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LE RETI

informatica


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LE RETI

La rete è il sistema interconnesso di elementi necessari per effettuare una connessione tra più risorse dislocate in sedi differenti.

Gli obbiettivi sono:

-     737g66h ;     737g66h ;  Consentire la comunicazione tra più utenti finali

-     737g66h ;     737g66h ;  Gestire la condivisione di risorse

Inizialmente la connessione tra i computer era molto complessa infatti si affiancava ad un computer potente chiamato Mainframe(sistema concentrato) ad una serie di semplici terminali in grado di connettersi al computer centrale. Inseguito si è passati a un unico elaboratore e poi alle moderne reti di computer formate da un grande numero di elaboratori autonomi(non dipende da un altro) e interconnessi(capaci di scambiare informazioni). Così nascono le Reti di computer ossia un insieme di due o più computer in grado di trasmettere dati tra loro.(sistema distribuito).



Gli elementi che permettono la trasmissione si dividono in:

-     737g66h ;     737g66h ;  Hardware: sono tutti elementi fissi che consentono la trasmissione

-     737g66h ;     737g66h ;  Software: sono tutti gli elementi che provvedono alla gestione della trasmissione affinché sia possibile la comunicazione.

Le componenti Hardware a sua volta possono essere suddivise in:

      -Nodi estremi: -work station,          -host(un calcolatore che distribuisce informazioni per gli utenti della    rete),-terminali non intelligenti.

       Nodi intermedi:

-hub, -bridge (consentono di far comunicare reti che si differenziano tra loro per i protocolli utilizzati nel livello fisico, trasferiscono i frame da una rete all'altra adattandoli alla nuova Lan, i vantaggi sono sull'economia di installazione con il collegamento di più sottoreti, incremento efficienza della rete, possibilità estenzione distanza tra le stazioni, affidabilità, sicurezza)  -gateway (garantiscono la compatibilità a livello degli strati più altri del modello Osi e consentono di far colloquiare tra loro reti anche molto diverse), -router (si occupano dei problemi di instradamento e gestione dei pacchetti lungo le varie linee della stessa rete), -concentratori

 -Mezzi di trasmissione solidi: doppini telefonici, cavo coassiale(comunicazioni radio-televisivi),fibre ottiche(.reso possibile la trasmissione di dati mediante impulsi di luce)

       Mezzi di trasmissione herziani: ponti radio,satelliti(il satellite riceve il segnale trasmesso su una certa frequenza, da una stazione a terra, lo trasla su una frequenza diversa e lo ritrasmette verso altre stazioni a terra).

 -Modem: modulatore e demodulatore, significa che le linee analogiche possono essere usate per segnali digitali. Nastro trasportatore che fa in modo che i bit arrivino fedeli. Modulazione: Ampiezza, Frequenza(numero volte in cui si ripete quel segnale) e fase.

Commutazione: Circuitale e Digitale(Messaggio o pacchetto)

Le componenti Software sono:

-controllo traffico e assegnazione linea al nodo che la richiede(controllo della rete)

-corretto indirizzamento del nodo di destinazione

-scambio ordinato di informazioni(protocolli di linea)

-corretto traferimento dei dati(controllo errori)

Le condivisioni di risorse sono utili per:

-condividere risorse hardware: utilizzare stampante o disco fisso di un altro computer.

-condividere file

-condividere programmi e servizi

I vantaggi della connessione dei sistemi in rete:

-condivisione delle risorse

-migliore rapporto prestazioni/costo

-estensione semplificata e graduata dei sistemi hardware(esigenze specifiche)

-maggiore affidabilità(rispetto ai guasti fault tolerance).

Le reti posso essere classificate secondo la loro dimensione(distanza tra i nodi):

-     737g66h ;     737g66h ;  Lan: (Local Area Network) reti di dimensioni minori e possono coprire una distanza ridotta(dentro un azienda),per il trasferimento di dati o programmi ma anche di condividere componenti hardware. La velocità viene misurata in Mbps tra 4 e 1000.

-     737g66h ;     737g66h ;  Man: (Metropolitan Area Network) reti che possono coprire un intera metropoli con velocità tra i 2 e i 140 Mbps.

-     737g66h ;     737g66h ;  Wan: (Wide Area Network)reti geograficamente estese e possono coprire l'intero pianeta. Queste connessioni sono possibili attraverso satelliti e ponti radio. Ci sono dei dispositivi terrestri che svolgono la funzioni di istradatori(router)dei segnali che trasmettono.

