Indice. Informatica: arte e mestiere 3/ed Dino Mandrioli, Stefano Ceri, Licia Sbattella, Paolo Cremonesi, Gianpaolo

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1 Indice Mezzi e tecniche di trasmissione dati Cavi in rame Fibre ottiche Onde radio e sistemi wireless Modulazione e demodulazione Reti di calcolatori Reti geografiche e locali Topologia delle reti Struttura dei messaggi e dei pacchetti Protocolli di comunicazione I livelli ISO-OSI Apparati di rete Sistemi distribuiti Architetture client/server Architetture peer-to-peer

2 Mezzi e tecniche di trasmissione dati l

3 Trasmissione dei dati Consente di collegare calcolatori e periferiche Parametri più significativi velocità di trasmissione (bit per second, o bps) Kbps (1000 bps) Mbps (1000 Kbps) Gbps (1000 Mbps) Tbps (1000 Gbps). Principali mezzi per la trasmissione dei dati cavi in rame fibre ottiche onde elettromagnetiche distanza di trasmissione, da poche decine di metri a migliaia di chilometri

4 Cavi in rame: due categorie Coassiale simile a quello utilizzato per la televisione primo cavo transatlantico nel 1956 (36 telefonate) resiste alle interferenze elettromagnetiche (fulmini,...) poco flessibile Doppino simile a quello utilizzato per il telefono meno costoso più flessibile e più facile da installare più soggetto ad interferenze esterne si usura facilmente difficile da installare

5 Cavi in rame: due categorie rivestimento maglia Doppino telefonico non schermato (UTP) anima Cavo coassiale in rame Esempio di doppino telefonico e di cavo coassiale.

6 Fibre ottiche Filamenti vetrosi guaina protettiva immuni ai disturbi atmosferici flessibili primo cavo transatlantico nel 1988 (40000 telefonate contemp.) Due strati core: mezzo trasparente che trasporta il segnale cladding: strato esterno, costringe l onda a seguire il percorso della fibra diametro < 0.5 mm cladding core

7 Sistemi wireless Tecnologia Frequenza Note Onde radio < 3 GHz tecnologia più diffusa può coprire ambienti eterogenei Microonde 3 GHz 300 GHz fasci direzionali senza dispersione collegano di edifici vicini Infrarossi 300 GHz 428 THz collegano dispositivi visibili lenti e ormai in disuso Luce visibile (laser) 428 THz 749 THz fasci direzionali senza dispersione sensibile agli eventi atmosferici

8 Tecnologie radio nei sistemi wireless WiFi raggio di azione di circa 100 metri velocità fino a 54 Mbps WiMAX raggio di azione di 50 km velocità fino a 70 Mbps Rete satellitare velocità di parecchi Gbps banda venduta in tagli da 640 Kbps GSM velocità basse: 14.4 kbps GPRS 57.6 kbps in download 28.8 kbps in upload UMTS velocità massima di 384 kbps UMTS2: 1.8 Mbps UMTS2+: 3 Mbps

9 Confronto tra tecnologie wireless Velocità WiFi WiMax UMTS GSM Mobilità

10 Modulazione e demodulazione Modem trasforma bit (segnale digitale) in suoni (segnale analogico)

11 Modulazione in frequenza Il segnale ha in assenza di dati una singola frequenza linea telefonica tradizionale: 1700 Hz Modulazione in frequenza: trasforma la forma d onda in una frequenza più alta (2100 Hz) sinusoide più stretta o più bassa (1300 Hz), sinusoide più larga

12 Tecnologie DSL Tecnologia Descrizione Coppie di fili Distanza massima Velocità massima ADSL Asymmetric DSL km 8 Mbps download 1 Mbps upload ADSL2+ Estensione dell ADSL 1 HDSL High-bit-rate DSL 2 4 km 2 Mbps SHDSL Symmetric High-bitrate DSL 1 4 km 2 Mbps VDSL Very High-bit-rate DSL 1 24 Mbps download 3.5 Mbps upload 300 m 1.5 km 52 Mbps download 12 Mbps upload

13 Confronto tra tecnologie DSL

14 Reti di calcolatori l

15 Reti geografiche e locali LAN (Local Area Network) o reti locali collega computer nella stessa stanza o edificio velocità di trasferimento dei dati molto elevata. MAN (Metropolitan Area Network) copre un area corrispondente ad un intera città elevata velocità di trasferimento. WAN (Wide Area Network) o reti geografiche collega città diverse e nazioni diverse Internet è la più estesa tra le reti geografiche

16 Struttura gerarchica delle reti

17 Reti di accesso e dorsali

18 Reti di accesso e dorsali Rete di accesso Rete di dorsale Molti collegamenti (anche milioni) Pochi collegamenti Bassa velocità ( Mbit/s) Alta velocità ( Gbit/s) Brevi distanze (< 50 km) Lunghe distanze (> 50 km)

19 Topologia delle reti

20 Struttura di messaggi e pacchetti

21 Routing dei pacchetti Nodo A Host sorgente Nodo D Nodo C Nodo B Nodo E Host destinazione