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Manuale multimediale sulle reti di computer

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Telematica o ICT: telecomunicazioni e

informatica .. La parola .. La parola TelematicaTelematica indica una nuova indica una nuova

disciplina, nata dall’unione delle tecnologie disciplina, nata dall’unione delle tecnologie delle comunicazioni e dell’informatica.delle comunicazioni e dell’informatica.

Un termine alternativo a Un termine alternativo a telematicatelematica è è ICTICT (Information and Communication (Information and Communication Tecnology)Tecnology) che sottolinea l’importanza che sottolinea l’importanza nelle moderne tecnologie dell’unione tranelle moderne tecnologie dell’unione tra InformaticaInformatica ee TelecomunicazioniTelecomunicazioni.

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LE LE TELECOMUNICAZIONITELECOMUNICAZIONI

..L’obiettivo principale delle tecomunicazioni (o comunicazioni elettriche) è quello di trasmettere a

distanza, e quindi attraverso lo spazio, informazioni (dati codificati) utilizzando come supporto segnali di

tipo elettrico.

Problemi fondamentali della Problemi fondamentali della telecomunicazionetelecomunicazione: 

- inviduazione dei mezzimezzi e dei modi modi

- coerenzacoerenza delle informazioni informazioni scambiatescambiate

(qualità della trasmissionequalità della trasmissione)

- velocità del processo di scambioprocesso di scambio

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Elementi di un sistema di telecomunicazione

•SorgenteSorgente (che che produce il messaggioproduce il messaggio) 

•TrasmettitoreTrasmettitore (che che trasforma il messaggio trasforma il messaggio in un segnalein un segnale) 

•Mezzo di trasmissioneMezzo di trasmissione (il veicolo fisico sul quale veicolo fisico sul quale si propaga il segnalesi propaga il segnale) 

•RicevitoreRicevitore (che trasforma il segnale in un trasforma il segnale in un messaggiomessaggio) 

•DestinatarioDestinatario (che utilizza il segnale ricevutoutilizza il segnale ricevuto)

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Rete informatica

- delle macchine macchine HostsHosts collegate da un mezzo collegate da un mezzo trasmissivotrasmissivo - di uno o più mezzi trasmissividi uno o più mezzi trasmissivi (Communications (Communications Media)Media) -- deidei Protocolli di comunicazione Protocolli di comunicazione (le regole le regole formali che formali che definiscono le metodologie di generazione definiscono le metodologie di generazione trasmissione trasmissione e ricezione dei dati).e ricezione dei dati).

....consiste nell'insiemeconsiste nell'insieme::

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"Chi è chi" nel mondo degli standard

PTTPTT Post, Telegraph & Telephon è l'amministrazione che gestisce in una l'amministrazione che gestisce in una nazione nazione i servizi trasmissivii servizi trasmissivi.

( in Italia il Ministero delle poste e delle Telecomunicazioni).CCITTCCITT Comité Consultatif International de Telegraphie et Telephonie è l'organismo l'organismo internazionale internazionale che emette le specifiche tecniche che che emette le specifiche tecniche che devono essere adottate dalle PTTdevono essere adottate dalle PTT.. è recentemente entrato a far parte dell'ITU (International Telecommunication Union).

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"Chi è chi" nel mondo degli standard

ISOISO International Standard Organization è il principale ente di principale ente di standardizzazione standardizzazione internazionale che si occupa anche internazionale che si occupa anche di reti di calcolatoridi reti di calcolatori . .

ANSIANSI American National Standards Institute è il rappresentante USA nell'ISOrappresentante USA nell'ISO .

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“Chi è chi” nel mondo degli standard

IEEEIEEE Institute of Electrical and Electronics EngineersInstitute of Electrical and Electronics Engineers è l'organizzazione professionale l'organizzazione professionale mondiale mondiale degli ingegneri elettrici ed degli ingegneri elettrici ed elettronicielettronici con gruppi di standardizzazione sulle reti di calcolatori .UNINFOUNINFO è il rappresentante italiano nell'ISO rappresentante italiano nell'ISO

per le tematiche di reti di calcolatoriper le tematiche di reti di calcolatori. .

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Tipologia di base nella

Trasmissione dei Dati (TD)

Parallela:Parallela:

• i dati oggettoi dati oggetto della trasmissionedella trasmissione vengono trasmessi e ricevuti contemporanemente perchè dotati ognuno di un perchè dotati ognuno di un proprio canale di comunicazioneproprio canale di comunicazione.

