Corso di Reti di Calcolatori

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1 Politecnico di Torino Corso di Reti di Calcolatori Commutazione e trasmissione Indice degli argomenti... Architettura di una rete Nodi di una rete Canali locali e geografici Commutazione di circuito Commutazione di pacchetto Argomenti trattati nel Capitolo 12 del libro di testo...indice degli argomenti Architettura di una Rete Trasmissione Seriale e Parallela Trasmissione Sincrona e Asincrona Interfacce (RS 232, V.35, G.703, G.704) Modem G.703/G.704 End System Intermediate System

2 ES e IS Intermediate System ES (End System) eseguono le applicazioni sono detti anche host o end node realizzano tutti i livelli OSI IS (Intermediate System) instradano i messaggi sulla rete sono detti anche router realizzano solo i primi tre livelli OSI Nodo o Sistema termine generico per ES e IS Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Data Link Fisico Rete Data Link Data Link Fisico ROUTER Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Data Link Fisico Canali Locali e Geografici Canali Canali Locali Canali Geografici Locali Distanze limitate No attraversamento di suolo pubblico Alte velocità Topologie semplici Geografici Distanze illimitate Velocità medio bassa Utilizzo di portanti telefonici Topologie complesse

3 Canali Geografici La commutazione Canali Commutati Canale telefonico A N1 N2 C ISDN (Integrated Service Data Network) Canali Diretti CDA (Canali Diretti Analogici) CDN (Canali Diretti Numerici) B N3 N4 D IS: N1, N2, N3, N4 ES: A, B, C, D La commutazione Circuito concepita per la telefonia Pacchetto concepita per i dati Commutazione di Circuito A B C D I commutatori creano dei circuiti punto punto

4 Commutazione di Circuito Commutazione di Pacchetto Bassa utilizzazione del canale trasmissivo il canale è occupato anche quando non si trasmette Canale di trasmissione dati trasparente La qualità del canale peggiora all aumentare della distanza Fatturazione a tempo A B C C C C D C C C A B N1 N3 D N2 N4 D D D C D L informazione è raggruppata in pacchetti. Il pacchetto Commutazione di pacchetto Indirizzo Mittente Indirizzo Destinatario Header Testa Packet Pacchetto Dati Info FCS Tail Coda Solo trasmissione digitale I pacchetti vengono instradati dagli IS I circuiti sono condivisi da tutti i nodi. Miglior sfruttamento della capacita trasmissiva del canale La qualità della trasmissione non dipende dalla distanza Gli IS controllano e possono recuperare errori di trasmissione Tariffazione a volume

5 Tipi di Trasmissione PARALLELA L informazione viene trasferita in parallelo (tipicamente un byte alla volta) su un bus di comunicazione contenente segnali di dato e segnali di temporizzazione (clock). SERIALE L informazione viene prima serializzata e quindi trasmessa un bit alla volta. Esistono meccanismi di sincronizzazione che evitano l uso di segnali aggiuntivi di temporizzazione. Trasmissione Seriale e Parallela Bit 1 Bit Seriale Parallela Trasmissione Seriale Trasmissione Seriale Asincrona ASINCRONA Ogni byte di informazione viene trasmesso separatamente dagli altri. Il clock di ricezione è solo nominalmente uguale a quello di trasmissione. SINCRONA Le informazioni da trasmettere sono strutturate in trame. Il trasmettitore e il ricevitore sincronizzano i loro clock prima della trasmissione e li mantengono sincronizzati per tutta la durata della trama. S: Start Bit P: Parity Bit Stop Bits 1, 1.5, 2 LINE S LSB IDLE DA 5 A 8 BIT 1 CARATTERE MSB P STOP BITS

