INFORMATICA INDICE CAP. 6.1 RETI INFORMATICHE. Gianfranco Bentivoglio

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1 Gianfranco Bentivoglio INDICE INFORMATICA CAP. 6.1 RETI INFORMATICHE D ISPENSE AD USO DEGLI STUDENTI DEL CORSO DI GESTIONE INFORMATICA DEI DATI AZIENDALI COS'È LA TELEMATICA 2 LA COMUNICAZIONE UMANA 4 ASPETTI DI UNA RETE TELEMATICA 6 TERMINOLOGIA 8 I MEZZI TRASMISSIVI 10 TOPOLOGIA DI RETE 12 LA REALIZZAZIONE FISICA DELLA RETE 13 RETE A MAGLIA E RETI AD ALBERO 14 COMMUTAZIONE DI CIRCUITO O PACCHETTO 16 PROTOCOLLO 18 MODELLO OSI 19 I 3 LIVELLI DEL MODELLO SEMPLIFICATO 22 LIVELLO FISICO 23 LIVELLO TRASPORTO (O RETE) 23 LIVELLO APPLICATIVO 24 LIVELLO TRASPORTO:IL PROTOCOLLO TCP/IP 26 L'INTERNET PROTOCOL (IP) E GLI INDIRIZZI DELLA RETE 28 ESTENSIONE GEOGRAFICA DELLE RETI 30 LAN: LE RETI LOCALI 32 ETHERNET 34 COLLEGAMENTO MEDIANTE HUB 34 WAN: LE RETI GEOGRAFICHE 36 IL MODEM 38 LE LINEE DIGITALI ISDN 40 IL ROUTER 42 INTERNET: UNA RETE DI RETI 44 LA STORIA DI INTERNET 45 DOMAIN NAME SERVICE (DNS) 48 LA TIPOLOGIA DELLE CONNESSIONI A INTERNET 54 IL WEB E GLI ALTRI SERVIZI DI INTERNET 56 IPERTESTO E MULTIMEDIA: 58 WORLD WIDE WEB = WWW 60 COME FUNZIONA WORLD WIDE WEB 62 UNIFORM RESOURCE LOCATOR 64 LA RICERCA SU WORLD WIDE WEB 66 INTRANET EXTRANET 69 POSTA ELETTRONICA 72 USARE LA POSTA ELETTRONICA PER TRASMETTERSI FILE 72 INDIRIZZO E CASELLA POSTALE 72 LA CASELLA DI POSTA 74 GLI INDIRIZZI 76 STRUMENTI DI ACCESSO 78 IL MESSAGGIO 80 OPERATIVITÀ SUI MESSAGGI 82 NETIQUETTE 84 FTP 86 NOME FILE CAP. 6.1-RETI REV 3 AA05-06.DOC AGG. AL: 07/11/05 TOTALE PAGINE 88

2 RETI TELEMATICHE TELECOMUNICAZIONI E INFORMATICA NODO DELLA RETE LA COMUNICAZIONE TRA DUE UTENTI RETE DI COLLEGAMENTO SCAMBIO DI: INFORMAZIONI RISORSE COS'È LA TELEMATICA La parola TELEMATICA è un neologismo derivato dalla fusione delle parole: TELEcomunicazione e informatica. La telematica si occupa dell'uso delle telecomunicazioni nell ambito delle tecnologie informatiche. In particolare vengono definite reti telematiche, quelle reti di collegamento che, attraverso l uso di opportuni mezzi trasmissivi (cavi telefonici, fibre ottiche, ponti radio, satelliti, ecc.), permettono di connettere fra loro computer diversi ed anche dispositivi periferici (stampanti, fax, unità di memorizzazione, ecc.) opportunamente configurati. Si definisce poi nodo della rete ogni punto collegato dalla rete stessa. In funzione della tecnologia di collegamento utilizzata, tra i nodi della rete possono transitare velocemente grandi quantità di dati. Ciò consente: lo scambio di file tra un nodo e l altro della rete, in modo che i dati possano essere fruiti laddove servono; la comunicazione tra due utenti fisicamente distanti mediante lo scambio di messaggi; l accesso ad informazioni importanti, residenti su un computer remoto, da parte di tutti gli utenti connessi alla rete; la condivisione di risorse remote, come ad esempio una stampante, che possono così essere utilizzate pur trovandosi su un nodo diverso. L utilizzo delle reti telematiche all interno delle tecnologie informatiche ha assunto una rilevanza veramente notevole. Le applicazioni telematiche sono ormai così diffuse che è praticamente impossibile non utilizzarle nella vita di ogni giorno. Alcuni esempi: gli sportelli Bancomat per il prelievo dei contanti dal nostro conto corrente e le transazioni bancarie un genere; i fax, i telefoni cellulari e la rete telefonica tradizionale; le casse dei supermercati che trasmettono al magazzino le vendite nel momento stesso in cui sono state effettuate; il pagamento attraverso le carte di credito; i sistemi di prenotazione; TELECONFERENZA:collegamento a distanza contemporaneo tra più utenti; Il monitoraggio e controllo delle risorse ambientali (teleambiente); lezioni a distanza tramite l'ausilio di computer (TELEDIDATTICA o e-learning); accesso e scambio di dati medici: es. analisi o cartelle cliniche (TELEMEDICINA) tramite reti di computer. i sistemi di controllo dei servizi di trasporto pubblici. Questo crescente utilizzo della telematica nella vita di tutti i giorni ha spinto i governi di tutto il mondo a favorire la creazione e lo sviluppo di una Rete globale di telecomunicazioni digitali, ad alta velocità, accessibile al pubblico, in grado di soddisfare l crescenti bisogni di comunicazione e di scambio di informazioni. Tale rete, definita da Al Gore col termine di AUTOSTRADA DELL INFORMAZIONE, ha trovato una sua prima realizzazione concreta con Internet (v. più avanti), la rete globale con milioni di nodi in ogni parte del mondo. PAG. 6.2