• trova uso comune nella interconnessione delle singole interconnessione delle singole componenti logiche di un computer oppure componenti logiche di un computer oppure ogniqualvolta si deve instaurare un collegamneto per ogniqualvolta si deve instaurare un collegamneto per brevi distanze che non superano alcuni metri brevi distanze che non superano alcuni metri (Stampanti).

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SerialeSeriale:

• i dati oggetto della trasmissionei dati oggetto della trasmissione vengono trasmessi e trasmessi e ricevuti su di un unico canale di comunicazione ricevuti su di un unico canale di comunicazione scomposti in una serie temporale .scomposti in una serie temporale .

• trova uso comune nella trasmissione dei dati a distanza.trasmissione dei dati a distanza.

Tipologia di base nella Trasmissione dei Dati

(TD)

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Seriale tipologieSeriale tipologie::

AsincronaAsincrona: che contiene oltre che le contiene oltre che le informazioni informazioni anche i dati necessari alla decodifica anche i dati necessari alla decodifica temporaletemporale.. SincronaSincrona: che affida la decodifica affida la decodifica temporaletemporale dell’ informazione ad un segnale dell’ informazione ad un segnale di coincidenzadi coincidenza (sincronizzazione).

Tipologia di base nella Trasmissione dei Dati

(TD)

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Tipi di reti:

-LANLAN (Local Area Network)

-MANMAN (Medium(campus)Area Network)

-WANWAN (Wide Area Network)

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LAN:

Una Una LAN LAN (Local Area Network) è un (Local Area Network) è un sistema che consente l'interazione e sistema che consente l'interazione e lo scambio di dati tra lo scambio di dati tra risorse di risorse di calcolo eterogeneecalcolo eterogenee, in un , in un ambito ambito geografico limitatogeografico limitato, mediante un , mediante un supporto trasmissivo comunesupporto trasmissivo comune ad ad alta velocità e basso tasso di errorealta velocità e basso tasso di errore

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• Condivisione e distribuzione ad alta velocitàCondivisione e distribuzione ad alta velocità delle risorsedelle risorse (pregiate):HW e SW

• Ottimizzazione della distribuzione delle utenzeOttimizzazione della distribuzione delle utenze semplificando il cablaggio.

LAN:

Funzionalità :

• Controllo e gestione centralizzatiControllo e gestione centralizzati delle risorsedelle risorse di calcolodi calcolo ed in generale di tutti i dispositivi ad esse connessedispositivi ad esse connesse..

• Possibilità di comunicazione tra utilizzatoricomunicazione tra utilizzatori tramite l’implementazione di meccanismi l’implementazione di meccanismi di messaggisticadi messaggistica.

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• Tipologia delle risorse connesseTipologia delle risorse connesse  • Omogeneità delle risorseOmogeneità delle risorse • Criteri di accesso al mezzo Criteri di accesso al mezzo trasmissivotrasmissivo

• Topologia della reteTopologia della rete

LAN

Elementi caratterizzanti :Elementi caratterizzanti :

• Supporti fisici trasmissiviSupporti fisici trasmissivi • Tipo di segnale utilizzatoTipo di segnale utilizzato • Velocità di trasmissioneVelocità di trasmissione • CostoCosto

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LAN

• MainFrameMainFrame (Sistema operativo proprietario) • WorkStationWorkStation (Unix) • Home ComputerHome Computer (PC-Mac)

Tipologia risorse connesse:

• Periferia intelligentePeriferia intelligente (Stampanti di rete, Strumenti di misura etc). • Host DisklessHost Diskless (Xterminal, Java Terminal). • Host con funzioni dedicate Host con funzioni dedicate all'implentazioneall'implentazione di particolari funzioni di protocollidi particolari funzioni di protocolli.

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LAN

Reti aperteReti aperte: sono basate su modalità modalità standardizzatestandardizzate,,accessibili accessibili a tutti i costruttori di calcolatori e di apparati di retea tutti i costruttori di calcolatori e di apparati di rete, , che che consentono l'interconnessione di risorse diverse tra loroconsentono l'interconnessione di risorse diverse tra loro per per sistema operativo, sistema operativo, provenienza potenza computazionale e finalità.provenienza potenza computazionale e finalità.

Reti chiuseReti chiuse: sono basate su modalità modalità proprieproprie da unada una casa casa costruttrice in particolarecostruttrice in particolare, , per interconnettere le proprie per interconnettere le proprie macchine con protocolli "ad hoc".macchine con protocolli "ad hoc". Es.:AppleTalk,DECnet,WANGnetEs.:AppleTalk,DECnet,WANGnet.

