CLASSIFICAZIONE DELLE RETI. TIPI DI RETI TIPI DI RETI La diversa classificazione delle reti è...
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CLASSIFICAZIONE
DELLE RETI
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.
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
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
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.
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.
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…
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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
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
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
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
( )
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
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
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
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
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
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 :
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
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
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.
TOPOLOGIE MISTETOPOLOGIE MISTE
TOPOLOGIA GERARCHICA TOPOLOGIA AD INTERCONNESSIONE
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
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.
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
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
Il Mezzo Trasmissivo( Livello Fisico del Modello OSI)
Elettrici Doppino Cavo coassiale
Ottici Fibra ottica Raggi Laser
Wireless Onde radio Satelliti Reti Cellulari Microonde e Raggi infrarossi
Mezzi TrasmissiviMezzi Trasmissivi
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.
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
Fibra OtticaFibra Ottica
CORE
CLADDING
RIVESTIMENTO PRIMARIO
GUAINA PROTETTIVA
Minuscolo e flessibile filo di vetro costituito da due parti con indici di rifrazione diversi.
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