Quando si parla di condivisioni,vi è sempre un computer che mette a disposizione una risorsa e un computer che la utilizza,e si può fare una distinzione tra:

reti di tipo client/servert : quando è presente almeno un server il cui compito è quello di mettere a disposizione le proprie risorse agli altri computer della rete che vengono chiamati client. Così,è possibile controllare gli accessi,è possibile pianificare le attività(stabilire cioè gli orari di accesso dei singoli computer concedere ad essi particolari permessi),è possibile ottimizzare la gestione delle risorse.

-     737g66h ;     737g66h ;  reti di tipo peer to peer: tutti i computer hanno uguale importanza e tutti possono accedere alle risorse comuni. Così,non esistono amministratori di rete ogni utente ha il compito di gestire il suo computer,la sicurezza e l'amministrazione della rete non sono centralizzate,la stabilità della rete diminuisce quando il numero di computer collegati cresce.



Parlando di reti, dobbiamo distinguere due aspetti

     -      La rete dal punto di vista fisico, vale a dire le linee di comunicazione

     -      La rete dal punto di vista logico, ossia la modalità di utilizzo di tali linee

Segnale: digitale o analogico

Un aspetto fondamentale di qualsiasi rete è la struttura cioè la modalità con la quale sono disposti i vari componenti collegati alla rete e la tipologia dei collegamenti utilizzata per creare la rete stessa.

In esso compaiono elaboratori host collegati a uno o più terminali. Questi collegamenti possono essere:

- fisici:uniscono i nodi in modo permanente e naturale

-logici:permettono la comunicazione fra due nodi indipendentemente che siano uniti da una connessione fisica diretta.

I collegamenti fisici sono:

      -     punto punto: una linea mette in comunicazione solamente due nodi.(costi elevati ma tempi rapidi)(n*(n-1)/2)

      -     Multipunto(più nodi che competono per una linea)(-costi ma causano errori chiamate collisioni).

      - Concentratore: ha il compito di inoltrare i messaggi provenienti da posti periferici all'elaboratore attraverso una linea di comunicazione ad alta velocità e viceversa.

Con il termine topologia si fa riferimento alla disposizione degli oggetti fisici nello spazio dove si tiene conto del numero dei nodi,il numero di canali e la ridondanza.

Tipologie:

Lan:

-     737g66h ;     737g66h ;  A stella: il nodo centrale è collegato ai nodi esterni può essere un punto critico perché sovraccarico e se c'è un guasto al nodo centrale si blocca tutto ma è facile da controllare. C=n-1

-     737g66h ;     737g66h ;  Ad anello: ogni nodo ha la funzione di ritrasmettere i messaggi indirizzati agli altri nodi . gli svantaggi sono che non esiste il fault tolerance e l'inserimento di una nuova stazione blocca tutto. C=n

-     737g66h ;     737g66h ;  A bus: usata per  connettere tra di loro nodi dislocati ad una distanza ridotta l'uno dall'altro ed è bastata solo su un'unica linea di trasmissione condivisa da tutti i computer. Broadcast nel senso che solo la stazione che si riconosce come destinatario preleva e elabora il messaggio. È semplice da realizzare e poco costosa,è insensibile ai guasti dei singoli nodi ma ha basse prestazioni quando è sovraccarico,se si rompe il cavo si interrompe tutto e possibili collisioni.

Wan:

-     737g66h ;     737g66h ;  A maglia: ogni nodo collegato con tutti gli altri. È più sicura e più completa. Il numero totale di tratte se i nodi sono N è dato da N*(N-1)/2. costi elevati ma affidabile.

-     737g66h ;     737g66h ;  Ad albero o Gerarchiche: accesso risorse deve rispettare vincoli gerarchici. Il collegamento tra nodi dello stesso livello deve passare per il nodo padre che comunica direttamente con i nodi figli,mentre i nodi fratelli devono passare attraverso il padre per comunicare tra loro. Meno costi ma se si guasta nodo padre si interrompe tutto.

Esistono tre tipi di linee a seconda del senso di percorrenza:

-     737g66h ;     737g66h ;  simplex: comunicazione monodirezionale ossia solo per un verso(tv)

-     737g66h ;     737g66h ;  half-duplex: comunicazione è possibile in entrambe le direzioni(senso unico alternato)walkie toki

-     737g66h ;     737g66h ;  full-duplex: comunicazione possibili in entrambe le direzioni e possono usufruire del canale di comunicazione in contemporanea.

