Reti di calcolatori

Reti di calcolatori
• Definizioni e finalità
• Il modello architetturale
• Reti geografiche e modello TCP/IP
• Reti locali
Che cosa è una rete di calcolatori
Rete di
comunicazione
dati
Computer (o anche altre apparecchiature)
collegati da una rete di comunicazione
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
2
1
Caratterizzazione per estensione
• Local Area Network (LAN)
i computer risiedono in uno stesso edificio o
in un gruppo di edifici adiacenti (es. un
campus)
• Wide Area Network (WAN)
i computer possono risiedere anche in
continenti diversi
• Internetwork
collegamento di reti diverse (es. Internet)
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
3
Una rete locale (Ethernet)
W
W
W
W
S
P
P
Terminatore
W = workstation
Mezzo di comunicazione condiviso S = server
P = stampante
Finalità principali: economicità
Condivisione di risorse fisiche (es., stampanti),
logiche (dati e programmi) e di servizi (accesso
ad Internet)
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
4
2
Una rete geografica
Rete di
comunicazione
Router
Host
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
5
Una rete geografica
Collegamenti
“punto a punto”
Router
Host
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
6
3
Principali finalità delle reti geografiche
• Comunicazione fra utenti (es, posta
elettronica, newsgroup, chat)
• Accesso a banche dati specializzate e a
documenti WWW
• Servizi, pubblici e privati (ministero delle
finanze, ferrovie, home banking, …)
• Vendita on-lne e, più in generale,
commercio elettronico
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
7
COMUNICAZIONE DATI
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
8
4
La comunicazione dati
In una rete due “entità” (computer o programmi)
cooperano scambiando messaggi che seguono un ben
preciso protocollo attraverso un sistema di trasmissione
Mittente
messaggio
Destinatario
Sistema di
trasmissione
Trasmettitore
Canale
Ricevitore
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
9
Esempi di coppie mittente/destinatario
• Due computer (in tal caso il sistema di
trasmissione è costituito da dispositivi fisici)
• Due programmi applicativi (ad es., di posta
elettronica): il sistema è costituito da
hardware e da software di comunicazione
• Due programmi di “livello intermedio” (ad
esempio, i programmi che implementano
protocolli di servizio, tipo PPP e TCP)
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
10
5
Il “modello architetturale” di rete
• Una struttura a livelli
Computer A
Computer B
servizi
protocolli
servizi
• Ogni livello di A “comunica” con il pari livello
di B
• Ogni livello usufruisce dei servizi del livello
sottostante e fornisce servizi al livello
soprastante.
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
11
Il modello “Open Systems Interconnection”
Applicazione
Applicazione
Presentazione
Presentazione
Sessione
Sessione
Trasporto
Trasporto
Rete
Rete
Rete
Rete
Data link
Data link
Data link
Data link
Fisico
Fisico
Fisico
Fisico
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
12
6
Il modello “Open Systems Interconnection”
Prevede 7 livelli
• Applicazione: accesso alla rete per applicaz.
• Presentazione: formato comune dei dati,
compressione e cifratura/decifratura
• Sessione: stabilisce la sessione di comunicaz.
• Trasporto: corretta spedizione
• Rete: indirizzamento computer e
instradamento messaggi
• Collegamento dati: canale fisico affidabile,
impacchettamento dati in “frame”
• Fisico: hardware di comunicazione
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
13
Il modello TCP/IP (adottato in Internet)
• TCP/IP = Transmission Control Protocol/
Internet Protocol
• Suite di protocolli impostata sui 4 livelli
(anziché 7)
• Fa parte della “dotazione” dei principali
SO (Unix/Linux e Windows)
• È supportato dai costruttori di router
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
14
7
Il modello TCP/IP (2)
• Host/rete: protocolli fisico e di
collegamento dati (SLIP e PPP)
• Livello internet: protocollo IP per
l’indirizzamento degli host e per
l’instradamento dei messaggi
• Livello di trasporto: protocolli TCP e UDP
per la “conversazione” tra host
• Livello di applicazione: protocolli
applicativi (TELNET, FTP, HTTP ecc.)
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
15
LIVELLI FISICO E DATA-LINK
(HOST-RETE)
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
16
8
Chi “realizza” il livello fisico?
• Mezzo di trasmissione (doppino, telefonico,
multicoppie intrecciate, cavi coassiali, fibre
ottiche, …)
• Apparecchiature di trasmissione/ricezione
(modem di vario tipo, schede di rete)
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
17
Livello fisico: messaggi e segnali
• Trasmettitore e ricevitore scambiano
messaggi che sono sequenze di bit
• L’informazione è trasmessa sotto forma di
messaggi digitali oppure analogici
→ segnale digitale:
→ segnale analogico:
0 → 0 volt
1 → 5 volt
0 → 1300 Hz
1 → 2100 Hz
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
18
9
“Paremetri” fondamentali della trasmissione
• Tipo di segnale (digitale o analogico)
• Tipo del mezzo trasmissivo (guidato o non
guidato)
• Velocità di trasmissione (bit/s)
• Modalità di trasmissione (sinplex, halfduplex o full-duplex)
I problemi principali sono velocità e affidabilità
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
19
Principali mezzi e relative velocità
• Cavi a coppia intrecciata (fino a 100Mbps)
– reti locali
• Cavo coassiale (fino a 500Mbps)
– TV via cavo
• Fibra ottica (oltre 2 Gbps)
– reti locali e geografiche
– telecomunicazioni (TV e telefono)
• Onde elettromagnetiche (ordine Tbps)
– comunicazioni via satellite
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
20
10
Gestione del collegamento fisico in Windows
• Collegamento a rete locale o rete telefonica
• Se acquistati col computer, scheda di rete
e/o modem sono normalmente già
configurati e funzionanti
• In ogni caso sono quasi sempre dispositivi
di tipo “plug ‘n play”
• Può essere necessario procurarsi il driver e
indicare il percorso al momento del
rilevamento nuovo hardware
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
21
Rete e connessioni remote (Windows)
Se è presente questa icona
il computer ha una scheda LAN
installata
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
22
11
Rete e connessioni remote (Windows)
Connessioni remote (via modem)
a fornitori di accesso Internet
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
23
Collegamento dati
• Controllo errori di trasmissione
→ bit di parità: si aggiunge un bit ad ogni
byte in modo da ottenere un numero pari (o
dispari) di 1
• Controllo del flusso di trasmissione
(necessario in caso di velocità differenti dei
dispositivi terminali)
• Controllo di accesso al mezzo trasmissivo
(nel caso di reti broadcast)
Informatica Generale (CdL in E&C), A.A. 2000-2001
24
12