Un insieme di dispositivi collegati tra di loro e in grado di scambiarsi informazioni.

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1 di Carlo Neri

2 Un insieme di dispositivi collegati tra di loro e in grado di scambiarsi informazioni.

3 Di una Rete possono far parte: Switches Routers Server Stampanti Centralini telefonici (su IP) Telefoni PDA Tablets Computers (fissi o mobili) Ecc. Quindi qualsiasi apparecchiatura in grado di accedervi!

4 LAN (Local Area Network) Reti di piccole dimensioni con estensione compresa tra una o poche stanze oppure uno o pochi edifici. Sono tecnicamente semplici e le più diffuse. MAN (Metropolitan Area Network) Reti la cui estensione geografica copre un area metropolitana. Sono poco diffuse, in genere appannaggio di Services Provider (es. Fastweb). In genere concettualmente omogenee e tecnicamente poco complesse. WAN (Wide Area Network) Reti geograficamente molto estese, fino a livello planetario (es. Internet). In genere concettualmente eterogenee, tecnicamente molto complesse, composte da molte reti in grado di interagire tra loro.

5 Ogni tipologia di Rete può essere: Cablata (Wired) in Fibra Ottica (Fiber o FO) in Rame (Copper) Non Cablata (Wireless) a radio frequenza via etere Mista L insieme dei due tipi

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7 Le reti possono essere cablate In Fibra In Rame

8 Struttura della Fibra Ottica Guaina protettiva Rivestimento primario Cladding Core

9 Vantaggi della Fibra Ottica Immunità da disturbi elettromagnetici Elevata banda trasmissiva Minori dimensioni e peso rispetto al rame Maggiori distanze coperte senza ripetitori Svantaggi della Fibra Ottica Monodirezionalità (servono sempre due fibre per canale bidirezionale (sx, rx)) Maggiori costi di installazione Maggiori costi degli apparati attivi

10 I connettori per la Fibra Ottica

11 Struttura del Doppino (TP: Twisted Pair) Guaina protettiva Eventuale schermatura Coppie

12 I doppini schermati FTP (Foiled Twisted Pair) STP (Shielded Twisted Pair)

13 Il connettore RJ45

14 Vantaggi del Doppino e del Connettore RJ45 Facile da installare Basso costo di installazione Minori costi degli apparati attivi Svantaggi del Doppino Sensibilità alle interferenze elettromagnetiche Modesta banda ricetrasmissiva Minori distanze coperte senza ripetitori

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16 Soluzione NON alternativa alle LAN cablate costo elevato minori prestazioni Maggiore vulnerabilità alla sicurezza Estensione di LAN cablate Connettività per l utenza in movimento (es. sale riunioni, magazzini, ospedali, stazioni, ecc.) Connettività in ambienti non adatti al cablaggio (es. monumenti storici e/o artistici)

17 Radio Sovraffollamento delle frequenze Aspetti di regolamentazione Ottiche Limitazioni ambientali Limitazione sulle distanze

18 Banda ISM (Industrial-Scientifical-Medical) Spread Spectrum Frequency Hopping (FHSS) Velocità trasmissiva effettiva < 0,5 Mbps Consumi ridotti Adatta a celle vicine Direct Sequence (DSSS) Maggiori velocità (tra 1 e 2 Mbps) Maggiori consumi

19 Punto-Punto Due soli nodi collegati agli estremi del canale, lo utilizzano in modo paritetico.

20 Multi-Punto Più nodi collegati ad un unico canale: Uno Master e gli altri Slave. Obsoleto nelle reti di Calcolatori

21 Broadcast Unico canale di comunicazione condiviso da tutti i nodi. Un pacchetto inviato da un nodo è ricevuto da tutti gli altri.