StandardStandard ::

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LAN

Bus LineareBus Lineare:•Semplicità di connessione•Basso costo•Nessuna unità dedicata e/o prioritaria

StarStar::•Necessità di una unità dedicata (HUB)•Possibilità di gerarchia (Tree)

Ring:Ring:•Spesso necessità di una unità dedicata(MAU)

Topologie Architetturali:Topologie Architetturali:

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Cablaggio Strutturato

Il Cablaggio è l’insieme Il Cablaggio è l’insieme delle tecniche e delle delle tecniche e delle operazioni necessarie per operazioni necessarie per costruire fisicamente la costruire fisicamente la rete. rete.

I cablaggi conformi a I cablaggi conformi a normative internazionale normative internazionale si definiscono strutturatisi definiscono strutturati

Standard di Standard di riferimento:riferimento:

TIA-EIA 568 A/BTIA-EIA 568 A/B

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LAN

Sono sempre espressesempre espresse in Milioni di Bit nell'unità di in Milioni di Bit nell'unità di tempo Mbit/sec .tempo Mbit/sec .

Non si riferiscono al solo dato oggetto della trasmissioneNon si riferiscono al solo dato oggetto della trasmissione ma all'insieme di quest'ultimo e di tutte le informazioni all'insieme di quest'ultimo e di tutte le informazioni che il protocollo trasmissivo utilizzato impiega che il protocollo trasmissivo utilizzato impiega nell'espletamento delle proprie funzioninell'espletamento delle proprie funzioni (frame-trama-(frame-trama-pacchetto).pacchetto).

Velocità di trasmissioneVelocità di trasmissione:

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LAN

•Cavo coassialeCavo coassiale  •Doppino non schermato Doppino non schermato (UTP)(UTP)

  •Doppino schermatoDoppino schermato (STP)(STP)  •Fibra otticaFibra ottica

Supporti fisici trasmissivi:

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Modalità di trasmissione del segnale:Modalità di trasmissione del segnale:

LAN

BroadBandBroadBand (trasmissione in (trasmissione in banda largabanda larga):): la banda passante disponibile viene suddivisa in piu' canali logici utilizzabili simultaneamente.

Si tratta di una tecnicaSi tratta di una tecnica sofisticata e costosasofisticata e costosa..

BaseBandBaseBand (trasmissione in (trasmissione in banda basebanda base):): in ogni momento viene trasmesso un solo segnale.

Trattandosi di una tecnicaTrattandosi di una tecnica semplicesemplice, , economicaeconomica e molto e molto affidabile è utilizzata prevalentemente nella Trasmissione Dati.affidabile è utilizzata prevalentemente nella Trasmissione Dati.

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LAN

Criteri di accesso ai mezzi trasmissivi:

Probabilistici:Probabilistici:

CSMA/CDCSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detection). CSMA/CACSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance): protocollo di livello MAC per l'accesso multiplo ad un mezzo condiviso con meccanismo di contesa iniziale per evitare le collisioni dei pacchetti di dato. Utilizzato nelle reti wireless e nella rete LocalTalk (Apple).

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LAN

Algoritmo di funzionamento: Una stazione che intende trasmettere un dato Una stazione che intende trasmettere un dato (trama o pacchetto)(trama o pacchetto) deve deve verificare lo stato del mezzo trasmissivoverificare lo stato del mezzo trasmissivo: libero od occupato da altre stazioni in comunicazione (Carrier Sense).

Nel primo caso Nel primo caso si può iniziare la trasmissione sul mezzo comune la trasmissione sul mezzo comune (Multiple Access) altrimenti si deve rimandare sino a quando la portante si rende disponibile (Delay).

Dopo aver iniziato la trasmissione, la stazione verifica le eventuali

collisioni con altre trasmissioni 'simultanee' (Collision Detection). In caso positivo la trasmissione viene mantenuta per altri 32 bitIn caso positivo la trasmissione viene mantenuta per altri 32 bit per far sì che tutte le stazioni abbiano potuto rilevare condizione (JAM) e poi abortita. Tutte le stazioni Tutte le stazioni che hanno dovuto interrompere l'invio della trama interrompere l'invio della trama a causa della collisione della collisione riproporranno la trasmissione dopo un intervallo di la trasmissione dopo un intervallo di tempo calcolato in modo pseudo-casuale tempo calcolato in modo pseudo-casuale per ridurre al minimo la al minimo la probabilità di un nuovo eventoprobabilità di un nuovo evento.