Nelle reti per mettere in comunicazione due utenti esistono due tecniche:

    -       la commutazione di circuito: crea un reale collegamento fisico dedicato (telefono)

    -       la commutazione di pacchetto: la tecnica dell'instradamento (informatico).




Linee:

    -  dedicate: fisse

    -  Commutate: i collegamenti commutati a differenza di queli dedicati non sono fissi e stabiliti a priori ma si instaurano al momento della trasmissione e durano solo per il tempo necessario al suo completamento con modalità diverse. Ridurre il numero di linee permettendo la condivisione della linea di trasmissione è la base del concetto di commutazione.

1)Controllo della rete: avviene l'assegnazione delle linee al nodo che la richiede e le tecniche di controllo della rete sono

    -       Accentrato: Dove c'è un computer Master e altri Slave che possono trasmettere solo quando il master dà il permesso.

-Polling: interroga i vari slave per sapere se hanno messaggi da   trasmettere(tipologia a stella).

-Selecting Addressing:seleziona il nodo a cui inviare la comunicazione

    -       Casuale: tutti i nodi sono paritari,i nodi possono decidere quando comunicare  senza un particolare permesso. Si possono creare collisioni per questo verificano se la linea è libera (csma) (tipologia a bus)

    -       Distribuito: è determinata a priori la modalità di uso della linea; è dato il permesso di trasmettere ad una stazione alla volta secondo criteri particolari; l'accesso al canale è frutto di una collaborazione di tutte le stazioni della rete. (tipologia ad anello)

                        -Token (Gettone): una serie di bit che mi dice se la linea è l                              ibera o occupata .

                        -Slot : una serie di bit che avverte se è vuoto o pieno.

4)Controllo errori Trasmissione

    -       Vrc(check) : (controllo ridondanza verticale) controllo di parità è fatto su ciascun carattere che compone il pacchetto. Il bit sarà 0 se il numero dei bit 1 che compongono il carattere secondo il codice Ascii è pari,1 altrimenti.

   -        Lrc: (longitudinale) controllo di parità è eseguito sui bit omologhi dei caratteri che compongono il pacchetto( i bit omologhi sono i bit che hanno lo stesso peso all'interno del carattere, bit di posto 0, posto 1 ecc)

   -        Vrc+Lrc: più affidabile ma più lento.

   -        Crc: I bit che compongono il pacchetto costituiscono i coefficienti di un polinomio di grado N (P(x)) molto elevato, il mittente calcola il resto (polinomio) della divisione tra il polinomio P(x) e Q(x) di grado M<N e invia al destinatario sua P(x) che il resto "R(x)". Il destinatario ricevuto P(x) lo divide per Q(x) e calcola R(x). Se R(x) da lui calcolato è uguale a R(x) ricevuto dal mittente la trasmissione è corretta con un alta probabilità. Più sicuro.

3)Protocolli

La comunicazione tra due soggetti richiede la definizione sia di opportune regole di comportamento(i protocolli),sia di un codice che consenta di interpretare univocamente le informazioni trasmesse. I protocolli si dividono in due grandi famiglie:

-     737g66h ;     737g66h ;  Protocolli orientati alla connessione: che prevedono un controllo sugli errori di trasmissione

-     737g66h ;     737g66h ;  Protocolli non orientati alla connessione: dove non si ha una conferma della corretta ricezione del messaggio.

Nel corso del tempo si ci si è posta come necessità quella definire dei sistemi standard che garantissero la possibilità di interazione tra computer di case diverse. Il modello Iso/Osi rappresenta oggi uno standard a livello mondiale con il compito di standardizzare la terminologia e definire quali sono le funzionalità di una rete.. è un modello a sette livelli di protocollo in grado di far comunicare tra loro sistemi eterogenei su reti che sono fisicamente di natura diversa. I livelli sono

-     737g66h ;     737g66h ;  Livello di Applicazione:riguarda i programmi applicativi ossi l'ambiente che uso(office) ossia il programma.

-     737g66h ;     737g66h ;  Livello di Presentazione:I due terminali potrebbero adottare differenti codici per questo deve comunicare il codice in modo che sia correttamente interpretato,lo converte in un codice intermedio e poi a quello come il codice del destinatario. Infine comprime i dati per far viaggiare meno Byte e cripta i dati per sicurezza.

