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CLASSIFICAZIONE DELLE RETI

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CLASSIFICAZIONE

DELLE RETI

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TIPI DI RETI TIPI DI RETI

La diversa classificazione delle reti è fondamentalmente basata sull’area geografica ricoperta:

RETI LAN : da qualche metro fino a un km;

RETI MAN : fino a qualche decina di km;

RETI WAN : per reti molto estese.

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LAN : Local Area LAN : Local Area NetworkNetwork

È un sistema di comunicazione chepermette ad apparecchiature indipendenti dicomunicare tra di loro entro un'areadelimitata utilizzando un canale fisico avelocità elevata e con basso tasso di errore.

DEFINIZIONE IEEE 802

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Caratteristiche delle Caratteristiche delle LANLAN

Basso costo Facile upgrading Versatili in termini di riconfigurabilità Flessibili in termini di manutenzione Capaci di sopportare carichi di lavoro elevati Stabili nel tempo Capaci di collegare centinaia di utenti Efficienti in termini di operazioni e accessi consentiti Capaci di coprire distanze anche fino a parecchi km Dotate di capacità di trasmissione anche fino a 100Mbps

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Reti LAN e Reti WANReti LAN e Reti WAN

Le reti LAN attuali hanno superato i limiti di distanza di partenza.

Molte reti WAN inoltre sono in realtà un insieme di reti LAN del tutto trasparenti all’utente finale che non si accorge di essere collegato ad una rete locale o estesa.

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Capacità di Capacità di TrasmissioneTrasmissione

Questa caratteristica di una rete è legata alla banda del canale usato come mezzo fisico per il collegamento dei vari sistemi. La capacità dovrebbe essere correttamente espressa in Hz.Esiste però una proporzionalità diretta tra larghezza di banda e velocità di trasmissione nel canale. Per comodità si misura quindi la capacità di trasmissione in bps piuttosto che in Hz.

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Componenti delle LANComponenti delle LAN

Un Sistema di Calcolo (PC o Workstation) Il Sw di rete (Applicativi di utente e Sistemi

Operativi) Le NIC (Network Interface Card) e le rispettive API

(Application Programming Interface) Concentratori o Hub che fungono da nodi di

accesso Sistemi di cablaggio : l’insieme dei mezzi fisici di

trasmissione, comprensivi di altri componenti quali connettori, adattatori, schede, ecc…

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Tipi di CollegamentiTipi di Collegamenti

All’interno di singoli uffici : Ambiente di Lavoro

Tra più uffici disposti anche su piani diversi: Edificio

Tra ambienti dislocati in edifici diversi : Campus

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SISTEMI DI CABLAGGIO SISTEMI DI CABLAGGIO Parte IParte IGli Armadi Gli Armadi

Ambiente di Lavoro : si stendono cavi ex novo concentrati in un Armadio (o Rack) delle Telecomunicazioni

Edificio : si può usare la rete telefonica esistente o stendere cavi ex novo concentrati in un Armadio Intermedio

Campus : cavi ex novo stesi in sotterranei e concentrati in un Armadio Principale

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SISTEMI DI CABLAGGIO SISTEMI DI CABLAGGIO Parte IIParte III cavi IBM e DECI cavi IBM e DEC

Cavi IBM:cavo nr.1 con 2 doppini #22AWG per

trasmissione daticavo nr.2 con due coppie di doppini #22AWG per

tx dati e con quattro coppie per tx telefoniche cavo nr.5 con due fibre ottiche nello stesso

cladding per diversi tipi di tx cavo nr.6 simile al nr.1 ma con doppini #26AWG

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SISTEMI DI CABLAGGIO SISTEMI DI CABLAGGIO Parte Parte III I cavi IBM e DECIII I cavi IBM e DEC

Cavi DEC Connect:

Cavo Ethernet Thin Wire : un cavo coassiale flessibile per tx video

Cavo Ethernet Standard : un cavo coassiale più rigido

Cavo di doppini per tx dati Cavo di doppini per tx telefoniche Cavo Video : un cavo coassiale per tx video a

circuito chiuso

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SISTEMI DI CABLAGGIO SISTEMI DI CABLAGGIO Parte IVParte IV I sistemi IBM e DEC I sistemi IBM e DEC

I Sistemi IBM :

il collegamento fra le diverse risorse è un collegamento fisico a stella attraverso l’impiego di armadi di distribuzione e un collegamento logico ad anello

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SISTEMI DI CABLAGGIO SISTEMI DI CABLAGGIO Parte Parte VV

I sistemi IBM e DEC I sistemi IBM e DEC

I Sistemi DEC Connect :Forniscono delle piastrine ‘multiuso’ alle quali connettere il cavo Ethernet Thin Wire con connettore BNC; il cavo video con connettore ‘F’; ed infine i due cavi di doppini per la tx dati e per la tx telefonica.

La DEC suggerisce che i collegamenti passino attraverso una SER(Satellite Equipment Room) con configurazione a stella. Le SER si collegano poi a bus o ad albero ad un cavo Ethernet di maggiori dimensioni

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Piastrina DECconnectPiastrina DECconnect

d i g i t a l d i g i t a l Connettore telefonicoConnettore telefonicoModulare per telefoniaModulare per telefonia

Connettore telefonicoConnettore telefonicoModulare per la tx datiModulare per la tx dati

ConnettoreF perConnettoreF perCavo videoCavo videoConnettore BNC per ilConnettore BNC per il

Cavo ThinWire EthernetCavo ThinWire Ethernet

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CLASSIFICAZIONE delle RETI CLASSIFICAZIONE delle RETI LANLAN

Le Reti LAN vengono classificate sulla base dell’hardware e del software.

Hardware : il tipo di architettura con cui la rete LAN è realizzata

Software : il sistema operativo che definisce i protocolli di rete cioé gli standard di comunicazione

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ARCHITETTURA delle RETI LANARCHITETTURA delle RETI LAN

Hardware : il tipo di architettura con cui la rete LAN è realizzata

I quattro elementi base dalla cui combinazione nascono le diverse architetture impiegate nelle LAN sono :

la topologia il mezzo trasmissivo le tecniche di trasmissione i metodi di accesso alla rete

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La Topologia delle reti di La Topologia delle reti di telecomunicazione telecomunicazione

La disposizione di nodi e canali definisceLa disposizione di nodi e canali definiscela la topologiatopologia della rete di telecomunicazione della rete di telecomunicazione

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Una topologia di rete è definita da un Una topologia di rete è definita da un grafografo

= insieme dei vertici del grafo= insieme dei vertici del grafo (raffigurati da cerchi - nodi)(raffigurati da cerchi - nodi)= insieme degli archi bidirezionali= insieme degli archi bidirezionali (raffigurati da segmenti - canali)(raffigurati da segmenti - canali)

G V A( , )

V

A

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Gli archi possono essereGli archi possono essere

- diretti - diretti (segmenti orientati - (segmenti orientati - canali unidirezionali)canali unidirezionali)

- non diretti (segmenti non orientati -- non diretti (segmenti non orientati - canali bidirezionali)canali bidirezionali)

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Definiamo:Definiamo:

N V

C A

| |

| |

la cardinalità dell’insieme dei verticila cardinalità dell’insieme dei vertici

il grado di connessione del grafoil grado di connessione del grafo

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Topologia a maglia Topologia a maglia completamente completamente connessaconnessa

Vantaggio: tolleranza ai guasti (molti percorsi tra due nodi)Vantaggio: tolleranza ai guasti (molti percorsi tra due nodi)Svantaggio: elevato numero di canali ( |A|=C = N*N per N>>)Svantaggio: elevato numero di canali ( |A|=C = N*N per N>>)

