INTRODUZIONE AL NETWORKING By Giuseppe Lanzetta 3I 1/05/2016

RETI: DEFINIZIONI E CONCETTI BASE Una rete informatica è una combinazione di hardware, software e cablaggio che, assieme, permettono a più dispositivi di comunicare tra loro. Le reti hanno lo scopo di fornire un servizio di trasferimento delle informazioni a degli utenti distribuiti su un’area geografica ben delineata.

Tra le reti informatiche quelle più importanti sono quelle che hanno una estensione territoriale dove i computer collegati tra di loro si trovano nello stesso luogo, per esempio all’interno di un’azienda o di un edificio: queste reti si definiscono reti locali, o LAN.

LAN Una rete locale (o LAN, Local Area Network) è un sistema di comunicazione che permette a dei dipositivi indipendenti di comunicare tra loro utilizzando un canale fisso ad alta velocità e con un basso tasso d’errore.

ASPETTI HARDWARE DELLE RETI Le retti si possono classificare secondo due criteri: Tecnologia trasmissiva; Scala dimensionale.

Le reti si possono dividere in due tipologie. Reti broadcast: in queste reti gli host sono direttamente collegati al canale di comunicazione, condiviso da tutti. Colui che deve trasferire un pacchetto di dati inserisce l’indirizzo del destinatario e lo spedisce a tutti; naturalmente il messaggio sarà visionato solamente dal destinatario mentre verrà ignorato dagli altri host. 2. Reti punto a punto: in queste reti gli host sono connessi tra loro a coppie, mediante un insieme di canali di trasmissione. Per arrivare alla destinazione desiderata un messaggio viene inviato dal mittente all’host al quale è direttamente connesso che ritrasmette il messaggio alla ricerca del destinatario. La scelta dei percorsi viene fatta da appositi algoritmi di instradamento che svolgono un ruolo fondamentale per il funzionamento della rete.

SCALA DIMENSIONALE Un criterio alternativo di classificazione delle reti è la dimensione dell’area geografica in cui sono traslocati i PC: le reti possono essere classificate in reti locali LAN, reti metropolitane MAN e reti geografiche WAN (e GAN).

LAN (Local Area Network) Si tratta di un insieme di computer collegati tra loro e collocati fisicamente nello stesso luogo, per esempio all’interno di un’azienda, di un’abitazione privata o di un edificio.

MAN (Metropolitan Area Network) In questo caso i computer si trovano all’interno di un’area urbana molto grande oppure situati in più comuni adiacenti. Alcuni esempi da prendere in considerazione sono quelli riguardanti più computer, interconnessi tra loro e collegati a un server centrale, situati nell’intero territorio comunale, oppure quello relativo ai PC delle segreterie delle facoltà universitarie collocate in una determinata area metropolitana

WAN & GAN (Wide Area Network; Global Area Network) Nelle reti WAN l’area geografica può comprendere diverse città, fino a interessare l’intero territorio nazionale o gli Stati ad esso confinanti. Invece nelle GAN le reti sono collegate a dei computer dislocati in tutti i continenti. Internet è un esempio di GAN.

TOPOLOGIA DELLE RETI LOCALI L’aspetto più evidente di una rete è sicuramente la topologia delle connessioni, ovvero la disposizione geometrica dei vari elementi (nodi) di cui è composta. Le topologie più importanti sono: Reti a stella Reti ad anello Reti a bus Reti a maglia Reti ad albero

In queste reti il numero di canali è uguale al numero di nodi meno uno In queste reti il numero di canali è uguale al numero di nodi meno uno. In questo tipo di rete la capacità di intervenire automaticamente in una situazione di errore ovvero la fault tolerance, è inesistente. Al centro della stella si trova il dispositivo hub o switch

Nella topologia ad anello ogni nodo è collegato con altri nodi in modo tale da formare una struttura circolare. Ogni informazione da trasferire deve percorrere questo anello fino al destinatario. Il guasto di un nodo causerà la “caduta” dell’intera rete anche se è facile “ponticellare” l’ingresso e l’uscita di un nodo per escluderlo.

I computer sono connessi a un unico canale comune, condiviso da tutte le comunicazioni . I messaggi vengono inviati sul canale e tutti i nodi possono valutarli, ma solo il nodo che riconosce di essere il destinatario può acquisire il messaggio.

  Sono reti tipicamente geografiche in cui i nodi sono interconnessi tra loro per più di una volta, creando quindi percorsi alternativi per i dati nel caso di congestione o malfunzionamento di linea. La tolleranza ai guasti dipende dal numero dei canali implementati e naturalmente tale numero condiziona il costo della rete. Raramente si hanno reti completamente connesse, perchè estremamente costose, dato che il numero dei canali aumenta con legge quadratica rispetto ai nodi. Più frequentemente si hanno reti non completamente connesse, con un giusto compromesso tra costo e numero di connessioni.

La topologia ad albero è una variante più complessa di una struttura lineare, caratterizzata dal fatto che da ciascun nodo possono dipartirsi più catene lineari distinte e non intersecantesi, realizzando così una struttura multilivello. Anche in questo tipo di topologia, per ogni coppia di nodi esiste un solo percorso di collegamento; ogni nodo è collegato a un solo nodo del livello superiore (nodo padre) tramite un solo ramo e a uno o più nodi del livello inferiore (nodi figli) tramite uno o più rami dedicati (diramazione). Il nodo da cui prende origine tutta la topologia viene denominato anche "nodo radice" (root) mentre i nodi terminali vengono denominati "foglie" (leaf).

RETI GEOGRAFICHE Le reti geografiche WAN si estendono a livello nazionale oppure continentale fino al limite dell’intero pianeta (GAN), come la rete Internet In una WAN possiamo individuare due componenti: Un insieme di host (ospiti) sui quali vengono eseguiti i programmi degli utenti (end system) Un insieme di connessioni (subnet) che li collega tra loro e permette il trasferimento delle informazioni da un host sorgente (il mittente) a un host ricevente (il destinatario) attraverso dei dispositivi che trasmettono i dati fino a che non giungono a destinazione. Questo meccanismo prende il nome di comunication subnet.