6 Trasmissione Seriale Sincrona L overhead di sincronizzazione è ridotto CARATTERE N Esempio di Connessione Seriale TX: Trasmissione RX: Ricezione GND: Ground (Massa) MSB LSB MSB LSB CARATTERE N 1 CARATTERE N+1 CLOCK TX RX GND RX TX GND Rete Geografica (WAN) Standard di Interfaccia DTE DCE DCE Rete di Telecomunicazioni Pubblica DCE DCE DTE Specificano le interconnessioni tra DTE e DCE I principali sono: RS 232 (o equivalenti CCITT V.24 e V.28) V.35 G.703 e G.704 DCE: Data Communication Equipment DTE: Data Terminal Equipment

7 RS 232 Connettore a 25 pin per RS 232 Standard per la trasmissione seriale a bassa velocita (sino a b/s) Utilizza un connettore a 9 o 25 pin DTE Protective Ground (1) Transmit (2) Receive (3) Request to Send (4) Clear to Send (5) Data Set Ready (6) Signal Ground (7) Carrier Detect (8) Data Terminal Ready (20) DCE V.35 Standard simile a RS 232, ma per velocità superiori a b/s MODEM MODEM: MOdulatore e DEModulatore Si utilizzano per effettuare trasmissioni seriali su rete pubblica Trasformano il segnale da Digitale ad Analogico e viceversa Rendono il segnale idoneo alla trasmissione su rete pubblica

8 Esempio di utilizzo di MODEM Esempio di utilizzo dei Modem Rete Itapac DTE DTE CDN MODEM DCE RS232 Rete di Telecomunicazioni Pubblica MODEM DCE Router Rete Telefonica Modem Principali Standard per Modem V b/s V b/s V b/s... V b/s in ricezione b/b in trasmissione Altre Caratteristiche dei Modem Linguaggio Hayes (detto anche linguaggio AT per impartire comandi ai modem) Correzione degli errori integrata e compressione dei dati: MNP V.42

9 G.703 e G.704 Standard CCITT per trasmissioni ad alta velocità G.703 usato per velocità maggiori o uguali a 2Mb/s G.704 usato per velocità N * 64Kb/s Rete Telecom G.703/4 Convertitore V.35 G.703/4 V.35 Router

10 Politecnico di Torino Corso di Reti di Calcolatori Commutazione e trasmissione

11 Indice degli argomenti... Architettura di una rete Nodi di una rete Canali locali e geografici Commutazione di circuito Commutazione di pacchetto Argomenti trattati nel Capitolo 12 del libro di testo

12 ...Indice degli argomenti Trasmissione Seriale e Parallela Trasmissione Sincrona e Asincrona Interfacce (RS 232, V.35, G.703, G.704) Modem G.703/G.704

13 Architettura di una Rete End System Intermediate System

14 ES e IS ES (End System) eseguono le applicazioni sono detti anche host o end node realizzano tutti i livelli OSI IS (Intermediate System) instradano i messaggi sulla rete sono detti anche router realizzano solo i primi tre livelli OSI Nodo o Sistema termine generico per ES e IS

15 Intermediate System Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Data Link Fisico Rete Data Link Data Link Fisico ROUTER Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Data Link Fisico

16 Canali Locali e Geografici Canali Locali Canali Geografici

17 Canali Locali Distanze limitate No attraversamento di suolo pubblico Alte velocità Topologie semplici Geografici Distanze illimitate Velocità medio bassa Utilizzo di portanti Topologie complesse telefonici

18 Canali Geografici Canali Commutati Canale telefonico ISDN (Integrated Service Data Network) Canali Diretti CDA (Canali Diretti Analogici) CDN (Canali Diretti Numerici)

19 La commutazione A N1 N2 B N3 N4 IS: N1, N2, N3, N4 ES: A, B, C, D C D

20 La commutazione Circuito concepita per la telefonia Pacchetto concepita per i dati

21 Commutazione di Circuito A C B D I commutatori creano dei circuiti punto punto

22 Commutazione di Circuito Bassa utilizzazione del canale trasmissivo il canale è occupato anche quando non si trasmette Canale di trasmissione dati trasparente La qualità del canale peggiora all aumentare della distanza Fatturazione a tempo

