LA CONDIVISIONE E L’ACCESSO ALLE RISORSE

LA CONDIVISIONE E L’ACCESSO ALLE RISORSE
LE RETI INFORMATICHE

Autore : Stefano Marongiu
COS’E’ UNA RETE Una rete informatica è un insieme di PC e di altri dispositivi che sono collegati tra loro tramite cavi oppure senza fili (wireless). Il sistema consente a questi dispositivi di comunicare tra loro e di condividere informazioni e risorse. Le reti possono avere dimensioni differenti ed è possibile ospitarle in una sede singola oppure dislocarle in tutto il mondo. Autore : Stefano Marongiu

COMPONENTI DI UNA RETE I TERMINALI: I COMPUTER CHE UTILIZZIAMO PER ACCEDERE ALLA RETE E RICHIEDERE INFORMAZIONI LA LINEA DI TRASMISSIONE: IL CAVO SU CUI VIAGGIANO LE INFORMAZIONI (MA NON SEMPRE È UN CAVO I NODI: COMPUTER O DISPOSITIVI CHE INDIRIZZANO I TERMINALI VERSO I COMPUTER HOST GLI HOST: I COMPUTER CHE CONTENGONO LE INFORMAZIONI E RESTITUISCONO I DATI AI TERMINALI Autore : Stefano Marongiu

ELEMENTI DI UNA RETE HARDWARE SOFTWARE Autore : Stefano Marongiu

HARDWARE SCHEDE DI RETE SWITCH, HUB ROUTER CAVI DI COLLEGAMENTO Autore : Stefano Marongiu

SOFTWARE IL SOFTWARE DI RETE CONSENTE IL COLLEGAMENTO L'USO DELLE RISORSE MESSE A DISPOSIZIONE DAGLI HOST. IL SOFTWARE È COMPOSTO DI UNA PARTE CLIENT E DI UNA PARTE SERVER. LA PARTE SERVER CONSENTE DI CONDIVIDERE LE RISORSE, LA PARTE CLIENT DI CONNETTERSI AL SERVER. ESISTONO VARI SOFTWARE DI RETE, TRA CUI NOVELL, BANYAN VINES, MICROSOFT, LANTASTIC. Autore : Stefano Marongiu

Tecnologia di trasmissione
Struttura e tipologia dei collegamenti fra i sistemi che sono inseriti nella rete Autore : Stefano Marongiu

TECNOLOGIA DI TRASMISSIONE
BROADCAST BROADCAST punto-multipunto sono dotate di un unico "canale" di comunicazione che è condiviso da tutti gli elaboratori. Brevi messaggi (spesso chiamati pacchetti) inviati da un elaboratore sono ricevuti da tutti gli altri elaboratori. Un indirizzo all'interno del pacchetto specifica il destinatario. Autore : Stefano Marongiu

BROADCAST Autore : Stefano Marongiu

POINT TO POINT Autore : Stefano Marongiu

CLASSIFICAZIONE DELLE RETI per estensione
LAN (LOCAL AREA NETWORK) coprono una distanza tra quella di u ufficio a quella di una struttura aziendale MAN (metroplitan Area Network) estensione della LAN in ambito urbano WAN (Wide Area Network) da una città all’intero pianeta Autore : Stefano Marongiu

I computer in rete Host: sistema di elaborazione dei dati destinato ad essere centro di distribuzione di informazioni per gli utenti (server di rete nelle reti locali) Client : sistema connesso in rete che utilizza i servizi di rete messi a disposizione dagli host Autore : Stefano Marongiu

HOST ospitante SI INTENDE QUALUNQUE DISPOSITIVO FISICO CHE SODDISFA LE SEGUENTI PROPRIETA’ SI USA PER ACCEDERE AD ALTRI DISPOSITIVI DELLA RETE CI SI CONNETTE AD ESSO IN QUALITA’ DI COMPONENTE CONDIVISO Autore : Stefano Marongiu

TOPOLOGIA DI UNA RETE SI INTENDE LA DISPOSIZIONE FISICA DEI PC COMPONENTI LA RETE LOCALE DEFINIRE LA TOPOLOGIA SIGNIFICA PROGETTARE NEI PARTICOLARI LA CONFIGURAZIONE E L’UBICAZIONE DEI COMPONENTI DELLA RETE STESSA Autore : Stefano Marongiu