22 Bus Un guasto può bloccare l intera Rete.

23 Anello (Ring)

24 Stella (Star) Offre la possibilità di isolare i guasti

25 Maglia Ottima tolleranza ai guasti Richiede N (N-1)/2 collegamenti

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27 In una Rete i segnali possono essere trasmessi in flusso continuo (Es. a 64 kb/s (campionamento a 8 KHz, 8 bit/campione) Fonia) a burst. Es. nei sistemi distribuiti t t

28 E il processo di interconnessione di unità funzionali, canali di trasmissione o circuiti di telecomunicazione, per il tempo necessario per il trasferimento dei segnali. La rete individua le risorse necessarie per collegare due utenti e stabilisce un circuito. (Es. sollevando un microtelefono si indica alla rete l inizio della procedura di chiamata )

29 A Commutazione di circuito Se i flussi sono continui (es. telefonia) Deve essere disponibile prima dell inizio della comunicazione Viene impiegato per tutta la durata della comunicazione Bassi ritardi di propagazione A Commutazione di pacchetto Se i flussi sono intermittenti (es. trasmissione dati) Possibile perdita di pacchetti Possibili che l ordine d arrivo dei pacchetti sia differente rispetto alla spedizione Maggiori ritardi Non si allocano risorse in modo esclusivo per uno o più utenti Miglior sfruttamento dei canali trasmissivi

30 Indirizzo destinatario Indirizzo mittente Dati FCS Header (o intestazione) Informazioni Tail Pacchetto (o packet) Coda

31 Cella (Cell) Datagramma (Datagram) Segmento (Segment) Messaggio (Message) Trama (Frame)

32 L imbustamento o incapsulamento è l'operazione di inserire un «carico pagante» tra dati di controllo e, può essere ripetuta più volte, inserendo un pacchetto di livello N tra intestazioni di livello N-1. Il risultato è un pacchetto di livello N-1, che diventa il carico pagante per il protocollo di livello N-2, e cosi via. Ad ogni livello un protocollo di rete aggiunge alla rete funzioni di complessità via via crescenti, basandosi sui servizi offerti dai livelli inferiori. Questo è il meccanismo principale di modularizzazione del software nelle telecomunicazioni.

33 E composto da tre informazioni fondamentali Indirizzo IP Maschera di sottorete Porta 4 Bytes 4 Bytes 2 Bytes

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35 Rete Host

36 Maschera di sottorete I bits in «ON» determinano la Rete

37 Maschera di sottorete/tipi di mascheratura Classe A Classe B Classe C

38 In informatica nell'ambito delle reti di calcolatori, le porte sono lo strumento utilizzato per realizzare la multiplazione delle connessioni a livello di trasporto, ovvero per permettere ad un calcolatore di effettuare più connessioni contemporanee verso altri calcolatori, facendo in modo che i dati contenuti nei pacchetti in arrivo vengano indirizzati al processo che li sta aspettando. Quest informazione è lunga 2 Bytes e quindi esprime un valore compreso tra zero e

39 Ha un funzionamento analogo al sistema postale Ogni nodo: memorizza il pacchetto elabora il pacchetto e determina il canale su cui inoltrarlo mette il pacchetto in coda per la trasmissione sul canale Store and forward

40 L informazione da trasferire è organizzata in unità dati (PDU) che comprendono informazione di utente e di controllo. PDU = protocol data unit (unità dati) PCI = protocol control information (controllo) SDU = service data unit (informazione di utente) PCI SDU

41 L informazione può dover essere frazionata in molti pacchetti anche di dimensione variabile Informazione utente PCI SDU

42 per protocollo di rete si intende la definizione formale delle regole o meccanismi che due apparecchiature elettroniche collegate tra loro devono rispettare per operare particolari funzionalità di elaborazione preposte all'instaurazione efficace della comunicazione.

43 ISO: International Standard Organization OSI: Open Systems Interconnection È un modello (non un architettura di rete) Definisce i livelli e dice COSA devono fare Per ogni livello sono stati definiti degli standard

44 7 applicazione 6 presentazione 5 sessione 4 trasporto 3 network 2 data link 1 fisico

45 Lo scopo di ciascun livello è quello di fornire servizi ai livelli superiori, mascherando come questi servizi sono implementati Ogni livello passa dati e informazioni di controllo al livello sottostante, sino a quando si raggiunge il livello fisico che effettua la trasmissione

46 Trasmissione di sequenze di bit sul canale di comunicazione Specifica: codifiche dei bit caratteristiche dei cavi e dei connettori Dominio dell'ingegneria elettronica

47 Trasmissione di pacchetti di dati (frames o trame) tra nodi adiacenti priva di errori non segnalati Deve: identificare l inizio e la fine dei pacchetti eventualmente gestire ritrasmissioni gestire il controllo di flusso Per le reti locali gestisce il controllo di accesso al mezzo trasmissivo