E’ usata solo quando i nodi sono pochiE’ usata solo quando i nodi sono pochi

C N N ( )12

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Topologia ad alberoTopologia ad albero

Svantaggio: vulnerabilità ai guasti (solo un percorso Svantaggio: vulnerabilità ai guasti (solo un percorso tra due nodi)tra due nodi)Vantaggio: basso numero di canaliVantaggio: basso numero di canali

E’ usata per ridurre i costi e semplificare la stesura dei E’ usata per ridurre i costi e semplificare la stesura dei canalicanali

C N 1

Si ottiene da una topologia a maglia Si ottiene da una topologia a maglia completamente connessa eliminando tutti i completamente connessa eliminando tutti i canali non indispensabili per comunicarecanali non indispensabili per comunicare

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Topologia a maglia non Topologia a maglia non completamente connessacompletamente connessa

Svantaggio: topologia non regolareSvantaggio: topologia non regolareVantaggio: tolleranza ai guasti e numero Vantaggio: tolleranza ai guasti e numero di canali selezionabile a piaceredi canali selezionabile a piacere

E’ la più usataE’ la più usata

N CN N

11

2

( )

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Topologie RegolariTopologie Regolari

Esistono topologie regolari che hanno caratteristiche interessanti e che sono usate per particolari classi di reti di telecomunicazione:

topologia a stella topologia ad anello topologia a bus

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Topologia a stellaTopologia a stella

Svantaggio: vulnerabilità ai guasti del nodo centrale Svantaggio: vulnerabilità ai guasti del nodo centrale

Vantaggio: basso numero di canaliVantaggio: basso numero di canali

E’ usata per ridurre i costi e semplificare la stesura E’ usata per ridurre i costi e semplificare la stesura dei canalidei canali

C N Centro StellaCentro Stella

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Topologia ad anelloTopologia ad anello

Può essere unidirezionale o bidirezionalePuò essere unidirezionale o bidirezionale

Molto usata in reti locali e metropolitaneMolto usata in reti locali e metropolitane

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Topologia ad anelloTopologia ad anello

C NC N

/ 2 nel caso unidirezionalenel caso unidirezionale

nel caso bidirezionalenel caso bidirezionale

Si utilizza un cammino circolare Si utilizza un cammino circolare chiuso per collegare tutti i nodichiuso per collegare tutti i nodi

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Con canali unidirezionali l’informazione ha a disposizione un solo cammino per raggiungere la destinazione

Con canali bidirezionali i cammini sono due

Vantaggio : le operazioni relative alla commutazione sono semplici

Svantaggio : ridotta affidabilità

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Nel caso di anello unidirezionale basta un guasto per interrompere la rete

Nel caso di anello bidirezionale se si presenta un guasto isolato la topologia ad anello bidirezionale può essere riconfigurata :

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Topologia a busTopologia a bus

Il bus può essere attivo o passivoIl bus può essere attivo o passivo

Molto usata in reti locali e metropolitaneMolto usata in reti locali e metropolitane

C NC

11

per il bus attivoper il bus attivo

per il bus passivoper il bus passivo

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BUS ATTIVOBUS ATTIVO

Si parla di bus attivo quando gli accoppiamenti tra i vari nodi sono di tipo attivo

Se l’informazione che si propaga nelle due Se l’informazione che si propaga nelle due direzioni non è la stessa si parla di doppio busdirezioni non è la stessa si parla di doppio bus

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BUS PASSIVOBUS PASSIVO

La topologia a Bus Passivo realizza il collegamento tra i nodi della rete usando un unico canale su cui tutti possono trasmettere e da cui tutti possono ricevere informazioni.

Si noti la somiglianza con la topologia a stella : il bus funziona come un centro stella passivo distribuito nello spazio.

