Definizione di reteDefinizione di rete

Una rete di calcolatori è un mezzo di Una rete di calcolatori è un mezzo di trasporto che consente ai PC e ad trasporto che consente ai PC e ad altri dispositivi di comunicare tra di altri dispositivi di comunicare tra di loro,condividendo informazioni e loro,condividendo informazioni e risorse. Le reti possono avere risorse. Le reti possono avere dimensioni differenti ed è possibile dimensioni differenti ed è possibile ospitarle in una sede singola oppure ospitarle in una sede singola oppure dislocarle in tutto il mondo.dislocarle in tutto il mondo.

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Le topologie di reteLe topologie di rete Modello ISO/OSIModello ISO/OSI I mezzi trasmissiviI mezzi trasmissivi Tipi di reteTipi di rete

Le diverse topologie di Le diverse topologie di reterete

Ad anelloAd anello A stella o estesaA stella o estesa A bus A bus Ad alberoAd albero Parziale (a maglia incompleta)Parziale (a maglia incompleta) Totale (a maglia completa)Totale (a maglia completa)

Topologia ad anelloTopologia ad anello La topologia ad anello La topologia ad anello

prevede di connettere prevede di connettere ogni sistema al ogni sistema al successivo. Ne risulta successivo. Ne risulta quindi un anello quindi un anello unidirezionale che vede unidirezionale che vede la sua affidabilità la sua affidabilità gravgraveemente mente compromessa. Se un compromessa. Se un sistema risulta guasto o sistema risulta guasto o spento si interrompe spento si interrompe l'intera rete.l'intera rete.

Topologia a stella(o Topologia a stella(o estesa)estesa) È caratterizzata da un È caratterizzata da un

punto centrale, punto centrale, centrostella, che può centrostella, che può essere uno switch o un essere uno switch o un elaboratore e diversi elaboratore e diversi host connessi ad esso. host connessi ad esso. La rete a stella La rete a stella diventa a stella estesa diventa a stella estesa quando al posto di un quando al posto di un host collegato al host collegato al centrostella c'é un centrostella c'é un altro apparato attivo, altro apparato attivo, switch con a sua volta switch con a sua volta altri host collegati ad altri host collegati ad esso.esso.

Topologia a busTopologia a bus La topologia a bus La topologia a bus

richiede un mezzo richiede un mezzo trasmissivo trasmissivo bidirezionale ( La bidirezionale ( La propagazione del propagazione del segnale in entrambe le segnale in entrambe le direzioni) broadcast,in direzioni) broadcast,in cui quando un sistema cui quando un sistema trasmette tutti gli altri trasmette tutti gli altri ricevono. ricevono. Inoltre,l'assenza di un Inoltre,l'assenza di un elemento centrale, elemento centrale, garantisce un'elevata garantisce un'elevata affidabilità.affidabilità.

Topologia ad alberoTopologia ad albero

Quando in una Quando in una connessione connessione l’accesso alle l’accesso alle risorse deve risorse deve rispettare dei rispettare dei vincoli gerarchici,il vincoli gerarchici,il collegamento tra i collegamento tra i nodi dello stesso nodi dello stesso livello deve passare livello deve passare obbligatoriamente obbligatoriamente dal livello superiore.dal livello superiore.

Topologia parziale o totaleTopologia parziale o totale(a maglia incompleta o (a maglia incompleta o completa)completa) La topologia a maglie La topologia a maglie

prevede di prevede di interconnettere i interconnettere i sistemi con canali sistemi con canali trasmissivi trasmissivi bidirezionali. Se ogni bidirezionali. Se ogni sistema e’ connesso sistema e’ connesso con tutti gli altri si con tutti gli altri si parla di maglia parla di maglia completa ,in caso completa ,in caso contrario si parla di contrario si parla di maglia incompleta. maglia incompleta.

Modello ISO/OSIModello ISO/OSI Il modello OSI (Open System Il modello OSI (Open System

Interconnection), diventato parte degli Interconnection), diventato parte degli standard ISO, scompone la gestione della standard ISO, scompone la gestione della rete in livelli. Questo modello e’rete in livelli. Questo modello e’ un un riferimento comune ai concetti che riferimento comune ai concetti che riguardano le reti. I livelli del modello riguardano le reti. I livelli del modello OSI/ISO sono sette e, per tradizione, il OSI/ISO sono sette e, per tradizione, il primo livello è quello più basso ed è a primo livello è quello più basso ed è a contatto del supporto fisico di contatto del supporto fisico di trasmissione, mentre l'ultimo è quello più trasmissione, mentre l'ultimo è quello più alto ed è a contatto delle applicazioni alto ed è a contatto delle applicazioni utilizzate dall'utente.utilizzate dall'utente.

