Introduzione alle Reti di Calcolatori. Prof. Ing. Mario Catalano

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1 Introduzione alle Reti di Calcolatori Prof. Ing. Mario Catalano

2 Computing centralizzato Caratteristiche del computing centralizzato: sistemi fortemente centralizzati grandi capacità di calcolo rete complessa ambiente periferico: terminali e stampanti 2/35

3 Computing distribuito Caratteristiche del computing distrubuito: accelerato dall avvento del PC evoluzione verso sistemi aperti periferia eterogenea ed intelligente nascita e boom delle reti locali 3/35

4 Le reti di calcolatori Da ogni host della rete si riesce a raggiungere qualsiasi altro host appartenente alla stessa rete 4/35

5 Scopi delle reti di calcolatori Condivisione dell informazione Condivisione delle risorse Accesso a risorse remote In questo modo, gli utenti condividono dati, programmi e dispositivi periferici, in maniera indipendente dalla collocazione fisica 5/35

6 Alle estremità della rete si trovano gli end-system o host sono calcolatori di vario tipo su cui girano i programmi applicativi i programmi applicativi possono essere progettati secondo due modelli: Client-Server Il client invia una richiesta ed il server risponde (es. WWW) Peer-to-peer Le due entità comunicanti si scambiano informazioni in modo paritetico (es. teleconferenza, file sharing) 6/35

7 Classificazione delle reti per dimensioni 7/35

8 Classificazione delle reti per gestione Le reti di calcolatori possono essere gestite mediante: Dominio: gruppo di computer, il cui accesso alle risorse condivise è gestito, tramite un server, mediante meccanismi di autenticazione e di account utente centralizzati Gruppo di lavoro (workgroup): semplice raggruppamento di computer, creato unicamente allo scopo di agevolare gli utenti nella ricerca di elementi come stampanti e cartelle condivise all'interno del gruppo. I gruppi di lavoro non offrono l'autenticazione e gli account utente centralizzati offerti dai domini 8/35

9 LAN, Local Area Network (rete locale), collega tra di loro unità di elaborazione vicine, in genere all interno di uno stesso fabbricato, o, comunque disposte in maniera tale che i cavi di collegamento non attraversino il suolo pubblico LAN e WLAN

10 Spesso viene effettuata un ulteriore distinzione inserendo le Reti metropolitane (MAN, Metropolitan Area Network). MAN e WAN

11 WAN WAN, Wide Area Network (rete geografica), connette tra di loro computer diffusi su una zona ampia, distanti anche migliaia di chilometri. Utilizza, generalmente le linee telefoniche.

12 Le reti locali Nelle reti locali vengono collegati tra di loro PC mediante cavi dedicati e apparecchiature in grado di gestire il traffico. I cavi possono essere doppini telefonici o cavi coassiali o in fibra ottica. Possono garantire velocità di trasmissione di 100 Mbit/sec.

13 Vantaggi delle reti locali 1. Lavoro di gruppo 2. Lavorare sullo stesso documento, aggiungendo parti o apportando correzioni o modifiche. 3. Trasmettere pratiche in formato elettronico da un ufficio all altro 4. Ricavare informazioni da archivi condivisi e possibilità di aggiornarli 5. Scambiarsi informazioni per posta elettronica

14 Vantaggi delle reti locali Condivisione di risorse. Possono essere condivise: Stampanti Interfacce di collegamento tra LAN e WAN. In particolare ci si può connettere a Internet attraverso un server che svolge la funzione di Gateway. Unità periferiche particolari

15 Vantaggi delle reti locali Migliore affidabilità: il sistema non dipende dal funzionamento di una singola macchina e pertanto si può meglio ovviare ad eventuali inconvenienti.

