Reti di calcolatori Ing. Maria Mirto mail: maria.mirto@unile.it 13-11-2009 1
Tipologie di rete LAN Local Area Network Rete informatica localizzata in spazi limitati: tipicamente in un ufficio o al più all interno di un edificio Nascono dall esigenza di: Condividere file Condividere periferiche (stampanti, plotter ) Scambio di messaggi tra piani differenti Non e consentito l accesso dall esterno 13-11-2009 2
Tipologie di rete WAN Wide Area Network Rete informatica geograficamente distribuita: tipicamente in ambito regionale, nazionale o continentale Rete Bancaria GARR CINECA E possibile accedere alla rete anche dall esterno E predisposta per inserire dinamicamente nuove risorse e computer 13-11-2009 3
Tipologie di rete Internet La Rete delle reti Si basa su un protocollo di comunicazione universalmente riconosciuto. Protocollo TCP/IP Possibilità di inserire nella rete tutti i tipi di computer dal portatile al grosso calcolatore 13-11-2009 4
Tipologie di rete Intranet Reti aziendali locali basate sulla tecnologia di internet (utilizzano protocollo di comunicazione TCP/IP) Extranet Collegamento di più reti intranet non è possibile accedere dall esterno L accesso è consentito solo ad utenti autorizzati 13-11-2009 5
Protocollo TCP / IP Protocollo di comunicazione orientato alla connessione Prima che avvenga lo scambio di informazioni è necessario stabilire una connessione tra i computer coinvolti nella comunicazione Si basa sullo scambio di pacchetti di dimensione prefissata (1500 byte) Qualora un messaggio da trasmettere fosse di dimensione maggiore, allora il messaggio viene suddiviso in più pacchetti E basato sulla metodologia Best Effort Se il numero di messaggi trasmessi è elevato, il protocollo diminuisce la velocità di trasferimento Include meccanismi di controllo degli errori 13-11-2009 6
Protocollo TCP / IP Computer A richiede una connessione verso il computer B A invia richiesta di connessione a B B accetta la connessione e notifica ad A che è pronto A suddivide il messaggio in pacchetti numerati A invia a B il primo pacchetto B notifica ad A che il pacchetto è arrivato Se A non riceve risposta invia nuovamente lo stesso pacchetto B ricostruisce il messaggio originario risalendo dal numero progressivo di ogni pacchetto ricevuto 13-11-2009 7
Client / Server Server -> colui che mette a disposizione servizi/inormazioni Client > colui che richiede informazioni / servizi 13-11-2009 8
Client / Server 13-11-2009 9
Client / Server 13-11-2009 10
Client / Server 13-11-2009 11
Rete di elaboratori (Computer network) Computer network è formata da un grande numero di elaboratori Autonomi: non vi è legame fra loro di tipo master/slave Interconnessi: devono essere capaci di scambiare informazioni (sfruttando un opportuno mezzo fisico) L utente è conscio dell esistenza di molteplici elaboratori (vs. sistema distribuito in cui l utente non ha la percezione dell esistenza di più laboratori) 13-11-2009 12
Reti di elaboratori Rete di Elaboratori + sistema sw di gestione = Sistema distribuito Usato per le organizzazioni che per i singoli: Organizzazioni Condivisione risorse Affidabilità Diminuzione dei costi Scalabilità Comunicazione fra persone 13-11-2009 13
Reti di elaboratori Individui Accesso ad informazioni remote Accesso a servizi bancari Acquisti da casa WWW Comunicazioni fra persone: Posta elettronica Videoconferenza Gruppi di discussione Divertimento Video on demand Giochi interattivi 13-11-2009 14
Caratteristica di una rete Tecnologia trasmissiva Reti broadcast Broadcasting Multicasting Reti punto a punto Routing Esempi: WAN localizzate tendono ad essere broadcast WAN estese tendono ad essere punto a punto WAN via satellite è broadcast WAN basata su ATM è punto a punto 13-11-2009 15
Rete LAN Possedute da una organizzazione Estese fino a qualche km (singolo edificio o campus) Usate per connettere PC o workstation Si distinguono per Dimensione Tecnologia trasmissiva Topologia (bus o ring) Le reti broadcast possono essere classificate per l arbitraggio in Allocazione statica Allocazione dinamica Centralizzato Distribuito 13-11-2009 16
Rete MAN Estensione urbana Pubblica previo pagamento Basata sullo standard IEEE 802.6 o DQDB Mezzo trasmissivo di tipo broadcast 13-11-2009 17