TOPOLOGIA DI UNA RETE I PARAMETRI PIU’ IMPORTANTI SONO: IL NUMERO DEI NODI IL NUMERO DEI CANALI TRASMISSIVI LA RIDONDANZA cioè la possibilità di scegliere tra piu’ strade alternative per raggiungere la destinazione Autore : Stefano Marongiu

TOPOLOGIA DI UNA RETE SI INTENDE LA DISPOSIZIONE FISICA DEI PC COMPONENTI LA RETE LOCALE PUO’ ASSUMERE VARIE CONFIGURAZIONI A STELLA AD ANELLO A BUS AD ANELLO A STELLA A BUS A STELLA Autore : Stefano Marongiu

BUS E' il metodo più semplice di connettere in rete dei computer. Consiste di un singolo cavo (chiamato dorsale o segmento) che connette in modo lineare tutti i computer. I dati sono inviati a tutti i computer come segnali elettronici e vengono accettati solo dal computer il cui indirizzo è contenuto nel segnale di origine. Autore : Stefano Marongiu

BUS UN SOLO COMPUTER ALLA VOLTA PUO’ INVIARE DATI. E’ una tipologia di rete passiva: i computer ascoltano i dati trasmessi sulla rete, ma non intervengono nello spostamento di dati da un computer a quello successivo. I DATI VIAGGIANO DA UNA PARTE ALL’ALTRA DELLA DORSALE Autore : Stefano Marongiu

BUS A ciascuna estremità del cavo viene applicato un componente chiamato terminatore che assorbe i dati liberi rendendo disponibile il cavo per l’invio di altri dati Se un cavo viene tagliato o se uno dei capi viene scollegato, e quindi uno o più capi sono privi di terminatore, i dati rimbalzeranno interrompendo l’attività su tutta la rete (rete inattiva). E’ possibile espandere una LAN a bus con dei connettori cilindrici di tipo BNC che uniscono due capi di cavo ma indeboliscono il segnale (meglio usare un unico cavo lungo che più segmenti uniti fra loro). Oppure, si può usare un dispositivo chiamato ripetitore che potenzia il segnale prima di ritrasmetterlo sulla rete Autore : Stefano Marongiu

ANELLO I computer sono connessi tramite un unico cavo circolare privo di terminatori. I segnali sono inviati in senso orario lungo il circuito chiuso passando attraverso ciascun computer che funge da ripetitore e ritrasmette il segnale potenziato al computer successivo: si tratta quindi di una tipologia attiva, a differenza di quella a bus. Autore : Stefano Marongiu

STELLA I computer sono connessi ad un componente centrale chiamato Hub. I dati sono inviati dal computer trasmittente attraverso l’Hub a tutti i computer della rete. Autore : Stefano Marongiu

STELLA Questa tipologia richiede un’elevata quantità di cavi in una rete di grandi dimensioni. In caso di interruzione di uno dei cavi di connessione di un computer all’Hub, solo quel computer verrà isolato dalla rete. In caso di mancato funzionamento dell’Hub, saranno interrotte tutte le attività di rete. Tra i vantaggi dell’Hub ci sono l’espandibilità (basta collegare un altro Hub all’Hub iniziale), controllo centralizzato del traffico sulla rete in base a led luminosi che permettono di diagnosticare se quel ramo della rete è funzionante. Autore : Stefano Marongiu

Anello a Stella Combinazione della rete a Stella ed ad Anello! Anche detta ad Anello con cablaggio a Stella, è simile alla tipologia a bus a stella, ma in questo caso gli hub non sono collegati fra loro tramite cavi bus lineari ma attraverso un hub principale secondo un modello a stella. Autore : Stefano Marongiu

BUS A STELLA E' una combinazione della tipologia a Bus e a Stella. Più reti a stella sono collegate tramite cavi a bus lineari. Il malfunzionamento di un computer non influenza il resto della rete. In caso di mancato funzionamento di un hub, tutti i computer connessi a quell’HUB saranno esclusi dalla rete. Se l’HUB a sua volta è collegato ad altri HUB, anche queste connessioni saranno interrotte. Autore : Stefano Marongiu

