Le reti: modelli classificazione per estensione

COMUNICAZIONIINFOR TELE MATICA TELEMATICA Lo Sviluppo delle tecnologie dell’informazione verso computer sempre più potenti ed affidabili, e l’Esigenza di scambiare dati e informazioni ha dato origine alla TELEMATICA (o ICT, Information and Communication Technology). Introduzione:

Telematica Si occupa della elaborazione dei dati e della trasmissione delle informazioni a distanza, mediante sistemi di elaborazione. La maggioranza dei sistemi telematici si basa sul concetto di rete rete Insieme di nodi (elaboratori e/o periferiche) tra loro da archi di collegamento (linee di comunicazione)

Rete In analogia con gli elaboratori la rete si considera formata da due parti: La parte hardware è composta dalle connessioni di rete (cioè particolari schede inserite nel computer che permettono il collegamento con l’elaboratore) e dal mezzo trasmissivo,cioè il cavo (o eventualmente l’aria), che deve permettere il colloquio tra i nodi della rete; La parte software rappresenta il Sistema Operativo di rete ed è chiamata NOS (Network Operating System).

Due tipologie di reti Reti di terminali Reti di elboratori

Un po’ di storia I primi esempi di connessione tra computer risalgono agli anni ’60 quando i sistemi di elaborazione erano molto costosi e complessi, lo scopo principale era quello di abbattere i costi di calcolo e di poter condividere tra più persone le risorse disponibili. Si affiancava al computer più potente o elaboratore centrale (Mainframe) una serie di postazioni periferiche (terminali). -  RETI DI TERMINALI Per realizzare tutto ciò è stato necessario sviluppare: – Hardware per interconnessione – Software per gestire le richieste degli Utenti di trasmettere e ricevere dati, monitorare la struttura di rete

Sistema centralizzato o concentrato: elaboratore centrale (mainframe) cui compete l’intera elaborazione e memorizzazione dei dati, e da una serie di terminali (collegati in rete al mainframe) che sono in grado di connettersi al computer centrale e sfruttarne le risorse. I servizi che tramite i terminali vengono richiesti al mainframe vengono eseguiti direttamente sul mainframe (elaborazione in remoto) Osservazione: un terminale disconnesso dalla rete non è utilizzabile. Architetture di sistema

Sistema distribuito: diversi elaboratori autonomi e interconnessi; Autonomi significa che sono in grado di lavorare l’uno indipendentemente dall’altro (anche se disconnessi dalla rete); Interconnessi significa che devono essere capaci di scambiare informazioni (sfruttando un opportuno mezzo fisico).  RETI DI ELABORATORI

Scopi principali L’abbandono del modello mainfraime-terminale ha eliminato la necessità di costruire reti al fine di condividere l’uso di un unico processore e della memoria centrale. Lo scopo principale delle moderne reti è la condivisione delle risorse e, più recentemente dei servizi: – risorse hardware (stampante, modem, ecc); – risorse software (programmi e archivi).

Vantaggi del sistema distribuito: Vantaggi del sistema distribuito: Condivisione delle risorse; Migliore rapporto costo-prestazioni: offrire basso costo dell’hardware e maggiore velocità di utilizzo Facilità di espansione del sistema Maggiore affidabilità del sistema: uso di componenti tolleranti i guasti (fault tolerance) Maggiori vantaggi organizzativi: poter lavorare fuori dall’azienda I sistemi distribuiti si basano su due modelli: Client/Server e Peer-to-Peer

Suddivide i sistemi connessi in due categorie: Server/Client. Il sistema Server mette le proprie risorse e servizi a disposizione degli altri sistemi connessi, detti Client. Il/i server hanno in genere maggiori potenzialità rispetto ai client in quanto devono offrire numerosi servizi. In questi casi si usa anche il termine host per indicare sistemi di elaborazione di grandi prestazioni, destinati ad essere centro di distribuzione di informazioni per gli utenti della rete. Server dedicati, computer che si limitano ad offrire particolari attività (application server, file server, print server), tali server non possono essere utilizzati come client; Server non dedicati, computer che oltre ad offrire risorse possono essere utilizzati come client. Modello Client/Server

I servizi che i Client richiedono al server possono essere caricati nella RAM del computer client ed eseguiti su questo (elaborazione in locale) oppure possono essere eseguiti direttamente sul computer server (elaborazione in remoto) che trasmette poi i risultati al client. Un computer che condivide una stampante in rete viene detto print server; se mette a disposizione dei programmi è un application server; se condivide dei dischi è un file server, inoltre è possibile condividere più tipi di risorse contemporaneamente. La possibilità di avere un’unica applicazione memorizzata sull’hard disk del computer server comporta non pochi vantaggi: Abbattimento dei costi nell’acquisto di software aggiornamento e manutenzione sicurezza dei dati Elaborazione in locale ed in remoto

Reti Client/Server Vantaggi Amministrazione centralizzata Fornisce un buon grado di sicurezza Tutti i dati salvati su un computer centrale Svantaggi Richiede la figura professionale di amministratore di rete Costi più alti per software specifico per la gestione e l’operatività della rete Se non funziona il server i dati non sono più accessibili.