3 LA COMUNICAZIONE UMANA LA LINEA TELEFONICA È IL MEZZO PER REALIZZARE IL COLLEGAMENTO FISICO LA CORNETTA TELEFONICA È L INTERFACCIA PER COLLEGARSI ALLA LINEA IL LINGUAGGIO RAPPRESENTA IL PROTOCOLLO OVVERO LE REGOLE DELLA COMUNICAZIONE IL MODELLO INDIVIDUA LA MODALITÀ SECONDO CUI AVVIENE L'INTERAZIONE: "IO CHIAMO, TU CHIAMI" (PEER TO PEER) "TU CHIAMI, LUI RISPONDE" (CLIENT-SERVER) LA COMUNICAZIONE UMANA Come l informatica, utilizzando il computer, persegue l obiettivo di riprodurre il modo di elaborare informazioni proprio dell uomo, così la telematica persegue l obiettivo di mettere in collegamento due o più computer con le stesse modalità che l uomo utilizza per comunicare con un altro uomo. Se proviamo ad esaminare gli elementi necessari affinché due persone, distanti tra loro, possano comunicare, individuiamo tre elementi fondamentali. 1. In primo luogo è necessario un COLLEGAMENTO FISICO che permetta il trasporto dei segnali emessi (la voce) tra le due persone; più in dettaglio il collegamento fisico si può pensare composto da: a) RETE DI COLLEGAMENTO per la trasmissione dei segnali, come potrebbe essere la linea telefonica pubblica per le lunghe distanze o un normale cavetto bipolare per collegamenti all interno dello stesso edificio; b) INTERFACCIA, ovvero un dispositivo che permetta di convertire la nostra voce in segnali più adatti ad essere trasmessi attraverso la rete di collegamento. Ad esempio, pensando alla linea telefonica, si intuisce facilmente che l apparecchio telefonico rappresenta l interfaccia necessaria affinché la voce possa essere convertita in un segnale elettrico, più adatto a percorrere la linea; 2. Quindi è necessario che le due persone parlino lo stesso LINGUAGGIO o, come dicono gli informatici, utilizzino lo stesso PROTOCOLLO. Con questo termine si intende quell insieme di regole formali, comuni a tutti e due gli interlocutori, che permettono lo scambio delle informazioni. Se vogliamo poi essere precisi, oltre allo stesso linguaggio, i due interlocutori devono anche scambiarsi informazioni relative allo stesso ambito informativo: non ci sarebbe infatti molta comunicazione se un farmacista si mettesse a parlare di ricette con un esperto aeronautico. 3. Infine ognuno dei due interlocutori deve utilizzare una MODALITÀ DI INTERAZIONE coerente con quella dell altro: una prima modalità, che definiremo IO CHIAMO, TU CHIAMI, è quella in cui entrambi gli interlocutori hanno pari possibilità di chiamare; questo è quello che succede tra amici e, più in generale, tra persone che si conoscono, dove l uno può chiamare e l altro rispondere o viceversa; una seconda modalità, che definiremo TU CHIAMI, LUI RISPONDE è quella in cui è sempre uno solo dei due interlocutori a chiamare l altro; questa è la tipica situazione con cui si accede ad un servizio, come ad esempio quando componiamo il 12 per conoscere il numero telefonico di una persona: siamo sempre noi a chiamare il 12 e mai viceversa; una volta chiamato, a fronte della nostra richiesta, ci fornisce il servizio voluto (il numero cercato). In termini più tecnici chiamiamo modello di rete la modalità con cui avviene l interazione tra due interlocutori. PAG. 6.4

4 ELEMENTI DI UNA RETE TELEMATICA INTERFACCIA TOPOLOGIA MODALITÀ DI INTERAZIONE MEZZO TRASMISSIVO PROTOCOLLO RETE DI COLLEGAMENTO ESTENSIONE GEOGRAFICA COMMUTAZIONE ASPETTI DI UNA RETE TELEMATICA Parimenti, una rete telematica può essere esaminata sotto gli stessi tre aspetti. Il primo è quello FISICO, che identifica la RETE DI COLLEGAMENTO in grado di fornire la connessione tra i computer e attraverso cui passano i dati opportunamente codificati. Fino a qualche anno addietro, venivano utilizzate le reti telefoniche, opportunamente adattate per il trasferimento dei dati. Oggi, con la crescente diffusione della telematica, vengono utilizzate reti appositamente progettate per il collegamento di computer, in grado di trasferire in modo nativo segnali binari. Parlando delle reti di collegamento, illustreremo i principali MEZZI TRASMISSIVI utilizzati per i collegamenti, le configurazioni che le reti possono assumere ( TOPOLOGIA DI RETE ) e il modo di trasmettere i dati sulla linea ( A COMMUTAZIONE DI CIRCUITO oppure A COMMUTAZIONE DI PACCHETTO ). Quindi, in relazione alla loro estensione, le reti verranno distinte in due grandi famiglie: LAN (LOCAL AREA NETWORK) Le LAN si estendono su distanze brevi, di norma all interno di un edificio, o al massimo di edifici adiacenti purché non si superi la distanza massima di qualche chilometro. WAN (WORLDWIDE AREA NETWORK) Le WAN si estendono invece su aree geografiche anche molto vaste, che in alcuni casi possono raggiungere più migliaia di chilometri. Qualche testo poi usa distinguere una ulteriore famiglia di reti, le: MAN (METROPOLITAN AREA NETWORK), Queste vengono definite come quelle reti che si estendono su aree più ristrette delle WAN (di regola con questa definizione si è soliti identificare le reti installate all interno di un area urbana), pur utilizzandone le tecnologie ed i mezzi trasmissivi. Nel seguito di questa trattazione, per semplicità, le considereremo come una parte delle WAN. PAG. 6.6

5 Strettamente connessa con il tipo di rete utilizzata per il collegamento, è l INTERFACCIA installata sul computer, che permette la sua connessione fisica alla rete e garantisce la conversione dei segnali binari in segnali adatti ad essere trasferiti sulla rete stessa. Poiché le interfacce sono strettamente correlate alle reti, verranno trattate all interno delle due famiglie di reti che abbiamo appena definito. Il secondo è quello del PROTOCOLLO, che identifica le regole formali utilizzate dai computer per stabilire la connessione e scambiarsi i dati; in perticolare la nostra attenzione si focalizzerà sul protocollo TCP/IP, il protocollo che ha permesso la fenomenale diffusione di Internet. Il terzo elemento, la MODALITÀ DI INTERAZIONE, identifica come i nodi appartenenti alla stessa rete interagiscono tra loro: - PEER TO PEER (io chiamo tu chiami) in cui tutti possono chiamare tutti - CLIENT-SERVER (il client chiama, ed il server risponde), in cui un computer (client) chiama un altro computer (server) per ottenere dei servizi TERMINOLOGIA Nel seguito parleremo di RETI DI ELABORATORI per indicare un insieme di elaboratori collegati tra di loro. Una rete è formata da: - un insieme di NODI (anche HOST ); su ogni nodo c è un elaboratore o dispositivi (come una stampante) in grado di interpretare il protocollo utilizzato sulla rete; - e da un insieme di ARCHI DI COLLEGAMENTO (il mezzo trasmissivo). Verrà anche utilizzato il termine BANDA per indicare la capacità di trasmissione della rete che viene misurata in termini di bit al secondo (bps). Nella pratica si usano i suoi multipli: Kilobit per secondo (Kbps) o Megabit per secondo (Mbps). Inoltre si utilizzerà anche il termine MESSAGGIO per indicare i dati trasferiti tra due nodi. PAG. 6.8