48 Instradamento dei messaggi (routing) attraverso i nodi intermedi della sottorete di comunicazione Deve: conoscere la topologia della rete scegliere il cammino migliore per far arrivare ciascun messaggio a destinazione gestire le incompatibilità di reti eterogenee

49 Fornisce servizi per il trasferimento dei dati end-to-end controllabili dall utente Deve: aprire e chiudere le connessioni frammentare e riassemblare i messaggi rilevare e correggere gli errori controllare il flusso e le congestioni gestire connessioni multiple all interno dello stesso elaboratore

50 Organizzazione del dialogo e della sincronizzazione tra due programmi applicativi e del conseguente scambio di dati

51 Gestione della sintassi dell'informazione da trasferire Ad esempio, traduzione tra ASCII ed EBCDIC

52 Definizione dei servizi per l utente e del funzionamento dei programmi applicativi

53 (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) OSI 7 applicazione 6 presentazione 5 sessione 4 trasporto 3 network 2 data link 1 fisico TCP/IP applicazione (telnet, FTP, SMTP, DNS, HTTP, ecc.) trasporto (TCP e UDP) network (IP, ARP, ecc.) host - rete (non specificato)

54 PTT (Post, Telegraph & Telephone) è l'amministrazione che in una nazione gestisce i servizi trasmissivi ITU (International Telecommunication Union) ex CCITT, è l'organismo internazionale che emette le specifiche tecniche che devono essere adottate dalle PTT

55 ISO (International Standard Organization) è l'ente di standardizzazione che si occupa anche di standard informatici ANSI (American National Standards Institute) è il rappresentante degli USA nell'iso IEEE (Inst. of Electrical and Electronics Engineers) organizzazione professionale con gruppi di standardizzazione

56 IAB (Internet Architecture Board) è il comitato che approva gli standard di Internet IETF (Internet Engineering Task Force) è un organo dello IAB per l ingegnerizzazione di Internet

57 Il numero di mittenti è elevato e varia continuamente Il traffico è altamente irregolare Quindi Le tecniche di allocazione statica (TDM, FDM) non sarebbero efficienti È necessaria l allocazione dinamica del canale

58 N stazioni indipendenti e paritetiche (assenza di master, per ragioni di affidabilità) Canale singolo per trasmettere e ricevere dati e informazioni di controllo Il comportamento delle stazioni può essere asincrono, cioè il tempo può non essere diviso in intervalli discreti Le stazioni possono rilevare una portante, individuando una trasmissione già in corso sul canale Le stazioni possono rilevare le collisioni, sovrapposizione di due o più trasmissioni sul canale (sistemi detti a contesa )

59 OSI 7 applicazione 6 presentazione 5 sessione 4 trasporto 3 network 2 IEEE data link fisico applicazione (telnet, FTP, SMTP, DNS, HTTP, ecc.) trasporto (TCP e UDP) network (IP, ARP, ecc.) IEEE 802 TCP/IP host-rete (non specificato)

60 interfaccia unificata verso il livello network data link fisico LLC Logical Link Control ISO MAC FDDI ISOISOISOISO Token su Anello CSMA/ TOKEN SU BUSCD tecnologie trasmissive differenziate

61 IEEE è lo standard che contiene le specifiche generali del progetto 802 IEEE è uno standard composto da molte parti tra cui: Part A: overview and architecture Part B: addressing internetworking and network management Part D: MAC bridges

62 Topologia inizialmente a bus, ora a stella Arbitraggio del canale trasmissivo tramite contesa Protocollo distribuito non deterministico Velocità trasmissiva: 10 Mb/s Throughput massimo: 4 Mb/s Evolutasi poi in 802.3u (100 Mb/s) e 802.3z (1Gb/s)

63 802.3u, 802.3z: Fast Ethernet e Gigabit Ethernet : sicurezza sulle reti locali : wireless LAN : 100VG AnyLAN, rete locale a 100 Mb/s, abbandonata 802.1q: VLAN (reti locali virtuali)

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65 Il cablaggio è un infrastruttura per la trasmissione di segnali in un edificio o in più edifici in un campus. Si compone di un insieme di componenti passivi: cavi connettori (jack, plug) prese (telecommunication outlet) permutatori (cross-connect, distributor)

