1. Introduzione alle Reti di TLC
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- Roberta Cappelletti
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2 Scambio di informazione ollegamento punto-punto 3 Rete di linee punto-punto Interconnessione ompleta 4
3 Rete a linee condivise Linea condivisa 5 Problema principale è!gestire in modo efficiente la condivisione delle risorse (nodi e linee)!assicurando nel contempo la qualità necessaria al particolare tipo scambio di informazioni richiesto 6
4 Nodi e linee La rete è composta da due parti principali: LINEE di OMUNIAZIONE NODI 7 I Nodi Nodi Terminali Nodi di rete 8
5 Topologie us Anello (Ring) Stella Generica (Magliata) 9 Estensione Geografica Dal punto di vista dell estensione geografica e della velocità di trasmissione si possono distinguere! RETI IN AREA LOALE Local Area Networks (LAN)! RETI IN AREA METROPOLITANA Metropolitan Area Networks (MAN)! RETI A LARGA SALA Wide Area Networks (WAN) 10
6 lassificazione per estensione geografica LAN! La loro estensione geografica è limitata (in genere! 2 4 Km)! Hanno velocità medio-alte (originariamente, Mbit/s; ora 100 Mbit/s 1 Gbit/s e oltre)! Generalmente sono private! Le loro topologie sono relativamente semplici 11 lassificazione per estensione geografica MAN! La loro estensione arriva a coprire un area metropolitana (estensione massima! 100 Km circa)! Sono state pensate per l interconnessione di molti utenti (specialmente LAN e PAX)! Hanno velocità relativamente elevate (100 Mbit/s e oltre) 12
7 lassificazione per estensione geografica WAN! Si estendono su aree che vanno da una regione all intero pianeta! Hanno velocità da medio-basse a medie (da 64 Kbps a 10 Mbit/s)! Possono essere sia pubbliche che private! Hanno topologie complesse 13 Proprietà Dal punto di vista dei fruitori del servizio si possono distinguere! RETI PULIHE! RETI PRIVATE 14
8 Reti Pubbliche Nel complesso, una WAN pubblica può essere suddivisa in tre parti:! Reti di Trasporto su lunghe distanze Dorsale ad alta velocità per l interconnessione delle reti metropolitane e la comunicazione con le reti internazionali! Reti di Trasporto Metropolitane Meno estese delle precedenti, convogliano il traffico verso quelle a lunga distanza! Rete d Accesso (Access Network) onnette l utente finale ai nodi di accesso della rete di trasporto 15 Reti pubbliche Rete d!accesso 16
9 Reti pubbliche Rete di Trasporto! Esempio di infrastruttura di rete IP (rete WIND): costituita da cavi in fibra ottica raccoglie il traffico attraverso la rete d accesso ed è interconnessa alle altre reti IP nazionali ed ai principali backbone internazionali 17 ommutazione La commutazione e una delle funzioni più importanti svolte dai nodi di rete e consiste nel trasferire l!informazione da una specifica linea di ingresso ad una di uscita. La commutazione si compone di due fasi:! Fase decisionale (Instradamento, ossia scelta della linea di uscita)! Fase attuativa (il trasferimento vero e proprio dell informazione) 18
10 Tipi di ommutazione Due sono i tipi di commutazione più importanti:! OMMUTAZIONE DI IRUITO! OMMUTAZIONE DI PAHETTO 19 ommutazione di circuito Struttura del nodo Matrice di commutazione 20
11 La commutazione di circuito 21 La commutazione di circuito! In generale l interconnessione fra linea di ingresso e linea di uscita non avviene a livello fisico ma piuttosto a livello logico;! Questo in quanto le linee in ingresso ed uscita sono in genere condivise da più flussi tramite tecniche di multiplexing in frequenza (Frequency Division Multiplexing,FDM) o nel tempo (Time Division Multiplexing, TDM). 22
12 ommutazione di circuito Multiplexing a divisione di tempo (TDM) Segn. 1 Segn. 2 Slot Segn. N Trama 23 ommutazione di circuito aratteristiche! Allocazione fissa della banda e quindi qualità del servizio deterministica Gestione inefficenti dei traffici bursty (intermittenti)! Possibilità di blocco (blocking) 24
13 ommutazione di pacchetto Struttura del nodo Nodo Store and Forward oda D Elaboratore A D A A oda 25 La commutazione di pacchetto A 26
14 ommutazione di pacchetto Multiplexing statistico Pacchetti 1 2 N uffer 1 N N Pacchetti con etichetta anale 27 ommutazione di pacchetto Sistema a coda Tasso degli arrivi [pacc./s]! uffer Server µ K Lunghezza. del buffer [pacc.] (anche ") Tasso di servizio [pacc/s] apacità del link [bit/s] µ = / l [pacc./s] Lungh. media pacchetti [bit/pacc.] 1/µ = x = l / [s] Tempo medio di servizio [s] 28
15 ommutazione di pacchetto Sistema a coda! Gli arrivi dei pacchetti sono in genere distribuiti nel tempo in modo casuale (tipicamente si suppone seguano un processo di Poisson)! I tempi di servizio e quindi la lunghezza dei pacchetti può essere fissa o casuale e quindi seguire una specifica distribuzione (Esponenziale, Pareto,...)! Il tempo medio di attraversamento del sistema da parte di un pacchetto è in generale una variabile aleatoria ed è dato da T = 1/! +W Tempo medio di servizio Tempo medio di attesa in coda 29 ommutazione di pacchetto Sistema a coda! W ovviamente dipende da vari fattori fra cui i più significativi Dal carico offerto indicato tramite l intensità di traffico:» A =!/! [Erlang] nel caso single server A corrisponde al fattore di utilizzazione # (percentuale di tempo durante il quale il server (canale) e impegnato). Distribuzione degli arrivi e delle lunghezze dei pacchetti e dai loro parametri (medie, varianze) 30
16 ommutazione di pacchetto aratteristiche! I ritardi sono variabili, dipendenti dai carichi istantanei dei flussi in ingresso. " La presenza di un buffer finito rende possibile la perdita di pacchetti " Il canale è partizionato in modo adattativo, quindi i flussi bursty (intermittenti) sono gestiti in modo efficiente 31 ommutazione di pacchetto Trasmissione Indiretta A Tempo (sec.) 32
17 ommutazione di pacchetto hiamata Virtuale A 33 ommutazione di pacchetto hiamata Virtuale Le caratteristiche principali sono: " onsegna ordinata dei pacchetti " ontrollo di flusso separato " Instradamento (routing ) unico per ogni flusso " Più agevole preassegnare risorse (banda) 34
18 ommutazione di pacchetto Datagram A 35 ommutazione di pacchetto Datagram aratteristiche principali sono: " Necessità di riordinamento " Instradamento individuale per ogni pacchetto " Intestazione tendenzialmente più lunga " Difficile pre-assegnare risorse 36
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