6 IL COLLEGAMENTO FISICO IL MEZZO TRASMISSIVO DOPPINO TELEFONICO CAVO COASSIALE FIBRA OTTICA RADIOFREQUENZA I MEZZI TRASMISSIVI Una delle caratteristiche di una rete è rappresentata dal mezzo trasmissivo impiegato per il trasferimento dei dati. La scelta del mezzo trasmissivo è correlata di solito alla topologia, al protocollo e all'estensione della rete. I mezzi trasmissivi più utilizzati nella cablatura di una rete sono: IL CAVO COASSIALE Il cavo coassiale ha al suo interno un filo conduttore di rame, rivestito da uno strato di materiale isolante, avvolto da una calza metallica flessibile in rame o alluminio; il tutto è poi circondato da una guaina isolante esterna. La calza metallica intrecciata costituisce una schermatura in grado di isolare i segnali che viaggiano all interno del cavo, dalle interferenze elettromagnetiche esterne. Il cavo coassiale è molto simile al cavo della TV, con la differenza che trasporta dati digitali anziché analogici. I dati digitali sono molto più sensibili al rumore e alle interferenze esterne, per cui le reti che utilizzano come mezzo trasmissivo il cavo coassiale possono essere cablate solo per distanze limitate a meno di non utilizzare dei ripetitori. Nonostante il grosso svantaggio dei costi (il cavo è difficile e costoso da fabbricare, non si può piegare facilmente e ed è soggetto a frequenti rotture meccaniche ai connettori), per molto tempo il cavo coassiale è stata l'unica possibilità per la cablatura di reti locali ad alta velocità. IL DOPPINO TELEFONICO La struttura di base di un doppino telefonico è composta da due fili di rame isolati e intrecciati. Le caratteristiche costruttive del doppino sono definite da diversi standard; tra i più conosciuti ci sono il doppino non schermato (UTP Unshielded Twisted Pair) di Categoria 3, utilizzato per le reti fino a 10 Mbps, e quello di Categoria 5, usato nelle reti fino a 100 Mbps. Mentre il cavo coassiale permette cablaggi a catena con il doppino sono possibili solo situazioni punto a punto (la tipica topologia di rete che utilizza come mezzo trasmissivo il doppino è la topologia a stella). L'UTP è oggi il tipo di cablatura più usata nelle reti LAN. LE FIBRE OTTICHE Il cavo a fibre ottiche è il sistema di cablaggio più affidabile ma è anche il più costoso. Il cavo in fibra ottica utilizza i segnali luminosi, trasmessi attraverso una sottile fibra in vetro, per trasferire i dati tra due nodi. E' generalmente composto da una parte centrale in vetro circondata da parecchi strati di materiali protettivi. Il fatto di trasmettere impulsi luminosi anziché segnali elettrici consente di eliminare il problema delle interferenze elettriche. Per questo motivo è il mezzo trasmissivo ideale per quegli ambienti che hanno parecchie interferenze elettriche. I dati che viaggiano sulle fibre ottiche vengono trasferiti a velocità altissime e su distanze maggiori rispetto al cavo coassiale e al twisted pair. Per questi motivi le fibre ottiche vengono utilizzate per le dorsali delle reti (backbone) o in ambienti industriali dove si hanno elevate interferenze. WIRELESS In un collegamento di tipo wireless, per far comunicare i computer tra loro, vengono usati segnali radio ad alta frequenza (o, su corte distanze, raggi di luce infrarossa). Le reti wireless sono molto utili in tutte quelle situazioni in cui può essere difficoltoso effettuare il cablaggio oppure dove c è necessità di crearlo in brevissimo tempo oppure dove ci sono computer in movimento. PAG. 6.10

7 A STELLA TOPOLOGIE DI RETE LAN (LOCAL AREA NETWORK) TOPOLOGIA DI RETE Il termine TOPOLOGIA indica il modo con cui i nodi della rete sono collegati tra loro (nella figura, i nodi che compongono la rete sono raffigurati come PC). Ci sono tre tipi fondamentali di topologia di rete: a stella a bus ad anello A STELLA Si ha una rete a stella quando tutti i componenti periferici sono connessi a un nodo principale in modo indipendente dagli altri. Tutte le comunicazioni passano per il nodo centrale (chiamato anche centro stella ) e in pratica sono gestite completamente da questo. Rientra in questa categoria il collegamento PUNTO-PUNTO (o POINT-TO-POINT) in cui sono collegati solo due nodi. A BUS A ANELLO Il principale vantaggio di questa topologia è la facilità di controllo delle comunicazioni (fatta attraverso il nodo centrale). Lo svantaggio,, intrinseco alla topologia, è la dipendenza di tutta la rete dal buon funzionamento del nodo centrale. A BUS La rete è costituita da un cavo lineare a cui si connettono tutte le stazioni di lavoro. Quando una stazione vuole trasmettere, dopo a- ver controllato che nessun altro stia trasmettendo, emette il suo messaggio che, percorrendo il bus in entrambe le direzioni, raggiunge tutte le altre stazione. La stazione che riconosce il messaggio come proprio lo preleva, tutte le altre lo lasciano passare. Quando più nodi tentano di inviare dati sul bus nello stesso istante, si genera il fenomeno della collisione e la trasmissione deve essere ripetuta. Le estremità di un bus non sono collegate tra loro, ma devono sempre essere terminate con un apposito dispositivo chiamato terminatore. Il terminatore impedisce che il segnale, raggiunta la fine del cavo, produca un effetto eco che disturberebbe la trasmissione stessa. PAG. 6.12

8 Il principale svantaggio di una topologia A BUS è che: - la trasmissione dei dati è limitata ad un solo PC alla volta; - se il bus viene danneggiato, nel punto di interruzione si genera spesso una riflessione che mette fuori uso l intera rete. AD ANELLO Si ha una rete ad anello quando tutti i nodi sono connessi tra loro in sequenza, in modo da formare un anello ideale, dove ognuno ha un contatto diretto solo con il precedente e il successivo. In questo modo, la comunicazione avviene (almeno in teoria) a senso unico e o- gni nodo ritrasmette al successivo i dati che non sono a lui destinati Il funzionamento è il seguente: un contenitore virtuale di messaggi ( TOKEN ) percorre costantemente e ciclicamente l anello e tocca tutti i nodi posti sulla rete; quando il nodo A deve trasmettere un messaggio per il nodo B, lo pone nel token ; tutti i nodi che nel percorso dell anello si trovano prima di B, dopo aver verificato che il messaggio è indirizzato ad un altro nodo, lo fanno passare; quando il token raggiunge il nodo B, quest ultimo, dopo aver verificato che il messaggio è indirizzato proprio a lui, provvede a ritirarlo. La principale differenza rispetto alla precedente topologia consiste nel fatto che un nodo emette con certezza il suo messaggio solo in presenza del token e quindi non si genera il fenomeno delle collisioni. I- noltre è possibile stabilire con sufficiente precisione il tempo massimo impiegato da un messaggio a raggiungere il nodo di destinazione (questo è importante nei sistemi di controllo). RETE A MAGLIA E RETI AD ALBERO I tre tipi elementari di topologia si possono integrare tra di loro in strutture più complesse. In particolare, quando ci possono essere più percorsi alternativi per raggiungere un certo nodo, si ha normalmente una RETE A MAGLIA. Quando, come caso particolare di una rete a maglia, non ci sono collegamenti ridondanti, si ha una RETE AD ALBERO. LA REALIZZAZIONE FISICA DELLA RETE La topologia di rete va considerata in riferimento al livello di astrazione di proprio interesse. Per esempio, la realizzazione fisica da parte del tecnico elettricista che dispone i cavi in un edificio potrebbe avere una diversa topologia. Più avanti potremo vedremo come una rete a bus, per semplicità di cablaggio, viene fisicamente realizzata con una topologia a stella, mediante l utilizzo di un dispositivo chiamato HUB. PAG. 6.14