TECNOLOGIA DI COMUNICAZIONE
3 tipi di comunicazione Linea simplex , monodirezionale, il sistema riceve ma non è in grado di trasmettere Linea half-duplex, comunicazione in emissione e ricezione ma non contemporaneamente Full-duplex, trasmissione e ricezione avvengono anche contemporaneamente Autore : Stefano Marongiu

TECNICHE DI COMMUTAZIONE
Tecniche per mettere in comunicazione due computer e per definire un percorso di comunicazione Commutazione di circuito(sistema telefonico) Commutazione di pacchetto (Derivazione informatica) Autore : Stefano Marongiu

TECNICHE DI COMMUTAZIONE
Circuito :per ogni chiamata deve essere stabilito un appropriato percorso o circuito (comunicazione telefonica) Pacchetto=suddivisione di un messaggio in unità dati separate, che vengono spedite in tempi e percorsi differenti. I pacchetti devono contenere l’indirizzo di destinazione Autore : Stefano Marongiu

LA COMUNICAZIONE I dispositivi di una rete comunicano trasmettendosi reciprocamente informazioni; le informazioni trasmesse sono gruppi di piccoli impulsi elettrici, detti pacchetti. Ogni pacchetto contiene l'indirizzo del dispositivo che esegue la trasmissione (l'indirizzo di sorgente) e l'indirizzo del dispositivo che riceve i dati (l'indirizzo di destinazione). Autore : Stefano Marongiu

METODI DI TRASMISSIONE TOKEN RING
Uno dei metodi usati per la trasmissione dei dati lungo l’anello è detto Token Passing, e si parla infatti di reti Token Ring. Il token (gettone) viene trasferito da un computer al successivo finché non raggiunge quello su cui sono disponibili dati da trasmettere. Il token viene modificato dal computer trasmittente che aggiunge al dato l’indirizzo del destinatario e quello del mittente e lo rinvia lungo l’anello. I dati passano attraverso ciascun computer finché raggiungono quello il cui indirizzo corrisponde a quello indicato sui dati. Questo computer restituisce un messaggio di conferma al computer trasmittente il quale crea un nuovo token e lo immette nella rete. Un token può percorrere un anello di 200m di diametro volte al secondo, poiché viaggia alla velocità della luce. Nelle reti Token Ring, a differenza di altre, un computer malfunzionante viene automaticamente escluso dall’anello consentendo agli altri di continuare a funzionare regolarmente in rete. In altri tipi di reti ad anello, un computer che non funziona può provocare la caduta di tutta la rete. Autore : Stefano Marongiu

TECNOLOGIE DI SCHEDE RETE
LE PIU’ COMUNI SONO: ETHERNET (10 MBPS) FAST ETHERNET (100 MBPS) funzionano in modo simile e la differenza principale è data dalla velocità alla quale trasferiscono le informazioni. Autore : Stefano Marongiu

SISTEMI OPERATIVI LE RETI SULLA BASE DEI SISTEMI OPERATIVI SI DISTINGUONO IN BASATE SU SERVER RETI PARITETICHE PEER TO PEER Autore : Stefano Marongiu

RETI PARITETICHE CIASCUN HOST FUNGE SIA DA CLIENTE CHE DA SERVER. L’UTENTE DETERMINA LE INFORMAZIONI E LE PERIFERICHE CHE INTENDE CONDIVIDERE. IN GENERE SONO ADATTE ED UTILIZZATE PER RETI DI POCHI PC Autore : Stefano Marongiu

RETI BASATE SU SERVER ALMENO UN HOST E’ DEDICATO ALLA FUNZIONE DI SERVER. I COMPUTER CLIENT NON CONDIVIDONO NULLA CON GLI ALTRI PC E TUTTI I DATI SONO ARCHIVIATI SUL SERVER. Autore : Stefano Marongiu

