A cura di Mario Luciano Introduzione Storia delle

A cura di Mario Luciano

• Introduzione • Storia delle reti • Le reti • Topologia di rete • Cablaggi • Tipi di trasmissione • Trasmissione • Reti lan • Internet Home

• Le reti dei calcolatori • Perché implementare la rete Indice

Le reti dei calcolatori • 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) e componenti software (sistemi operativi di rete) che forniscono gli strumenti per la gestione della rete stessa. Introd…

Perché implementare una rete? Motivazioni Per permettere lo scambio di informazioni tra i calcolatori In modo rapido ed efficace Per condividere risorse, quali potenza di elaborazione, memoria e periferiche Per consentire una gestione centralizzata delle risorse Per aumentare la sicurezza del sistema Introduzione

• Le origini • Arpanet • Personal Computer • Le reti lan • Le reti wan Indice

Le origini • L’era delle reti del calcolatore elettronico inizia nei primi anni ’ 60 quando vennero prodotti i primi esemplari di mainframe, elaboratori per l’epoca velocissimi ma decisamente complessi e costosi. Le dimensioni di questi prodigi della scienza erano sicuramente ragguardevoli poiché un mainframe occupava quasi sempre uno spazio notevole, spesso una o più stanze. • L’elaborazione avveniva tipicamente all’interno della struttura principale ed era esclusivamente di tipo batch : i calcoli venivano eseguiti rispettando sequenze di istruzioni predefinite che venivano memorizzate su schede perforate senza nessuna interazione tra utente e macchina. • Questo tipo di gestione della potenza elaborativa risultava spesso inefficiente. • Per ovviare a questo tipo di problema e sfruttare a pieno le potenzialità del calcolatore venne sviluppato il concetto di multielaborazione. Si pensò di distribuire la potenza di calcolo su diverse attività che venivano eseguite in modo tale da suddividersi il tempo di elaborazione. In questo modo i tempi di attesa dovuti alle operazioni di Input/Output venivano drasticamente ridotti; poiché il calcolatore poteva eseguire i calcoli relativi a una determinata attività mentre venivano caricati in memoria i dati necessari alle altre. • Il concetto di partizione del tempo portò alla nascita di una nuova generazione di sistemi operativi in grado di gestire i meccanismi che ne regolavano il funzionamento • Il primo sistema operativo di questo tipo venne ideato verso la fine degli anni ’ 60 e divenne noto con il nome di MULTIX. Proprio uno dei ricercatori che svilupparono il MULTIX, Ken Thompson, sviluppò qualche anno più tardi, con l’aiuto di Daniel Richie, la prima versione di un nuovo sistema operativo capace di gestire il concetto di multielaborazione in maniera efficiente: lo UNIX. L’avvento di nuovi sistemi operativi capaci di gestire la partizione del tempo portò a una sostanziale modifica delle modalità con cui venivano immessi i dati nella memoria dell’elaboratore poiché ora era possibile per gli utenti interagire direttamente con la macchina mediante l’utilizzo di terminali collegati al computer principale chiamato HOST. • • I terminali non disponevano né di memoria né di capacità di elaborazioni locali, ma permettevano l’inserimento dei dati, attraverso una tastiera, che venivano inviati all’unità centrale che elaborava le informazioni e restituiva i risultati sugli schermi dei terminali. Era nato il concetto di Rete. Storia …

• Mainframe: computer molto costosi che permettono agli utenti che vi accedono (centinaia o migliaia) di eseguire molti processi. Questi speciali computer sono molto veloci nell'elaborazione dei dati poiché possono eseguire più processi in parallelo. Diversamente i supercomputer, realizzati anche con migliaia di processori, sono più potenti e più costosi dei mainframe, ed eseguono generalmente una sola applicazione alla volta. Le origini

• Batch: (ingl. lett. ) lotto, gruppo. Insieme di job (lavori) che necessitano generalmente di scarsa interazione. Una elaborazione si dice BATCH quando viene eseguita sequenzialmente, comando dopo comando. Tipicamente si tratta di operazioni a livello di sistema operativo non presidiate (senza l'ausilio dell'operatore). Per converso un file BATCH (*. bat) è un file di comandi di sistema operativo che permettono di eseguire sequenzialmente una serie di operazioni richiamando il solo file BATCH e non i singoli comandi. Ad esempio in DOS e WIN 9 X (cfr. Windows) una serie di copie ripetitive può essere automatizzata scrivendo un file di testo con i singoli comandi di copia e salvando il file con estensione. BAT Le origini