9 COMMUTAZIONE COMMUTAZIONE DI CIRCUITO UN CANALE DEDICATO TRA I DUE NODI LA LINEA VIENE OCCUPATA IN BASE AL TEMPO COMMUTAZIONE DI PACCHETTO SULLO STESSO CANALE POSSONO PASSARE PIÙ MESSAGGI SUDDIVISI IN PACCHETTI LA LINEA VIENE OCCUPATA IN BASE ALLA QUANTITÀ DI DATI TRASMESSI COMMUTAZIONE DI CIRCUITO O PACCHETTO il collegamento tra due nodi può avvenire mediante: una linea dedicata: in questo caso la linea di collegamento è rigidamente assegnata ai due nodi e non può essere utilizzata per altre comunicazioni; una linea commutata: in questo secondo caso il collegamento viene attivato nel momento in cui uno dei nodi chiede di iniziare a comunicare e viene mantenuto fino a quando la comunicazione stessa non si chiude. Questa seconda modalità è quella usata normalmente nelle reti telefoniche: nel momento in cui chiamiamo un altro numero viene stabilito un collegamento attraverso il quale possiamo parlare con il nostro interlocutore; questo collegamento, che non potrà essere utilizzato da altri, resterà attivo fino momento in cui troncheremo la comunicazione. Il collegamento dedicato è sicuramente più efficiente dal punto di vista della comunicazione, ma ha un costo sicuramente più alto in quanto è necessario avere un cavo che colleghi fisicamente ogni coppia di nodi. Il suo utilizzo è quindi limitato ai casi in cui i nodi debbano comunicare frequentemente, trasferendo elevati volumi di dati. Parlando delle linee commutate si possono distinguere due modi attraverso cui viene realizzata la commutazione. Nelle reti a commutazione di circuito, per collegare il nodo A al nodo B, si utilizzano opportuni sistemi di commutazione per stabilire un collegamento (circuito) diretto tra i due nodi; una volta stabilito il circuito, è come se i due nodi a- vessero una linea dedicata. Lo svantaggio è che la linea non è disponibile per altre comunicazioni, e questo anche se lo scambio di informazioni tra i due nodi fosse molto basso (ovvero la linea è occupata in base al tempo). Per superare questo tipo di problema, viene utilizzata un'altra tecnica chiamata a commutazione di pacchetto. Con questa tecnica non viene creato alcun circuito ma il messaggio viene suddiviso parti, chiamate pacchetti, che vengono spediti verso il destinatario, l'uno indipendentemente dall'altro. Poiché su una stessa linea possono essere inviati pacchetti appartenenti a messaggi diversi, con questa tecnica si riesce ad avere un uso più efficiente delle linee di comunicazione, in quanto la linea viene occupata in base alla quantità di dati trasferiti. In particolare, come vedremo meglio parlando del protocollo TCP/IP, questa è la tecnica utilizzata dai protocolli di rete su Internet. PAG. 6.16

10 PROTOCOLLO COMPLESSO DELLE NORME CHE REGOLANO IL CERIMONIALE DIPLOMATICO (ZINGARELLI) MA IN AMBITO INFORMATICO IL PROTOCOLLO DEFINISCE LE REGOLE UTILIZZATE DA DUE SISTEMI PER COMUNICARE, PER SCAMBIARSI MESSAGGI PROTOCOLLO Il collegamento fisico è il primo elemento per consentire la comunicazione tra due nodi che vogliano scambiarsi dei messaggi 1. Ma affinché la comunicazione possa avvenire in modo corretto, è necessario definire quell insieme di regole che determinano: le operazioni da eseguire per lo scambio dei messaggi il significato dei messaggi che vengono scambiate tra mittente e destinatario. Definiamo allora PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE quell insieme di regole convenzionali mediante le quali due nodi possono collegarsi e comunicare (ovvero scambiarsi messaggi). Il protocollo di comunicazione deve definire in modo preciso tutti gli a- spetti che riguardano la comunicazione tra due nodi: deve definire le caratteristiche fisiche del mezzo di collegamento e le modalità di connessione (livello dei segnali elettrici, tipo di codifica, sincronizzazione, ecc.); deve scomporre il messaggio di partenza in forme adatte ad essere trasferite fisicamente sulla rete, ricomponendo il messaggio originale sul nodo di destinazione; deve ottimizzare l'uso del canale trasmissivo; laddove necessario deve permettere la crittografia del messaggio stesso in modo che possa raggiungere il destinatario senza essere letto da altri; deve verificare che durante la fase di comunicazione il messaggio non venga danneggiato o alterato; deve essere in grado di richiedere la ritrasmissione di messaggi che siano risultati danneggiati. 1 abbiamo già detto che con il termine messaggio intendiamo genericamente i dati che due nodi vogliono trasferirsi. Volendo essere più precisi possiamo dire che un messaggio sarà caratterizzato da: - nodo mittente - nodo destinatario - corpo del messaggio, ovvero quell insieme di informazioni che costituiscono l'oggetto della comunicazione (e che possono essere un insieme di dati o il servizio richiesto dal mittente). PAG. 6.18