RUOLO DEI SERVER SERVER DI FILE E DI STAMPA SERVER DI APPLICAZIONE (Il client fa “girare” una piccola versione del programma, stub, che permette la connessione con il server. SERVER DELLA POSTA, FAX forniscono i servizi relativi SERVER DELLA SICUREZZA in questo caso comprende il firewall e il server proxy continua Autore : Stefano Marongiu

RUOLO DEI SERVER SERVER DELLA COMUNICAZIONE CONSENTONO CHE VI SIA UN FLUSSO DI DATI TRA LA RETE E PC REMOTI. continua Autore : Stefano Marongiu

CABLAGGIO DI UNA RETE PER CABLAGGIO DI UNA RETE SI INTENDE LA SUA IMPLEMENTAZIONE FISICA E QUINDI COMPORTA LA SCELTA DEI DISPOSITIVI Autore : Stefano Marongiu

COMPONENTI IN UNA RETE COMPONENTI HARDWARE : COMPUTER + SCHEDA DI RETE + CABLAGGIO + HUB MEZZI TRASMISSIVI : DOPPINI TELEFONICI , CAVO COASSIALE, FIBRA OTTICA HUB : APPARECCHIATURA FISICA CHE SVOLGE LE FUNZIONI DI COLLETTORE E DI CONCENTRATORE DEI CAVI PROVENIENTI DAI VARI SISTEMI CONNESSI IN RETE SOFTWARE DI GESTIONE DELLA RETE (risorse e utenti) Autore : Stefano Marongiu

DISPOSITIVI FISICI : I CAVI
DOPPINO TELEFONICO (impulsi elettrici) CAVO COASSIALE (impulsi elettrici) USB (impulsi elettrici) FIBRA OTTICA (impulsi luminosi) OGNI TIPO DI CAVO POSSIEDE CARATTERISTICHE BEN PRECISE LUNGHEZZA IMPEDENZA NUMERO MASSIMO DI HOST CHE POSSONO ESSERE CONNESSI ALTRE… Autore : Stefano Marongiu

DOPPINO TELEFONICO 10BASE-T twisted-pairs
SONO FORMATI DA 8 FILI INTRECCIATI FRA DI LORO IN MODO DA FORMARE 4 COPPIE. L’AMPIEZZA DI BANDA PUO’ ARRIVARE AL MASSIMO DI 100MBPS. LA TOPOLOGIA CHE MEGLIO SI ADATTA A QUESTO CAVO E’ QUELLO A STELLA IN QUANTO POSSONO ESSERE SOLO DUE GLI HOST COLLEGATI AL SINGOLO ELEMENTO Autore : Stefano Marongiu

DOPPINO TELEFONICO DUE CATEGORIE UTP (NON SCHERMATO E RAGGRUPPA AL SUO INTERNO 5 DIVERSE CATEGORIE CHE SI DIFFERENZIANO PER LA QUANTITA’ DI DATI TRASPORTATI NON RAGGIUNGE GRANDI DISTANZE, FRA STAZIONE ED HUB NON DEVONO ESSERCI PIU’ DI 100 m.) STP (SCHERMATO RAGGIUNGE DISTANZE DOPPIE RISPETTO ALL’UTP, 200 m.) Autore : Stefano Marongiu

DOPPINO Autore : Stefano Marongiu

CAVO COASSIALE ALTRO COMUNE MEZZO DI TRASMISSIONE; OFFRE UN MIGLIOR ISOLAMENTO RISPETTO AL DOPPINO E QUINDI CONSENTE VELOCITÀ DI TRASMISSIONE MAGGIORI SU DISTANZE SUPERIORI. E’ COSTITUITO DA UN CONDUTTORE CENTRALE IN RAME CIRCONDATO DA UNO STRATO ISOLANTE ALL'ESTERNO DEL QUALE VI È UNA CALZA METALLICA. Autore : Stefano Marongiu

CAVO COASSIALE Autore : Stefano Marongiu

CAVO COASSIALE ERA MOLTO USATO NEL SISTEMA TELEFONICO PER LE TRATTE A LUNGA DISTANZA, MA IN TALE AMBITO È ORMAI SOSTITUITO QUASI OVUNQUE DALLA FIBRA OTTICA. RIMANE IN USO PER LA TV VIA CAVO E IN MOLTE LAN. Connettore RJ45 Autore : Stefano Marongiu