I VARI LIVELLII VARI LIVELLI

I livelli ISO/OSII livelli ISO/OSI Il livello fisicoIl livello fisico Il livello di collegamenIl livello di collegamen

to datito dati Il livello di reteIl livello di rete Il livello di trasportoIl livello di trasporto Il livello di sessioneIl livello di sessione Il livello di presentazioIl livello di presentazio

nene Il livello di applicazionIl livello di applicazion

e e

Il livello fisico (physical Il livello fisico (physical layer)layer) Ha il compito di trasmettere Ha il compito di trasmettere

sequenze binarie sul canale di sequenze binarie sul canale di comunicazione .A questo livello si comunicazione .A questo livello si specificano,ad esempio,le tensioni specificano,ad esempio,le tensioni che rappresentano 0 e 1 e le che rappresentano 0 e 1 e le caratteristiche dei cavi e dei caratteristiche dei cavi e dei connettori.  connettori.  

Il livello di collegamento Il livello di collegamento datidati(data link layer)(data link layer) Questo livello definisce i pacchetti e Questo livello definisce i pacchetti e

l'indirizzamento in funzione del tipo l'indirizzamento in funzione del tipo fisico di comunicazione. fisico di comunicazione. Verifica,inoltre, la presenza di errori Verifica,inoltre, la presenza di errori e e gestisce la contesa del mezzo gestisce la contesa del mezzo trasmissivotrasmissivo..

Il livello di rete (network Il livello di rete (network layer)layer) Il livello rete definisce i pacchetti, l‘ Il livello rete definisce i pacchetti, l‘

indirizzamento e l‘ instradamento in indirizzamento e l‘ instradamento in modo astratto rispetto al tipo fisico di modo astratto rispetto al tipo fisico di comunicazione. In pratica determina comunicazione. In pratica determina se e quali sistemi intermedi devono se e quali sistemi intermedi devono essere attraversati dal pacchetto per essere attraversati dal pacchetto per giungere a destinazione.  giungere a destinazione.  

Il livello di trasporto Il livello di trasporto (transport layer)(transport layer) Si occupa di trasferire i dati Si occupa di trasferire i dati

ottimizzando l’uso delle risorse di ottimizzando l’uso delle risorse di rete attraverso: rete attraverso:

-controllo e possibile correzione degli -controllo e possibile correzione degli errori:errori:

-frammentazione-frammentazione

-prevenzione congestione della rete.-prevenzione congestione della rete.

Il livello di sessione Il livello di sessione (session layer)(session layer) Vengono definite le regole per aprire Vengono definite le regole per aprire

e chiudere una connessione logica e e chiudere una connessione logica e quelle necessarie per il trasferimento quelle necessarie per il trasferimento dei dati.dei dati.

Il livello di presentazioneIl livello di presentazione(presentation layer)(presentation layer) Gestisce la sintassi dell’informazione Gestisce la sintassi dell’informazione

da trasferire, compresa la cifratura e da trasferire, compresa la cifratura e decifratura,senza l’aiuto di entita’ di decifratura,senza l’aiuto di entita’ di applicazione.  applicazione.  

Il livello di applicazioneIl livello di applicazione (application layer) (application layer) Interfaccia di comunicazione con i Interfaccia di comunicazione con i

programmi (Application Program programmi (Application Program Interface), cioè gli applicativi Interface), cioè gli applicativi attraverso i quali l’utente finale attraverso i quali l’utente finale utilizza la rete.utilizza la rete.

I mezzi trasmissiviI mezzi trasmissivi

DoppinoDoppino Cavo coassialeCavo coassiale Fibra otticaFibra ottica

Il doppinoIl doppino Il doppino telefonico può essere di categoria 3 o Il doppino telefonico può essere di categoria 3 o

di categoria 5. Il doppino di categoria 3, utilizzato di categoria 5. Il doppino di categoria 3, utilizzato in passato, non è più adatto per le nuove in passato, non è più adatto per le nuove tecnologie: ora esiste il doppino TP di categoria 5, tecnologie: ora esiste il doppino TP di categoria 5, testato fino a 100 Mhz, che garantisce velocità testato fino a 100 Mhz, che garantisce velocità dell'ordine dei 100 Mbps. Il twisted pair può dell'ordine dei 100 Mbps. Il twisted pair può essere schermato o non schermato. Viene essere schermato o non schermato. Viene utilizzato nella maggioranza delle reti Ethernet utilizzato nella maggioranza delle reti Ethernet come pure nelle Token Ring. l cavo UTP è come pure nelle Token Ring. l cavo UTP è composto da quattro coppie di fili contenuti in un composto da quattro coppie di fili contenuti in un rivestimento isolante. rivestimento isolante.