Arpanet • Negli anni ’ 70 l’Advanced Research Projects Agency del Ministero della Difesa degli Stati Uniti finanzia un progetto per una rete che deve consentire il collegamento tra i computer dell’università e i laboratori di ricerca del paese e lo scambio di informazioni militari: nasce Arpanet. • Grazie ad Arpanet i computer host sono in grado di comunicare e condividere dati. Ciascun host viene identificato attraverso un indirizzo univoco che consente l’instradamento verso il computer di destinazione dei pacchetti contenenti le informazioni. • Da Arpanet è nata la rete che oggi conosciamo come Internet. Storia …

Personal Computer • Più o meno nello stesso periodo in cui si sviluppava Arpanet, un’altra rivoluzione stava per sconvolgere il mondo dell’informatica. • Nel 1975 nasce il MITS Altair, un calcolatore dalle dimensioni ridotte dotato di memoria locale in grado di elaborare dati binari e produrre risultati in maniera autonoma: il Personal Computer ( PC) In questo periodo nasce anche il primo esempio di software standardizzato per il calcolatore. Bill Gates e Paul Allen, che più tardi formeranno il colosso dell’informatica Microsoft, svilupparono un linguaggio di programmazione da utilizzare con l’Altair: il BASIC. • • In poco tempo l’Altair viene sostituito da versioni sempre più avanzate di PC; tra queste si impone all’attenzione generale un computer prodotto da una nuova azienda chiamata Apple Computer: l’Apple 2. Poco dopo, nel 1981, è la volta di IBM che lancia sul mercato la sua linea di PC • In breve, il PC entra prepotentemente nel mondo degli affari dando inizio a quella che successivamente venne definita come rivoluzione informatica. Storia …

Le reti Lan • L’importanza del computer risulta evidente soprattutto nel mondo degli affari quando ci si rende conto che per aumentare la potenzialità delle aziende diventa indispensabile disporre di strumenti che agevolino la condivisione delle informazioni. In un primo periodo lo scambio di dati fra gli utenti avviene o stampando il documento utilizzando floppy disk o consentendo a più utenti di accedere allo stesso calcolatore. Poiché le soluzioni non si dimostrano efficienti si rende necessario un approccio diverso al problema: nascono le LAN. • Le prime LAN (Local Area Network) si sviluppano negli anni ’ 70, ma si diffondono su larga scala solo nell’intervallo temporale a cavallo tra gli anni ’ 80 e ’ 90. Le LAN sono costituite da gruppi di calcolatori distribuiti su un’area limitata, collegati tra loro mediante cavi e schede di rete. • Grazie all’introduzione delle LAN, i calcolatori sono in grado non solo di comunicare, ma anche di condividere risorse come spazio di memoria o stampanti Storia …

Le reti Wan • In maniera graduale, le reti utilizzate dalle aziende per condividere e scambiare informazioni cominciano ad espandersi arrivando a coprire aree di dimensioni sempre maggiori con calcolatori distribuiti tra vari uffici in filiali distanti centinaia ci chilometri. • Grazie allo sviluppo delle tecnologie informatiche piano risulta possibile realizzare reti di calcolatori che si estendono su aree di grandi dimensioni: le cosiddette WAN. • Attraverso le WAN, costituite da più LAN collegate tra loro in vario modo, le aziende riescono a condividere informazioni con i propri collaboratori a livello globale e scambiare dati in tempo reale tra filiali che si trovano da un capo all’altro del pianeta. • Con il passare del tempo le tecnologie WAN si sono sempre più evolute e consolidate permettendo la creazione di reti a livello globale. Nel mondo moderno con il termine Internet Work ci si riferisce solitamente ad una WAN costituita da un insieme di LAN fisicamente distinte collegate fra loro in vario modo. Storia …

• Reti Centralizzate • Reti Peer-to-Peer • Reti Client Server Indice

Reti centralizzate • Le reti centralizzate sono costituite da uno o più unità centrali chiamate mainframe e da una serie di terminali collegati direttamente al computer principale. • L’elaborazione dei dati avviene totalmente (o quasi) all’interno dell’unità centrale. • Le reti centralizzate utilizzano tipicamente hardware dedicato e piuttosto costoso e non sono molto flessibili e scalabili. Le reti

Reti Peer-to-Peer • Le reti Peer-to-Peer sono costituite da un gruppo ridotto di calcolatori (tipicamente non più di 10) generalmente non molto potenti che devono condividere dati e periferiche. In una rete di questo tipo non c’è un elaboratore centrale che funge da riferimento per gli altri ma tutti i calcolatori sono sullo stesso piano ed operano sia come client che come server. • Dal punto di vista amministrativo non esiste una figura amministrativa centralizzata che gestisca gli utenti, le password e le impostazioni di sicurezza dell’intera rete ma ogni calcolatore ha un amministratore locale che decide quali sono le risorse da mettere a disposizione degli altri e con quali permessi. Vantaggi e svantaggi Le reti