Le reti che usano questo modello non prevedono distinzione tra client e server, ogni computer ha un ruolo “paritetico” rispetto agli altri. Peer to Peer: gli utenti sono responsabili delle risorse del proprio computer e possono decidere quali risorse (hardware e software) condividere. È come se ogni computer svolgesse sia la funzione di server che di client. Modello Peer-to-Peer

Questo modello comporta una gestione complicata se comprende molti nodi, per questo è consigliata per reti di piccole dimensioni. (non più di 10 computer). Scarsa sicurezza. Osservazione: In alcuni casi la soluzione ottimale è quella intermedia tra un soluzione Peer-to-Peer pura e una Client/Server pura, cioè una rete mista.

Reti Peer to Peer Vantaggi Non richiede la figura di amministratore di rete Non richiede software specifico per la gestione e l’operatività della rete Poco costosa Svantaggi L’utente deve imparare alcuni compiti di gestione della rete Scarsa sicurezza Le prestazioni dei computer che condividono le risorse possono diminuire Non si adatta a grandi dimensioni

Eccezioni Il sistema centralizzato Mainframe-Terminale, non può essere del tutto sostituita dal sistema distribuito, si pensi ad esempio al sistema bancario del Bancomat: un insieme di piccole basi di dati (archivi) su tanti elaboratori non produrrebbe lo stesso risultato di un sistema centralizzato.

Esempio Pensate a un database con gli indirizzi dei pazienti di uno studio medico con diversi professionisti. Ora immaginate che il medico x voglia sapere l'indirizzo di un paziente.. Se il suo computer non è in rete, potrà ottenere le informazioni solo dal suo computer. Se questo non è aggiornato l'indirizzo potrebbe non esserci o non essere quello reale e anche modificando l'indirizzo sul proprio computer non lo si renderà disponibile gli altri medici che dovranno modificarlo a loro volta. Se ci sono 5 medici, ognuno con il proprio computer, quando un indirizzo cambia saranno necessarie 5 modifiche. Attraverso la rete le cose sono diverse.... Basta un unico archivio e, se viene modificato un indirizzo, tutti i computer collegati alla rete saranno aggiornati. In pratica i dati sono su un solo computer (server); sul suo hard-disk. Gli altri computer (client) invece di cercare sul proprio hard-disk fanno riferimento a quello del server.

Esempi per le aziende (1) le moderne aziende spesso possiedono una distribuzione di uffici su un territorio molto vasto; i computer ed i terminali ubicati in un determinato luogo devono poter scambiare dati e programmi con quelli che si trovano in luoghi diversi; usando, a questo scopo, una rete informatica, si ha un aggiornamento quotidiano e costante dell’insieme delle informazioni aziendali; il collegamento tra computer permette una migliore condivisione delle risorse aziendali: per esempio, gli utenti di un dato computer, normalmente dedicato ad una applicazione specifica, potrebbero trovarsi nella necessità di accedere a risorse di un altro computer; oppure, una situazione di carico di lavoro eccessivo su un sistema può essere risolta inviando parte del lavoro ad un altro sistema della rete;

Esempi per le aziende (2) la rete permette inoltre di risolvere anomalie o guasti: se un sistema A è fuori uso, le sue mansioni possono essere svolte da un altro sistema B senza incidere eccessivamente sulle normali operazioni aziendali; si possono infine trovare vantaggi anche in termini organizzativi: un operatore che viaggia, può essere dotato di un terminale o di un sistema terminale trasportabile (tipicamente un “computer portatile”) che gli consente di svolgere le sue mansioni ovunque ci sia un collegamento in rete alla propria azienda.

LAN (Local Area Networks): – hanno una estensione geografica limitata ad alcuni chilometri (confinata in un edificio o gruppi di edifici adiacenti) ; – risulta sotto il controllo di un solo gruppo amministrativo che si occupa di gestirne la sicurezza in termini di controllo dell’accesso alla rete e delle operazioni che possono essere svolta tramite essa; – i costi principali sono dunque quelli delle apparecchiature, mentre sono trascurabili quelli relativi alle linee stesse; – hanno alta affidabilità e quindi bassissimo tasso di errore; – sono possibili diverse topologie: anello, stella e bus; – realizzate mediante cavi in rame e in alcuni casi in fibra ottica, In diffusione le WLAN (Wireless LAN) che usano onde radio. Classificazione delle reti per estensione: LAN, MAN e WAN.

MAN (Metropolitan Area Networks): – hanno estensione urbana (fino a 100 Km); – sono generalmente pubbliche, nel senso che vengono messe a disposizione dell’azienda proprietaria previo pagamento di una opportuna tariffa; WAN (Wide Area Networks): – possono estendersi su un intero continente; – connette più LAN tra loro; – usano una topologia a maglia; – può essere mista: in parte cablata, in parte basata su ponti radio o satelliti; – utilizza infrastrutture esistenti. Classificazione delle reti per estensione