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Trasmissione senza collisione

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Transmissione con collisione

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LAN

Criteri di accesso ai mezzi trasmissivi: Deterministici:Token PassingDeterministici:Token Passing

Algoritmo di funzionamento: Algoritmo di funzionamento: Definita una sequenza di dati (sequenza di dati (tramatrama)) con certe caratteristiche

''TokenToken'' questa viene trasmessa continuamente tra le stazioni.viene trasmessa continuamente tra le stazioni. Una stazione che non necessita di accesso la legge e poi la Una stazione che non necessita di accesso la legge e poi la ritrasmette alla adiacente.ritrasmette alla adiacente.Una stazione che deve comunicare dopo averla letta inizia una Una stazione che deve comunicare dopo averla letta inizia una trasmissione non-token.trasmissione non-token.Dopo aver ricevuto un trama di 'Dopo aver ricevuto un trama di 'acknowledgementacknowledgement' dalla stazione ' dalla stazione destinataria, la stazione trasmittente considera conclusa la destinataria, la stazione trasmittente considera conclusa la

trasmissione ed invia un token alla stazione successiva...trasmissione ed invia un token alla stazione successiva...

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LAN

Soluzioni attuali per l'implentazione di una Lan:

RetiReti proprietarieproprietarie:: AppleTalk, OmniNet,...

RetiReti su standard apertisu standard aperti:: IEEE 802.3 (Ethernet)

ANSI X.3T9 (FDDI)

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LAN

ISO-OSIISO-OSI:Modello di riferimentoModello di riferimento per la descrizione di

implementazioni di reti informatiche.

StoriaStoria:Nel Nel 19801980 l'Organizzazione Internazionale per gli l'Organizzazione Internazionale per gli StandardStandard ( (ISOISO) iniziò la codifica di un ) iniziò la codifica di un modello di modello di riferimento per la descrizione delle implementazioni riferimento per la descrizione delle implementazioni di reti informatichedi reti informatiche che fu rilasciato poi nel 1984 che fu rilasciato poi nel 1984: l'OSI l'OSI ((Open System Interconnection ModelOpen System Interconnection Model ).

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ISO/OSI e IEEE 802

7

65

4

32

1

Offre servizi per la gestione di applicazioni distribuite, e-mail ecc.

Traduzione e conversione di sintassi, compattazione, crittografia

Creazione sessione, modalità dialogo

Assicura il trasferimento all’interno della rete. Instradamento.

Assicura il trasferimento libero da errori di frame, controllo di flusso

Gestione diretta del mezzo fisico, assicura il trasferimento dei bit

Controllo della rete, congestione e multiplazione

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Il progetto IEEE 802

802.2 Logical Link 802.2 Logical Link ControlControl

ISO 8802.2ISO 8802.2

802.3ISO

8802.3

802.05ISO

8802.05

FDDIISO

9314

802.11ISO

8802.1

802.12ISO

8802.12

CSMA/CD TOKEN RING

FDDI WIRELESS ANYLAN

MAC

LLC

Tecnologie trasmissive differenziate

LIVELLOFISICO

LIVELLO DATA LINK

LIVELLO NETWORK

Interfaccia unificata con il livello network

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LAN

IEEE 802:IEEE 802:L'Ente Statunitense IEEEL'Ente Statunitense IEEE si occupa della stesura delle normative relative per l'ingegneria elettronica ed elettrotecnica.Il proprio lavoro è articolato in comitati di lavorocomitati di lavoro.

Il comitato 802 è dedicato alle LAN ed è suddiviso in Il comitato 802 è dedicato alle LAN ed è suddiviso in sottocomitati che si occupano delle tematiche sottocomitati che si occupano delle tematiche costituenti:costituenti:

IEEE 802.1:IEEE 802.1:Relazione tra i vari standard 802.X ed il modello ISO-OSI; architettura e gestionearchitettura e gestione.