• I vantaggi della rete Peer-to-Peer sono collegati essenzialmente: - la riduzione dei costi di installazione: non si ha la necessità di acquistare un sistema operativo di tipo server per la gestione della rete ma si può lavorare con sistemi operativi non particolarmente costosi come ad esempio Windows 98 o Windows 2000 Professional. - la semplicità di amministrazione: la gestione di un sistema operativo di tipo server risulta sicuramente più complessa e richiede quasi sempre competenze specifiche e personale tecnico appositamente preparato. • Gli svantaggi sono legati al fatto che il sistema Peer-to-Peer non è adatto per reti di grandi dimensioni. Peer-to. Peer

Reti Client-Server • • Le reti client server sono costituite da una o più macchine server che fungono da punto di riferimento per gli altri calcolatori della rete: i client. Un server è un computer che mette a disposizione le proprie risorse (memoria, potenza di elaborazione, periferiche) a disposizione per gli altri PC della rete. I client sono computer dotati di memoria e capacità elaborativi locale che utilizzano le risorse che i server mettono a loro disposizione. La gestione di un server di questo tipo richiede necessariamente l’implementazione di un sistema operativo di tipo server, come ad esempio Windows 2000 Server o Linux. Dal punto di vista amministrativo, le reti client-server, tipicamente basano il oro funzionamento sul concetto di dominio. Un dominio è un insieme di calcolatori che viene amministrato in maniera centralizzata in cuoi un utente superpartes ha il controllo completo sull’intera rete. Questo utente, detto amministratore del dominio, è in grado di creare account per gli altri utenti, gestirne le password, configurarne l’ambiente di lavoro, distribuire software ed impostare permessi. Di solito l’architettura client-server rappresenta la soluzione migliore quando il numero di PC che devono essere collegati in rete è elevato. Vantaggi e svantaggi Le reti

• I vantaggi di questo tipo di modello consistono - nella scalabilità del sistema - nella possibilità di gestire le impostazione di sicurezza in maniera centralizzata - nella possibilità di ottimizzare l’utilizzo delle risorse conseguente incremento delle prestazioni generali della rete • Lo svantaggio principale deriva dal fatto che l’implementazione e l’amministrazione del sistema richiedono maggiori competenze tecniche e personale specializzato. Client Server

• Topologie a bus • Topologie a stella • Topologia ad anello • Topologie miste o ibride Indice

Topologia a Bus La topologia a bus, rappresenta la struttura più semplice da implementare. E’ costituita da un singolo cavo cui sono collegati da tutti i PC che costituiscono i nodi della rete. Funzionamento Top. di rete

Funzionamento topologia a bus • • • Quando un calcolatore deve inviare dati a un altro computer trasmette le informazioni sul cavo servendosi della propria scheda di rete. Le informazioni viaggiano sul supporto fisico fino a raggiungere tutti i computer della rete ma solo il destinatario o i destinatari del messaggio processano e leggono i messaggi inviati. La trasmissione dei dati in una struttura di questo tipo è limitata a un solo PC alla volta mentre tutti gli altri restano semplicemente in ascolto. Quando più calcolatori inviano dati contemporaneamente sul supporto fisico si generano conflitti che vengono risolti in modo diverso a seconda della modalità con cui viene gestito l’accesso alla rete. In una rete di questo tipo i dati viaggiano sul supporto fisico in entrambe le direzioni fino a raggiungere l’estremità del cavo dove vengono posizionati degli oggetti chiamati “terminatori”. I terminatori assorbono il segnale in arrivo e ne impediscono la riflessione che impedirebbe l’utilizzo del supporto da parte degli altri calcolatori in quanto il cavo risulterebbe impegnato proprio dal segnale riflesso. Svantaggi Topol. a bus

Svantaggi: Lo svantaggio principale di questo tipo di struttura deriva dal fatto che se il cavo viene danneggiato o interrotto in un punto qualsiasi, nel punto di interruzione viene generata una riflessione che spesso impedisce l’utilizzo del mezzo per la trasmissione dei dati mettendo di fatto fuori uso l’intera rete. Funzion. a bus

Topologia a stella • In una rete a Stella i calcolatori sono tutti collegati ad un componente centrale chiamato HUB. • Quando un calcolatore deve inviare un messaggio sulla rete, il messaggio giunge all’HUB centrale e quindi tutti gli altri PC direttamente collegati. • Vantaggi Top. di rete