11 Ma non sempre poi il collegamento fisico tra due nodi, per mezzo di un unico cavo, è possibile: infatti potrebbe non essere economico o la distanza tra i due nodi potrebbe essere tale da impedire di fatto il collegamento. In questo caso la comunicazione potrebbe comunque avvenire utilizzando un terzo nodo collegato ai primi due e facendo in modo che il messaggio transiti attraverso di esso. Il protocollo allora dovrà anche prevedere che un messaggio, per raggiungere il nodo di destinazione, possa transitare attraverso dei nodi intermedi. Questi nodi intermedi debbono quindi essere in grado di far passare il messaggio, senza alterarlo, verso la destinazione o, se non possibile, verso ulteriori nodi intermedi. A tale scopo di protocollo dovrà anche: stabilire come associare un indirizzo fisico (ed eventualmente un nome simbolico) ai nodi della rete in modo da poterli riconoscere; indicare le regole da utilizzare per la individuazione del percorso ottimale attraverso i nodi della rete. La gestione della comunicazione in una rete è quindi un problema complesso e in passato è stato alla base delle maggiori incompatibilità tra i vari sistemi. Per dominare questa complessità si è cercato di mettere a punto dei modelli concettuali che definissero come deve essere organizzato un protocollo di comunicazione. Il modello OSI (Open system interconnection) diventato parte degli standard ISO, scompone la problematica di gestione della rete in livelli, o strati (layer). MODELLO OSI Questo modello non definisce uno standard tecnologico, ma un riferimento comune che descrive il modo in cui un messaggio si fa strada da u- n'applicazione su di un host ad un altra applicazione su un altro host. I livelli del modello OSI sono 7 e, per tradizione, vanno visti nel modo indicato nell'elenco seguente, dove il primo livello è quello più basso ed è a contatto con il supporto fisico di trasmissione, mentre l'ultimo è quello più alto ed è a contatto con le applicazioni utilizzate dall'utente. Livello Definizione Contesto 7 Applicazione Interfaccia di comunicazione con i programmi (Application program interface). 6 Presentazione Formattazione e trasformazione dei dati a vario titolo, compresa la cifratura e decifratura. 5 Sessione Instaurazione, mantenimento e conclusione delle sessioni di comunicazione. 4 Trasporto Invio e ricezione di dati in modo da controllare e, possibilmente, correggere gli errori. 3 Rete Definizione dei pacchetti, dell'indirizzamento e dell'instradamento in modo astratto rispetto al tipo fisico di comunicazione. 2 Definizione delle trame (frame) e dell'indirizzamento in funzione del tipo fisico di comunica- Collegamento dati (data link) zione. 1 Fisico Trasmissione dei dati lungo il supporto fisico di comunicazione. Un modello organizzato in questo modo presenta diversi vantaggi: infatti un nuovo protocollo (in uno qualsiasi dei livelli) deve interagire solamente con quello adiacente a livello superiore ed inferiore, semplificando lo sviluppo e conseguentemente riducendo la possibilità di errori. Nel prosieguo introdurremo alcuni elementi relativi ai protocolli utilizzati all'interno della rete Internet. A tale scopo definiremo un modello semplificato che si basa su soli tre livelli: livello applicativo livello trasporto (o rete) livello fisico PAG. 6.20

12 UN MODELLO SEMPLIFICATO MODELLO A STRATI LIVELLO APPLICATIVO GESTISCE LA TRASMISSIONE DEI DATI LEGATI ALL APPLICAZIONE USATA DALL UTENTE LIVELLO TRASPORTO GESTISCE I DATI AI FINI DEL CORRETTO TRASPORTO SULLA RETE (AD ES. TCP/IP) LIVELLO FISICO GESTISCE IL COLLEGAMENTO FISICO TRA DUE NODI I 3 LIVELLI DEL MODELLO SEMPLIFICATO Introducendo una semplificazione, utile ai fini della comprensione dell importanza di un modello di comunicazione organizzato a strati, possiamo ipotizzare che le regole utilizzate da due host, per collegarsi tra di loro, possano essere divise in 3 livelli: LIVELLO FISICO LIVELLO TRASPORTO LIVELLO APPLICATIVO In questo livello il protocollo gestisce il collegamento fisico tra due nodi; le regole definite dal LIVELLO FISICO riguardano il collegamento fisico tra due nodi della rete In questo livello il protocollo gestisce i dati ai fini del corretto trasporto sulla rete le regole definite dal LIVELLO TRASPORTO riguardano il modo di fare transitare i dati sulla rete, partendo dal nodo mittente, arrivando al nodo di destinazione In questo livello il protocollo gestisce la trasmissione dei dati legati all applicazione usata dall utente; le regole definite dal LIVELLO APPLICATIVO riguardano il significato che i dati hanno per i programmi applicativi. PERCHÉ NON UN UNICO LIVELLO? Su un piano teorico (ma in passato accadeva proprio questo) si potrebbe realizzare un unico protocollo che gestisca tutti gli aspetti della comunicazione tra due nodi. Le motivazioni che spingono ad organizzare il protocollo sulla base di più livelli gerarchici possono essere riassunte nei seguenti punti: l'introduzione di livelli intermedi permette di semplificare la realizzazione del protocollo stesso in quanto il protocollo di ogni livello deve svolgere un numero ridotto di funzionalità e, a sua volta, può basarsi sulle funzioni svolte dal livello sottostante; suddividendo il protocollo su più livelli, le modifiche dovute a cambiamenti della struttura fisica della rete, della sua architettura e delle applicazioni, vanno ad incidere solamente su uno dei livelli e non su tutto il protocollo. PAG. 6.22

13 In altre parole è come se ogni livello definisse un collegamento virtuale 2 : lo strato superiore può utilizzare questo collegamento virtuale per implementare nuove funzionalità previste da quel livello. Descriviamo ora brevemente le funzionalità che sono inserite all'interno di ciascuno dei tre livelli indicati. LIVELLO FISICO I protocolli del livello FISICO si occupano della gestione del mezzo trasmissivo (il doppino telefonico, il cavo coassiale, le fibre ottiche, le onde radio) su cui avviene lo scambio di messaggi. Esso definisce le modalità di connessione tra il cavo e la scheda di rete e di conseguenza le caratteristiche cui i mezzi di collegamento fisico devono sottostare, quali: caratteristiche fisiche, come il numero di piedini di un connettore, caratteristiche elettriche, come i valori di tensione per i livelli logici e di conseguenza la codifica, la sincronizzazione e la durata di ogni bit; caratteristiche funzionali, come il significato dei pin di un componente. Inoltre descrive le regole attraverso cui i bit vengono trasmessi da un e- stremo all'altro del cavo di collegamento, realizzando un primo controllo sui possibili errori di trasmissione. I protocolli che operano a questo livello definiscono un collegamento virtuale tra due nodi, indipendente dal mezzo trasmissivo, che gestisce il trasferimento di bit da un nodo all'altro e viceversa. Questo significa che i protocolli definiti ai livelli superiori non debbono più preoccuparsi di come è fatto fisicamente il collegamento, né dei mezzi trasmissivi e delle tecnologie impiegate. i protocolli che operano a questo livello definiscono un collegamento virtuale tra due nodi che è indipendente dal fatto che i nodi siano collegati direttamente piuttosto che ci siano in mezzo uno o più nodi intermedi. Questo significa che i protocolli definiti a livello applicativo non debbono più preoccuparsi di come è fatto il mezzo trasmissivo né della complessità della rete in termini di nodi. Al di sopra di questo livello è come se si avesse a disposizione un collegamento dedicato virtuale tra i due nodi, in grado di trasferire un messaggio sicuramente corretto. All'interno di questo livello parleremo di un particolare protocollo che oggi ha una grandissima diffusione e che, per il fatto di essere utilizzato all interno della rete Internet, ha assunto una posizione di preminenza: il protocollo TCP/IP LIVELLO APPLICATIVO I protocolli del livello applicativo, in considerazione del fatto che i due livelli sottostanti si occupano di creare un collegamento dedicato virtuale tra due nodi, si occupano esclusivamente di definire le regole che le applicazioni debbono utilizzare per comunicare e per svolgere le funzioni per cui sono state realizzate. Riferendoci al mondo Internet, riportiamo alcuni esempi di protocolli applicativi: FTP: trasferimento file HTTP: gestione pagine WEB POP3 e SMTP: gestione posta elettronica TELNET: collegamento remoto di un terminale LIVELLO TRASPORTO (O RETE) I protocolli del livello trasporto si occupano di gestire la trasmissione di un messaggio attraverso i nodi di una rete. Un'altra caratteristica di questo livello è la capacità di garantire la corretta trasmissione del messaggio dal nodo di partenza al nodo di destinazione. 2 il meccanismo descritto è simile a quello visto parlando del sistema operativo PAG. 6.24

