RETI LOCALI. 1 livello fisico 2 livello data link

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1 1 Topologie 2 Standard IEEE Standard IEEE (CSMA/CD) 4 Standard IEEE (Token Ring) 5 Standard IEEE (Wireless) 6 Bluetooth 7 Bridge RETI LOCALI 1 livello fisico 2 livello data link 1 Ethernet (10Mbps) 2 Fast Ethernet (100 Mbps) 3 Gigabit Ethernet (1000 Mbps) 4 10 GE 1 Trasparent Bridge 2 Bridge Source Routing 10Base2 10Base5 10BaseT 10BaseFOIRL 10BaseFL 100BaseFX 100BaseTX 100BaseT4 1000BaseSX 1000BaseLX 1000BaseT

2 LAN: rete di computer di dimensione limitata geograficamente e senza attraversamento di suolo pubblico Tecnologia broadcast, ad alta velocità e con basso tsso di errore. Elementi fondamentali: mezzi di trasmissione e schede di rete. Topologia fisica: disposizione geometrica dei suoi componenti Topologia logica: percorsi seguiti nella comunicazione tra coppie di stazioni. La connessione di una LAN a una rete geografica è fornita da un unico collegamento della dorsale a un ruter.

3 a bus A stella ad anello a stella gerarchica

4 STANDARD IEEE 802 Descrive il livello fisico e il livello data link (di linea) Il livello fisico descrive: 1. Mezzi di trasmissione 2. Topologia della rete (cablaggio) MDI (Medium Dependent Interface) 3. Distanza massima (l'ampiezza di banda del mezzo dipende dalle caratteristiche del mezzo e dalla distanza percorsa) 4. Connettori (significato dei pin) 5. Metodo di codifica del segnale 6. Sincronizzazione 7. Livelli di tensione per la trasmissione dei segnali elettrici o livelli di lunghezza d'onda per la trasmissione su fibre ottiche Il livello Data link 1 Metodo di accesso al canale MAC (Medium Access Control) 2 Framing 3 Controllo degli errori Implementato nell'hw della scheda di rete Servizio non connesso e non confermato Header: Indirizzo mittente e destinatario (identifica la scheda di rete) LLC (Logical Link Control) 1 Controllo di flusso Implementato via sw Servizio non connesso e non confermato Header: Indirizzo mittente e destinatario (identifica il protocollo del livello di rete) Definito dallo standard Indirizzo MAC Scritto nella ROM della scheda di rete 6 numeri esadecimali da due cifre ciascuno, separati da : L'indirizzo destinazione può essere l'indirizzo broadcast (FF:FF:FF:FF:FF:FF) o multicast

5 7 APPLICAZIONE 6 PRESENTAZIONE 5 SESSIONE 4 TRASPORTO 3 RETE 2 LLC DATA LINK 1 MAC 0 FISICO Standard Rete LAN CSMA/CD LAN Token Ring MAN DQDB WLAN

6 STANDARD IEEE Metodo di accesso: CSMA/CD Ogni stazione che deve trasmettere deve prima controllare se il canale è disponibile, altrimenti deve aspettare prima di riprovare. Dopa aver trtasmesso un frame la stazione continua ad ascoltare il canale per rilevare eventuali collisioni. Quando la stazione rileva una collisione, invia un segnale sulla linea per segnalare alle altre stazioni che si è verificata una collisione, poi aspetta un tempo casuale e riinvia il frame velocità nome 10 Mbps Ethernet 100 Mbps Fast Ethernet 1000 Mbps Gigabit Ethernet 10 Gbps 10 GE a 10 Mbps (Ethernet) modalità half duplex una stazione può trasmettere e ricevere, ma non contemporaneamente trasmissione in banda base quando una stazione trasmette occupa tutta la banda del mezzo, quindi può trasmettere una sola stazione alla volta Regola n. max n. max n. max n. max segmenti segmenti ripetitori dispositivi di cavo popolati nome cavi max connettore max lunghezza topologia topologia grandezza scheda di utilizzo tratto di cavo fisica logica rete rete 1 10base2 (thin ethernet) coassiali RG58 185m 900m bus bus 2 10base5 (thik ethernet) coassiali RG m 2500m bus bus 3 10baseT UTP cat 5 100m 500m a stella bus RJ45 il più usato 4 10baseFOIRL Solo per fibre ottiche 5000m collegamento monomodali tra hub 5 10baseFL Solo per fibre ottiche collegamento 2000m multimodali tra hub o tra hub e stazione