Vantaggi Il principale vantaggio della tipologia a stella consiste nel fatto che quando si interrompe il collegamento tra uno dei PC e l’HUB centrale, solo il PC in questione non riesce più a inviare e ricevere dati, tutti gli altri continuano a lavorare senza problemi. Topol. a stella

Topologia ad anello • In una rete che utilizza la topologia ad anello tutti i PC sono collegati tramite un unico cavo che rappresenta un anello logico. Il segnale viaggia attraverso l’anello in una sola direzione attraverso i computer che costituiscono i nodi della rete fino a raggiungere il PC di destinazione. Ogni nodo funge da ripetitore del segnale che viene amplificato di passaggio in passaggio. • Nelle reti ad anello il metodo utilizzato per la trasmissione dei dati è basato sul concetto di TOKEN. • Un TOKEN è un insieme di BIT che viaggiano sull’anello contenente informazioni di controllo. • Quando un PC deve inviare dati si impossessa del TOKEN, lo modifica e lo invia insieme al messaggio. I dati viaggiano fino a che non arrivano al computer di destinazione, che, una volta confrontato il proprio indirizzo con quello contenuto nel messaggio, elabora i dati ricevuti, Top. e se necessario, crea un nuovo TOKEN per ritrasmettere dati di rete sulla rete.

Topologia Ibride o Miste • In una rete mista, due più topologie vengono combinate insieme per formare una rete di dimensione maggiore. • Le due tipologie ibride comunemente utilizzate sono: - Topologia a Stella-Bus - Topologia Stella-Anello Top. di rete

Topologia Stella-Bus Due o più reti che utilizzano tipologie a stella vengono collegate attraverso un BUS Topol. miste

Topologia Stella-Anello in cui due o più reti che utilizzano la tipologia a stella vengono collegate in modo da formare un anello Topol. miste

• Cavo coassiale • Cavo a doppini intrecciati • Fibra ottica • Connessioni wireless Indice

Cavo coassiale • Il cavo coassiale è stato per molti anni il sistema di cablaggio più utilizzato per l’implementazione di una rete perché combina costi relativamente molto limitati a caratteristiche di leggerezza e flessibilità che ne rendono agevole l’istallazione. • La struttura base di un cavo coassiale è costituita da un conduttore interno in rame rivestito da uno strato di materiale isolante avvolto in una calza metallica flessibile in rame o alluminio il tutto circondato da una guaina isolante esterna. • La schermatura, costituita da una calza metallica intrecciata, serve per isolare i dati che viaggiano all’interno del cavo dalle interferenze elettromagnetiche esterne, i disturbi, ed impedire la conseguente distorsione del segnale che porta le informazioni. L’anima del conduttore centrale può essere costituita da un filo pieno o da conduttori intrecciati. • Rispetto al cavo a doppini intrecciati il cavo coassiale offre una migliore protezione ai disturbi e una minore attenuazione del segnale in propagazione. L’attenuazione consiste nella diminuzione della potenza del segnale che viaggia lungo il supporto fisico. • Esistono 2 tipologie principali di cavi coassiali: - Cavi coassiali sottili (Thinnet) Cablagg - Cavi coassiali spessi (Thicknet) i

Struttura base Cavo Coassiale

Cavi coassiali sottili • I cavi coassiali di tipo Thinnet ha un diametro contenuto (circa ¼ di pollice), risulta flessibile e facile da istallare; per questo è stato largamente utilizzato in passato in moltissime implementazioni di rete. • Le caratteristiche principali del cavo Thinnet sono legate a: - lunghezza massima del cavo che è di circa 185 metri - impedenza caratteristica del cavo pari a 50 ohm • Quando la lunghezza del cavo eccede il limite massimo l’attenuazione e le interferenze elettromagnetiche rendono il segnale trasmesso inutilizzabile. • Il Thinnet appartiene alla famiglia degli RG 58 i cui membri si differenziano tra loro sostanzialmente per la struttura del conduttore interno che può essere: - Pieno: come nel caso dell’ RG 58/U - Costituito da fili intrecciati: come nel caso dell’ RG 58/AU • Il cavo Thinnet può essere collegato direttamente alla scheda di rete del PC per mezzo di un apposito connettore: il BNC. • Esistono diversi tipi di connettori BNC: - Connettori semplici Cablagg - Connettori a T i - Connettori cilindrici - Connettori terminatori Struttura degli attacchi BNC

Struttura degli attacchi BNC Cavo Coass. Sott.

