Data: 12-10-2016 Pag: 6 15: RETI / NETWORKING Parte I Premessa: per questo scopi ci riferiamo alle reti fuori dal contesto di un collegamento alla rete Internet. 1. Motivi per avere una rete di computer: Si collegano diversi computer in rete per: a) Condividere in modo efficiente RISORSE ( Hw e/o Sw): o Hardware Es. stampanti costose ( veloci, colori, 3D,...), plotter, Dischi molto capaci o veloci, dispositivi di backup, o Software: programmi applicativi, di utilità, o Dati: dati delle applicazioni, file, Database,... b) Comunicare e scambiarsi informazioni o Servizi di posta elettronica o Servizi di messaggistica o File di dati c) Avere un controllo centralizzato su: o Accessi ai client e server( log in / log out, orari, permessi) o Configurazioni centralizzate o Installazioni / Aggiornamenti del sw sui client d) Avere maggiore affidabilità -La rete agevola il salvataggio dei dati ( back-up); -Permette ripartenze più veloci da Crash dei Sistemi. -Supporta la Business Continuity ( evitare interruzioni del servizio ). I computer collegati in rete sono detti Nodi. 1
2. Reti e loro ESTENSIONE: - LAN = Local Area Network = rete locale su brevi distanze o stessi edifici; non attraversa strade pubbliche - wlan = wifi-lan è una LAN con presenza di accessi WIFI ( detti Hot-spot ) - MAN = Metropolitan Area Network = rete in area metropolitana ha un'estensione limitata ad un perimetro metropolitano ovvero ad una grande città L'interconnessione di più MAN tra loro dà vita a reti WAN. - WAN = Wide Area Network = rete geografica su lunghe distanze, diverse città o nazioni 3. Reti e loro TOPOLOGIA: La topologia di una rete definisce la sua struttura. Vediamo le più diffuse: Bus = tutti i nodi della rete sono connessi con un unico mezzo di trasmissione ( cavo); Anello ( ring) = ogni nodo è connesso al precedente ed al successivo Stella = ogni nodo è connesso ad un nodo centrale detto di concentrazione ( i.e. HUB, Switch, Router,.) Maglia = ogni nodo è connesso a più di un altro nodo; in questo modo vi sono sempre percorsi alternativi tra 2 nodi; es. Internet è una rete a maglia Maglia completamente connessa = ogni nodo è connesso direttamente a tutti gli altri. 4. Protocolli ed Architetture Protocollo di rete = insieme di regole che definiscono gli standard da rispettare perché due nodi ( anche diversi tra loro) possano scambiarsi dei dati tra loro. Due nodi per comunicare tra loro devono usare il medesimo protocollo. Avere un protocollo è necessario quando la tipologia di nodo varia e/o quando il costruttore è diverso. 2
L'Architettura di rete = può essere di tipo: - Peer to Peer ( pari a pari ) : tutti i computer hanno lo stesso ruolo. - Client Server : uno o più computer più potenti (Server) svolgono funzioni di controllo ed erogano servizi; gli altri sono detti client e richiedono servizi al Server. 4.1 Per Approfondire : ISO/OSI Ci sono due diversi modelli di protocolli di comunicazione di rete: - ISO/ OSI a 7 livelli ( detti pila o stack ISO/OSI) - TCP-IP a 4 livelli Modello TCP / IP Modello ISO / OSI 4 Livello Applicazione Livello Applicazione 7 Livello Presentazione 6 Livello Sessione 5 3 Livello Trasporto ( TCP) Livello Trasporto ( messaggio) 4 2 Livello Internet (IP) Livello Rete ( pacchetto) 3 1 Livello Accesso Rete Livello Data-Link ( frame) 2 Livello fisico 1 Un protocollo viene definito ad uno dei 7 livelli dello standard ISO / OSI o dello standard lo TCP/IP. Esempi di protocolli di rete: TCP = un protocollo trasporto (livello 2 TCP /IP, livello 4 ISO/ OSI) Ethernet = protocollo accesso rete ( livello 1 TCP/IP, livello 2 ISO / OSI ). ADSL = protocollo fisico livello 1 ISO / OSI 3