7 Switch 1. Dispositivo multiporta che lavora a livello di data link (l'hub lavora a livello fisico). 2. Divide i domini di collisione: ogni porta ha un suo dominio, cioè la propria ampiezza di banda dedicata. 3. Le stazioni all'interno di un segmento di rete collegato a una porta possono comunicare tra loro senza interferire con altri segmenti collegati a porte diverse. 4. I frame destinati a stazioni dello stesso segmento non vengono inviati alle altre porte dello switch. 5. Lo switch impara quali indirizzi MAC sono raggiungibili da ogni porta e li memorizza in una tabella a 100 Mbps (Fast Ethernet) Nome cavi max lunghezza tratto di cavo 100BaseFX fibra otiica multimodale 400m full duplex 100BaseTX UTP cat m full duplex 100BaseT4 UTP cat. > 3 100m half duplex

8 802.3 a 1000 Mbps (Gigabit Ethernet) hub non ha half stazioni collegate a buffer dove memorizzare i frame in arrivo modalità duplex switch ha full nome cavo max lunghrzza tratto di cavo 1000BaseSX fibre ottiche multimodali 550m 1000BaseLX fibre ottiche monomodali 5km 1000BaseT UTP 100m a 10 Gbps (10 GE) Può essere utilizzata sia per LAN e VLAN, sia per MAN, sia per WAN. VLAN (virtual LAN) Permette di raggruppare le stazioni in modo logico invece che in base alla disposizione fisica, utilizzando degli switch VLAN compatibili. Ogni VLAN viene considerata dallo switch come una rete locale separata dalle altre. In pratica lo switch si comporta come se ci fossero più switch. switch Stazione 1 Stazione 2 Stazione 3 Stazione 4 Stazione 5 Stazione 6 Stazione 7 Stazione 8 switch rossa Stazione 1 Stazione 2 gialla Stazione 3 Stazione 4 blu Stazione 5 Stazione 6 verde Stazione 7 Stazione 8

9 STANDARD IEEE Trasmissione half duplex in banda base. Protocollo di accesso al mezzo: Token Ring In genere la topologia fisica è a stella, con le stazioni collegate a un hub. La topologia logica è ad anello. Il token è un frame speciale che circola sull'anello, passando da una stazione all'altra. Una stazione per trasmettere deve essere in possesso del token (c'è sempre un solo token). Stazione trasmittente Quando una stazione riceve il token, se ha dati da spedire, trasforma il token nell'intestaazione del frame che deve spedire. Il frame inviato contiene l'indirizzo di destinazione; il frame percorre l'anello e ogni stazione verifica se è il destinatario. Stazione ricevente 1. copia il frame in un buffer 2. modifica l'intestazione del frame in modo da segnalare che lo ha ricevuto 3. rimette il frame in circolo nell'anello finchè torna al mittente Stazione trasmittente Dopo aver eliminato il frame inviato, se non è scaduto il tempo di possesso del token (10ms), può mandare altri frame, altrimenti invia il token nuovamente sull'anello. Active monitor E' una stazione che governa il comportamento della rete. Può essere una stazione qualsiasi della rete, la prima che si attiva. Se si guasta, la stazione che si accorge del guasto avvisa le altre stazioni, diventa il nuovo monitor la stazione che ha l'indirizzo MAC più alto. 1. Garantisce che il token sia sempre presente sull'anello (se scade il timer genera un nuovo token) 2. Elimina i frame danneggiati e poi genera un nuovo token 3. Elimina i frame orfani. Se una stazione invia un frame e poi diventa inattiva non elimina il frame emesso, che continuerebbe a circolare sull'anello. 4. Supporta inserimenti ed eliminazioni di stazioni. Mezzi di trasmissione Fibra ottica multimodale Fibra ottica monomodale Cavi UTP cat. 5 Cavi STP max lunghezza di un tratto 2km 60km 100m 100m