Cavi coassiali spessi • I cavi coassiali Thicknet , definito a volte Ethernet standard, ha un diametro maggiore rispetto al Thinnet, circa ½ pollice, è relativamente rigido e risulta meno flessibile rispetto al Thinnet. Grazie allo spessore maggiore del conduttore interno, il cavo thicknet è in grado di trasferire segnali a distanze superiori rispetto al Thinnet, arrivando a coprire tratti di lunghezza pari a 500 metri. • Per questa sua caratteristica, il cavo Thicknet, più costoso rispetto al Thinnet, viene in genere utilizzato come dorsale a corto raggio per collegare reti minori basati su cavi Thinnet. • Per connettere un cavo coassiale Thinnet a un cavo Thicknet viene utilizzato un dispositivo chiamato: trasmettitore-ricevitore. Questo dispositivo utilizza un connettore noto come Vampire Tap o Piercing Tap così chiamato per la sua capacità di penetrare lo strato isolante e stabilire una connessione diretta con il conduttore interno. • Per collegare il trasmettitore-ricevitore alla scheda di rete del PC viene utilizzato un cavo trasmettitore-ricevitore Drop Cable che và inserito nel connettore della porta AUI (Attachment Unit Interface) noto anche come connettore DB 15. Cablagg i

Cavo a doppini intrecciati • La struttura base di un cavo a doppini intrecciati è composta da due fili di rame isolati intrecciati. • Spesso in un unico cavo sono raggruppati più doppini intrecciati il cui numero può variare in base al tipo specifico di cavo protetti da una guaina isolante. Il cavo a doppini intrecciati è disponibile in 2 versioni principali: - Cavo a doppini intrecciati non schermato UTP - Cavo a doppini intrecciati schermato STP Cablagg i

Cavo a doppini intrecciati non schermato UTP • Il cavo UTP rappresenta senz’altro il cavo a doppini intrecciati più utilizzato nell’implementazione delle LAN per le seguenti caratteristiche: - Leggerezza e flessibilità - Semplicità di installazione - Costi relativamente contenuti • Un cavo UTP consiste di varie coppie di fili di rame intrecciati e isolati. Il numero delle coppie, nonché il numero degli intrecci necessari per ogni metro di cavo, varia in base all’uso specifico. • Le caratteristiche dei cavi UTP sono definite nella specifica 568 dello standard relativo agli impianti di cablaggio per gli edifici commerciali Cavo definito dall’ EIA/TIA. Le specifiche Doppini prevedono 5 categorie base di cavi UTP.

Cavo a doppini intrecciati schermato STP • La struttura di un cavo STP è costituito da una serie di doppini intrecciati con una guaina isolante protettiva che racchiude le singole coppie e le mantiene opportunamente separate dalle altre in modo da ridurre il problema della diafonia. • Il tutto racchiuso da una calza metallica in rame di qualità elevata e che garantisce la schermatura verso le interferenze esterne. • Grazie a questo tipo di struttura, i cavi schermati, consentono una sostanziale riduzione dei disturbi di tipo elettromagnetico e supportano velocità di trasmissione più elevate e su distanze superiori rispetto ai cavi UTP Cavo Doppini

• Fibra ottica Le fibre ottiche sono di norma composte da un nucleo in vetro ricoperto da un rivestimento anche esso in vetro, il tutto protetto da una guaina esterna isolante. • Le fibre ottiche permettono la propagazione del segnale sotto forma di impulsi luminosi. • Poiché non utilizza segnali elettrici la fibra risulta particolarmente indicata per l’utilizzo in ambienti elettromagneticamente inquinati. • Le caratteristiche di sicurezza del mezzo, che non permette derivazioni non autorizzate, la notevole velocità di trasmissione supportata dell’ordine di Gigabit/s per secondo e l’attenuazione decisamente ridotta, rendono la fibra ottica una soluzione ideale per le connessioni su lunghe distanze e nei sistemi che richiedono livelli di sicurezza elevati. Cablagg i