Il cavo coassialeIl cavo coassiale Il cavo coassiale ha al suo interno un filo Il cavo coassiale ha al suo interno un filo

conduttore di rame. Il cavo che ricopre il filo conduttore di rame. Il cavo che ricopre il filo serve a garantire l'isolamento tra il filo di rame ed serve a garantire l'isolamento tra il filo di rame ed uno schermo di metallo intrecciato. Tale schermo uno schermo di metallo intrecciato. Tale schermo limita le interferenze esterne. Il cavo coassiale è limita le interferenze esterne. Il cavo coassiale è molto simile al cavo della TV. L'unica differenza è molto simile al cavo della TV. L'unica differenza è che trasporta dati digitali anziché analogici. Per che trasporta dati digitali anziché analogici. Per molto tempo il cavo coassiale è stato l'unica molto tempo il cavo coassiale è stato l'unica possibilità per la cablatura di reti locali ad alta possibilità per la cablatura di reti locali ad alta velocità, nonostante alcuni svantaggi: non si velocità, nonostante alcuni svantaggi: non si poteva piegare facilmente ed era soggetto a poteva piegare facilmente ed era soggetto a frequenti rotture meccaniche ai connettori.frequenti rotture meccaniche ai connettori.

La fibra otticaLa fibra ottica Le Le fibre ottichefibre ottiche sono filamenti di materiale sono filamenti di materiale

vetroso, realizzati in modo da poter condurre la vetroso, realizzati in modo da poter condurre la luce. Sono normalmente disponibili sotto forma di luce. Sono normalmente disponibili sotto forma di cavi. Le fibre ottiche sono classificate come guide cavi. Le fibre ottiche sono classificate come guide d'onda dielettriche. Esse, in altre parole, d'onda dielettriche. Esse, in altre parole, permettono di convogliare al loro interno un permettono di convogliare al loro interno un campo elettromagnetico di frequenza campo elettromagnetico di frequenza sufficientemente alta (in genere in prossimità sufficientemente alta (in genere in prossimità dell'infrarosso) con perdite estremamente dell'infrarosso) con perdite estremamente limitate. Vengono comunemente impiegate nelle limitate. Vengono comunemente impiegate nelle telecomunicazioni su grandi distanze e nella telecomunicazioni su grandi distanze e nella fornitura di accessi di rete a larga bandafornitura di accessi di rete a larga banda

Costituzione della fibra Costituzione della fibra otticaottica Le fibre ottiche sono composte da due strati Le fibre ottiche sono composte da due strati

concentrici di materiale vetroso estremamente concentrici di materiale vetroso estremamente puro: un nucleo cilindrico centrale, o puro: un nucleo cilindrico centrale, o corecore, ed un , ed un mantello o mantello o claddingcladding attorno ad esso. I due strati attorno ad esso. I due strati sono realizzati con materiali con indice di rifrazione sono realizzati con materiali con indice di rifrazione leggermente diverso, il cladding deve avere un leggermente diverso, il cladding deve avere un indice di rifrazione minore rispetto al core. Come indice di rifrazione minore rispetto al core. Come ulteriore caratteristica il mantello deve avere uno ulteriore caratteristica il mantello deve avere uno spessore maggiore della lunghezza di smorzamento spessore maggiore della lunghezza di smorzamento dell'onda evanescente, caratteristica della luce dell'onda evanescente, caratteristica della luce trasmessa. Se le condizioni vengono rispettate gran trasmessa. Se le condizioni vengono rispettate gran parte della potenza è mantenuta all'interno del parte della potenza è mantenuta all'interno del core. Diversi tipi di fibre si distinguono per diametro core. Diversi tipi di fibre si distinguono per diametro del core, indici di rifrazione, caratteristiche del del core, indici di rifrazione, caratteristiche del materiale, profilo di transizione dell'indice di materiale, profilo di transizione dell'indice di rifrazione, drogaggio.rifrazione, drogaggio.

