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

SISTEMI DI CABLAGGIO Parte I Gli Armadi Ambiente di Lavoro : si stendono cavi ex novo concentrati in un Armadio (o Rack) delle Telecomunicazioni Edificio : si può usare la rete telefonica esistente o stendere cavi ex novo concentrati in un Armadio Intermedio Campus : cavi ex novo stesi in sotterranei e concentrati in un Armadio Principale

SISTEMI DI CABLAGGIO Parte II I cavi IBM e DEC cavo nr.1 con 2 doppini #22AWG per trasmissione dati cavo nr.2 con due coppie di doppini #22AWG per tx dati e con quattro coppie per tx telefoniche cavo nr.5 con due fibre ottiche nello stesso cladding per diversi tipi di tx cavo nr.6 simile al nr.1 ma con doppini #26AWG

SISTEMI DI CABLAGGIO Parte III I cavi IBM e DEC Cavi DEC Connect: Cavo Ethernet Thin Wire : un cavo coassiale flessibile per tx video Cavo Ethernet Standard : un cavo coassiale più rigido Cavo di doppini per tx dati Cavo di doppini per tx telefoniche Cavo Video : un cavo coassiale per tx video a circuito chiuso

SISTEMI DI CABLAGGIO Parte IV I sistemi IBM e DEC il collegamento fra le diverse risorse è un collegamento fisico a stella attraverso l’impiego di armadi di distribuzione e un collegamento logico ad anello

SISTEMI DI CABLAGGIO Parte V I sistemi IBM e DEC I Sistemi DEC Connect : Forniscono delle piastrine ‘multiuso’ alle quali connettere il cavo Ethernet Thin Wire con connettore BNC; il cavo video con connettore ‘F’; ed infine i due cavi di doppini per la tx dati e per la tx telefonica. La DEC suggerisce che i collegamenti passino attraverso una SER(Satellite Equipment Room) con configurazione a stella. Le SER si collegano poi a bus o ad albero ad un cavo Ethernet di maggiori dimensioni

Piastrina DECconnect Connettore telefonico Modulare per la tx dati Modulare per telefonia d i g i t a l ConnettoreF per Cavo video Connettore BNC per il Cavo ThinWire Ethernet

CLASSIFICAZIONE delle RETI LAN Le Reti LAN vengono classificate sulla base dell’hardware e del software. Hardware : il tipo di architettura con cui la rete LAN è realizzata Software : il sistema operativo che definisce i protocolli di rete cioé gli standard di comunicazione

ARCHITETTURA delle RETI LAN Hardware : il tipo di architettura con cui la rete LAN è realizzata I quattro elementi base dalla cui combinazione nascono le diverse architetture impiegate nelle LAN sono : la topologia il mezzo trasmissivo le tecniche di trasmissione i metodi di accesso alla rete

La Topologia delle reti di telecomunicazione La disposizione di nodi e canali definisce la topologia della rete di telecomunicazione

Una topologia di rete è definita da un grafo = insieme dei vertici del grafo (raffigurati da cerchi - nodi) = insieme degli archi bidirezionali (raffigurati da segmenti - canali)

Gli archi possono essere - diretti (segmenti orientati - canali unidirezionali) - non diretti (segmenti non orientati - canali bidirezionali)

Definiamo: la cardinalità dell’insieme dei vertici il grado di connessione del grafo

Topologia a maglia completamente connessa Vantaggio: tolleranza ai guasti (molti percorsi tra due nodi) Svantaggio: elevato numero di canali ( |A|=C = N*N per N>>) E’ usata solo quando i nodi sono pochi

Topologia ad albero Si ottiene da una topologia a maglia completamente connessa eliminando tutti i canali non indispensabili per comunicare Svantaggio: vulnerabilità ai guasti (solo un percorso tra due nodi) Vantaggio: basso numero di canali E’ usata per ridurre i costi e semplificare la stesura dei canali

Topologia a maglia non completamente connessa Svantaggio: topologia non regolare Vantaggio: tolleranza ai guasti e numero di canali selezionabile a piacere E’ la più usata

Topologie Regolari Esistono topologie regolari che hanno caratteristiche interessanti e che sono usate per particolari classi di reti di telecomunicazione: topologia a stella topologia ad anello topologia a bus

Topologia a stella Centro Stella Svantaggio: vulnerabilità ai guasti del nodo centrale Vantaggio: basso numero di canali E’ usata per ridurre i costi e semplificare la stesura dei canali

Topologia ad anello Può essere unidirezionale o bidirezionale Molto usata in reti locali e metropolitane