23 Commutazione di Pacchetto A C C C D C C C N1 N2 B B C A D N3 N4 D D D L informazione è raggruppata in pacchetti. C D

24 Il pacchetto Indirizzo Mittente Indirizzo Destinatario Header Testa Packet Pacchetto Dati FCS Info Tail Coda

25 Commutazione di pacchetto Solo trasmissione digitale I pacchetti vengono instradati dagli IS I circuiti sono condivisi da tutti i nodi. Miglior sfruttamento della capacita trasmissiva del canale La qualità della trasmissione non dipende dalla distanza Gli IS controllano e possono recuperare errori di trasmissione Tariffazione a volume

26 Tipi di Trasmissione PARALLELA L informazione viene trasferita in parallelo (tipicamente un byte alla volta) su un bus di comunicazione contenente segnali di dato e segnali di temporizzazione (clock). SERIALE L informazione viene prima serializzata e quindi trasmessa un bit alla volta. Esistono meccanismi di sincronizzazione che evitano l uso di segnali aggiuntivi di temporizzazione.

27 Trasmissione Seriale e Parallela Seriale Bit 1 Bit 8 Parallela

28 Trasmissione Seriale ASINCRONA Ogni byte di informazione viene trasmesso separatamente dagli altri. Il clock di ricezione è solo nominalmente uguale a quello di trasmissione. SINCRONA Le informazioni da trasmettere sono strutturate in trame. Il trasmettitore e il ricevitore sincronizzano i loro clock prima della trasmissione e li mantengono sincronizzati per tutta la durata della trama.

29 Trasmissione Seriale Asincrona S: Start Bit P: Parity Bit Stop Bits 1, 1.5, 2 DA 5 A 8 BIT LINE IDLE S LSB MSB P STOP BITS 1 CARATTERE

30 Trasmissione Seriale Sincrona L overhead di sincronizzazione è ridotto CARATTERE N MSB LSB MSB LSB CARATTERE N 1 CARATTERE N+1 CLOCK

31 Esempio di Connessione Seriale TX: Trasmissione RX: Ricezione GND: Ground (Massa) TX RX RX TX GND GND

32 Rete Geografica (WAN) DCE DCE Rete di Telecomunicazioni Pubblica DCE DTE DCE DTE DCE: Data Communication Equipment DTE: Data Terminal Equipment

33 Standard di Interfaccia Specificano le interconnessioni tra DTE e DCE I principali sono: RS 232 (o equivalenti CCITT V.24 e V.28) V.35 G.703 e G.704

34 RS 232 Standard per la trasmissione seriale a bassa velocita (sino a b/s) Utilizza un connettore a 9 o 25 pin Protective Ground (1) Transmit (2) Receive (3) Request to Send (4) Clear to Send (5) Data Set Ready (6) Signal Ground (7) Carrier Detect (8) Data Terminal Ready (20) DTE DCE

35 Connettore a 25 pin per RS 232

36 V.35 Standard simile a RS 232, ma per velocità superiori a b/s

37 MODEM MODEM: MOdulatore e DEModulatore Si utilizzano per effettuare trasmissioni seriali su rete pubblica Trasformano il segnale da Digitale ad Analogico e viceversa Rendono il segnale idoneo alla trasmissione su rete pubblica

38 Esempio di utilizzo di MODEM DTE DTE RS232 Rete di MODEM Telecomunicazioni MODEM DCE Pubblica DCE

39 Esempio di utilizzo dei Modem Rete Itapac CDN Rete Telefonica Router Modem

40 Principali Standard per Modem V.21 V.22 V V b/s 1200 b/s 9600 b/s b/s in ricezione b/b in trasmissione

41 Altre Caratteristiche dei Modem Linguaggio Hayes (detto anche linguaggio AT per impartire comandi ai modem) Correzione degli errori integrata e compressione dei dati: MNP V.42

42 G.703 e G.704 Standard CCITT per trasmissioni ad alta velocità G.703 usato per velocità maggiori o uguali a 2Mb/s G.704 usato per velocità N * 64Kb/s Rete Telecom G.703/4 Convertitore V.35 G.703/4 V.35 Router