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LAN

IEEE 802.2:IEEE 802.2:Logical Link Controll- Logical Link Controll- protocollo comune a tutti i tipi di rete previsti dagli standard dei sottocomitati fratelli. IEEE 802.3IEEE 802.3: Reti locali a Bus Lineare con accesso CSMA/CD: ETHERNETETHERNET IEEE 802.4:IEEE 802.4:Reti locali a bus lineare con accesso Token PassingToken Passing

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LAN

IEEE 802.5:IEEE 802.5:Reti locali ad anello con accesso Token Passing: FDDI

IEEE 802.6IEEE 802.6::Reti metropolitane (MAN)

IEEE 802.7IEEE 802.7:Reti locali di tipo BroadBand

IEEE 802.8:IEEE 802.8:Reti locali in fibra ottica

IEEE 802.9:IEEE 802.9:Reti integrate voce-dati

IEEE 802.11:IEEE 802.11:Reti Wireless

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IEEE 802.3 (CSMA/CD)

•TopologiaTopologia: bus •CablaggioCablaggio: bus, stella •Arbitraggio del canale trasmissivoArbitraggio del canale trasmissivo: tramite contesa

•Tipologia del protocolloTipologia del protocollo: non deterministico, tempo di attesa non limitato superiormente •Velocità TrasmissivaVelocità Trasmissiva: 10 Mb/s

•Throughput massimo: Throughput massimo: 4 Mb/s  •Evoluzione della rete Ethernet proposta da Evoluzione della rete Ethernet proposta da Digital, Intel, XeroxDigital, Intel, Xerox (DIX) (DIX)  •Coincide praticamente con l`Ethernet V2Coincide praticamente con l`Ethernet V2  •IEEE 802.3u: IEEE 802.3u: versione a 100 Mb/s

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Standard a livello fisico(802.3) 

Gli standard a livello fisico: standard a livello fisico: 

•10base510base5: usa il coassiale di tipo thick •10base210base2: usa il coassiale di tipo thin •10baseT10baseT: usa il doppino •FOIRL:FOIRL: usa la fibra ottica per connettere i repeater •10baseFL10baseFL: è un’evoluzione del FOIRL per connettere repeater o per connettere repeater o stazionistazioni  •10baseFB10baseFB: è uno standard in fibra otticastandard in fibra ottica con caratteristiche di fault tolerance  •10baseFP10baseFP: è uno standard che fa uso di stelle ottiche passivestandard che fa uso di stelle ottiche passive  La velocità trasmissiva è sempre 10 Mb/sLa velocità trasmissiva è sempre 10 Mb/s

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10base2

•Lunghezza Lunghezza massimamassima del cavo del cavo 185 m185 m

•Numero massimo di stazioni Numero massimo di stazioni 3030

•Distanza minima tra le stazioni Distanza minima tra le stazioni 0.5 m0.5 m

•Minima velocità di propagazione Minima velocità di propagazione 65%65%

•Lunghezza massima transceiver cable Lunghezza massima transceiver cable 50m50m

Transceiver connessi: Tagliando il cavo “crimpando i connettori” connettendo i due spezzoni con un T

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10base2

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10baseT

• concepito per applicazioni d'ufficioapplicazioni d'ufficio.

• utilizzo di UTP a basso costoUTP a basso costo.

• facilità di connettorizzazioneconnettorizzazione (RJ45).

• Standard di tipo linklink (punto a punto): richiede l'adozione di repeater per collegare le stazioni.

Standard per IEEE 802.3 su doppinoStandard per IEEE 802.3 su doppino UTPUTP (Unshielded Twisted Pair)

Caratteristiche:Caratteristiche:

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la connessione tra RepeaterRepeater e StazioneStazione è fatta usando due doppinidue doppini (due coppie): •TX stazione - RX repeater •RX stazione - TX repeater Concepito per adattare IEEE 802.3IEEE 802.3 a cablaggi strutturatia cablaggi strutturati:

•EIA/TIA 568 •ISO/IEC 11801 •TIA/EIA 568A

10baseT

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10baseT

Cavo UTP 100:Cavo UTP 100:  • costo del cavo minore di 50 centesimi/metro Lunghezza massima consigliata 100 m:Lunghezza massima consigliata 100 m: • 90 m di cablaggio strutturato• 10 m di cavetti di patch

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Connettori per 10baseT

Presa FemminaPresa Femmina Spinotto(plug) maschioSpinotto(plug) maschio

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RJ45:assegnazione delle coppie

•TD+TD+

•TD-TD-

•RD+RD+

•Non Non UtilizzatoUtilizzato

•Non Non UtilizzatoUtilizzato

•RD-RD-

•Non Non UtilizzatoUtilizzato

•Non Non UtilizzatoUtilizzato

Vista frontale del connettoreVista frontale del connettore

• I pin usati sono 1-2-3-6I pin usati sono 1-2-3-6 secondo lo standard EIA/TIA 568 EIA/TIA 568

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Thin EthernetThin Ethernet

• Utilizzato nelle reti Ethernet 10baseT Utilizzato nelle reti Ethernet 10baseT ( tipo

RG58).

