corso RETI DI TELECOMUNICAZIONI docente Silvia L. ULLO e-mail silvia corso RETI DI TELECOMUNICAZIONI docente Silvia L. ULLO e-mail silvia.ullo@tin.it ullo@unisannio.it

Si ringraziano i Professori MARCO AJMONE MARSAN e FABIO NERI del Politecnico di Torino per aver reso disponibili su Internet le loro lezioni dalle quali è stato ricavato il materiale di questo corso

Presentazione del Corso Il corso intende fornire un’ampia descrizione delle caratteristiche delle reti di telecomunicazione esistenti ed in corso di sviluppo, spaziando dalla rete telefonica alle reti per dati a commutazione di pacchetto (sia a grandi distanze, sia in aree locali e metropolitane), alle reti integrate (ISDN e B-ISDN), ad Internet. Particolare attenzione verrà posta alla rete Internet che sta avendo in questi anni un’enorme diffusione. Internet servirà anche come supporto per la parte pratica di sviluppo di reti di telecomunicazione classiche e di reti di telecomunicazione evolute.

Obiettivi del Corso Illustrare le caratteristiche ed i principi di funzionamento delle Reti di telecomunicazione le loro Funzioni e le Topologie logiche e fisiche le Architetture, i Protocolli e gli Standard il modello OSI e il Progetto IEEE le Reti aziendali : tipi, caratteristiche e componenti Fornire le basi per la progettazione di reti Istruire gli studenti nell’uso di Internet Descrivere le Reti ISDN Esaminare l’evoluzione verso le reti superveloci Reti Civiche

Organizzazione del Corso Prerequisiti : nessuno Parte Teorica : studio delle reti di telecomunicazione Parte Pratica : sviluppo delle reti di telecomunicazione Seminari/Visite guidate Esame Finale : Test scritto con domande a risposta multipla e aperta Colloquio orale comprendente la presentazione di uno dei lavori sviluppati durante il corso

Testi consigliati Reti di Computer – Tanenbaum, 3^ed. a cura di Paolo Ciancarini – Prentice Hall International LAN Architetture e Implementazioni delle Reti Locali – James Martin – Prentice Hall International Reti di Telecomunicazioni, Parte I : Principi di Base di A.Roveri – Ed. Scuola Superiore G.Reiss Romoli, L’Aquila Reti Locali : dal Cablaggio all’Internetworking di S. Gai e P. Nicoletti – Edizioni Scuola Superiore G.Reiss Romoli, L’Aquila

Materiale didattico Testi consigliati Lucidi del corso (fotocopie) Materiale distribuito (dispense, cataloghi, ecc..) Ricerche su Internet (assegnate o svolte durante le lezioni)

Formalizziamo ciò che sappiamo già Qualche definizione tratta dal “Blue Book” del CCITT CCITT: The International Telegraph and Telephone Consultative Commitee dell’International Telecommunication Union (ITU) Dal 1994 il CCITT ha preso il nome di ITU-T

CCITT Comunicazione: trasferimento di informazioni secondo convenzioni prestabilite

CCITT Telecomunicazione: qualsiasi trasmissione e ricezione di segnali che rappresentano segni, scrittura immagini e suono, informazioni di qualsiasi natura, attraverso cavi, radio o altri sistemi ottici e elettromagnetici

CCITT Rete di telecomunicazione: un insieme di nodi e canali che fornisce un collegamento tra due o più punti per permettere la telecomunicazione tra essi

LE RETI DI TELECOMUNICAZIONE Una rete di telecomunicazione è un sistema che fornisce servizi relativi al trasferimento di informazioni ad una popolazione di utenti distribuiti geograficamente.

ESEMPI DI RETI DI TLC Rete Telefonica Rete Postale Rete per diffusione Radio Rete per diffusione TV Rete Telematica

Le Tecnologie per le reti di TLC I segnali di fumo I segnali acustici Le bandiere I mezzi di trasporto …. Le tecnologie avanzate : del settore elettronico della fotonica, ecc…

Reti a diffusione e a selezione Le reti a diffusione e unidirezionali : l’informazione viene distribuita da una sorgente a chiunque disponga di un ricevitore (es. reti per diffusione radio e TV) Le reti a selezione e bidirezionali : la sorgente può scegliere a quali interlocutori l’informazione deve essere trasferita (selezione) e gli utenti sono generalmente attrezzati per ricevere e trasmettere (es.le reti telematiche; la rete telefonica)

LA RETE TELEFONICA

Una rete di telecomunicazione che conosciamo

Gli apparecchi telefonici sono terminali di utente collegati a una rete che fornisce servizi di telecomunicazione RETE DI TLC

CCITT Servizio di telecomunicazione: Ciò che viene offerto da un gestore pubblico o privato ai propri clienti al fine di soddisfare una specifica esigenza di telecomunicazione.