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TOPOLOGIE MISTETOPOLOGIE MISTE

TOPOLOGIA GERARCHICA TOPOLOGIA AD INTERCONNESSIONE

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Topologia gerarchicaTopologia gerarchica

Alcuni nodi della rete hanno la funzione di raccogliere il traffico per portarlo ad un livello gerarchico superiore.

Un esempio è la rete telefonica dove al livello più basso si usa una topologia a stella; ai livelli intermedi si adotta una topologia a maglia parzialmente connessa e al livello più alto normalmente esiste ormai una rete a maglia completamente connessa

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Topologia ad Topologia ad interconnessioneinterconnessione

E’ relativa alle reti derivanti dall’interconnessione di reti eterogenee. La topologia finale è l’interconnessione delle topologie delle reti componenti.Gli elementi usati per l’interconnessione possono prendere nomi diversi : bridge, brouter, router, gateway, ecc..La distinzione nasce dalle funzioni necessarie a collegare le varie reti e quindi dalle differenze tra le varie reti.Un esempio è fornito dalle reti locali con topologia a bus collegate tramite bridge ad una rete più veloce con topologia ad anello.

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Bisogna distinguereBisogna distinguere• topologia logicatopologia logica

definisce l’interconnessione tra nodi definisce l’interconnessione tra nodi mediante canali (circuito virtuale)mediante canali (circuito virtuale)

• topologia fisicatopologia fisicatiene conto del percorso dei mezzi tiene conto del percorso dei mezzi trasmissivitrasmissivi

TOPOLOGIA LOGICA E TOPOLOGIA FISICATOPOLOGIA LOGICA E TOPOLOGIA FISICA

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ARCHITETTURA delle RETI LANARCHITETTURA delle RETI LAN

Hardware : il tipo di architettura con cui la rete LAN è realizzata

I quattro elementi base dalla cui combinazione nascono le diverse architetture impiegate nelle LAN sono :

la topologia il mezzo trasmissivo le tecniche di trasmissione i metodi di accesso alla rete

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Il Mezzo Trasmissivo( Livello Fisico del Modello OSI)

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Elettrici Doppino Cavo coassiale

Ottici Fibra ottica Raggi Laser

Wireless Onde radio Satelliti Reti Cellulari Microonde e Raggi infrarossi

Mezzi TrasmissiviMezzi Trasmissivi

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DoppinoDoppino

Detto anche coppia (pair), è il mezzo trasmissivo classico della telefonia

Due fili di rame ritorti (binati, twisted) per ridurre le interferenze elettromagnetiche

Costi ridotti e installazione semplice

I doppini possono essere inseriti anche in opportune guaine per I doppini possono essere inseriti anche in opportune guaine per realizzare cavi con un numero maggiore di coppie. Le guaine realizzare cavi con un numero maggiore di coppie. Le guaine possono essere anche schermate per migliorare la resistenza ai possono essere anche schermate per migliorare la resistenza ai disturbi.disturbi.

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Cavo Coassiale Cavo Coassiale (Coax)(Coax)

Un nucleo di rame immerso in materiale isolante, ricoperto da una maglia conduttiva e il tutto inserito in una o più calze di schermo

Maggiore schermatura dai disturbi esterni, minori interferenze e maggiore velocità di tx

Costi leggermente più elevati, maggiore difficoltà di installazione

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Fibra OtticaFibra Ottica

CORE

CLADDING

RIVESTIMENTO PRIMARIO

GUAINA PROTETTIVA

Minuscolo e flessibile filo di vetro costituito da due parti con indici di rifrazione diversi.

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Pro e Contro della fibraPro e Contro della fibra

Il segnale luminoso tx nel core dalla stazione di partenza viaggia praticamente senza subire né attenuazioni, né disturbi

Ottima schermatura dai disturbi esterni e grande velocità di tx (100 Mbps- 20000 Mbps)

Sono elevati i costi sia di posizionamento, sia di installazione che quelli propri del materiale, maggiore difficoltà di installazione