CONNETTORI SONO I DISPOSTIVI CHE SERVONO PER INTERFACCIARE I SEGMENTI DI CAVO CON LE SCHEDE DI RETE NELLE RETI CON CAVI TWISTED-PAIRS VIENE UTILIZZATO SPESSO IL CONNETTORE RJ45 Autore : Stefano Marongiu

CAVO USB FORNISCE UNA LARGHEZZA DI BANDA DI 12MBPS E UNA DISTANZA MASSIMA DEL SEGNALE DI 5m. POCO ADATTA PER IMPLEMENTARE UNA RETE. ADATTO PER COLLEGARE MOUSE E ALTRE PERIFERICHE ALLE SINGOLE POSTAZIONI Autore : Stefano Marongiu

CAVI IN FIBRE OTTICHE TRASMETTONO IMPULSI LUMINOSI CHE CONSENTONO IL TRASPORTO DI DATI SU LUNGHE DISTANZE CON VELOCITA’ CHE SI AVVICINA A QUELLA DELLA LUCE MOLTO COSTOSA! Autore : Stefano Marongiu

CAVI IN FIBRE OTTICHE INVIO DEL SEGNALE IL TRASMETTITORE CONVERTE GLI IMPULSI ELETTRICI IN IMPULSI LUMINOSI CHE VENGONO IMMESSI NEI CAVI PER RAGGIUNGERE IL DESTINATARIO. (RIFLESSIONE E RIFRAZIONE DELLA LUCE) TRASMETTITORE IMPULSO LUMINOSO HOST DI DESTINAZIONE IMPULSO ELETTRICO Autore : Stefano Marongiu

CAVI IN FIBRE OTTICHE RICEZIONE DEL SEGNALE IMPULSO LUMINOSO VIENE CONVERTITO IN IMPULSO ELETTRICO PER POTER ESSERE ELABORATO DALL’HOST DI DESTINAZIONE IMPULSO LUMINOSO IMPULSO ELETTRICO TRASMETTITORE HOST DI DESTINAZIONE Autore : Stefano Marongiu

FIBRA OTTICA Sono fatte di un sottilissimo cilindro centrale in vetro, (core) circondato da uno strato esterno (cladding) di vetro avente un diverso indice di rifrazione e da una guaina protettiva. Sono quindi raggruppate insieme in una guaina contenitrice esterna. Autore : Stefano Marongiu

FIBRA OTTICA Le fibre ottiche sfruttano il principio della deviazione che un raggio di luce subisce quando attraversa il confine fra due materiali diversi (core e cladding nel caso delle fibre). La deviazione dipende dagli indici di rifrazione dei due materiali. Oltre un certo angolo, il raggio rimane intrappolato all'interno del materiale. Autore : Stefano Marongiu

DEVIAZIONE DEL RAGGIO LUMINOSO
Autore : Stefano Marongiu

PRESTAZIONI È RAGGIUNGIBILE UNA VELOCITÀ DI TRASMISSIONE DI GBPS (50 TBPS) CON UN BASSISSIMO TASSO D'ERRORE. Autore : Stefano Marongiu

RETI WIRELESS senza fili
Le onde elettromagnetiche, create dal movimento degli elettroni, viaggiano nello spazio (anche vuoto) alla velocità della luce e possono indurre una corrente in un dispositivo ricevente (antenna) anche molto distante. Autore : Stefano Marongiu

WIRELESS Le porzioni dello spettro elettromagnetico utilizzabili per la trasmissione dati includono: onde radio; microonde; raggi infrarossi; luce visibile; raggi ultravioletti. Autore : Stefano Marongiu

I MEZZI TRASMISSIVI Autore : Stefano Marongiu

Scheda di rete Esistono schede di rete che utilizzano il bus ISA oppure PCI. La differenza tra i due tipi di bus è nelle prestazioni e nei costi. Per il bus ISA si possono reperire schede cosiddette a 10 Mbps (mega bit per secondo) molto economiche ma un po' lente, mentre per il bus PCI sono in commercio schede 10/100 Mbps o solo 100 Mbps, quindi molto più veloci nel trasferire i dati. Per quanto riguarda il tipo di uscita da adottare, occorre pianificare il tipo di cablaggio che si adotterà per la costruzione della rete. Nella figura seguente è rappresentata una scheda di rete con bus ISA e doppio connettore di uscita (BNC, RJ45). Autore : Stefano Marongiu