16 Le reti geografiche Servono per la trasmissione a distanza. Viene usualmente utilizzata la linea telefonica.

17 Il modello di rete: componenti Un chiamante, o sorgente, che costituisce il punto di generazione di un messaggio Un trasmettitore che adatta il messaggio al mezzo di comunicazione (in genere alla rete telefonica) Un canale di trasmissione (in genere la rete telefonica) Un ricevitore che adatta il messaggio al ricevente

18 Sistema di comunicazione Sorgente Messaggio Sistema di trasmissione Trasmettitore Canale di trasmissione Segnale Ricevitore Rumore Messaggio Destinazione

19 Il modello di rete: mezzi Guidati: quando il canale di comunicazione è di tipo fisico (doppino telefonico, cavo coassiale, fibra ottica) Non guidati: quando il segnale viene irradiato nello spazio (radio, televisione, satellite)

20 Il modello di rete: scelta dei mezzi Nella scelta del mezzo bisogna considerare da una parte il costo e dall altra la larghezza di banda, che misura il numero di bit che possono essere trasmessi nell unità di tempo. Comunemente la velocità viene misurata in Bps (Bit per secondo)

21 Canali broadcast Quando i canali di trasmissione possono essere condivisi da tutti gli utenti collegati si parla di canali broadcast. In questo caso ogni utente è identificato da un indirizzo ed è possibile la trasmissione di messaggi da uno a più utenti.

22 Rete peer to peer Quando ogni utente è collegato direttamente ad un altro utente si ha la rete point to point o peer to peer. In questo tipo di rete la trasmissione di messaggi avviene sempre tra due soli utenti.

23 Il segnale analogico varia con continuità nel tempo. Quando la si usa occorre trasformare i dati digitali del PC in dati analogici (modulazione) da trasferire mediante la rete telefonica e, quindi riconvertirli in digitali (demodulazione). Lo strumento che effettua le operazioni di conversione e riconversione è il modem (modulatore/demodulatore). La rete telefonica e i computer La rete telefonica può essere di tipo analogico o digitale

24 Velocità sulle reti geografiche bps su reti analogiche Fino a svariati Mbps su reti digitali. MODEM Computer Segnale digitale Segnale Analogico

25 Reti Digitali Asimmetriche ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line). Rivolta principalmente all utenza residenziale, garantisce la coesistenza dei nuovi servizi con il tradizionale PSTN. Può arrivare fino a 8 Mbps in ricezione e a 640 Kbps in trasmissione. Viene realizzata sfruttando bande di frequenza diverse e più ampie di quelle necessarie per la voce.

26 Topologia delle reti La topologia delle reti definisce i percorsi utilizzabili per il trasporto dei dati tra client e server o tra server, sia nelle reti locali sia nelle reti remote

27 Tutti i collegamenti fanno capo ad un punto centrale di controllo e le connessioni fra le stazioni utente e nodo sono di tipo puntopunto Si ha però come svantaggio che se si guasta il nodo centrale tutte le stazioni sono bloccate, inoltre anche la lunghezza complessiva dei cavi può essere non indifferente. Stella

28 Collega tutte la stazioni in una caratteristica configurazione circolare, chiusa su se stessa. La trasmissione avviene in modo unidirezionale, ogni stazione è una stazione attiva. Questa rete ha però una flessibilità limitata e l affidabilità del sistema è critica, infatti se si guasta il collegamento fra due stazioni, anche tutte le altre risultano isolate. Questo problema si può risolvere utilizzando due cavi di collegamento, uno che gestisce lo scambio delle informazioni in un verso, mentre l altro gestisce lo scambio nella direzione opposta. Anello

29 Bus Il cavo si estende nell area dove sono installate le stazioni, i dati, sotto forma di pacchetti, vengono trasmessi a tutte le stazioni. I maggiori vantaggi consistono nella semplicità, nei bassi costi e nell affidabilità. Le stazioni in questo caso sono tutte passive, i dati trasmessi da una stazione sono praticamente da tutte le altre, la lunghezza complessiva del cavo è minima. Le prestazioni possono diventare critiche secondo il carico trasmissivo in entrata, ed le distanze sono sempre limitate come il numero di stazioni collegate.

30 A maglia È tipica delle reti geografiche molto estese e con sistemi di elaborazione eterogenei, quali, per esempio, Internet. Il collegamento tra due nodi è garantito anche in caso di guasti su una linea, in quanto sono disponibili percorsi alternativi.