Connessioni Wireless In particolari situazioni non è possibile collegare tra loro i PC di una LAN utilizzando i sistemi di cablaggio standard. Per ovviare a questo tipo di inconvenienti sono state sviluppate tecnologie alternative basate su dispositivi a raggi infrarossi, radio e laser, che permettono lo scambio dei dati tra calcolatori fisicamente non collegati tra loro. In una rete LAN di tipo Wireless, nota anche con il nome W-LAN, la comunicazione avviene tramite per mezzo di radiotrasmettitori e ricevitori che possono essere mobili o fissi. In una rete W-LAN di tipo Peer-to-Peer ogni calcolatore è dotato di un apparecchio trasmettitore-ricevitore che gli permette di comunicare con gli altri PC della rete. A volte la rete W-LAN deve fisicamente collegarsi ad una rete cablata esistente: in questi casi la tecnologia Wireless non viene utilizzate per sostituire la Tecnologia tradizionale ma per estenderne le potenzialità. In ambienti di questo tipo l’accesso alla rete avviene per mezzo di radiotrasmettitori fissi collegati direttamente con la rete cablata chiamati “punti di accesso”. La portata di una rete Wireless può variare da qualche centinaio di metri a diversi Km quando la tecnologia senza fili viene utilizzata per collegare reti LAN fisicamente distanti attraverso un ponte radio. Le tecnologie maggiormente utilizzate per le comunicazioni Wireless sono: - Trasmissioni a raggi infrarossi - Trasmissioni Radio a banda stretta - Trasmissioni radio ad ampio spettro Cablagg i

• Unicast • Broadcast • Multicast Indice

Unicast • In una trasmissione Unicast i dati vengono inviati dal computer di origine direttamente a quello di destinazione. Quando più PC devono ricevere gli stessi dati questo tipo di trasmissione non risulta efficiente perché vengono inviate sulla rete copie multiple ognuna diretta a uno specifico destinatario. Tipi di Trasmis.

Broadcast • In una trasmissione di tipo Broadcast una singola copia dei dati viene inviata a tutti i PC che appartengono alla stessa sottorete del computer di origine. Questo tipo di trasmissione non fornisce buone prestazioni perché ogni pacchetto inviato sulla rete deve essere processato su tutti i calcolatori presenti indipendentemente dai reali destinatari delle informazioni. Tipi di Trasmis.

Multicast • In una trasmissione di tipo Multicast una unica copia dei dati viene inviata a tutti i PC che ne fanno richiesta. Poiché non vengono inviate copie multiple dello stesso dato, questo tipo di trasmissione risulta particolarmente efficace quando le informazioni devono essere inviate a più destinatari. • Molti servizi internet usano il Multicasting per videoconferenze, streaming audio e video, ecc… Tipi di Trasmis.

• Teoria della trasmissione Indice

• Teoria delle trasmissioni Quando un gruppo di dati viaggia attraverso lo stack di protocolli TCP/IP ogni protocollo aggiunge ai dati veri e propri una serie di informazioni di controllo. • Il pacchetto, comprensivo delle informazioni addizionali, assume diverse denominazioni a seconda del livello cui fa riferimento di stack di protocolli TCP/IP. • Il segmento rappresenta l’unità di trasmissione base del protocollo TCP, contiene l’informazione TCP e i dati delle applicazioni • Il messaggio costituisce l’unità base di trasmissione dei protocolli non orientati alla connessione come: ICMP, UDP, IGMP. Esso contiene l’intestazione del protocollo e dati di livello applicazione o protocollo. • Il datagramma è l’unità di trasmissione base del protocollo IP, è formato da un’intestazione IP e dati di livello trasporto. • Il frame rappresenta l’unità di trasmissione collegata al livello di interfaccia di rete. È composto da un’intestazione relativa all’interfaccia di rete e da dati di livello IP. • Le informazioni non vengono trasmesse sulla rete in un unico blocco ma vengono suddivise in pacchetti che possono arrivare a destinazione seguendo percorsi diversi e in tempi diversi. • Una volta giunti a destinazione, vengono poi riassemblati in modo tale da ottenere la Trasmis. struttura originale.

• Hardware reti LAN • Driver • Standard • Hub • Protocolli LAN • Software Indice

Hardware reti LAN Le reti LAN utilizzano una struttura basati su cavi e concentratori che permette il trasferimento di informazioni. In un’ottica di questo tipo, i computer che prendono parte allo scambio dei dati possono ricoprire vari ruoli: • alcuni calcolatori mettono in tutto o in parte le loro risorse a disposizione degli altri calcolatori della rete: sono i cosiddetti SERVER. • I PC che invece accedono ai server e ne utilizzano le risorse in spazio di memorizzazione, potenza di calcolo, applicazioni e periferiche costituiscono i CLIENT. • In alcuni casi i calcolatori possono operare contemporaneamente sia come client che come server: un tipico esempio è quello costituito da un gruppo di PC che formano un gruppo di lavoro o workgroup. • Il collegamento fisico tra un PC e il cavo di rete avviene attraverso un componente specifico che è la scheda di rete nota anche come NIC (Network Interface Card). • Ogni scheda di rete viene identificata in modo univoco attraverso l’indirizzo fisico o indirizzo MAC (Media Access Control) assegnato in fase di costruzione dal produttore del componente. Ogni produttore ha a sua disposizione un intervallo (range) determinato di indirizzi fisici, unico e diverso da quello di tutti gli altri in modo che a livello mondiale non esistano 2 schede di rete con indirizzo fisico identico. • Esistono diverse tipologie di schede di rete che si differenziano tra loro per aspetto, dimensioni e prestazioni. • Le schede PCMCIA, ad esempio, che vengono tipicamente utilizzate con i calcolatori portatili, sono decisamente piccole ed hanno un aspetto molto simile a quello di una carta di credito. • Alcune ad esempio dispongono di una banda passante particolarmente elevata o di un microprocessore incorporato che ne incrementa le prestazioni, altre addirittura di uscite multiple per il collegamento contemporaneo di più Reti cavi di rete. Lan • I principali produttori di schede di rete sono: Cisco Systems, 3 Com, Intel Corporation.

