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Reti e Networking

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Una rete è costituita da un insieme di elaboratori o di sistemi di elaborazione, connessi tra loro da opportuni canali di comunicazione, che offrono servizi ottenuti dall'integrazione delle tecnologie informatiche e delle telecomunicazioni, per condividere risorse, per comunicare, per l'intrattenimento interattivo, per l'accesso alle informazioni remote e per tutte le nuove forme di commercio elettronico. Le reti possono essere utilizzate anche per realizzare sistemi di elaborazione distribuita (Distributed Computing).

Le reti possono essere classificate secondo diversi criteri: tecnologia di trasmissione, scala, architettura, topologia, mezzi trasmissivi.

Il criterio della tecnologia di trasmissione e la scala, ovvero la distanza fisica dei processori degli elaboratori connessi in rete, rappresentano il principale metodo di classificazione. Oltre a queste classificazioni, si sente spesso parlare di reti pubbliche con tecnologia PSNT, ISDN, ADSL, FTTS, FTTH, PON e GPON, reti a banda larga, reti cellulari e satellitari.

Classificazione in base alla tecnogia di trasmissione

Le principali tecnologie di trasmissione utilizzate nelle reti di elaboratori sono due:  broadcast e  punto-punto. Per tale motivo possiamo parlare di reti broadcast e reti punto-punto.

Reti broadcast

Nelle reti broadcast esiste un solo canale di comunizione condiviso da tutte le risorse della rete: i pacchetti sono inviati da ciascuna macchina e ricevuti da tutte le altre, ma solo quella che riconoscerà il suo indirizzo lo processerà, mentre le altre macchine, pur ascoltandolo, lo ignoreranno.

Nelle reti broadcast esistono altre due modalità operative di trasmissione: trasmissione broadcasting e trasmissione multicasting, anche se quest'ultima non è sempre supportata.

Nella modalità broadcasting i pacchetti sono trasmessi specificando nel campo indirizzo un codice speciale che consente a tutte le macchine in ascolto sulla rete di riconoscere quei pacchetti e di processarli.

Nella modalità multicasting il pacchetto può essere inviato ad un sottoinsieme delle macchine presenti sulla rete attraverso un meccanismo simile al precedente che impiega un bit per specificare il multicasting e i rimanenti (n-1) bit per individuare il gruppo.

Reti punto punto

Nelle reti punto punto le connessioni avvengono tra coppie di macchine. In questo tipo di reti è importante scegliere il miglior percorso (best path), potendo esserci anche percorsi multipli, per consegnare i pacchetti dalla sorgente alla destinazione.

Si parla di comunicazione unicast nelle trasmissioni punto punto dove c'è un trasmettitore ed un ricevitore. 

Classificazione in base alla scala

La reti classificate in base alla scala o alla dimensione utilizzano come criteri di classificazione la distanza fisica dei processori e l'estensione superficiale.

Personal area network

Sono reti nelle quali i processori hanno una distanza fino ad 1 m e la dimensione superficicale massima è di 1 m2.

Reti locali

Le reti locali o reti LAN (Local Area Network) sono reti di piccole dimensioni corrispondenti ad un'estensione superficiale di una stanza, un edificio o un campus: la distanza fisica dei processori è rispettivamente di 10 m, 100 m, 1 km. Sono esempi di reti LAN il laboratorio scolastico, l'aula di computer, il sistema informatico di un'azienda o di una struttura aziendale composta da edifici contigui. Le dimensioni ridotte di queste reti consentono di ottenere una elevata velocità di comunicazione.

Metropolitan Area Network

Le reti MAN (Metropolitan Area Network) sono caratterizzate da una distanza fisica dei processori fino a 10 km e coinvolgono l'estensione di una città.

Reti geografiche WAN

Le reti geografiche WAN (Wide Area Network) sono reti di grandi dimensioni con una distanza fisica dei processori dai 100 km ai 1000 km: l'estensione territoriale è rispettivamente quella di una nazione o di un continente. La realizzazione di questo tipo di reti si appoggia normalmente alle infrastrutture già esistenti, come le reti pubbliche ed internet. Le reti geografiche dedicate vengono utilizzate dalle grandi aziende ed organizzazioni per garantire una migliore protezione del loro sistema informativo.

Internet

E' la rete estesa a livello planetario con una distanza dei processori di almeno 10.000 km.

Classificazione in base all'architettura

Client/Server

Nell'architettura client/server i computer che ospitano programmi che offrono servizi sono detti serventi o semplicemente server. I serventi forniscono i loro servizi ad altri programmi in esecuzione su altri computer pur potendo essere entrambi ospitati sulla stessa macchina. A volte un programma può essere simultaneamente server e client: in questo caso non esite più una netta distinzione nell'architettura.

Peer to Peer

Nelle reti peer to peer ogni computer funziona sia come client che come server offrendo all'intera rete alcune risorse condivise: memorie di massa quali dischi fissi e dischi ottici, risorse hardware e software. Questa architettura di rete viene utilizzata normalmente quando non è necessario avere unità amministrativa o controllare gli accessi degli utenti con l'identificazione. 

Classificazione in base al mezzo trasmissivo

Il mezzo fisico utilizzato per la connessione tra i sistemi di elaborazione attraverso connettori, cavi in rame o in fibra ottica, il segnale radio nel caso di installazioni wireless, caratterizzano questa classificazione.

Fibra ottica

Il mezzo trasmissivo è costituito da un sottilo filo di vetro nel quale viaggiano gli impulsi luminosi da un capo all'altro della fibra ottica.

I segnali elettrici vengono convertiti in inpulsi luminosi da un modulatore e successivamente instradati e poi trasmessi, ad una velocità prossima a quella della luce, all'altro capo della fibra dove il segnale luminoso viene riconvertito in segnale elettrico. Le velocità raggiunte sono dell'ordine dei Gbps, a seconda del tipo di fibra ottica e della tecnologia impiegata. L'impiego della fibra è adatto nella realizzazione di dorsali per l'interconnessione di reti, nella creazione di linee dati nelle città. Le fibre ottiche stanno sostituendo i doppini UTP nelle reti telefoniche e nel cablaggio delle reti LAN, offrendo le potenzialità della banda larga a velocità maggiori, con limitata attenuazione e dispersione del segnale.

Wireless

Le reti wireless utilizzano come mezzo trasmissivo il segnale radio e consentono di creare facilmente reti senza alcun tipo di cablaggio. Lo standard di riferimento è IEEE 802.11 e le sue versioni successive.