1: Generalità sulle reti di trasmissione numeriche

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1 1 1 1: Generalità sulle reti di trasmissione numeriche Reti e sistemi distribuiti 2 Una rete di computer è un insieme di calcolatori interconnesso L accesso ad una risorsa remota presuppone la connessione verso un applicativo specifico su un calcolatore della rete (es. terminale remoto, file transfer) Un sistema distribuito è l insieme di un sistema di calcolatori (interconnesso) e di software, che appaiono all utente come una unica risorsa L esistenza di diversi calcolatori è resa trasparente all utente tramite software (e hardware) opportuno (es. database, WWW)

2 2 Componenti di una rete 3 Calcolatori dedicati alla esecuzione dei programmi utente (host o end-system) Sistema di interconnessione degli host (sottorete), costituito da: linee di trasmissione (canali): cavi in rame (doppino telefonico), cavi coassiali, fibre ottiche, canali radio, infrarossi, elementi di commutazione: a seconda delle funzioni si hanno hub, bridge, switch, router, gateway, Caratteristiche di una rete 4 Velocità di trasmissione Affidabilità: resistenza della rete a malfunzionamenti di parte dei suoi componenti Flessibilità: adattabilità a nuove tecnologie o nuove esigenze Scalabilità: capacità di evolvere al crescere delle esigenze in modo non discontinuo Costi

3 3 Unità di misura 5 bit: quantità minima di informazione (0 o 1) byte: insieme di 8 bit carattere: gruppo di bit costituente una informazione unitaria (generalmente pari a 1 byte) velocità di trasmissione dei bit: b/s = 1 bit al secondo (anche bps) Kb/s = 1000 b/s (Kbps) Mb/s = 1000 Kb/s (Mbps) Gb/s = 1000 Mb/s (Gbps) velocità di trasmissione dei simboli: baud = 1 simbolo al secondo se 1 simbolo trasporta N bit di informazione, 1 baud = N b/s Unità di misura (2) 6 Misure di tempo secondo (s): misura base millisecondo (ms): s (10-3 s) microsecondo (µs): ms (10-6 s) nanosecondo (ns): µs (10-9 s) picosecondo (ps): ns (10-12 s) Misure di occupazione disco: kilobyte (KB): 2 10 bytes (1.024 bytes) megabyte (MB): 2 20 bytes ( bytes) gigabyte (GB): 2 30 bytes ( bytes) terabyte (TB): 2 40 bytes

4 4 Hardware di rete 7 Le reti si dividono in categorie in funzione della tecnologia trasmissiva: reti broadcast, in cui gli oggetti connessi in rete condividono lo stesso mezzo trasmissivo (lo stesso canale) reti punto a punto, in cui ogni canale connette direttamente tra loro solo due oggetti per ciascuna tecnologia esistono diverse topologie, cioè diverse configurazioni di interconnessione tra gli apparati (host e IMP) Reti broadcast La trasmissione dei dati di un host raggiunge sempre tutti gli altri. Sono possibili: trasmissioni unicast (verso un singolo host) trasmissioni multicast (verso gruppi di host) trasmissioni broadcast (per tutti gli host connessi) Protocolli semplici, alta affidabilità in alcuni casi però una stazione può bloccare l intera rete Va gestito il problema della allocazione del canale Frequente nelle reti di piccole dimensioni (LAN) Topologie broadcast: 8

5 5 Reti punto a punto 9 Topologie: Nel passato utilizzata solo nelle reti di grandi dimensioni; ora alcune topologie (albero) sono diffuse anche per reti di piccole dimensioni Nelle topologie non completamente interconnesse va gestito il recapito dei dati dalla sorgente alla destinazione tramite l inoltro a nodi intermedi, eventualmente attraverso cammini multipli Hardware di rete 10 Le reti possono essere classificate in categorie in funzione della dimensione: Ethernet/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet/10GE (bus ed albero) LAN (Local Area Network): ufficio, edificio, campus MAN (Metropolitan Area Network): città, regione WAN (Wide Area Network): nazione, continente Internetwork: interconnessioni di reti diverse (copre l intero pianeta)

6 6 Reti locali (LAN Local Area Networks) 11 Reti che coprono un edificio o un campus (fino a qualche Km), tipicamente di proprietà e gestite da una unica organizzazione (private) In passato quasi esclusivamente di tipo broadcast ora realizzate anche con topologie a stella e ad albero Velocità trasmissive elevate (da 10 Mb/s a 10 Gb/s) a basso costo Bassa latenza Bassi tassi di errori trasmissivi Esempi di protocolli: Ethernet/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet/10GE (bus ed albero) FDDI (anello e doppio anello) Token bus e token ring (bus ed anello) IEEE (wireless: trasmissione radio) Reti metropolitane (MAN) 12 Le reti metropolitane coprono distanze dell ordine di decine di Km (tipicamente una città) Spesso sono una evoluzione in crescita di una o più reti locali, con topologie tipiche di una rete geografica ma protocolli tipici di una rete locale generalmente di proprietà di una singola organizzazione a livello di gestione la MAN è controllata in modo omogeneo da una singola organizzazione (come le LAN)

7 7 Reti geografiche (WAN) 13 Copertura di aree estese (una regione, una nazione, un continente, il pianeta) Topologie punto a punto Tassi di errore piu elevati (ma in calo con lo sviluppo della tecnologia) Velocità in passato piu basse che nelle LAN, ma lo sviluppo della tecnologia ha reso possibili velocità paragonabili o superiori (a costi elevati) Costituiscono spesso la sottorete di interconnessione tra reti locali Generalmente costituita da linee pubbliche Interconnessione di reti 14 Per interconnessione di reti (internet) si intende un insieme di reti (LAN, MAN, WAN) di diverse organizzazioni, potenzialmente differenti nella struttura e nelle tecnologie utilizzate, tra loro interconnesse. L interconnessione è realizzata attraverso opportune apparecchiature (gateway) capaci di convertire all occorrenza i protocolli di una rete nei protocolli dell altra Il termine Internet definisce la rete globale che tutti conoscono

8 8 PAN (Personal Area Network), Reti domestiche 15 Connessioni wireless, anche tramite infrarossi (IR), tra PCs, desktops ed altri apparati come macchine fotografiche, notebook, palmari, cellulari, etc. R. Cusani, Sistemi di telecomunicazione, Gennaio 2010 Sezioni di rete 16 Sezione dorsale o interna (rete di trasporto) Sezione di accesso (rete di accesso) POP (MAN) Rete di trasporto LAN, intranet Rete di accesso

9 9 Reti di accesso Reti di accesso e di trasporto ha il ruolo di trasferire l informazione tra nodi di accesso, utilizzando, se necessario, anche nodi di transito. E la sede di risorse condivise (di trasferimento e di elaborazione). E supportata da una rete fisica, ove oggi si fa un uso, sempre più esteso, delle fibre ottiche Rete di trasporto ha il ruolo di consentire l accesso alla rete da parte dei suoi utenti. Relativamente al suo supporto fisico presenta svariate modalità di realizzazione E la sede di risorse che in alcuni casi sono indivise e che in altri casi sono condivise. Comprende l interfaccia utente-rete, e cioè il punto di accesso alla rete (demarcazione) 17