Servizio di telecomunicazione Principali servizi offerti da una generica rete di tlc: telefonia (privata e pubblica, fissa e mobile) facsimile videoconferenza teledrin trasferimento di segnali video trasferimento di file

posta elettronica accesso remoto a elaboratori accesso a basi di dati telesorveglianza telecontrollo telemedicina teledidattica home banking

Funzioni di una rete di TLC Le principali funzioni di una rete di telecomunicazioni sono classificabili come segue : commutazione trasmissione segnalazione gestione

Sollevando il microtelefono si indica alla rete l’inizio di una procedura di chiamata

Bisogna poi attendere il tono di centrale TU - TU

Mediante il disco combinatore o la tastiera si indica alla rete l’interlocutore desiderato 08935649

SEGNALAZIONE D’UTENTE Il trasferimento delle informazioni di controllo tra utente e rete si chiama SEGNALAZIONE D’UTENTE

CCITT Segnalazione: lo scambio di informazioni che riguardano l’apertura e il controllo di connessioni e la gestione di una rete di telecomunicazione

COMMUTAZIONE La rete individua le risorse necessarie per collegare i due utenti e stabilisce un circuito COMMUTAZIONE

CCITT Commutazione: il processo di interconnessione di unità funzionali, canali di trasmissione o circuiti di telecomunicazione per il tempo necessario per il trasferimento di segnali

La costruzione di un circuito richiede scambio di informazioni di controllo internamente alla rete SEGNALAZIONE DI RETE

Abbiamo individuato due funzioni: SEGNALAZIONE COMMUTAZIONE

Agli albori della telefonia la segnalazione avveniva via voce e la commutazione era manuale

Agli albori della telefonia la segnalazione avveniva via voce e la commutazione era manuale

Agli albori della telefonia la segnalazione avveniva via voce e la commutazione era manuale

I due utenti possono comunicare Ciao, come stai TRASMISSIONE

CCITT Trasmissione: il trasferimento di segnali da un punto a uno o più altri punti

Al termine della conversazione il circuito viene rilasciato

Abbiamo individuato tre fasi: Apertura Utilizzazione Chiusura

e tre funzioni: SEGNALAZIONE COMMUTAZIONE TRASMISSIONE

Una rete di telecomunicazione cambia continuamente: allacciamento nuovi utenti evoluzione tecnologica riconfigurazione per guasti un’altra funzione: GESTIONE

Funzioni in una rete di telecomunicazione: SEGNALAZIONE COMMUTAZIONE TRASMISSIONE GESTIONE

LA COMMUTAZIONE LA COMMUTAZIONE HA IL COMPITO DI SELEZIONARE LE RISORSE DI RETE OPPORTUNE PER FAR COMUNICARE GLI UTENTI COINVOLTI NELLO SCAMBIO DI INFORMAZIONI

LA TRASMISSIONE LA TRASMISSIONE HA IL COMPITO DI REALIZZARE L’EFFETTIVO TRASFERIMENTO DELL’INFORMAZIONE DALLA SORGENTE AL DESTINATARIO

LA SEGNALAZIONE LA SEGNALAZIONE HA IL COMPITO DI TRASFERIRE DALL’UTENTE ALLA RETE E ALL’INTERNO DELLA RETE FRA I VARI ORGANI DI COMMUTAZIONE LE INFORMAZIONI NECESSARIE ALLA FUNZIONE DI COMMUTAZIONE

LA GESTIONE LA GESTIONE HA IL COMPITO DI AMMINISTRARE LE RISORSE DELLA RETE AL FINE DI PERMETTERNE L’ESERCIZIO E LA MANUTENZIONE E AL FINE DI IMPLEMENTARE IL CONTROLLO DI QUALITA’ E LA SUPERVISIONE DEL TRAFFICO

Rete di telecomunicazione: CCITT Rete di telecomunicazione: un insieme di nodi e canali che fornisce un collegamento tra due o più punti per permettere la telecomunicazione tra essi

Si chiama nodo un punto in cui avviene la commutazione Rete di telecomunicazione: un insieme di nodi e canali che fornisce un collegamento tra due o più punti per permettere la telecomunicazione tra essi Si chiama nodo un punto in cui avviene la commutazione

Si chiama canale un mezzo di trasmissione Rete di telecomunicazione: un insieme di nodi e canali che fornisce un collegamento tra due o più punti per permettere la telecomunicazione tra di essi Si chiama canale un mezzo di trasmissione

Rete di Telecomunicazione Rete di Calcolatori sono sinonimi?

