La rete del futuro nell’autonomia scolastica Microsoft@Mentor Sezione propedeutica La rete del futuro nell’autonomia scolastica Le topologie di rete fondamentali
Il concetto di topologia La TOPOLOGIA è la struttura utilizzata per poter collegare tra loro i calcolatori di una rete. È fondamentale, al momento della progettazione della rete, scegliere la modalità giusta per evitare problemi futuri.
Le principali topologie a BUS o in linea retta ad ANELLO a STELLA Fra queste, la topologia a stella, col passare degli anni, ha conquistato la supremazia rispondendo, meglio delle altre, ai requisiti di AFFIDABILITÀ, SCALABILITÀ, PROTEZIONE, VELOCITÀ.
La topologia a BUS La più semplice ed economica da implementare, è costituita da un cavo dorsale di tipo coassiale a cui vengono collegati i computer come se fossero vestiti appesi. Alle estremità del cavo vengono posti particolari tappi detti terminatori.
La topologia a BUS Ogni computer (o nodo) della rete partecipa in modo passivo, restando in “ascolto” e in attesa di messaggi a lui destinati. Ogni nodo può inviare dati, questi vengono ricevuti da tutti i nodi ma solo il destinatario può intercettarli e leggerli. A B C Il nodo A trasmette al nodo B; C riceve ma non decifra OK! ???
La topologia a BUS La trasmissione di un pacchetto di dati può essere effettuata da un solo nodo alla volta; in caso di conflitto (due nodi che trasmettono contemporaneamente), la rete utilizza una sorta di mediazione. Lo standard Ethernet, per esempio, gestisce le collisioni con la tecnica CSMA/CD, che annulla entrambe le trasmissioni per ritentarle dopo un tempo variabile.
La topologia a BUS Malgrado la semplicità e il basso costo, questa topologia presenta alcuni inconvenienti: non è affidabile, in quanto un’interruzione del cavo determina il blocco dell’intera rete; difetta in scalabilità, in quanto malgrado sia semplice aggiungere nodi, questi non possono superare un certo limite; non è veloce (max 10Mbps), è la velocità diminuisce drasticamente con l’aumentare dei nodi e del traffico.
La topologia a BUS – conclusioni VANTAGGI: economica semplice da realizzare facilmente ampliabile SVANTAGGI: poco affidabile numero max di nodi limitato decadimento prestazioni in caso di traffico
La topologia ad ANELLO È costituita da cavi speciali che collegano tra loro i vari computer formando un cerchio chiuso I dati trasmessi scorrono in un solo senso, la trasmissione si intende terminata quando le informazioni, dopo un intero ciclo, ritornano al mittente.
La topologia ad ANELLO C B A Ogni nodo della rete partecipa in modo attivo, ricevendo ed inoltrando i pacchetti di dati (a volte anche amplificandone il segnale) ad una velocità max di 16Mbps In caso di interruzione del cavo o guasto ad un nodo, si rischia il blocco dell’intera rete B A Il nodo B, ricevuto un pacchetto dal nodo A, lo inoltra al nodo C, che a sua volta…
La topologia ad ANELLO Si utilizza un sistema a gettoni (token) per evitare conflitti di trasmissione. Il token (un ridotto numero di bit) circola nell’anello da nodo a nodo ininterrottamente, solo chi in quel momento detiene il token può trasmettere dati. Il nodo trasmittente modifica il token per indicare che è in uso e lo trasmette insieme al pacchetto di dati I nodi si passano il token e i dati trasmessi fino al destinatario, che a sua volta modifica il token per indicare l’avvenuta ricezione
La topologia ad ANELLO – conclusioni VANTAGGI: stesse possibilità per i nodi di trasmettere le prestazioni non decadono aumentando i nodi SVANTAGGI: scarsamente diffusa, poco economica In taluni casi difetta in affidabilità
La topologia a STELLA Ogni nodo è collegato con un proprio cavo ad un apparato centrale chiamato HUB o concentratore I dati trasmessi (fino a 1000Mbps) giungono all’hub, che replica il pacchetto inviandolo a tutti i nodi collegati È facile monitorare il funzionamento della rete, grazie alle spie luminose dell’hub Hub
La topologia a STELLA I dati inviati da un nodo, malgrado vengano ricevuti da tutti i nodi, sono intercettabili solo dal destinatario In caso di conflitto di trasmissione, la topologia a stella cerca una mediazione tra i contendenti (nello standard Ethernet, come già visto per le topologie a bus, le collisioni sono gestite con la tecnica CSMA/CD) Hub
La topologia a STELLA Dato che ogni nodo è connesso all’hub con un proprio cavo, l’interruzione di questo non interferisce con gli altri collegamenti Viceversa, l’elemento cruciale in una rete a stella è l’hub; un guasto a questo componente (comunque abbastanza affidabile) comporta il blocco di tutti i collegamenti Quando i nodi aumentano ed un hub non è più sufficiente, è possibile aggiungere altri hub in cascata: si forma così una topologia mista (stella-bus o stella-anello).
La topologia a STELLA – conclusioni VANTAGGI: molto diffusa, componenti economici nessuna interruzione in caso di guasti ad un cavo/nodo facilmente scalabile SVANTAGGI: consistente utilizzo di cavi blocco completo in caso di guasto dell’hub
Le topologie MISTE Spesso, nel creare una rete di una certa dimensione, si può ricorrere ad un misto di topologie Quasi sempre la struttura a stella è il cardine di una topologia mista, grazie alla possibilità di essere facilmente ampliata e modificata. collegamento a stella collegamento a stella collegamento a bus
collegamento ad ANELLO Le topologie MISTE collegamento a stella collegamento a stella collegamento ad ANELLO collegamento a stella
Le topologie MISTE In una rete a stella mista, assume fondamentale importanza la qualità dei cavi che collegano tra di loro i vari hub (detti dorsali o backbone) In una rete di grandi dimensioni, l’utilizzo di switch al posto degli hub consente di razionalizzare la circolazione delle informazioni, a fronte di un aumento non indifferente dei costi. Lo switch dirige infatti le informazioni trasmesse solamente verso il nodo destinatario
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