto (dati/richiesta di servizio) Protocollo di comuicazioe: u isieme di regole che sovraitedoo ad ogi scambio di iformazioi tra i odi U protocollo di comuicazioe stabilisce: 0come idividuare mittete e destiatario (gestire omi simbolici e idirizzi fisici) 0quale percorso le iformazioi devoo seguire per raggiugere il destiatario 0come garatire che il messaggio vega ricevuto correttamete Verifica di corretta ricezioe Il messaggio ricevuto dal destiatario deve coicidere co quello iviato dal mittete Impiego di teciche per rilevare errori di trasmissioe La più semplice è il cotrollo di parità Codici a correzioe di errore: teciche matematiche sofisticate 2

3 Tecica del cotrollo di parità Per ogi byte iviato si ivia u bit i più che vale: 0 se il byte cotiee u umero pari di 1 1 altrimeti Osserva che ogi sequeza di 9 bit trasmessa correttamete deve coteere sempre u umero pari di 1, se il destiatario riceve ua sequeza di 9 bit co u umero dispari di 1, vuol dire che c'e' stato u errore di trasmissioe e può chiedere la ritrasmissioe La tecica permette di idividuare se c'e' stato u sigolo errore (co due errori potrebbe o fuzioare) o permette di idividuare quale sia l'errore LAN Local Area Network Reti private per la codivisioe di risorse all itero di u edificio o i edifici vicii, elaboratori stampati dati I dispositivi che formao ua rete locale possoo essere collegati tra loro i vari modi che determiao l architettura o topologia della rete, topologie comui soo:lieare, ad aello, a stella, oppure "miste" le differeti topologie possoo essere valutate a secoda dell'efficieza (quati odi itermedi u messaggio deve attraversare per raggiugere il destiatario, preseza o meo di "colli di bottiglia") della sicurezza (tolleraza ai guasti) del costo Reti lieari (broadcast) hao u uico caale di comuicazioe (dorsale) codiviso da tutte le macchie della rete (Multiple access) i messaggi iviati da u elaboratore vegoo ricevuti da tutti ma solo l elaboratore destiatario elabora il messaggio, gli altri elaboratori lo igorao Reti ad aello i odi soo orgaizzati secodo ua cofigurazioe ad aello e o soo tutti direttamete collegati il segale emesso da u odo passa al odo successivo; se o è idirizzato a quel odo, viee ritrasmesso al odo seguete, fiché o raggiuge il destiatario Reti a stella i odi soo tutti collegati a u odo cetrale le comuicazioi tra due odi o soo dirette ma passao attraverso il odo cetrale che provvede a smistarle verso il odo destiazioe LAN Iterfaccia di rete Per collegare u computer ad ua rete locale si usa ua scheda di iterfaccia di rete che ha il compito di istaurare la coessioe fisica covertire i dati da trasmettere el formato opportuo (di solito da dati paralleli a dati seriali) hub/switch Etheret è il tipo di rete locale più diffuso 0Sviluppata dalla Xerox egli ai 70 (1976) 0Su ogi computer si può istallare ua scheda Etheret per coettersi ad ua rete locale 0Velocità di trasmissioe: 10, 100, 1000 Mb/sec. 3