Topologia ad anello nel caso unidirezionale nel caso bidirezionale Si utilizza un cammino circolare chiuso per collegare tutti i nodi nel caso unidirezionale nel caso bidirezionale

Con canali unidirezionali l’informazione ha a disposizione un solo cammino per raggiungere la destinazione Con canali bidirezionali i cammini sono due Vantaggio : le operazioni relative alla commutazione sono semplici Svantaggio : ridotta affidabilità

Nel caso di anello unidirezionale basta un guasto per interrompere la rete Nel caso di anello bidirezionale se si presenta un guasto isolato la topologia ad anello bidirezionale può essere riconfigurata :

Topologia a bus per il bus attivo per il bus passivo Il bus può essere attivo o passivo per il bus attivo per il bus passivo Molto usata in reti locali e metropolitane

BUS ATTIVO Si parla di bus attivo quando gli accoppiamenti tra i vari nodi sono di tipo attivo Se l’informazione che si propaga nelle due direzioni non è la stessa si parla di doppio bus

BUS PASSIVO La topologia a Bus Passivo realizza il collegamento tra i nodi della rete usando un unico canale su cui tutti possono trasmettere e da cui tutti possono ricevere informazioni. Si noti la somiglianza con la topologia a stella : il bus funziona come un centro stella passivo distribuito nello spazio.

TOPOLOGIE MISTE TOPOLOGIA GERARCHICA TOPOLOGIA AD INTERCONNESSIONE

Topologia gerarchica Alcuni nodi della rete hanno la funzione di raccogliere il traffico per portarlo ad un livello gerarchico superiore. Un esempio è la rete telefonica dove al livello più basso si usa una topologia a stella; ai livelli intermedi si adotta una topologia a maglia parzialmente connessa e al livello più alto normalmente esiste ormai una rete a maglia completamente connessa

Topologia ad interconnessione E’ relativa alle reti derivanti dall’interconnessione di reti eterogenee. La topologia finale è l’interconnessione delle topologie delle reti componenti. Gli elementi usati per l’interconnessione possono prendere nomi diversi : bridge, brouter, router, gateway, ecc.. La distinzione nasce dalle funzioni necessarie a collegare le varie reti e quindi dalle differenze tra le varie reti. Un esempio è fornito dalle reti locali con topologia a bus collegate tramite bridge ad una rete più veloce con topologia ad anello.

TOPOLOGIA LOGICA E TOPOLOGIA FISICA Bisogna distinguere topologia logica definisce l’interconnessione tra nodi mediante canali (circuito virtuale) topologia fisica tiene conto del percorso dei mezzi trasmissivi

ARCHITETTURA delle RETI LAN Hardware : il tipo di architettura con cui la rete LAN è realizzata I quattro elementi base dalla cui combinazione nascono le diverse architetture impiegate nelle LAN sono : la topologia il mezzo trasmissivo le tecniche di trasmissione i metodi di accesso alla rete

( Livello Fisico del Modello OSI) Il Mezzo Trasmissivo ( Livello Fisico del Modello OSI)

Mezzi Trasmissivi Elettrici Ottici Wireless Doppino Cavo coassiale Fibra ottica Raggi Laser Wireless Onde radio Satelliti Reti Cellulari Microonde e Raggi infrarossi

Doppino Detto anche coppia (pair), è il mezzo trasmissivo classico della telefonia Due fili di rame ritorti (binati, twisted) per ridurre le interferenze elettromagnetiche Costi ridotti e installazione semplice I doppini possono essere inseriti anche in opportune guaine per realizzare cavi con un numero maggiore di coppie. Le guaine possono essere anche schermate per migliorare la resistenza ai disturbi.

Cavo Coassiale (Coax) Un nucleo di rame immerso in materiale isolante, ricoperto da una maglia conduttiva e il tutto inserito in una o più calze di schermo Maggiore schermatura dai disturbi esterni, minori interferenze e maggiore velocità di tx Costi leggermente più elevati, maggiore difficoltà di installazione

Fibra Ottica Minuscolo e flessibile filo di vetro costituito da due parti con indici di rifrazione diversi. CLADDING GUAINA PROTETTIVA CORE RIVESTIMENTO PRIMARIO

Pro e Contro della fibra Il segnale luminoso tx nel core dalla stazione di partenza viaggia praticamente senza subire né attenuazioni, né disturbi Ottima schermatura dai disturbi esterni e grande velocità di tx (100 Mbps- 20000 Mbps) Sono elevati i costi sia di posizionamento, sia di installazione che quelli propri del materiale, maggiore difficoltà di installazione