Una rete di calcolatori è costituita da un insieme di

computer collegati tra loro mediante un’infrastruttura

che permette lo scambio reciproco di informazioni.

L’infrastruttura è costituita da componenti hardware

(cablaggi, ripetitori, hub, switch…) e componenti

software (sistemi operativi di rete) che forniscono gli

strumenti per la gestione della rete stessa.

________Rete di computer____Rete di computer____

____Vantaggi__________Vantaggi______

• Compito principale delle moderne reti di computer è

la Condivisione Delle Risorse:

• Risorse hardware:

permettere agli utenti connessi di utilizzare una

stampante, un disco fisso…

• File:

leggere il contenuto di un file di un altro

computer, spostare un file

• Programmi e servizi:

utilizzo di programmi su computer remoti

• Ottimo rapporto prestazioni/costo: i piccoli sistemi collegati in una rete offrono un basso costo dell’hardware e, con lo stesso numero di utenti, una velocità di utilizzo superiore

• Estensione semplificata e graduale dei sistemi hardware: ogni sistema può essere espanso con hardware differenziati e in tempi differenti, in base alle esigenze dell’azienda

• Maggiore affidabilità: il guasto di un computer non blocca il lavoro degli altri

• Maggiori vantaggi organizzativi:un operatore che viaggia può svolgere le sue mansioni ovunque sia possibile un collegamento in rete alla propria azienda

____Altri Vantaggi__________Altri Vantaggi______

___Architettura di rete______Architettura di rete___

La necessità di ridurre la complessità di progettazione delle reti

La necessità di definire regole precise per la comunicazione

protocollo di comunicazione livelli stratificati

Architettura di rete

___Il modello ISO/OSI______Il modello ISO/OSI___• E’ stato definito dall’ISO (International Standards Organization), con la sigla OSI(Open System Interconnection) nel 1984.

• Modello di riferimento per la definizione di una architettura di rete, cioè un insieme di protocolli che rendono possibile la comunicazione in un sistema di computer interconnessi.

• All’interno di questi protocolli sono definiti tutti i parametri necessari alla comunicazione:

•le caratteristiche hardware degli apparati,

•il formato dei messaggi,

•le funzionalità dei servizi offerti alle applicazioni

•…

N.B.: il modello OSI definisce solamente le funzioni di ciascun livello: poiché non vi è alcun accenno né alle interfacce, né ai protocolli, il modello OSI non è un’architettura

• Il modello OSI è un modello a livelli/strati

• Ogni livello svolge una funzionalità ben precisa all’interno della pila OSI

• La pila OSI ha una struttura gerarchica, ogni livello è in grado di comunicare solo con quello immediatamente superiore e con quello immediatamente inferiore, e in particolare:

• ogni livello fornisce servizi ai livelli superiori mascherando la loro implementazione

• ogni livello passa dati e informazioni di controllo al livello sottostante, sino a quando si raggiunge il livello fisico che effettua la trasmissione

Ogni livello comunica con il livello corrispondente dell’altra macchina in base a delle regole fissate dai protocolli.

La comunicazione non è diretta, ma ha luogo passando attraverso i livelli inferiori della propria macchina, che aggiungono informazioni di vario tipo al messaggio prima di inviarlo all' altro computer.

Il messaggio, attraverso i vari livelli, raggiunge il mezzo fisico di trasmissione e viene inviato alla seconda macchina, in corrispondenza della quale risale la gerarchia dei livelli fino ad arrivare a destinazione.Risalendo la gerarchia ogni livello controlla le informazioni proprie del liv, rilevando eventuali condizioni di errore; dopo aver scartato gli eventuali dati errati, trasmette al liv. superiore i dati rimasti fino ad arrivare all’applicativo corrispondente

___Vantaggi______Vantaggi___

L'architettura a strati ha alcuni grandi vantaggi:

1. scompone il problema in sottoproblemi più semplici da trattare,

2. rende i vari livelli indipendenti,

3. definendo solamente servizi e interfacce, i livelli diversi possono essere sviluppati da enti diversi.

_1.__Lo strato fisico____1.__Lo strato fisico___

• Lo strato fisico riguarda la trasmissione di bit lungo un canale di comunicazione

• Deve garantire che la comunicazione avvenga in modo corretto (se viene inviato un 1, deve essere ricevuto un 1 e non uno 0)

• Vi si definiscono le caratteristiche meccaniche, elettriche e procedurali delle interfacce di rete (componenti che connettono l'elaboratore al mezzo fisico) e le caratteristiche del mezzo fisico, ad es.– Tensioni scelte per rappresentare 0 ed 1– Durata (in microsecondi) per trasmettere un bit– Trasmissione simultanea in due direzioni oppure no

(Nell’immagine: RS232 interfaccia seriale, standard costituito da una serie di protocolli meccanici, elettrici ed informatici che rendono possibile lo scambio di informazioni a bassa velocità tra dispositivi digitali;RJ45 cavo di rete… )

• Elementi che si trovano al livello 1 sono per esempio:– La scheda di rete (NIC - Network Interface Card)

Spesso sono installate all’interno del computer nell’alloggiamento della scheda madre dedicato alle schede di espansione

Ogni scheda ha un proprio indirizzo (MAC address - Media Access Control), unico al mondo, formato da 48 bit suddivise in 12 cifre esadecimali: le prime 6 individuano il produttore dell’interfaccia di rete, mentre le successive corrispondono al numero di serie della scheda stessa.