Costituito da Costituito da ::

un conduttore centrale in rame di tipo trefolato.un conduttore centrale in rame di tipo trefolato.

isolante di materiale espanso o compatto.isolante di materiale espanso o compatto.

uno schermo in foglio di alluminio.uno schermo in foglio di alluminio.

uno schermo in calzauno schermo in calza• Attenuazione 2.7 volte superioreAttenuazione 2.7 volte superiore al cavo al cavo

ThickThick

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Il doppino

•Costituito da una o più coppieCostituito da una o più coppie (pair) (pair) didi conduttori di rame ritorti conduttori di rame ritorti (binati,twisted)(binati,twisted)

•Impiegato in fonia,reti locali,cablaggio strutturatoImpiegato in fonia,reti locali,cablaggio strutturato le caratteristiche elettriche richieste per impiegole caratteristiche elettriche richieste per impiego sulle reti locali sono nettamente superiori a quellesulle reti locali sono nettamente superiori a quelle per impieghi in sola foniaper impieghi in sola fonia

•Banda passante più bassa del coassialeBanda passante più bassa del coassiale

•Costi ridotti e installazione sempliceCosti ridotti e installazione semplice

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Categorie dei cavi UTP ed impieghi

Impieghi inerenti alle 5 categorie di cavi:Impieghi inerenti alle 5 categorie di cavi: • categoria 1categoria 1: per telefonia analogicaper telefonia analogica • categoria 2categoria 2: per telefonia digitale a trasmissione dati per telefonia digitale a trasmissione dati a bassa velocitàa bassa velocità linee serialilinee seriali • categoria 3categoria 3: reti locali che non producano frequenze reti locali che non producano frequenze fondamentali superiorifondamentali superiori a 12.5 MHz Ethernet 10BaseT

• categoria 4: categoria 4: reti locali che non producano frequenze reti locali che non producano frequenze fondamentalifondamentali superiorisuperiori a 20 MHz Token Ring 16 Mb/s.

• categoria 5: categoria 5: reti locali che non producano frequenze reti locali che non producano frequenze fondamentali fondamentali superiori superiori a 32 MHz FDDI MLT-3, Ethernet 100BaseTX

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Connessioni HardwareConnessioni Hardware

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Transceiver

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10baseT: Crossover Function

La funzione di crossover può essere implementataLa funzione di crossover può essere implementataautomaticamente nel MAUautomaticamente nel MAU

MAUMAU: : Medium Attachment UnitMedium Attachment Unit (Transceiver) (Transceiver)

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HUB (Concentratore centro stella)

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Gli indirizzi MAC

Sono standardizzati dalla IEEESono standardizzati dalla IEEE

sono lunghi 6 byte,cioè 48 bitsi scrivono come 6 coppie di cifre esadecimali

Ad esempio:Ad esempio:

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Indirizzi MAC

Si compongono di due parti grandi 3 byte ciascuna:Si compongono di due parti grandi 3 byte ciascuna:

I tre byteI tre byte più significativi più significativi indicano il indicano il lotto diindirizzi acquistato dal costruttore della scheda,detto anchedetto anche vendor code vendor code oo OUI(Organization Unique Identifier) OUI(Organization Unique Identifier)

I treI tre meno significativi meno significativi sono una sono una numerazioneprogressiva decisa dal costruttore

OUI assegnato dall’ IEEEOUI assegnato dall’ IEEE Assegnato dalAssegnato dal costruttore costruttore

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Ethernet – IEEE 802.3

•DataData: i dati trasportati dal pacchetto•LLC-PDULLC-PDU: Logical Link Control - Protocol Data Unit•PADPAD: Packet Assembler Disassembler•FCSFCS: Frame Check Sequence contiene il Cyclic Redudancy Code

•PreamboloPreambolo:7 ottetti di sincronizzazione•SFDSFD: Start Frame Delimiter indica l`inizio del pacchetto•DSAPDSAP: Destination Services Address Point indirizzo (32bit) del destinatario•SSAPSSAP: Source Services Address Point indirizzo (32bit) della sorgente•LengthLength: definisce l`estensione del campo Data•TypeType: identifica il protocollo trasportato nel campo data

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L’Architettura di rete TCP/IP