4 Protocollo di Etheret CSMA/CD CSMA/CD Carrier Sese Multiple Access / Collisio Detectio Quado u computer vuole comuicare, verifica che il caale sia libero e ivia i dati Se si verifica u coflitto (due o più computer hao iviato i loro messaggi cotemporaeamete) i computer coivolti bloccao la trasmissioe, rimagoo i attesa per u tempo casuale, poi riprovao la trasmissioe La probabilità che si ripreseti u coflitto è molto bassa Vi soo protocolli alterativi come Toke Rig LAN Sistema operativo di rete (o distribuito) I ua LAN si voglioo codividere le risorse, di solito, stampati e hard disk Il sistema operativo (locale) o è i grado di gestire le risorse che o appartegoo all elaboratore e si itroduce u uovo livello ella struttura a cipolla : il sistema operativo di rete hardware Sistema operativo locale Sistema operativo di rete Sistema operativo di Rete Compiti specifici del sistema operativo di rete: offrire ua visioe uiforme delle risorse codivise gestire i coflitti di accesso e di uso di ua risorsa codivisa MAN Metropolita Area Network Ua rete metropolitaa è sostazialmete ua versioe igradita di ua LAN Può coprire u gruppo di uffici, aziede diverse, ua città Può essere pubblica o privata Nelle reti metropolitae, la comuicazioe tra due computer passa di solito su cavi dedicati, istallati esplicitamete per la rete, e adatti per la trasmissioe digitale delle iformazioi WAN iteret Ua WAN è i geere ua rete di reti (ua iteret), esempi: la rete GARR collega tutte le Uiversità italiae la rete ARPANET (rete americaa per collegare cetri di ricerca, ateata di Iteret) Struttura fisica di ua iteret: hosts: i computer degli uteti liee di comuicazioe: dette ache circuiti, caali,dorsali : computer specializzati usati per collegare due o più liee di comuicazioe Struttura fisica di ua iteret rete1 rete2 rete4 rete3 rete5 4

5 Comuicazioe i ua iteret Due hosts i reti diverse comuicao attraverso la sottorete dei, o direttamete I protocolli di iteretworkig regolao la comuicazioe tra i vari hosts permettedo di astrarre dalle caratteristiche delle reti a cui appartegoo La visioe logica della rete è che ogi host è coesso e può comuicare co ogi altro, prescidedo completamete dallla orgaizzazioe fisica della rete Comuicazioi a luga distaza Per le comuicazioi su luga distaza si usao: le reti di comuicazioe esisteti, ad esempio la rete telefoica (Ache ISDN e ADSL) cablaggio apposito (dedicato) liee satellitari Il modem Rete telefoica MOdulazioe La rete telefoica trasmette u segale elettrico aalogico Può essere sfruttata ache per trasmettere dati digitali E ecessario u dispositivo per covertire i segali aalogici i formato digitale e viceversa Questo dispositivo è il modem COMPUTER Segale digitale MODEM Segale aalogico (liea telefoica) COMPUTER Segale digitale MODEM DEModulazioe I modem attuali ormali hao velocità di trasmissioe di bit/sec.. Se due computer comuicao tramite u modem, la velocità di comuicazioe è determiata da quella del modem più leto Il modem è usato soprattutto per le comuicazioi private (ad esempio u utete che si collega ad Iteret tramite il suo provider) Il modem può essere estero (deve essere collegato alla porta seriale del calcolatore) oppure itero (alloggiato i u apposito slot di espasioe) Difetti e pregi della rete telefoica Trasmette solo el campo dele frequeze che vao da 400 a Hertz I tempi per stabilire ua coessioe soo lughissimi (qualche secodo) se comparati a quelli di u computer E' molto disturbata per la trasmissioe dati quidi spesso si devoo ritrasmettere i dati Pregi: diffusa capillarmete su tutta la Terra 5

6 Trasmissioe su liee commutate Commutazioe di circuito Si stabilisce u collegameto (liea/circuito) tra due computer della rete (come ella rete telefoica) per mezzo di cetrali di commutazioe Il collegameto è riservato ai due computer per tutta la durata della comuicazioe Quado la comuicazioe termia il collegameto è dispoibile per altri computer Icoveiete: le risorse impegate soo sottoutilizzate (liea occupata ache quado o si trasmette) Commutazioe di pacchetto (Iteret) I fase di trasmissioe u messaggio (es. File) viee suddiviso i uità più piccole dette pacchetti Ogi pacchetto viee iviato al collegato più vicio e così via fio a raggiugere la destiazioe I pacchetti ache di uo stesso file possoo seguire strade diverse per sfruttare meglio le risorse Il software del computer ricevete deve riordiare i pacchetti riassemblado il messaggio origiale Se si trasmettoo solo dati la soluzioe è molto efficiete ma se si trasmettoo file coteeti audio (o video) la soluzioe è problematica (Tecica del circuito virtuale) Commutazioe di pacchetto