EVOLUZIONE DELLE TELECOMUNICAZIONI EVOLUZIONE DELL’INFORMATICA

EVOLUZIONE INFORMATICA Parte I Alla fine degli anni ’80 il monopolio IBM dei grossi mainframe viene attaccato da industrie come l’AT&T e la DEC che introducono i primi microcomputer e programmi capaci di approntare più sw e di accedervi contemporaneamente. Nasce il linguaggio Unix che consente l’accesso dei PC direttamente alla linea telefonica con l’uso di un semplice modem.

EVOLUZIONE INFORMATICA Parte II Gli utenti di risorse specializzate e costose aumentano per gli scopi più disparati. Proliferano PC, Microcomputer, Workstation, stampanti di vario genere, plotter, sistemi Vax ed IBM, Database, che trovano utenti pieni di interesse spinti dall’esigenza di disporre di sistemi all’avanguardia per applicazioni sempre più evolute. Nasce la necessità di creare un sistema per la condivisione delle risorse, soprattutto di quelle più costose.

EVOLUZIONE INFORMATICA Parte III Si presentano due problemi : la necessità che dispositivi e applicazioni anche molto diversi fra loro comunichino e si scambino informazioni; l’esigenza di rendere le risorse accessibili a chiunque ne faccia richiesta. Nel primo caso organismi come l’ISO, l’ANSI e l’IEEE lavorano con i costruttori di hw e sw per fissare degli standard. Nel secondo caso trovano sempre più largo impiego sistemi basati sul paradigma client-server.

EVOLUZIONE INFORMATICA Parte IV I modelli Client-Server più diffusi sono due : quelli Server-Based e quelli Peer-to Peer C/S. Nei Server-Based i possibili tipi di Server sono : 1. File Server; 2. Print Server; 3. DataBase Server; 4.Communication Server; 5.Application Server. Nel Peer-to-Peer C/S ciascun componente si comporta sia da Server che da Client. Su questo sistema si basa il protocollo TCP/IP.

CLASSIFICAZIONE DELLE RETI

TIPI DI RETI La diversa classificazione delle reti è fondamentalmente basata sull’area geografica ricoperta: RETI LAN : da qualche metro fino a un km; RETI MAN : fino a qualche decina di km; RETI WAN : per reti molto estese.

LAN : Local Area Network È un sistema di comunicazione che permette ad apparecchiature indipendenti di comunicare tra di loro entro un'area delimitata utilizzando un canale fisico a velocità elevata e con basso tasso di errore. DEFINIZIONE IEEE 802

Caratteristiche delle LAN Basso costo Facile upgrading Versatili in termini di riconfigurabilità Flessibili in termini di manutenzione Capaci di sopportare carichi di lavoro elevati Stabili nel tempo Capaci di collegare centinaia di utenti Efficienti in termini di operazioni e accessi consentiti Capaci di coprire distanze anche fino a parecchi km Dotate di capacità di trasmissione anche fino a 100Mbps

Reti LAN e Reti WAN Le reti LAN attuali hanno superato i limiti di distanza di partenza. Molte reti WAN inoltre sono in realtà un insieme di reti LAN del tutto trasparenti all’utente finale che non si accorge di essere collegato ad una rete locale o estesa.

Capacità di Trasmissione Questa caratteristica di una rete è legata alla banda del canale usato come mezzo fisico per il collegamento dei vari sistemi. La capacità dovrebbe essere correttamente espressa in Hz. Esiste però una proporzionalità diretta tra larghezza di banda e velocità di trasmissione nel canale. Per comodità si misura quindi la capacità di trasmissione in bps piuttosto che in Hz.

Componenti delle LAN Un Sistema di Calcolo (PC o Workstation) Il Sw di rete (Applicativi di utente e Sistemi Operativi) Le NIC (Network Interface Card) e le rispettive API (Application Programming Interface) Concentratori o Hub che fungono da nodi di accesso Sistemi di cablaggio : l’insieme dei mezzi fisici di trasmissione, comprensivi di altri componenti quali connettori, adattatori, schede, ecc…

Tipi di Collegamenti All’interno di singoli uffici : Ambiente di Lavoro Tra più uffici disposti anche su piani diversi: Edificio Tra ambienti dislocati in edifici diversi : Campus