14 LIVELLO TRASPORTO: PROTOCOLLO TCP TCP (TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL) DATI 2 DI X A D D R DATI 1 DI Y RETE A COMMUTAZIONE DI PACCHETTO MAI NESSUNO OCCUPA INTERAMENTE UN TRATTO DELLA RETE FISICA, MA SULLO STESSO TRATTO PASSERANNO I DATI DI MOLTE COMUNICAZIONI DIVERSE MASSIMO UTILIZZO DEL CANALE TRASMISSIVO A D D R DATI 1 DI X A D D R LIVELLO TRASPORTO:IL PROTOCOLLO TCP/IP La tecnica di trasmissione utilizzata in questo protocollo è quella denominata: A COMMUTAZIONE DI PACCHETTO In termini pratici questo significa che il messaggio, prima di venire trasmesso, viene suddiviso in blocchi chiamati pacchetti. Ognuno di questi pacchetti contiene: un codice che identifica il messaggio originario: un numero progressivo che indica la posizione del pacchetto all interno del messaggio originario; la destinazione del messaggio, ovvero il nodo su cui deve arrivare. I pacchetti che costituiscono un messaggio vengono instradati verso il nodo destinatario in modo indipendente uno dall altro: in altri termini i pacchetti che costituiscono uno stesso messaggio possono anche seguire strade diverse per raggiungere il nodo finale. Inviare sulla rete tanti piccoli pacchetti, piuttosto che pochi messaggi ma voluminosi, permette un uso ottimizzato della rete stessa: su uno stesso troncone della rete possono viaggiare pacchetti appartenenti a messaggi diversi, aventi anche destinazioni diverse; pacchetti dello stesso messaggio possono giungere a destinazione viaggiando su tronconi diversi. Poiché di norma il traffico sulla rete è molto intenso, questo permette di ottimizzare l uso delle linee della rete, evitando intasamenti su alcuni tronconi e garantendo una configurazione dinamica dei percorsi in funzione della situazione della rete stessa. Ovviamente è compito del protocollo, sul nodo di destinazione, ricomporre il messaggio originale tramite gli elementi identificativi presenti all'interno dei pacchetti. All interno del protocollo TCP/IP, queste funzionalità vengono svolte: DAL PROTOCOLLO TCP CHE SI OCCUPA DI: in trasmissione: spezzare il messaggio originale in tanti pacchetti, ognuno identificato dal codice messaggio e dal n. progressivo del pacchetto; in ricezione: rimettere insieme i pacchetti ricevuti, in modo da ricomporre il messaggio originale; controllo: verificare che tutti i pacchetti siano giunti a destinazione e, nel caso di errore, richiedere la ritrasmissione del pacchetto perso. DAL PROTOCOLLO IP CHE SI OCCUPA DI trasferire i pacchetti attraverso i nodi che compongono la rete. PAG. 6.26

15 PROTOCOLLO TCP/IP IP (INTERNET PROTOCOL) INDIRIZZO IP NUOVO MASSIMA EFFICACIA TRASMISSIVA L'INTERNET PROTOCOL (IP) E GLI INDIRIZZI DELLA RETE La trasmissione dei dati e l'inoltro degli stessi attraverso i vari nodi della rete è compito di quella parte del protocollo TCP/IP che viene chiamata PROTOCOLLO IP. Il protocollo IP ha il compito di prendere in carico di pacchetti in uscita dal nodo di partenza e di trovare la strada migliore, all'interno della rete, per arrivare al nodo di destinazione. Le informazioni necessarie a questo scopo sono quelle che abbiamo visto essere presenti all'interno di ogni pacchetto. La tecnica di inviare i dati suddivisi in pacchetti (detti anche datagrammi) recanti tutte le informazione sulla loro destinazione è una caratteristica delle reti a commutazione di pacchetto (e TCP/IP appartiene a questa categoria). In questo modo è possibile usare lo stesso tratto di cavo fisico per far passare molte comunicazioni diverse, sia che provengano da più persone che operano sullo stesso host, sia che provengano da più host collegati a quel tratto di rete. Nessun host occuperà un certo tratto di rete fisica per intero, come invece avviene nella comunicazione telefonica che utilizza la tecnica a commutazione di circuito. Questa tecnica di trasmissione dei dati permette una grande efficienza nella gestione dei servizi di rete: infatti se per una qualche ragione la comunicazione dovesse interrompersi, può essere ripresa dall'ultimo pacchetto trasmesso. È anche in grado di far fronte a possibili guasti di alcuni tratti della rete: in maniera del tutto automatica il protocollo IP è in grado di trovare rami alternativi attraverso cui inoltrare i pacchetti al fine di giungere al nodo finale. Per raggiungere questi obiettivi il protocollo IP ha bisogno di identificare ogni singolo nodo della rete con un indirizzo numerico univoco (INDIRIZZO IP) costituito da quattro numeri, separati dal punto L'indirizzo IP identifica, senza alcuna ambiguità, ogni host presente sulla rete. Precise regole, che il protocollo IP è in grado di applicare, definiscono poi la via che ogni pacchetto deve percorrere per raggiungere il nodo di destinazione. Anche l aggiunta di un nuovo nodo è di una semplicità estrema: dopo a- verlo collegato fisicamente, basta assegnargli un indirizzo IP e il nodo diventa parte integrante della rete. Questa caratteristica, in particolare, ha contribuito alla rapidissima diffusione di Internet a livello mondiale. PAG. 6.28