-     737g66h ;     737g66h ;  Livello di Sessione: Apre una sessione ossia un collegamento logico diretto tra due interlocutori. Dà l'alternanza per evitare che ci siano brusche interruzioni e generalmente viene usata una tecnica di token di sessione ,segnala eventuali errori e chiude la sessione.

-     737g66h ;     737g66h ;  Livello di Trasporto: gestisce la trasmissione del pacchetto. Spezza il messaggio in pacchetti più piccoli(Tpdu),assegna un codice ai pacchetti in modo che i pacchetti non si ripetano e traduce l'indirizzo (internet Tcp)

-     737g66h ;     737g66h ;  Livello di Rete: gestisce l'instradamento dei pacchetti. Algoritmi:



  -Flooding:quando un pacchetto viene replicato e inoltrato in tutte le linee in uscita. Strada migliore ma traffico intenso.

  -Routing statico: 'percorsi determinati a priori e memorizzati in una tabella nel nodo.

  -Hot potato:si utilizza la linea meno congestionata. Pacchetto rimanga per molto tempo nella rete.

      -  Livello di Collegamento: Gestisce l'accesso al canale,si occupa dei                   controlli di parità (vrc,Lrc,Crc) aggiunge bit.

      - Livello Fisico: collegamento fisico fra due nodi, e invia.

    Modello Tcp/ip

Il modello Tcp/ip è più propriamente definibile come insieme di protocolli(3-4 livello del Iso/osi) ed è molto più semplice del Iso/osi.

Il Protocollo Tcp/ip suddivide i messaggi in datagrammi e inserisce un intestazione Header che riporta il numero di sequenza,numero di corretta ricezione,bit per inviare messaggi urgenti, si passa all'Ip si individua il corretto percorso deciso dinamicamente che i datagrammi dovranno seguire  e si aggiunge anche qui un intestazione con l'indirizzo internet del mittente, indirizzo destinatario, Protocol number (tipo protocollo), Checksum (correttezza), Time to live (tempo) e infine si aggiungono i caratteri di controllo.

Un computer è caratterizzato dai seguenti identificatori:

-     737g66h ;     737g66h ;  Indirizzo Mac: sono dei codici univoci inseriti in ogni scheda di rete, composti da 48 bit. Ogni scheda ha un Mac address diverso.

-     737g66h ;     737g66h ;  Indirizzo Ip: sono composti da una sequenza di 32 bit ogni bit potrà assumere valori compresi tra 0 e 255. Questo è scomponibile in: Indirizzo della rete(Net Id) e indirizzo del computer (Host Id). Il meccanismo è simile a quello telefonico,in cui c'è il prefisso(Net) che definisce la zona e il resto che identifica l'apparecchio (Host). Gli indirizzo sono stati divisi in 5 classi solo 3 sono utilizzabili:

o     737g66h ;    A)primo bit è uguale a 0,utilizzano 7 bit per la rete e 24 per i nodi ,da 1 a 126 parte decimale. Reti molto grandi

o     737g66h ;    B)primi 3 bit uguali a 110,utilizzano 21 bit per la rete e 8 per i nodi,da 128 a 191 parte decimale

o     737g66h ;    C)primi 5 bit uguali a 11110 ,da 192 a 223 parte decimale

      - Nome logico

La maschera di sottorete: Supponiamo che una Lan di un'azienda sia stata suddivisa in tre sottoreti,una per magazzino,una per l'amministrazione e una reparto vendite. Per evitare intasamenti si creano apposite sottoreti ognuna con quegli host che hanno necessità a condividere specifiche risorse. Devono avere lo stesso Net Id e un Host od diverso tra loro ma compreso fra 1 e 254. I computer hanno di tanto in tanto la necessità di accedere a computer situati al di fuori della loro sottorete. Il collegamento fisico avviene attraverso i Router,importante è definire una maschera di sottorete in modo che il protocollo Tcp/ip riesca a distinguere il Net Id dall'Host id in modo che il computer capisca se un altro computer si trovi nella stessa rete. Se i due Net id coincidono gli host si trovano sulla stessa sottorete.

Protocolli per la rete internet:

-     737g66h ;     737g66h ;  http:  informazioni ipertestuali (browser)

-     737g66h ;     737g66h ;  ftp: per la trasmissione di file tra due sistemi.

-     737g66h ;     737g66h ;  Smtp: per il trasferimento di posta elettronica.

-     737g66h ;     737g66h ;  Telnet: per accedere a un computer remoto

-     737g66h ;     737g66h ;  Ssh: trasmissioni criptate.







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