Driver • Perché una periferica installata su un calcolatore possa effettivamente funzionare c’è bisogno di un componente software che permetta l`interfacciamento tra il sistema operativo e la periferica stessa. • Il driver e` un software che permette alla periferica di scambiare informazioni con il sistema operativo utilizzando un linguaggio comprensibile per entrambi. • Risulta evidente che per ogni periferica e le schede di rete esistono diversi driver a seconda del sistema operativo che gestisce il calcolatore sul quale il dispositivo andra` installato. • Il driver e` molto importante non solo perché permette alla periferica di funzionare in maniera corretta, ma anche perché molto spesso influisce in maniera determinante sulle prestazioni complessive del prodotto. • Infatti le aziende che producono periferiche sviluppano continuamente driver aggiornati che permettono di migliorare le prestazioni dei loro dispositivi ottimizzandone per quanto possibile il funzionamento. • I driver in questione di norma possono essere Reti scaricati direttamente dal sito del produttore. Lan

Standard (NDIS e ODI) • Per quanto riguarda le schede di rete nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi standard che definiscono le specifiche da rispettare nella creazione di driver che siano in grado di operare con diversi sistemi operativi e diversi protocolli. • Queste regole individuano dei punti di collegamento standard tra i vari livelli dell’architettura, permettendo l’utilizzo di più protocolli su un’unica scheda di rete. • I 2 più importanti sono senza dubbio gli standard: - NDIS (Network Device Interface Specification) sviluppato da Microsoft e 3 Com - ODI (Open Data-Link Interface) Reti sviluppato da Novell e Apple Lan

HUB • Gli HUB sono dispositivi che permettono il collegamento del computer in strutture che utilizzano una topologia a stella. • Sono dotati di un numero variabile di porte alle quali vengono collegati, tipicamente attraverso un cavo intrecciato, i vari PC della rete. • Se uno dei cavi si rompe solo il computer direttamente connesso al cavo danneggiato risulta scollegato dalla rete, tutti gli altri continuano a comunicare normalmente. • Esistono 2 tipi differenti di HUB: - HUB PASSIVI che si limitano a trasmettere il segnale ricevuto su tutte le porte senza amplificarlo - HUB ATTIVI chiamati ripetitori multiporte che invece ritrasmettono il segnale dopo averlo processato Reti e amplificato Lan

Protocolli LAN • Un protocollo di rete è un insieme di regole che definisce gli standard che devono essere rispettati perché due calcolatori possano scambiare dati tra loro. • Esistono diversi tipi di protocollo che si differenziano per diverse caratteristiche. Alcuni sono protocolli aperti cioè non di proprietà di uno specifico produttore, altri sono protocolli proprietari. • Alcuni sono instradabili cioè in grado di far viaggiare le informazioni attraverso i router, altri invece sono utilizzabili a livello locale. • Protocolli comunemente utilizzati: - TCP/IP - Net. BEUI - IPX/SPX (NWlink) - Apple. Talk - DLC - Ir. DA Reti Lan

TCP/IP • Il TCP/IP è: - Protocollo aperto (non proprietario) - Instradabile (può essere utilizzato per inviare dati attraverso router) - Molto utilizzato a livello di LAN - E’ il protocollo standard che viene utilizzato su internet e nelle reti basate su sistemi operativi Microsoft di ultima generazione. • Utilizzando le regole del TCP/IP - Ogni calcolatore viene identificato sulla rete mediante un indirizzo a 32 bit (4 byte) • [in linguaggio decimale, un indirizzo IP è costituito da 4 numeri compresi tra 0 e 255 separati da un punto] - Ad ogni indirizzo IP viene associata una sottomaschera (subnet mask) anch’essa rappresentata in notazione decimale di 4 numeri compresi tra 0 e 255 separati da un punto che serve per determinare la parte dell’indirizzo IP che identifica la sottorete di appartenenza del calcolatore e la parte che invece identifica il calcolatore stesso in quella particolare sottorete. • Esempio: Indirizzo IP: 192. 168. 1. 2 Subnet mask: 255. 0 Protoc. di rete