16 ESTENSIONE GEOGRAFICA DELLE RETI ESTENSIONE GEOGRAFICA DELLE RETI Una ulteriore classificazione delle reti è fatta in base alla estensione geografica. LAN (Local Area Network): è una rete atta a permettere la comunicazione tra un certo numero di postazioni indipendenti, distribuite in un'area delimitata geograficamente (palazzo, fabbrica, ufficio, ecc.) mediante l'utilizzo di un collegamento fisico che permette alta velocità ( Mbps) e basso tasso di errore. MAN (Metropolitan Area Network): sono una estensione delle LAN a livello metropolitano (offrono servizi ad alta velocità). Le MAN includono funzionalità di gestione pubblica e tariffazione. WAN (Wide Area Network) : o reti geografiche, estese anche oltre i confini nazionali, in genere costituite da più lan collegate fra loro tramite appositi gateway. L esempio tipico di una WAN é la rete INTERNET. PAG. 6.30

17 LAN (LOCAL AREA NETWORK) SCHEDA DI RETE LAN (LOCAL AREA NETWORK) INTERFACCIA SCHEDA DI RETE RETE ETHERNET SCHEDA DI RETE ALL INTERNO DI UN EDIFICIO LAN: LE RETI LOCALI Le LAN (Local Area Network) sono reti telematiche realizzate in un area limitata, tipicamente all interno degli uffici di una stessa azienda. Le LAN sono anche reti che potremmo definire private in quanto il cablaggio della rete è realizzato all interno di un area privata, senza attraversamento del suolo pubblico. Due ulteriori caratteristiche distinguono le LAN dalle WAN: l elevata di velocità di trasmissione dei dati (da 10 a 100 Mbps) la intrinseca sicurezza del collegamento; in particolare questa ultima caratteristica dipende da: sia alle distanze più limitate che i segnali debbono percorrere all interno di una LAN piuttosto che in una WAN e che riducono enormemente il tasso di errore durante la trasmissione; sia ai cablaggi realizzati appositamente per la trasmissione di dati digitali; sia al fatto che ad una LAN possono accedere solamente utenti noti, ovvero gli utenti per i quali la rete è stata realizzata. Il principale obiettivo nell utilizzo di una LAN è lo scambio e la condivisione di risorse, sia fisiche che informative, tra i componenti connessi alla rete. In maniera economica ed efficace possono essere condivisi dispositivi fisici come: stampanti, modem, sistemi di memorizzazione, o risorse informative come: data base, applicazioni. Un aspetto ulteriore delle LAN è che possono essere fatte crescere in funzione delle necessità, senza dovere intervenire su quanto è già funzionante; allo stesso modo è possibile sostituire un computer obsoleto, senza dovere apportare modifiche significative alla rete stessa. Inoltre, l utilizzo di protocolli come il TCP/IP permette di fare coesistere sulla stessa rete computer di caratteristiche veramente diverse, come potrebbero essere Personal Computer, sistemi Unix e Sistemi IBM AS/400. Un ultima ovvia precisazione è che, se non hanno bisogno delle risorse di rete, i computer collegati alla LAN possono seguitare a funzionare anche nel caso in cui la rete stessa presentasse un qualche malfunzionamento. Infine va ricordato che per un buon funzionamento di una rete locale, occorre: a) realizzare un cablaggio corretto affidando l esecuzione a tecnici di provata esperienza e capacità; b) utilizzare personale competente e dotato di adeguate conoscenze in grado di mettere in funzione la rete e provvedere alla sua successiva manutenzione. PAG. 6.32

18 COLLEGAMENTO MEDIANTE HUB RETE ETHERNET ETHERNET La tecnologia di rete più comunemente utilizzata per una LAN si basa su una topologia a BUS con il protocollo di accesso (protocollo fisico) chiamato: ETHERNET Un collegamento Ethernet può essere realizzato sia su cavo coassiale che sul classico doppino telefonico, molto più facile da cablare e da mantenere. In qualche caso particolare, soprattutto in aree con forte presenza di disturbi elettromagnetici (ad esempio un reparto produttivo con macchinari), si possono usare le fibre ottiche. Un ultima possibilità è quella di realizzare collegamenti Ethernet in radio frequenza; questa ultima tecnologia si utilizza in particolare laddove ci siano problemi di installazione (come ad esempio, quando si voglia estendere la LAN in un altro edificio separato da una via pubblica). La lunghezza di una LAN, proprio per le tecnologie trasmissive utilizzate, di norma non può essere superiore a qualche chilometro ALL INTERNO DI UN EDIFICIO HUB COLLEGAMENTO MEDIANTE HUB Nella prima figura è mostrato il collegamento, all interno di un ufficio, di 3 computer utilizzando la topologia a bus. Ma nella pratica, la configurazione fisica assunta da una rete locale è quella mostrata nella seconda figura, che potremo definire TOPOLOGIA A BUS, CON CABLAGGIO A STELLA Nel nodo centrale della stella è posto un particolare dispositivo chiamato: HUB a cui si collegano tutte le postazioni di lavoro della rete con il normale doppino telefonico. L HUB svolge le funzioni tipiche della topologia a bus: quando una stazione trasmette i dati all HUB, questi provvede a ritrasmetterli a tutte le altre stazioni a lui collegate. In questo modo il funzionamento è quello già discusso per la topologia a bus mentre il cablaggio è quello tipico delle configurazioni a stella. Il fatto che il cablaggio sia a stella non deve creare confusione con la topologia a bus: infatti questo tipo di rete, che sul piano puramente fisico si può considerare a stella, per ciò che riguarda la comunicazione dei pacchetti di dati è una rete a bus, perché il concentratore (HUB) che si trova al centro non esegue alcuna selezione nelle comunicazioni e riproduce anche le collisioni. La scelta di questo cablaggio a stella è dovuta sostanzialmente alla maggiore semplicità in fase di installazione: infatti, mentre con la topologia a bus pura era necessario utilizzare cavi coassiali, difficili da cablare e soprattutto da modificare, grazie all HUB si utilizza l economico doppino con connettori RJ45, molto semplici da installare e da mantenere. PAG. 6.34

