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Bruno Fadini » 20.Struttura e componenti di una rete - Modulo 4


Abilità Informatiche di base

Struttura e componenti di una rete

Argomenti

  • Reti telematiche e telefoniche
  • Classificazione delle reti
  • Struttura e protocolli
  • I componenti di una rete

Reti telematiche e telefoniche

Cosa è una rete telematica:

  • Una infrastruttura che trasmette dati multimediali codificati in bit e che collega sistemi di elaboratori fra loro e con terminali di vario genere (telefoni, apparecchi radiotelevisivi, palmari, cellulari …)
  • Fino a qualche anno fa esistevano mondi distinti che trattavano la telefonia (“reti telefoniche”) e i dati (“reti dati”). Oggi questa distinzione è stata assorbita nella “convergenza”: i dati si trasmettono anche sulle reti telefoniche e la voce anche sulle reti-dati
  • Esiste oggi un’unica infrastruttura, che è composta dalla rete telefonica con e senza fili e da reti dati appositamente costruite, attraverso la quale sono trasmessi i dati e si sviluppano servizi

Classificazione delle reti

In base alla estensione

  • PAN: Personal Area Network
  • LAN: Local Area Network
  • MAN: Metropolitan Area Network
  • WAN: Wide Area Network

Classificazione delle reti

Reti wireless

Anche queste sono classificabili in funzione della dimensione (diametro di rete):

  • WPAN: Wireless Personal Area Network (ad es. Bluetooth)
  • WLAN: Wireless Local Area Network (ad es. Wi-Fi 802.11b)
  • WWAN: Wireless Wide Area Network (ad es. UMTS)

Classificazione delle reti

In base alla topologia

  • Reti a stella (figura a)
  • Reti a bus (figura b)
  • Reti ad anello (figura c)

Attualmente la topologia più diffusa è quella a stella.

Stella
Bus
Anello

Struttura e protocolli

Reti di reti

  • Reti di reti collegano retii diverse per formare una internet (occhio alla iniziale minuscola!)
  • Esistono molte reti di reti, create da Enti, organizzazionii o operatori del mercato
  • La rete di reti per eccellenza è Internet (occhio alla Maiuscola)
  • Un esempio: rete GARR (Gruppo Armonizzazione Reti Ricerca)
Rete di reti

Rete di reti

Rete GARR

Rete GARR


Struttura e protocolli

La commutazione di pacchetto

  • Nelle reti tradizionali, come quelle telefoniche (a “commutazione di circuito”), la capacità trasmissiva è assegnata per ciascuna “chiamata”
  • La natura discontinua della trasmissione di dati digitali può essere sfruttata per far sì che flussi di dati differenti possano condividere la stessa connessione, a patto di poterli distinguere
  • Questo principio è alla base della tecnica detta “commutazione di pacchetto” (packet switching)

Struttura e protocolli

L’organizzazione a livelli

  • La comunicazione tra computer richiede soluzioni tecniche complesse riguardanti una serie di problemi (ad es. Ricezione e Trasmissione fisica, Controllo degli errori, Controllo di flusso, Conversione dei dati, Crittografia e sicurezza, Sincronizzazione …)
  • Un approccio logico è quello di analizzare tali problematiche singolarmente
  • Nelle reti di calcolatori questo ha condotto a modelli “a strati” o a “livelli”:
    • Modello ISO/OSI
    • Modello TCP/IP

Struttura e protocolli

I protocolli

  • Per protocollo di comunicazione si intende un insieme di regole che permette la corretta instaurazione, mantenimento e terminazione di una comunicazione di qualsiasi tipo tra due o più entità
  • Un protocollo di comunicazione definisce il formato e l’ordine dello scambio di messaggi tra le entità comunicanti
  • Nelle reti di calcolatori, un protocollo regola la comunicazione tra entità di pari livello esistenti in due dispositivi della rete tra loro comunicanti

I componenti di una rete

Host e linee di trasmissione

Una rete è tipicamente costituita da:

  • un insieme di elaboratori, detti host (o end system) sui quali sono presenti i programmi usati dagli utenti
  • un sistema di comunicazione, che connette gli host fra loro, trasportando messaggi dall’uno all’altro, che a sua volta si compone di:
    • linee di trasmissione (dette anche circuiti, canali, trunk o link di comunicazioni)
    • elementi di commutazione (switching element): elaboratori specializzati utilizzati per connettere fra loro le linee di trasmissione

I componenti di una rete

Apparati “di rete”

  • Repeater: amplificano i segnali trasmessi su rete
  • Hub: connette in modo elementare ed instrada messaggi da/verso un host in rete locale
  • Switch (Bridge): svolge in modo più evoluto le funzioni dell’hub)
  • Router: connette reti tra loro; garantisce la connessione ad Internet agli host in rete locale

I componenti di una rete

Apparati di rete – Il router

  • Instrada i pacchetti di dati tra reti diverse (ad esempio instrada i dati di una LAN Ethernet verso un collegamento geografico)
  • L’instradamento è basato sugli indirizzi IP piuttosto che su quelli locali (MAC Address) come avviene per hub e switch
  • In un router esiste una “tabella di instradamento” che fa riferimento alle reti locali.e non ai singoli calcolatori come fanno hub e switch
  • I router si scambiano fra loro periodicamente ed automaticamente, attraverso appositi protocolli, informazioni su come raggiungere le varie reti collegate, che usano per ricavare ed aggiornare le tabelle di instradamento

Materiali di studio

Per poter utilizzare il materiale di studio è necessario utilizzare le credenziali di accesso, entrare in http://www.campus.unina.it ed infine selezionare il modulo Reti Telematiche.

Per approfondire gli argomenti esposti considerare le seguenti unità didattiche:

  • Reti telematiche e reti dati

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