OSIOSI Internet Protocol SuiteInternet Protocol Suite

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Indirizzi IP

• Sono ampiSono ampi 32 bit (4 byte) 32 bit (4 byte)

• Si scrivono comeSi scrivono come 4 numeri decimali 4 numeri decimali separati dalseparati dal caratterecarattere [ . ] [ . ]

• Ogni numero rappresentaOgni numero rappresenta il contenuto di il contenuto di un un byte byte ed e’ quindi compresoed e’ quindi compreso tra 0 e 255 tra 0 e 255

• Esempi:Esempi: 192.168.0.2 10.10.2.17 82.48.27.33

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IP Protocol Suite

ARPARP: Address Resolution Protocol

RARPRARP: Reverse ARP

ICMPICMP: Internet Control Message Protocol

Verificare lo stato della rete• Echo request ed Echo reply

Riportare anomalie•Destination Unreachable•Time Exceeded for a Datagram•Parameter Problem on a Datagram

Scoprire la netmask•Mask Request•Address Mask Reply

Migliorare il routing•Redirect

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Protocolli di routing:

IGP: IGP: IInterior nterior GGateway ateway PProtocolrotocol

RIPRIP: Routing Information Protocol (Distance Vector)IGRPIGRP: Interior Gateway Routing Protocol (DistanceVector)OSPFOSPF: Open Shortest Path First (Link-State)Integrated IS-ISIntegrated IS-IS: (Link-State) 

EGP: EGP: EExterior xterior GGateway ateway PProtocolrotocol  EGPEGP: Exterior Gateway Protocol (Reachability-only)BGPBGP: Border Gateway Protocol (Distance Vector)IDRPIDRP: Inter Domain Routing Protocol

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IP:Internet Protocol

• È il livello Network di TCP/IPTCP/IP • Offre un servizio non connessonon connesso• Semplice protocollo di tipo di tipo DatagramDatagram• Un protocollo datato ... ma ma non obsoletonon obsoleto

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IP

•FrammentazioneFrammentazione e riassemblaggio dei riassemblaggio dei

pacchetti.pacchetti.

•Gestione indirizzi a 32 bit a livello di rete e di Gestione indirizzi a 32 bit a livello di rete e di

hosthost.

•RoutingRouting.

•Monitoring della connessioneMonitoring della connessione.

•Configurazione di classi di servizioConfigurazione di classi di servizio.

Funzionalità:Funzionalità:

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Formato del pacchetto IPv4

16 19 24 3116 19 24 310 4 80 4 8

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Classe A

•Campo reteCampo rete

7 bit7 bit max 128 retimax 128 reti valori compresi tra 0 e 127valori compresi tra 0 e 127

•Campo hostCampo host

24 bit24 bit max 16M hostmax 16M host

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Classe B

•Campo reteCampo rete

14 bit14 bit max 16K retimax 16K reti valori compresi tra 128 e 191valori compresi tra 128 e 191•Campo hostCampo host

16 bit16 bit max 64K hostmax 64K host

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Classe C

•Campo reteCampo rete 21 bit21 bit max 2M retimax 2M reti valori compresi tra 192 e 223valori compresi tra 192 e 223•Campo hostCampo host 8 bit8 bit max 256 hostmax 256 host

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Classi D ed E

Classe DClasse D

Classe EClasse E

Sono riservati al multicasting, cioè all'indirizzamentoSono riservati al multicasting, cioè all'indirizzamentodi gruppi di host.di gruppi di host.

Sono riservati per usi futuri.Sono riservati per usi futuri.

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Subnetting

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Netmask

• Parametro che specifica il subnettingParametro che specifica il subnetting

bit a 1 in corrispondenza dei campi network e bit a 1 in corrispondenza dei campi network e subnetworksubnetwork bit a 0 in corrispondenza del campo hostbit a 0 in corrispondenza del campo host

•Esempio: Esempio: si supponga di voler partizionare si supponga di voler partizionare unauna Rete di classe B in 16 subnet da 4096 hostRete di classe B in 16 subnet da 4096 host

Netmask 11111111 11111111 11110000 00000000Netmask 11111111 11111111 11110000 00000000 Netmask esadecimale ff ff f0 00Netmask esadecimale ff ff f0 00 Netmask decimale 255.255.240.0Netmask decimale 255.255.240.0

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Nomi e Indirizzi

•Agli indirizzi IP Agli indirizzi IP si associano per comodità uno osi associano per comodità uno o più nomipiù nomi

•Definizione locale in un file “host”Definizione locale in un file “host”