Funzionamento della fibra Funzionamento della fibra otticaottica Uno studio rigoroso della fisica delle fibre ottiche Uno studio rigoroso della fisica delle fibre ottiche

richiede concetti di ottica quantistica. Usando un richiede concetti di ottica quantistica. Usando un paragone di ottica classica, la discontinuità paragone di ottica classica, la discontinuità nell'indice di riflessione genera un fenomeno di nell'indice di riflessione genera un fenomeno di riflessione totale, per cui tutta la potenza che la riflessione totale, per cui tutta la potenza che la colpisce con un angolo di incidenza colpisce con un angolo di incidenza sufficientemente alto viene riflessa.Le fibre ottiche sufficientemente alto viene riflessa.Le fibre ottiche si basano sul fenomeno di riflessione totale interna, si basano sul fenomeno di riflessione totale interna, la discontinuità dell'indice di rifrazione tra i la discontinuità dell'indice di rifrazione tra i materiali del nucleo e del mantello intrappola la materiali del nucleo e del mantello intrappola la radiazione luminosa finché questa mantiene un radiazione luminosa finché questa mantiene un angolo abbastanza radente, in pratica finché la fibra angolo abbastanza radente, in pratica finché la fibra non compie curve troppo brusche.non compie curve troppo brusche.

I principali vantaggi della I principali vantaggi della fibra otticafibra ottica bassa attenuazione, che rende possibile la bassa attenuazione, che rende possibile la

trasmissione su lunga distanza senza ripetitori; trasmissione su lunga distanza senza ripetitori; grande capacità di trasporto di informazioni; grande capacità di trasporto di informazioni; immunità da interferenze elettromagnetiche, inclusi immunità da interferenze elettromagnetiche, inclusi

gli impulsi elettromagnetici nucleari (ma possono gli impulsi elettromagnetici nucleari (ma possono essere danneggiate da radiazioni alfa e beta); essere danneggiate da radiazioni alfa e beta);

alta resistenza elettrica, quindi è possibile usare alta resistenza elettrica, quindi è possibile usare fibre vicino ad equipaggiamenti ad alto potenziale, fibre vicino ad equipaggiamenti ad alto potenziale, o tra siti a potenziale diverso; o tra siti a potenziale diverso;

peso e ingombro modesto; peso e ingombro modesto; bassa potenza contenuta nei segnali; bassa potenza contenuta nei segnali; assenza di diafonia; assenza di diafonia; ottima resistenza alle condizioni climatiche avverse.ottima resistenza alle condizioni climatiche avverse.

Costi e utilità della fibra Costi e utilità della fibra otticaottica Il costo varia dai 4000 euro/km di fibra nei piccoli Il costo varia dai 4000 euro/km di fibra nei piccoli

centri (con cavi di spessore molto più contenuto) ai centri (con cavi di spessore molto più contenuto) ai 10000 euro/km di fibra nelle città, cui sono da 10000 euro/km di fibra nelle città, cui sono da aggiungere i costi dello scavo per l'interramento e aggiungere i costi dello scavo per l'interramento e le licenze comunali per aprire i cantieri (dove le licenze comunali per aprire i cantieri (dove richieste anche se per opere di pubblica utilità). richieste anche se per opere di pubblica utilità). Varie municipalizzate e l'operatore tlc Fastweb Varie municipalizzate e l'operatore tlc Fastweb stanno costruendo reti proprietarie in fibra ottica stanno costruendo reti proprietarie in fibra ottica con ampiezza di banda che arriva a 10 megabit/sec con ampiezza di banda che arriva a 10 megabit/sec in accesso, indispensabili per la tv via internet e la in accesso, indispensabili per la tv via internet e la videoconferenza. Varie società sono dotate di una videoconferenza. Varie società sono dotate di una rete capillare e proprietaria in fibra ottica. La legge rete capillare e proprietaria in fibra ottica. La legge impone l'interoperabilità delle reti su doppino, non impone l'interoperabilità delle reti su doppino, non su altro mezzo trasmissivo ; per cui, anche in su altro mezzo trasmissivo ; per cui, anche in assenza di copertura ADSL e per pubblica utilità, il assenza di copertura ADSL e per pubblica utilità, il privato decide autonomamente se e quando privato decide autonomamente se e quando entrare nel mercato con un'offerta commerciale.entrare nel mercato con un'offerta commerciale.

