Reti di computer. Materiale estratto da:

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1 Reti di computer Materiale estratto da: RETI LOCALI: DAL CABLAGGIO ALL'INTERNETWORKING (S. Gai, P. L. Montessoro e P. Nicoletti); Slides del corso Teach: spunti teorico- pratici per la progettazione di nuove (Milano Ottobre 1998)

2 Copyright Nota di Copyright Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slides) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo ed i copyright relativi alle slides (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà degli autori (Silvano Gai, Pier Luca Montessoro, Pietro Nicoletti). Le slides possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici ed universitari afferenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell Università e Ricerca Scientifica e Tecnologica, per scopi istituzionali, non a fine di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altra utilizzazione o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampate) in toto o in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da parte degli autori. L informazione contenuta in queste slides è ritenuta essere accurata alla data della pubblicazione. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. Gli autori non assumono alcuna responsabilità per il contenuto di queste slides (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento dell informazione). In ogni caso non può essere dichiarata conformità all informazione contenuta in queste slides. In ogni caso questa nota di copyright non deve mai essere rimossa e deve essere riportata anche in utilizzi parziali.

3 Reti di computer Il progetto e la realizzazione di un moderno impianto di elaborazione si basano sempre di più sul concetto di rete. Le reti di calcolatori sono nate negli anni sessanta come veicolo con cui collegare terminali periferici ad elaboratori centrali, i mainframe. L'informatica personale, con potenza di calcolo distribuita nei singoli posti di lavoro, diventa competitiva rispetto a quella centralizzata basata su un mainframe soltanto se i personal computer e le workstation sono interconnessi da un'idonea rete di calcolatori. È la rete di calcolatori che diventa il veicolo di condivisione dell'informazione.

4 Vantaggi delle reti di computer Alta affidabilità Con una rete di calcolatori è possibile disporre di risorse alternative in caso di necessità. Rendere affidabile un mainframe costa molto di più che rendere affidabile una rete di piccoli calcolatori. Risparmio I costi dell'hardware e del software per realizzare un sistema distribuito sono di un ordine di grandezza inferiori a quelli per realizzare un sistema centralizzato basato su mainframe. L'unico aspetto negativo è legato all'impossibilità di trasportare facilmente un software scritto per un sistema centralizzato su un sistema distribuito Gradualità della crescita L'aggiunta di nuove potenzialità, ove servono, è semplice e poco costosa.

5 Tipi di reti di computer WAN WAN Wide Area Network MAN MAN Metropolitan Area Network MAN MAN Local Area Network

6 Internetworking Problema: progettazione e messa in opera di reti di computer di caratteristiche hw/sw diverse fra loro. Soluzione: creazione di standard di comunicazione. Alla fine degli anni '70, l'iso (International Standard Organization) sentì la necessità di proporre una serie di standard per le reti di calcolatori e avviò il Progetto OSI (Open System Interconnection), uno standard che propose un modello di riferimento per l'interconnessione di sistemi aperti. l'osi ha adottato un approccio a livelli (layers): l'intero problema della comunicazione tra due applicazioni è stato spezzato in un insieme di sette livelli, ciascuno dei quali esegue funzioni ben specifiche.

7 Modello ISO -OSI Ciascun sistema è decomposto in un insieme ordinato di livelli, rappresentati per convenienza come una pila verticale. Interfacce livelli 6-7 Protocollo livello 4 Mezzo fisico

8 Architettura di rete ISO-OSI Livelli adiacenti comunicano tramite la loro interfaccia (interface). Tale approccio di progettazione a livelli è comune a tutte le moderne architetture di rete (anche non standard de iure ); Lo scopo delle interfacce è quello di fornire servizi alle entità del livello superiore, mascherando il modo in cui questi sono implementati. Ad eccezione del livello più alto, un livello N fornisce servizi di livello N alle entità di livello N+1. Le entità di livello N, eccetto il livello 1, per comunicare usano servizi di livello N- 1. Le entità di livello 1 comunicano direttamente tramite i mezzi trasmissivi che le interconnettono. Le operazioni specifiche di un livello, cioè le regole e le conv enzioni usate per la conversazione fra due livelli adiacenti sono dette protocollo (protocol). Anche se è definito un protocollo di livello N, nessun dato è trasferito direttamente da un livello N all'altro; infatti ogni livello passa dati e informazioni di controllo a quello sottostante, sino a quando si giunge al livello Fisico, che effettua la trasmissione. Le entita che includono uguali layer su macchine diverse, sono chiamate peer process.

9 Trasmissione dati La trasmissione dei dati avviene attraverso una serie di passaggi da livelli superiori a livelli inferiori in un primo sistema, quindi attraverso mezzi fisici di comunicazione, e poi attraverso un'altra serie di passaggi, q uesta volta da livelli inferiori a livelli superiori, in un secondo sistema. Si noti che viene aggiunto un header e in un caso un trailer per ogni livello attraversato.

10 Es. dei 2 filosofi (A. Tanenbaum) 2 filosofi (peer process di livello 3), uno in Kenya e l altro in Indonesia vogliono comunicare. Non avendo la stessa lingua, ingaggiano 2 traduttori (peer process di livello 2), ciascuno dei quali contatta un ingegnere per trasmetter il messaggio (peer process di livello 1) Il filosofo 1 passa il suo concetto in Swahili al traduttore attraverso l interfaccia 2/3, che traduce in francese (protocollo di livello 2). A questo punto il traduttore passa il messaggio all ingegnere che usera il telefono o altro (protocollo di livello 1) per spedire il messaggio. Percorrendo il passaggio inverso, quando il messaggio arriva, viene tradotto in indonesiano e passa attraverso l interfaccia 2/3 al secondo filosofo.

11 Internet Internet Protocol Suite, meglio nota con il nome TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), è la rete nata con gli elaboratori UNIX e rappresenta uno standard "de facto" attualmente impiegato per la rete Internet di estensione mondiale.

12 Glossario telnet: connessione a computer remoti; F T P (File Transfer Protocol): trasferimento di file da computer remoti; SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): trasferimento dei messaggi di posta elettronica; SNMP (Simple Network Management Protocol): utilizzato per il monitoraggio degli apparati di rete; N F S (Network File System): condivisione di file system fra computer ; XDR (external Data Representation): rappresentazione dei dati indipendentemente dall architettura del sistema; RPC (Remote Procedure Call): chiamata a procedure su computer remoti; ARP e RARP (Address Resolution Protocol, Reverse ARP): traduzione degli indirizzi IP in uno fisico e viceversa. ICMP (Internet Control Message Protocol): usato da alcuni applicativi di controllo della rete; Protocolli di routing : dedicati al corretto instradamento dei pacchetti.