223.1.2.1 alpha223.1.2.1 alpha 223.1.2.2 beta223.1.2.2 beta 223.1.2.3 gamma223.1.2.3 gamma 223.1.2.4 delta mycomputer223.1.2.4 delta mycomputer 223.1.3.2 epsilon223.1.3.2 epsilon 223.1.4.2 iota223.1.4.2 iota

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DNS: Domain Name Server

• Il file host Il file host diviene impraticabile quandodiviene impraticabile quando la rete la rete IP IP cresce di dimensionecresce di dimensione

• Si può utilizzareSi può utilizzare una base di dati una base di dati distribuita perdistribuita per la gestione dei nomi (DNS)la gestione dei nomi (DNS)

• Non esiste corrispondenza traNon esiste corrispondenza tra domini domini ee reti reti

• Nomi di tipo gerarchicoNomi di tipo gerarchico

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Trasmission Control Protocoll o (UDP)

The Internet Protocol Suite:The Internet Protocol Suite:

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Connessione TCP/IP

•Una connessione è una quintupla:Una connessione è una quintupla:

protocolloprotocollo== TCP o UDP TCP o UDP indirizzoindirizzo== indirizzo IP (32 bit) indirizzo IP (32 bit) portaporta== punto di accesso (16 bit) punto di accesso (16 bit)

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TCP e UDP

•Due protocolli di trasporto alternativiDue protocolli di trasporto alternativi.

•Realizzano Realizzano funzionalità comuni a tutti a tutti gligli applicativi.applicativi.

•Possono operare simultaneamente con Possono operare simultaneamente con moltimolti applicativi diversi, applicativi diversi, tramite il concetto di tramite il concetto di portaporta.

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UDP: User Datagram Protocol

•Protocollo di trasporto di tipo non Protocollo di trasporto di tipo non connessoconnesso

•Aggiunge due funzionalità a quelleAggiunge due funzionalità a quelle di di IP:IP:

-multiplexing delle informazioni tra le varie applicazioni tramite il concetto di porta.

-checksum (opzionale) per verificare l’integrità dei dati.

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UDP: applicazioni

•NFSNFS (Network File System) (Network File System)•SNMPSNMP(Simple Network Management Protocol)(Simple Network Management Protocol)•Applicazioni Applicazioni R-UnixR-Unix

•rwhorwho•ruptimeruptime•rexecrexec•……..

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TCP: Transmission Control Protocol

Un protocollo di trasportoUn protocollo di trasporto:

•byte-oriented•connesso

Utilizzato da applicativi che richiedono laUtilizzato da applicativi che richiedono latrasmissione affidabile dell’informazionetrasmissione affidabile dell’informazione::

•telnet•ftp (file transfer protocol)•smtp (simple mail transfer protocol)•rcp (remote copy)

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TCP: princiali funzionalità

Supporto della connessione tramite circuiti virtualiSupporto della connessione tramite circuiti virtuali:

•full-duplex•acknowledge•controllo di flusso•Error Checking

Controllo sulla trasmissione per:Controllo sulla trasmissione per:

•flusso•stato •Sincronizzazione

Garantisce la consegna del pacchettoGarantisce la consegna del pacchetto (Il TCP remoto deve fornire un acknowledge dei dati).

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Porte TCP e UDP

•Sono il mezzo con cui un programma Sono il mezzo con cui un programma clientclient Indirizza un programma serverIndirizza un programma server

un ftp client(ad esempio) per connettersi ad un ftp un ftp client(ad esempio) per connettersi ad un ftp server indica:server indica:

l’indirizzo IP dell’ elaboratore remotol’indirizzo IP dell’ elaboratore remoto il numero della porta associata allo ftp serveril numero della porta associata allo ftp server

•CaratteristicheCaratteristiche•identificate da un numero naturale su 16 bitidentificate da un numero naturale su 16 bit

•0….1023 = porte privilegiate0….1023 = porte privilegiate•1024…65535= porte utente1024…65535= porte utente

•porte statiche (quelle dove un server è in porte statiche (quelle dove un server è in ascolto)ascolto)•porte dinamiche (quelle usate per completare porte dinamiche (quelle usate per completare una richiesta di connessione e svolgere un una richiesta di connessione e svolgere un lavorolavoro

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Well Known Port

Sono associate agli applicativi principali,Sono associate agli applicativi principali, Ad esempio:Ad esempio:

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Repeater

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I Bridge

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I Router

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GATEWAYGATEWAY