Rete WAN Estese a livello di una nazione, continente o intero pianeta Costituita da Insieme di elaboratori Comunication subnet Linee di trasmissione Elementi di commutazione Costituita da numerose linee che congiungono coppie di router che Ricevono un pacchetto da una linea di ingresso Lo memorizzano in un buffer interno Instradano il pacchetto in uscita, se la linea è libera Classificazione subnet in base ai router Punto a punto Store and forward Packet switched 13-11-2009 18
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Topologie di interconnessione a stella ad anello ad albero magliata completamente connessa WAN basata su Satellite radio al suolo 13-11-2009 20
Satellite 13-11-2009 21
Radio al suolo 13-11-2009 22
Internetwork formata da reti diverse legate da gateway 13-11-2009 23
Alcuni termini internet Internet subnet network internetwork 13-11-2009 24
Gerarchie di protocollo Per ridurre la complessità di progetto, le reti sono organizzate in livelli. A seconda del tipo di rete, possono essere differenti: Il numero di livelli I nomi dei livelli Il contenuto dei livelli Le funzioni dei livelli 13-11-2009 25
Architettura di rete L insieme dei livelli e dei relativi protocolli è detto architettura di rete La specifica dell architettura deve essere dettagliata da consentire la realizzazione di SW e/o HW che per ogni livello rispetti il relativo protocollo I dettagli implementativi di ogni livello e le interfacce fra livelli non sono parte dell architettura ma relativi al singolo host che possono essere differenti (processore, sistema operativo, costruttore) 13-11-2009 26
Funzionamento del sw di rete 13-11-2009 27
Interfacce e servizi 13-11-2009 28
Servizi Connection-oriented connectionless 13-11-2009 29
Affidabilità del Servizio Affidabile: non perde mai i dati (ricevente invia un messaggio di acknowledgment) Non affidabile: non offre la certezza che i dati spediti arrivino effettivamente a destinazione Esempi: Reliable connection oriented: trasferimento di file Non reliable connection oriented: trasmissioni isocrone (voce e video) Non reliable connectionless (datagram service) Reliable connectionless (acknowledged datagram service) 13-11-2009 30
Primitive di definizione del servizio Un servizio di livello n è specificato da un insieme di primitive (operazioni) che un entità di livello (n+1) può adoperare per accedere al servizio. Esse possono indicare al servizio: Azione da compiere Cosa riportare in merito ad una azione effettuata dalla peer entity di livello n Esempi: Request Indication Response confirm 13-11-2009 31
Esempio di servizio connection oriented 13-11-2009 32
Servizi vs protocolli Servizio: insieme di primitive che un livello offre al livello superiore Protocollo: insieme di regole relative al formato e al significato delle informazioni che le peer entity si scambiano fra loro. 13-11-2009 33
Aspetti di progetto dei livelli Indirizzamento Trasferimento dati errori di trasmissione mantenimento o ricostruzione dell ordine originario dei dati meccanismi per regolare le velocità di sorgente e destinazione decisione sulla dimensione dei messaggi da inviare meccanismi di multiplexing di varie conversazioni su di un unica connessione meccanismi di routing dei messaggi 13-11-2009 34
Realtà nel mondo delle reti Modello di riferimento vs Architettura di rete Modello di riferimento: numero, relazioni e caratteristiche dei livelli Architettura di rete: definisce i protocolli (livello per livello) 13-11-2009 35
Modello OSI 13-11-2009 36
Modello OSI 13-11-2009 37
Internet Protocol Suite 13-11-2009 38
Confronto fra modello OSI e TCP/IP Somiglianze: basati sul concetto di pila di protocolli indipendenti funzionalità simili per i vari livelli Differenze: OSI nasce come modello di riferimento TCP/IP nasce con i protocolli Conclusioni: OSI è ottimo come modello, mentre i suoi protocolli non hanno avuto molto successo TCP/IP è ottima come architettura di rete ma inutile come modello 13-11-2009 39
Esempi di architetture di rete Netware (Novell) 13-11-2009 40
Esempi di architetture di rete Arpanet 13-11-2009 41
Esempi di architetture di rete Decnet Phase V (Digital) 13-11-2009 42
Esempi di architetture di rete SNA (IBM) 13-11-2009 43
Autorità nel mondo degli standard PTT CCITT ISO ANSI UNINFO IEEE IRTF IETF IAF 13-11-2009 44