SCHEDA DI RETE, le più comuni
Ethernet 10mbps Fast Ethernet 100mbps Autore : Stefano Marongiu

HUB (concentratore di rete). PORTE Gli hub, o ripetitori, sono semplici apparecchiature che collegano fra loro gruppi di utenti. Ogni pacchetto di dati proveniente da un qualsiasi PC viene ricevuto dall'hub su una porta e trasmesso a tutte le altre. Tutti i PC possono essere collegati a un hub o a una serie ("stack") di hub che si trovano nello stesso "segmento" e che condividono la stessa larghezza di banda. Se il numero di utenti su un segmento aumenta, essi si devono dividere la larghezza di banda assegnata a quel determinato segmento. Autore : Stefano Marongiu

Funzioni di un hub ripetere i messaggi; rilevare un errore e non ritrasmetterlo; assorbire e non ritrasmettere i frammenti di dati generati da una collisione; escludere le stazioni guaste; estendere l' impianto di cablaggio agganciandogli LAN con topologia a bus; circoscrivere i problemi di una rete isolandola; essere programmato da una stazione che può assumere il ruolo di server. Autore : Stefano Marongiu

SWITCH Gli switch sono più intelligenti degli hub e offrono una larghezza di banda dedicata più grande. Uno switch invia i pacchetti di dati alle porte specifiche dei destinatari, sulla base delle informazioni contenute nell'header di ogni pacchetto. Per isolare la trasmissione dalle altre porte, lo switch stabilisce una connessione temporanea tra la sorgente e il punto di destinazione, chiudendola al termine del collegamento. Autore : Stefano Marongiu

SWITCH il router "indirizza" i dati in base a precise regole che tengono conto dei costi e dei tempi di trasmissione, mentre lo switch sceglie l'instradamento solo in base all'indirizzo dei destinatari. Autore : Stefano Marongiu

ROUTER ANCORA PIÙ INTELLIGENTI DI HUB E SWITCH, I ROUTER UTILIZZANO UN "INDIRIZZO" DI PACCHETTO PIÙ COMPLETO PER DETERMINARE IL ROUTER O IL PC CHE DEVE RICEVERE IL PACCHETTO. BASANDOSI SU UNA MAPPA DI RETE DENOMINATA "TABELLA DI ROUTING", I ROUTER POSSONO FARE IN MODO CHE I PACCHETTI RAGGIUNGANO LE LORO DESTINAZIONI ATTRAVERSO I PERCORSI PIÙ IDONEI. SE CADE LA CONNESSIONE TRA DUE ROUTER, PER NON BLOCCARE IL TRAFFICO, IL ROUTER SORGENTE PUÒ CREARE UN PERCORSO ALTERNATIVO. I ROUTER DEFINISCONO ANCHE I COLLEGAMENTI TRA RETI CHE UTILIZZANO LINGUAGGI DIVERSI O, IN TERMINI TECNICI, "PROTOCOLLI" DIVERSI. TRA I PROTOCOLLI UTILIZZATI VI SONO IP (INTERNET PROTOCOL), IPX (INTERNET PACKET EXCHANGE) E APPLETALK. INFINE, GESTISCONO ANCHE I TRASFERIMENTI "MOBILI", COME LO SPOSTAMENTO CONTINUO DI UN PC PORTATILE. Autore : Stefano Marongiu

CONNETTIVITA’ TRA RETI DIVERSE
BRIDGE : dispositivo che connette due reti locali (LAN) dello stesso tipo o di tipo diverso oppure due segmenti della stessa rete ROUTER, Switch: connette reti di tipo diverso ma con funzionalità in piu’ GATEWAY : dispositico che implementa le procedure fra sottoreti differenti, convertendo i protocolli dell’una in quelli dell’altra. Autore : Stefano Marongiu

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