10 STANDARD IEEE Permette: Collegamento punto a punto Collegamento ad hoc o peer to peer Collegamento con access point. L'acces point è dotato di due interfacce di rete, una verso la rete cablata e una verso la rete wireless. Il dispositivo funge da gateway tra le due reti

11 Livello MAC Modalità operativa: DCF (Distributed Coordinaton Function) Non usa il controllo centrale Metodo di accesoo al mezzo: CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with collision Avoidance) Stazione mittente manda un frame (avvertimento) alla stazione destinataria per avvisarla che le sta per inviare un frame. Stazione destinataria Invia un frame di riscontro (riscontro dell'avvertimento) alla stazione mittente Stazione mittente Manda il frame dati alla stazione destinataria. Le stazioni vicine al mittente sentono il frame di avvertimento, le stazioni vicine al destinatario sentono il frame di riscontro dell'avvertimento e sanno che devono aspettare fino alla conclusione della trasmissione. Per la trasmissione dei frame dati usa il protocollo stop and wait Modalità operativa: PCF (Point Coordiantio Function) Usa l'access point per controllare l'attività della cella. L'access point interroga le stazioni chiedendo se hanno frame da trasmettere L'access point invia periodicamente un frame con i parametri che permette alle nuove stazioni di registrarsi al servizio di interrogazione. Quando una stazione si registra riceve una frazione di banda che permette di garantire la qualità del servizio (tecnica a divisione di spettro) L'access point può sospendere una stazione, memorizzando i dati ad essa diretti e inviandoglieli al loro risveglio.

12 BLUETOOTH Collegamenti punto a punto o a un access point centrale. Di solito utilizzata per collegare periferiche a una stazione centrale. Il master (piconet) dice agli slave che indirizzi usare, quando possono trasmettere, per quanto tempo e che frequenze usare. Un nodo master e fino a 7 nodi slave ativi entro 10 metri. La comunicazione avviene solo tra master e slave e mai tra due slave. Permette 1. l'accesso a una LAN attraverso un access point 2. il collegamento tra computer portatile e telefono cellulare 3. a un fax di inviare e ricevere dati usando un telefono cellulare 4. il collegamento di un telefono cordless alla sua base 5. il collegamento dell'auricolare

13 BRIDGE Usato per collegare tra loro più reti locali Per 1. collegare reti di natura diversa 2. dividere una rete per problemi di carico o di distanza fisica 3. isolare parti di una rete per motivi di sicurezza Il bridge ha un solo livello LLC e tanti livelli MAC e fisico quante sono le diverse LAN che interconnette. Quando un bridge riceve un frame che deve passare da una rete ad un'altra, il livello MAC relativo alla rete mittente toglie l'intestazione e passa i dati al livello Llc, il quale li passa al livello MAC dell'altra dell'altra rete che aggiunge la nuova intestazione. La trasmissione avviene con modalità store and forward, cioè il bridge riceve interamente il frme prima di ritrasmetterlo Offre un servizio non connesso e non confermato. Transparent bridge Il bridge usa una tabella di instradamento che elenca tutte le possibili destinazioni. Quando il bridge viene collegato la tabella è vuota. Processo di appprendimento degli indirizzi, cioè di riempimento della tabella: Il bridge quando riceve un frame registra da quale stazione e da quale linea proviene e quindi come raggiungere la stazione mittente

14 Se il bridge non ha informazioni sulla destinazione usa il flooding (inondazione), cioè invia il frame a tutte le reti. Bridge source routing Ogni stazione che invia un frame deve indicare esplicitamente il percorso che il frame deve seguire, quindi ogni stazione deve avere una propria tabella di instradamento. La tabella di instradamento viene riempita mediante un processo che si chiama route discovery. Route discovery Quando la destinazione è sconosciuta il mittente manda un frame in broadcast. La stazione di destinazione rimanda il frame alla stazione mittente che vi trova le informazioni da inserire nella tabellla di instradamento.