Net. BEUI • E’ un protocollo sviluppato da IBM verso la metà degli anni ‘ 80 molto utilizzato in passato perché è estremamente semplice da installare; infatti, poiché basa il proprio funzionamento sui Broad. Cast, praticamente non richiede alcuna configurazione. • Net. BEUI è un protocollo leggero e veloce e destinato a LAN di dimensioni ridotte. Il suo limite principale consiste nel fatto che non supporta l’instradamento dei messaggi e quindi non può essere utilizzato in ambito WAN. • Net. BEUI era il protocollo utilizzato nelle reti basate su sistemi operativi Microsoft di Protoc. vecchia generazione come Windows for di rete Work. Group.

IPX/SPX • E’ un protocollo proprietario Novell e viene utilizzato nelle reti basate sul sistema operativo Novell Net. Ware. • E’ un protocollo veloce e di dimensioni ridotte • Può essere instradato (a differenza del Net. BEUI) • NWlink è l’implementazione Microsoft di IPX/SPX e viene installato sui calcolatori che utilizzano sistemi operativi Microsoft che si devono connettere a macchine Novell • In realtà, poiché le ultime versioni del sistema operativo Novell supportano il protocollo TCP/IP, l’IPX/SPX viene esclusivamente utilizzato in ambienti Novell di non ultimissima generazione. Protoc. di rete

Apple Talk • Protocollo di rete utilizzato in ambiente Macintosh • Può essere instradato Protoc. di rete

DLC • Protocollo utilizzato per la gestione di alcune stampanti di rete: quelle che lavorano appunto con il protocollo DLC • La maggior parte dei nuovi modelli lavora con il TCP/IP Protoc. di rete

Ir. DA • Protocollo veloce • Molto usato nelle reti Wireless (“senza fili”) per fornire connettività bidirezionale • Utilizzando Ir. DA i calcolatori della rete possono scambiare dati e condividere risorse, quali file e stampanti, senza il bisogno di essere fisicamente collegati Protoc. di rete

Software • Il sofware costituisce senza dubbio un componente essenziale per il funzionamento della rete in quanto senza un software con funzionalità di rete adeguate la rete stessa risulterebbe non utilizzabile. • I componenti sofware che costituiscono la struttura portante di una rete di calcolatori sono: - Sistemi operativi di rete - Strumenti amministrativi - Altri software di tipo Server (per la Reti gestione di particolari servizi) Lan - Software Client

• Cenni teorici • Struttura di internet Indice

Cenni teorici • Nata su progetto del ministero della difesa statunitense nei primi anni ’ 60 con il nome di ARPANET per consentire lo scambio di informazioni tra le università americane e le istituzioni militari, nel corso degli anni INTERNET ha subito profonde modifiche l’hanno portata a sviluppare ben oltre gli obiettivi cui era stata originariamente progettata. • Partita come struttura essenzialmente militare, Internet si è piano trasformata fino a diventare il più grande mezzo di comunicazione esistente a livello mondiale. • Il vero boom di Internet si ha con l’avvento del World Wide Web. Nato su progetto del CERN di Ginevra, il WWW definisce l’insieme di regole che rendono più agevole l’utilizzo della rete grazie all’introduzione del concetto di LINK (collegamento ipertestuale) che rende la navigazione più semplice e intuitiva. • Con il WWW diventa possibile scambiare attraverso la rete Internet dati non solo in formato testo ma anche immagini, filmati, suoni e musica.

Struttura di Internet • Dal punto di vista della struttura, Internet si presenta come una ragnatela di calcolatori che si estende a livello globale costituita da una miriade di piccole reti collegate tra loro utilizzando le tecnologie più disparati: - Cavi in rame - Ponti radio - Fibre ottiche - Satelliti • Le informazioni sono memorizzate in una serie di Server, chiamati HOST, ai quali gli utenti possono collegarsi sfruttando la normale linea telefonica. • • Il protocollo di comunicazione standard utilizzato su Internet è il TCP/IP. • Ogni server è identificato attraverso un indirizzo IP composto da 4 numeri compresi tra 0 e 255 Internet separati da punti. • Esempio: 98. 36. 21. 223