I tipi di reteI tipi di rete

Rete LANRete LAN Rete WANRete WAN Rete MANRete MAN

La rete LANLa rete LAN Nel campo dell'informatica Nel campo dell'informatica LANLAN è l'acronimo per il è l'acronimo per il

termine inglese termine inglese local area networklocal area network, in italiano , in italiano rete rete localelocale. Identifica una rete costituita da computer . Identifica una rete costituita da computer collegati tra loro (comprese le interconnessioni e le collegati tra loro (comprese le interconnessioni e le periferiche condivise) all'interno di un ambito fisico periferiche condivise) all'interno di un ambito fisico delimitato (ad esempio in una stanza o in un edificio, delimitato (ad esempio in una stanza o in un edificio, o anche in più edifici vicini tra di loro) che non superi o anche in più edifici vicini tra di loro) che non superi la distanza di qualche chilometro.Le LAN hanno la distanza di qualche chilometro.Le LAN hanno dimensioni contenute, il che favorisce il tempo di dimensioni contenute, il che favorisce il tempo di trasmissione, che è noto. Le LAN tradizionali trasmissione, che è noto. Le LAN tradizionali lavorano tra 10 Mbps e 100 Mbps, o anche 1 Gbit/s, lavorano tra 10 Mbps e 100 Mbps, o anche 1 Gbit/s, su cavi in rame dalle caratteristiche adeguate (CAT5 su cavi in rame dalle caratteristiche adeguate (CAT5 o superiore), o su fibra ottica, hanno bassi ritardi e o superiore), o su fibra ottica, hanno bassi ritardi e pochissimi errori. Le LAN che operano fino a 1 Gbit/s pochissimi errori. Le LAN che operano fino a 1 Gbit/s sono utilizzate solo in ambienti server o storage di sono utilizzate solo in ambienti server o storage di grosse dimensioni.grosse dimensioni.

La rete WANLa rete WAN Una Una WANWAN ( (wide area networkwide area network) è una ) è una rete geograficarete geografica, ,

ovvero una rete informatica usata per connettere insieme ovvero una rete informatica usata per connettere insieme più reti locali (più reti locali (local area networklocal area network o LAN) in modo che un o LAN) in modo che un utente di una rete possa comunicare con utenti di un'altra utente di una rete possa comunicare con utenti di un'altra rete. Molte WAN sono costruite per una particolare rete. Molte WAN sono costruite per una particolare organizzazione e sono private.organizzazione e sono private.

La funzionalità delle WAN è generalmente la connessione La funzionalità delle WAN è generalmente la connessione degli host. Questa struttura forma una degli host. Questa struttura forma una communication communication subnetsubnet o semplicemente subnet, che in genere appartiene o semplicemente subnet, che in genere appartiene ad una compagnia telefonica o a un ISP. La subnet si ad una compagnia telefonica o a un ISP. La subnet si compone di linee di trasmissione e di elementi di compone di linee di trasmissione e di elementi di commutazione. Le linee di trasmissione spostano i bit e commutazione. Le linee di trasmissione spostano i bit e possono essere realizzate in fibra ottica, con collegamentipossono essere realizzate in fibra ottica, con collegamenti

radio, in rame o altro, mentre gli elementi di commutazione radio, in rame o altro, mentre gli elementi di commutazione sono computer specializzati che collegano più linee di sono computer specializzati che collegano più linee di commutazione (router ad esempio).commutazione (router ad esempio).

La rete MANLa rete MAN Una Una rete metropolitanarete metropolitana o (in inglese o (in inglese

metropolitan area networkmetropolitan area network, abbreviato in , abbreviato in MANMAN) ) è una rete telematica che di solito ricopre un'intera è una rete telematica che di solito ricopre un'intera città. Storicamente le MAN sono nate per fornire città. Storicamente le MAN sono nate per fornire servizi di tv via cavo alle città dove c'era una servizi di tv via cavo alle città dove c'era una cattiva ricezione terrestre. In pratica un'antenna cattiva ricezione terrestre. In pratica un'antenna posta su una posizione favorevole, distribuiva poi il posta su una posizione favorevole, distribuiva poi il segnale alle case mediante cavo. Prima la cosa è segnale alle case mediante cavo. Prima la cosa è avvenuta a livello locale, successivamente si sono avvenuta a livello locale, successivamente si sono create grosse aziende che hanno richiesto di create grosse aziende che hanno richiesto di cablare intere città, soprattutto negli Stati Uniti. cablare intere città, soprattutto negli Stati Uniti. Quando il fenomeno Internet è esploso, queste Quando il fenomeno Internet è esploso, queste società hanno ben pensato di diffondere la società hanno ben pensato di diffondere la comunicazione internet anche attraverso il cavo TV comunicazione internet anche attraverso il cavo TV utilizzando la struttura preesistente. Tipicamente utilizzando la struttura preesistente. Tipicamente questa struttura usa fibra ottica per collegamento.questa struttura usa fibra ottica per collegamento.

Lavoro realizzato Lavoro realizzato da:da:

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Scaravilli CristianScaravilli Cristian