– Gli hub

apparecchiature che collegano tra loro gruppi di utenti. Quando un hub riceve un segnale da uno dei cavi in una delle sue porte, lo ripete immutato su tutte le altre in modo che questo possa raggiungere tutti i segmenti di rete connessi.

(Vd anche libro pag. 324)

_2._Livello di collegamento dati____2._Livello di collegamento dati___• Riguarda i dispositivi che gestiscono il

collegamento da un PC all’altro della stessa rete• Compone i messaggi per la trasmissione (frame)• Offre un servizio affidabile al livello di rete:

– Controlla l'integrità dei messaggi ricevuti (sequenze di bit) ed eventualmente li corregge o li richiede

– Controlla l'accesso al canale, il flusso e il traffico.

Gli elementi di interconnessione della rete sono:Lo switch: è come un hub ma inoltra i frame in arrivo

da una qualsiasi delle sue porte soltanto a quella cui è collegato il nodo destinatario del frame. Per inoltrare i frame verso la porta giusta, lo switch mantiene una tabella di indirizzi MAC e in base al suo contenuto è in grado di capire verso quale porta inoltrarlo.

(Vd anche libro pag. 325)

__3._Livello di rete_____3._Livello di rete___• Suddivide i messaggi in pacchetti, i quali una volta

giunti a destinazione vengono riassemblati nella loro forma originaria.

• Si occupa di istradare i pacchetti scegliendo la strada migliore dalla sorgente alla destinazione, attraverso l’uso dei Router.

• In questo livello si risolvono le interconnessioni tra reti che utilizzano protocolli diversi.

• Router (vd anche libro pag.325) è un computer o un apposito dispositivo sul quale è eseguito un particolare programma, il cui compito è quello di esaminare le intestazioni dei frame in arrivo per poi inviare questi pacchetti alla corretta rete collegata. I router, basandosi su una mappa di rete, detta tabella di istradamento possono fare in modo che i pacchetti raggiungano le loro destinazioni attraverso i percorsi più efficaci. Se cade la connessione tra 2 router, per non bloccare il traffico, il router sorgente può definire un percorso alternativo. I router si occupano di gestire il traffico in modo da minimizzare la congestione sulle linee.

Interconnessione tra reti

__4._Livello di trasporto_____4._Livello di trasporto___• Assicura che il trasferimento dei dati tra strati

di sessione appartenenti a sistemi diversi avvenga in modo corretto cioè che non vi siano né errori né duplicazioni sui dati In altre parole ha il compito di ridurre gli effetti negativi dei servizi offerti dallo strato di rete sottostante

• Deve:– Aprire e chiudere le connessioni con il sistema

corrispondente– Frammentare e riassemblare i messaggi– Rilevare e correggere gli errori– Controllare la velocità con cui fluiscono le

informazioni

• E’ il primo livello ad essere indipendente dal tipo e dalle caratteristiche della rete utilizzata

__5._Livello di sessione_____5._Livello di sessione___

• Organizza il dialogo e la sincronizzazione tra due programmi applicativi e del conseguente scambio di messaggi

• Per organizzare il dialogo, instaura una SESSIONE cioè un collegamento logico e diretto tra due interlocutori

• La modalità con cui può avvenire il dialogo sono:– Full-duplex: entrambe le applicazioni ricevono e

trasmettono contemporaneamente– Half-duplex: mentre un’applicazione trasmette

l’altra riceve o viceversa– Simplex: un’applicazione può o sempre ricevere o

sempre trasmettere

• Sincronizzazione: la capacità di sapere sempre fino a che punto la comunicazione sia arrivata a buon fine

• Per far questo si utilizzano dei punti di controllo

6._Livello di presentazione___6._Livello di presentazione___

• Lo strato di presentazione si occupa della codifica dei dati secondo uno standard concordato

Es.: funzioni di conversione dei tipi di dati standard (caratteri, interi) da rappresentazioni specifiche della piattaforma hw di partenza in una

rappresentazione visualizzabile nei normali dispositivi di output (terminali video e le periferiche di stampa)

• Si occupa, inoltre, della compressione e della sicurezza della trasmissione

_7._Livello di applicazione____7._Livello di applicazione___

• Lo strato applicazione fornisce tutta la varietà di protocolli che sono necessari per offrire i vari servizi agli utenti, quali ad esempio:

– Terminale virtuale

– Transferimento file

– Posta elettronica

• I primi 3 livelli possono essere considerati come standard per la comunicazione: si occupano della gestione della sottorete di comunicazione e le applicazioni non influiscono su di essi

• I restanti 4 livelli riguardano l’elaborazione, permettono, cioè, di creare applicazioni indipendenti dalla rete di comunicazione

BIBLIOGRAFIA

• http://slideplayer.it/slide/962148

• http://zstzbaszynek.pl/blog/1994,model-isoosi//#

• http://www.uniss.it/documenti/formazione/Reti_C_D_Mura.pdf

• http://www-ictserv.poliba.it/piscitelli/doc/appunti_so/intro_reti_TCP_IP.pdf