19 ROMA URBINO WAN (WIDE AREA NETWORK) WAN (WIDE AREA NETWORK) PORTA SERIALE INTERFACCIA MODEM RETE DI COLLEGAMENTO - PUBBLICA - PRIVATA ISDN WAN: LE RETI GEOGRAFICHE L'estensione sul territorio è la caratteristica identificativa delle reti: WAN (Wide Area Network), dette anche reti 'geografiche' attraverso cui si connettono computer spesso assai distanti l'uno dall'altro, ad esempio le varie sedi di una multinazionale. Alcune di queste grandi reti, ad esempio quelle bancarie, per motivi di sicurezza non hanno di norma alcun vantaggio nel cercare collegamenti con strutture esterne; ma molte di queste reti sono, per la loro stessa natura, molto più 'aperte' delle reti locali, sono cioè già predisposte per accogliere nuovi elaboratori remoti. Normalmente la rete di collegamento si utilizza la rete telefonica pubblica, di cui a volte si affittano alcuni tratti in modo da riservarli in uso esclusivo alla rete stessa (reti private). Il collegamento di un computer ad una WAN può essere realizzato: utilizzando la normale linea telefonica analogica: in questo caso, poiché tale linea nasce per trasmettere la voce, dovremo utilizzare un interfaccia in grado di convertire il segnale digitale del computer in un segnale vocale, adatto a viaggiare sulla rete stessa: il modem (v. più avanti); utilizzando un linea ISDN, nata per trasmettere segnali digitali; in questo caso l interfaccia deve avere solamente una funzione di adattamento tra la porta seriale/usb del computer e la linea stessa. Ma molto più spesso una rete geografica collega tra loro più reti locali. In questo caso il collegamento con le singole reti locali viene realizzato attraverso un dispositivo che si chiama ROUTER. La rete geografica per eccellenza è Internet. PORTA SERIALE TA PAG. 6.36

20 IL MODEM NEL COMPUTER SULLE LINEE TELEFONICHE IL MODEM Nel caso in cui, in ambito WAN, il collegamento di un host venga realizzato attraverso una normale linea telefonica (analogica), è necessario utilizzare un particolare dispositivo chiamato: MODEM La necessità di utilizzare il modem deriva dal fatto che la linea telefonica è stata inizialmente progettata per il trasporto della voce. Il segnale elettrico, utilizzato sulla linea telefonica per la trasmissione di segnali vocali, non è assolutamente in grado di trasportare i segnali digitali che il computer utilizza per codificare i dati. Il modem (il cui nome deriva dall'unione delle parole modulatore e demodulatore) è un apparecchio che, in fase di trasmissione, è in grado di trasformare (modulazione) i dati binari provenienti dal computer in segnali elettrici veicolabili attraverso la normale linea telefonica. In ricezione il modem è altresì capace di decodificare (demodulazione) i segnali elettrici ricevuti trasformandoli nella forma binaria utilizzata dal computer. In aggiunta alla operatività appena descritta, il modem è normalmente in grado di gestire un certo insieme di funzionalità legate alla linea telefonica, come la composizione automatica del numero telefonico, la risposta ad una chiamata proveniente da un altro modem o la disconnessione (termine della chiamata). Queste funzioni permettono la realizzazione di collegamenti tra computer senza che ci sia la necessità di interventi da parte di un operatore. Il parametro su cui basare la scelta di un modem è la velocità massima con cui vengono trasmessi/ricevuti i dati. Maggiore è la velocità con cui i dati vengono trasmessi e minore è l attesa per il completamento della trasmissione (e quindi anche i costi per il collegamento telefonico). La velocità dei modem si misura in bps ovvero in bit trasmessi in un secondo. Attualmente i normali modem in commercio raggiungono velocità di bps. Dal punto di vista costruttivo, i modem si possono dividere in 2 categorie: 1. modem INTERNI, costituiti da una scheda progettata per essere alloggiata negli appositi "slot" presenti all'interno del computer; un modem interno ha il vantaggio di non occupare spazio sul tavolo e di non aver bisogno di cavi esterni né di un alimentatore separato; 2. modem ESTERNI, fisicamente posti fuori dal cabinet del personal computer e collegati ad esso tramite un interfaccia seriale o USB; di norma un modem esterno è preferibile se c è la necessità di collegarlo ad altri computer o quando gli slot interni risultassero tutti occupati. PAG. 6.38

21 ISDN LINEA ISDN UNA LINEA FATTA APPOSTA PER. LE LINEE DIGITALI ISDN Le linee ISDN sono linee telefoniche progettate appositamente per il trasporto di un segnale digitale e quindi sono particolarmente adatte al trasporto dei dati generati da un computer. Attraverso una linee ISDN il computer può trasmettere dati senza avere più bisogno del modem; serve soltanto una semplice interfaccia elettronica, chiamata TA (Terminal Adapter), per garantire un corretto interfacciamento dei segnali elettrici. Per contro il segnale vocale, di tipo analogico, non può più transitare sulla linea ISDN come avveniva per le linee telefoniche di tipo analogico, ma deve essere prima convertito in un segnale digitale. Questa conversione viene fatta dai nuovi telefoni digitali, che quindi sono gli unici in grado di funzionare direttamente collegati ad una linea ISDN. Volendo comunque utilizzare i tradizionali apparecchi telefonici, si può richiedere l installazione di una opportuna interfaccia (chiamata NT1+) che, in aggiunta è al normale accesso digitale alla linea ISDN, è in grado di fornire anche l'accesso analogico. IL COMPUTER PAG. 6.40

22 COLLEGAMENTO REMOTO DI LAN: IL ROUTER ROUTER INTERFACCIA IL ROUTER Il ROUTER è un dispositivo che, nell'ambito di una rete IP, permette di collegare due reti locali o, più normalmente, una rete locale (LAN) con una rete geografica (WAN). Il tipico utilizzo è quello per collegare una rete locale ad Internet. Sotto un altro punto di vista possiamo anche definire il ROUTER come l interfaccia che permette ad una LAN di collegarsi ad una rete geografica. LAN N.1 RETE DI COLLEGAMENTO LAN N. 2 ROUTER PAG. 6.42

23 INTERNET INTERNET: UNA RETE DI RETI Internet, o La Rete come la chiamano alcuni, è una sorta di metarete, costituita da molte reti telematiche connesse tra loro, che: copre tutto il globo; si basa su una struttura portante di linee dedicate ad alta velocità; alcune di queste linee di comunicazione più importanti prendono il nome di dorsali (backbone) in quanto attraverso di esse transita il principale flusso di dati; utilizzano le più diverse tecnologie di collegamento fisico: cavi, fibre ottiche, ponti radio, satelliti; connette computer di ogni tipo e dotati di sistemi operativi diversi: dai grossi mainframe ai piccoli personal computer, si calcola che siano connessi più di 10 milioni di sistemi; il numero dei sistemi connessi è in continuo e rapidissimo aumento. La caratteristica che accomuna tutti i sistemi collegati su Internet è che parlano un linguaggio comune, ovvero gli stessi protocollo: il TCP/IP a livello di trasporto, HTTP, FTP, SMTP e POP3 a livello applicativo. Questi protocolli premettono di far parlare fra loro i milioni di computer, dislocati in tutto il mondo, come se fossero computer identici, ognuno collegato direttamente con l altro. PAG. 6.44