Dalle reti a internet Flashcards
Rete di calcolatori
Due o più computer collegati tra di loro in grado di inviare/ricevere dati e che quindi possono:
- scambiare informazioni
- condividere le risorse
- aumentare la tolleranza ai guasti
- distribuire la potenza di elaborazione su più calcolatori
Necessitano di:
- una canale fisico di comunicazione (hardware)
- un insieme di regole che regolano lo scambio dei dati (software)
Componenti fondamentali:
- Nodi → qualunque dispositivo facente parte della rete, in grado di comunicare con gli altri dispositivi
- Archi → collegamenti tra un nodo e l’altro. Mezzi di trasmissione attraverso i quali due nodi possono comunicare. Il tipo di cavo determina la capacità di trasmissione
Prestazioni
- Capacità di trasmissione → numero di bit o byte trasmessi o ricevuti in un secondoMigliori prestazioni sono determinate da migliori tecnologie a costi più elevati.
-
Ritardo del collegamento → tempo richiesto ai dati per transitare da mittente a destinatario
Il ritardo è determinato sia dalla distanza fisica sia dai tempi di gestione dovuti ai protocolli di comunicazione.
Meglio le reti a basso ritardo per favorire comunicazioni rapide e interattive.
Mezzi di trasmissione
- Cavo elettrico: 1-10 Mbit/s
- Fibra ottica 10-100 Mbit/s
- Collegamento wireless 1-10 Gbit/s
ADSL → rame + rame
FTTC → fibra + rame
FTTH → fibra + fibra
Tipologie di reti
-
PAN (Personal Area Network) → meno estese e collegano pochi dispositivi. Pensate per l’uso personale
- LAN (Local Area Network) → collega dispositivi in un’area circoscritta ad es. pc di un laboratorio, gruppo di lavoro, ufficio.
- MAN (Metropolitan Area Network) → simile a una rete locale ma che collega computer in un’area urbana
- WAN (World Area Network) → collega computer in zone geografiche diverse. Es. Internet (WAN o Global Area Network)
Topologia di rete
La scelta della topologia avviene a seconda di alcuni parametri:
- costo non troppo elevato → è legato al numero e alla lunghezza delle connessioni (poche e non troppo lunghe)
- comunicazione veloce ed efficiente → la più veloce è il collegamento diretto
- colli di bottiglia da evitare
- tolleranza ai guasti → rete in cui la comunicazione è possibile anche in caso di guasti. Ridondanza: più percorsi che collegano due nodi.
Reti punto a punto (fully connected)
Molte connessioni individuali tra coppie di nodi/calcolatori.
Vantaggi | Svantaggi |
| — | — |
| Tolleranza ai guasti | Costo elevato |
| Comunicazione molto veloce | Difficile da usare |
Reti ad anello (ring)
Nodi disposti ad anello, senza nodi terminali. La comunicazione può essere unidirezionale o bidirezionale.
Vantaggi | Svantaggi |
| — | — |
| Basso costo | Bassa tolleranza ai guasti |
| | Difficoltà di espansione |
Reti a bus
Tutti i nodi sono collegati a un unico bus.
I dati viaggiano sul bus e sono leggibili da tutti i nodi.
Alle estremità del bus che un terminatore che assorbe i dati che non sono stati ricevuti da nessun nodo | Vantaggi | Svantaggi | | --- | --- | | Costo limitato | Il bus può essere un collo di bottiglia | | Manutenzione facile | Viene partizionata in sottoreti se il guasto è sul bus | | Nessun problema in caso di guasto di un nodo | Velocità contenuta perchè la trasmissione dei dati avviene solo sul bus (un unico cavo) |
Reti a stella (star)
Costituita da tanti nodi figli collegati a un nodo padre, al centro della stella.
Il nodo centrale può essere:
- un hub → sistema hw che invia lungo tutti i collegamenti un duplicato di ciascun pacchetto - uno switch di rete → dispositivo che assicura la comunicazione tra i diversi nodi e conosce i collegamenti dei singoli computer | Vantaggi | Svantaggi | | --- | --- | | Costo basso | Rischio di sovraccarico del nodo padre | | Comunicazione veloce | Blocco della rete per guardo di hub/switch |
Reti ad albero o gerarchiche (tree)
Vantaggi | Svantaggi |
| — | — |
| Costi contenuti | Bassa tolleranza ai guasti |
| Facile espandibilità attraverso i nodi figli che possono diventare root | Comunicazione lenta |
Topologia a grafo complesso
- Man mano che le reti vengono collegate tra di loro, la topologia diventa sempre più complessa e non è possibile individuare uno schema topologico generalizzato.Ci sono cammini multipli che connettono coppie di nodi. La ridondanza permette di aggirare i collegamenti soggetti a guasti.
Si riduce il rischio di partizionamento della rete.
Canale di comunicazione
-
Linea dedicata → collegamento tra due nodi a uso esclusivo, sempre disponibile
Permette una comunicazione veloce ma è costosa.
Si usa solo tra nodi che comunicano frequentemente. -
Linea commutata → composta da un insieme di circuiti di comunicazione in cui il collegamento tra due nodi è creato solo quando serve.
Costa meno ma sono più probabili i conflitti tra i nodi di comunicazione.
E’ più diffusa.
Commutazione di circuito
Veniva usata nelle vecchie linee telefoniche.
Viene creato un canale dedicato temporaneo composto da connessioni dedicate.
Ogni nodo viene collegato fisicamente a un altro e instrada i dati nel canale di output senza ritardi e solo per quella specifica comunicazione.
Un secondo nodo mittente che voglia comunicare con il nodo destinataria, deve attendere che il primo nodo mittente abbia terminato la comunicazione.
Si compone di tre fasi:
1. apertura della connessione
2. trasferimento dei dati → prima del trasferimento deve essere stabilito un cammino/canale che collega mittente e destinatario per il tempo necessario al trasferimento dei dati.
3. chiusura della connessione
Commutazione di pacchetto
Le informazioni vengono suddivise in pacchetti che sono piccole entità elementari e contengono:
- dati da trasmettere
- informazioni di controllo (indirizzo del destinatario, numero di sequenza ecc)
I pacchetti vengono spediti sequenzialmente sulla rete.
Quando un nodo intermedio riceve i pacchetti decide a chi spedirli al passo successivo in base a:
- meccanismi specifici di instradamento dei pacchetti
- stato della rete
Ogni pacchetto può seguire un percorso diverso e indipendente e quindi arrivare al destinatario non nell’ordine originario.
Vantaggi | Svantaggi |
| — | — |
| Meno tempi morti (efficienza) | Tempo di trasferimento non garantito a priori |
| Livello di condivisione del messo più elevato (efficienza) | |
| Per lo stesso destinatario ci sono più comunicazioni possibili contemporaneamente (efficienza) | |
| In caso di alto traffico, il mittente può continuare a spedire pacchetti (efficienza) | |
| Maggiore resistenza ai guasti (resilienza) | |