5. Supporti fisici di comunicazione Il collegamento fisico può avvenire con supporti ( media o mezzi) diversi. I dati ed i segnali dati viaggiano dunque dal punto di vista fisico come: correnti, onde radio, raggi luminosi,.. Vediamone alcuni con maggiore attenzione a quelli basati su cavo ( wired). 5.1 Cavo in Rame Può essere di tipo : - coassiale ( coaxial), al suo interno ha un filo di rame conduttore, uno strato di plastica ed uno schermo di metallo intrecciato; oppure - doppino ( twisted pair o TP) ovvero una coppia ( pair) di 2 fili intrecciati ( twisted). È quello + usato nelle reti LAN Un cavo con 4 doppini quindi 4 coppie ( 8 fili) è adatto a supportare il protocollo Ethernet tipico delle reti di elaboratori. Per essere protetto dalle interferenze elettromagnetiche il cavo può essere - schermato ( STP o S/STP o S/UTP) - non schermato ( UTP). Unshielded Shielded Unscreened Screened 4
Il cavo in rame è il meno costoso, più facile a mettere in opera, con connettori ( plug) es. RJ45 ed apparati attivi meno costosi. Le categorie ne determinano la velocità di trasmissione ( ed il costo). -Categoria 3: per reti a protocollo Ethernet a 10 M bit/s. -Categoria 4: per reti a protocollo Token Ring a 16 M bit/s -Categoria 5 : per reti a protocollo Ethernet a 100 M bit/s. -Categoria 5e : per reti Fast Ethernet a 100 M bit/s o reti Gigabit Ethernet a 1 G bit/s Ci sono poi altre categorie: 6a,7,7a, che qui tralasciamo. Lunghezze dei cavi in rame: 10 m - 100 m, prima di dovere amplificare il segnale con appositi apparati. 5.2 Cavo in Fibra Ottica Più costoso, più difficile a mettere in opera e nella installazione e manutenzione dei terminali in fibra( attestazioni). Richiede connettori ( plug) ed apparati attivi più costosi Permette distanze dei cavi e bande trasmissive maggiori del rame e minori interferenze. Lunghezze : : 500 m -100 km. 5.3 Connessioni Wireless ( senza fili ) Possono essere wpan, wlan, wwan, BwA -Vantaggi: non si devono stendere cavi; -Svantaggi: Trasmettitore e ricevitore a volte costosi. Esiste un problema delle frequenze: inquinamento e sovrapposizione. Si usano : - onde radio a bassa potenza ( anche via satellite): possono superare i muri e grandi distanze; - luce infrarossa: sono lente, a vista, oggi sostituite dal Bluetooth; - luce laser: veloce, su lunghe distanze, ma a vista, sensibile alla visibilità ed alle vibrazioni - frequenze radio a raggio corto di azione ( Bluetooth ) 5
6. Apparati di rete Per essere connessi in rete, su ogni nodo ( PC, Server, stampante, ) : serve avere : - almeno 1 scheda di rete - un supporto trasmissivo ( cavo od altro ) - un sistema operativo che supporta una rete Servono inoltre : - apparati passivi - apparati attivi con cui connettere i vari nodi tra loro. Supporto via Cavo: serve una scheda Ethernet sul nodo (oltre ad eventuali apparati di rete passivi ed attivi) Supporto con WIFI: serve una scheda wifi sul nodo e degli hot spot per portare il segnale dove serve oppure scheda bluetooth o apparto laser o radio. Apparati passivi = operano solo sul piano elettrico - Hub: di fatto è una ciabatta ; - Repeater: amplifica / rigenera il segnale - UPS : Uninterruptible Power Supply = Gruppo di continuità; è una batteria che fornisce alimentazione quando si interrompe la corrente elettrica; può avere autonomie diverse : dai 15 a qualche ora. - Generatore per garantire continuità 24 h / 24h, consuma carburante ( diesel, benzina,...) - Armadi : utili ad avere un sistema di cablaggio strutturato - Patch panel: di fatto è un HUB per armadio -Apparati attivi = intelligenti, controllano e gestiscono i dati sulla rete - Switch : controlla e smista il traffico di rete - Router : controllo di rete più sofisticato - Bridge : unisce due reti - Firewall: controllo accessi se autorizzati, sicurezza della rete 6