66 Integrazione dei due principali sistemi di distribuzione di segnali in un edificio commerciale: telefonia rete dati Eliminazione dei costi di modifica dell impianto conseguenti alla dinamica dell utilizzo dell edificio. Estensione a tutti gli altri sistemi che trasmettono/ricevono segnali: controllo accessi, telesorveglianza interfoni, apriporta impianti di antenna e TV a circuito chiuso il cablaggio strutturato? Crescita delle reti locali: rapida disordinata (continue estensioni e modifiche) collasso per inaffidabilità rapida obsolescenza dei prodotti nuovi standard Evoluzione delle reti locali: da topologia a bus/anello a topologia stellare

67 Doppino in rame (4 coppie UTP o FTP) Fibra Ottica Prese RJ45 Pannelli di permutazione in rame Pannelli di permutazione in Fibra

68 Edificio cablaggio verticale o dorsale (building backbone) permutatore di edificio (building distributor)

69 Campus permutatore di campus dorsale di campus

70 Il sistema di cablaggio deve essere: adatto ad un ambiente multiproduct/multivendor indipendente dai prodotti di telecomunicazione che verranno installati pensato per essere realizzato contestualmente alla costruzione o ristrutturazione organica di un edificio TIA/EIA 568A standard americano per i cablaggi di edifici commerciali di tipo office oriented (1995) ISO/IEC IS standard internazionale per i cablaggi di edifici commerciali di tipo office oriented (1995) EN standard europeo derivato da ISO/IEC IS EIA/TIA 569 standard americano per le infrastrutture per il cablaggio EIA/TIA 570 standard americano per il cablaggio in ambito residenziale TIA/EIA TSB 67 standard americano sulle modalità di test e certificazione di un cablaggio strutturato EN50174 standard europeo sulle norme per l installazione

71 A causa delle possibili criticità di installazione, le caratteristiche della componentistica usata rappresentano una condizione necessaria ma non sufficiente per ottenere un cablaggio funzionale per reti dati ad alta velocità. È necessario effettuare il collaudo (detto anche certificazione ) sul 100% dei cavi e delle prese installate

72 Switch Router Firewall & Web Security Network Admission Control (NAC) Access Point Wireless LAN Controller (WLC) Telefonia su IP (ToIP)

73 Apparati fondamentali per una Rete. Sono dispositivi di rete ad alte prestazioni con funzionalità di inoltro dei pacchetti realizzate in hardware Alcuni prodotti operano sia al livello 2 che al livello 3 Molti prodotti sono PoE Possono essere di accesso di aggregazione di concentrazione

74 Operano al livello 3 del modello ISO/OSI Hanno algoritmi di instradamento sofisticati Principalmente utilizzati per interconnessioni geografiche Fanno uso di indirizzi definiti in base a criteri gerarchici, consentendo la gestione di reti di grandi dimensioni Alcuni prodotti includono un elevata quantità di funzioni di rete, dalla security alla Telefonia al wireless.

75 Realizza la sicurezza «perimetrale» di una Rete. Filtra tutto il traffico (pacchetti) entrante ed uscente da una Rete applicando regole che concorrono alla sicurezza. Esegue funzioni di Packet filter Stateful inspection Deep Inspection.

76 Protegge dalle minacce derivanti dalla Posta Elettronica e dal Web. Rappresenta lo stato dell arte sulla tecnologia perché opera sulla base di un Reputational Data Base. Esegue funzioni di Protezione da Spam Protezione da Virus Crittografia della Posta. Impedisce accessi indesiderati.

77 Realizza la sicurezza proattiva di una Rete. Applica politiche di sicurezza a tutti i dispositivi di una rete. Verifica la conformità dei dispositivi che si connettono ad una Rete. Agisce oltre il pacchetto.

78 Funzionano come degli Hub e quindi condividono la banda passante. Possono lavorare a 2.4 o a 5 Ghz (anche le 2 frequenze contemporaneamente) Possono operare Stand alone oppure controllati da un WLC Uniscono segmenti di una stessa rete Spesso sono PoE

79 Controlla Reti Wireless estese. Fornisce la configurazione agli AP LightWeight Esegue autenticazione e associazione di Client WiFi Bilancia il traffico tra AP vicini Esegue funzioni «Clean Air»

80 Sfrutta le tecnologie di rete per lo scambio della voce. Semplifica la rete perché non richiede una rete dedicata alla telefonia. Dotata di un maggior numero di funzionalità rispetto ai PBX tradizionali. Realizza la Comunicazione Unificata ed è in grado di interagire con un gran numero di applicativi.

81 Grazie per l attenzione