Rete di Computer - Tecnologia - Informatica e Mondo Tech - Evotek

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Il sistema fornisce un servizio di trasferimento di informazioni, attraverso comuni funzionalità di trasmissione e la ricezione, ad una popolazione di utenti distribuiti su un'area più o meno ampia. Infatti il computer è scemo

Esempi di rete informatica sono le reti LAN, WLAN, WAN e GAN la cui interconnessione globale dà vita alla Rete Internet.

Le reti di calcolatori generano traffico di tipo fortemente impulsivo ovvero pacchettizzato e asincrono, a differenza della rete telefonica sincrona, e per questo hanno dato origine – e usano – la tecnologia della commutazione di pacchetto. Nate come reti dati, a partire dagli anni 2000 le reti informatiche si sono evolute verso reti integrate nei servizi includendo la telefonia, tradizionalmente legata alla rispettiva rete telefonica, già con l'avvento dell'ISDN e poi con la tecnologia ADSL.

Differenza tra rete e mainframe[modifica | modifica wikitesto]

La costruzione di reti di calcolatori può essere fatta risalire alla necessità di condividere le risorse di calcolatori potenti e molto costosi (mainframe). La tecnologia delle reti, e in seguito l'emergere dei computer personali a basso costo, ha permesso rivoluzionari sviluppi nell'organizzazione delle risorse di calcolo.

Si possono indicare almeno tre punti di forza di una rete di calcolatori rispetto al mainframe tradizionale:

Tuttavia una rete mostra alcuni punti deboli rispetto a un mainframe:

Tipi di reti[modifica | modifica wikitesto]

Esiste una grande varietà di tecnologie di rete e di modelli organizzativi, che possono essere classificati secondo diversi aspetti:

Classificazione sulla base dell'estensione geografica[modifica | modifica wikitesto]

A seconda dell'estensione geografica, si distinguono diversi tipi di reti:

Classificazione in base al canale trasmissivo[modifica | modifica wikitesto]

Reti Locali[modifica | modifica wikitesto]

Le reti locali vengono realizzate tipicamente utilizzando un sistema di cablaggio strutturato con cavi UTP in categoria 5 o superiore, che serve uno o più edifici utilizzati tipicamente da una stessa entità organizzativa, che realizza e gestisce la propria rete, eventualmente con la cooperazione di aziende specializzate.

In molti casi, il cablaggio è complementato o sostituito da una copertura wireless.

Le LAN vengono realizzate soprattutto con la tecnologia ethernet, e supportano velocità di 10/100 Mbit/s, o anche 1 Gbit/s, su cavi in rame dalle caratteristiche adeguate (CAT5 o superiore), o su fibra ottica.

Reti pubbliche – Distribuzione[modifica | modifica wikitesto]

Le reti pubbliche sono gestite da operatori del settore, e offrono servizi di telecomunicazione a privati e aziende in una logica di mercato.

Per poter offrire servizi al pubblico, è necessario disporre di una infrastruttura di distribuzione che raggiunga l'intera popolazione.

Per ragioni storiche, la gran parte delle reti pubbliche sono basate sul doppino telefonico (dette anche POTS, Plain Old Telephone System). Questa tecnologia era stata studiata per supportare il servizio di telefonia analogica, ma data la sua pervasività e gli alti investimenti che sarebbero necessari per sostituirla è stata adattata al trasporto di dati mediante diverse tecnologie:

Utilizzando modem analogici o ISDN, è possibile stabilire una connessione dati diretta tra due qualsiasi utenze della rete telefonica o ISDN rispettivamente.

ADSL è l'ultimo sviluppo sull'infrastruttura esistente di doppino telefonico.

Per superare queste velocità, l'infrastruttura di distribuzione basata sul doppino dovrà essere sostituita da supporti fisici più performanti.

Tra i candidati a sostituire il doppino per la distribuzione domestica dei servizi di telecomunicazioni, si possono citare:

Reti di trasporto[modifica | modifica wikitesto]

Capacità ancora superiori sono necessarie per trasportare il traffico aggregato tra le centrali di un operatore di telecomunicazioni attraverso quella che è comunemente chiamata rete di trasporto.

Con tecnologie più costose, tipicamente utilizzate dai provider, si raggiungono velocità di 40 Gbit/s per il singolo link su fibra ottica.

Su una singola fibra è poi possibile inviare molteplici segnali attraverso una tecnica di multiplazione chiamata (Dense) Wavelength Division Multiplexing ((D)WDM), o Multiplazione di Lunghezza d'Onda, che invia segnali ottici differenti a diverse lunghezze d'onda (in gergo, colori). Il numero di segnali indipendenti trasportabile va dai 4 o 16 dei relativamente economici impianti (Coarse)WDM alle centinaia degli impianti DWDM più avanzati.

Negli Stati Uniti d'America il progetto Internet2, cui collaborano la NASA, la difesa e le università americane, connette già molti campus alla velocità di 2 Gigabit/s (disponibili anche per studenti), con miglioramenti di TCP/IP per poter sfruttare alte velocità di trasmissione, e permetterà di far transitare in rete il controllo dei satelliti civili, dello scudo spaziale, aerei comandati a distanza, testate nucleari e l'intera infrastruttura militare.

Classificazione in base alla topologia[modifica | modifica wikitesto]

Due sono le topologie principali, in base alla tecnologia assunta come modalità per il trasferimento dei dati: reti punto a punto e reti con dominio di broadcast condiviso.

Reti punto a punto[modifica | modifica wikitesto]

Lo stesso argomento in dettaglio: rete punto a punto.

Le reti punto a punto (point-to-point) consistono in un insieme di collegamenti tra coppie di elaboratori, che formano grafi di vario tipo (stella, anello, albero, grafo completo, anelli secanti ecc.). Per passare da una sorgente ad una destinazione, l'informazione deve attraversare diversi elaboratori intermedi. La strada che i dati devono seguire per arrivare correttamente a destinazione, è data dai protocolli di routing. Il routing è l'insieme delle problematiche e tecniche relative al corretto ed efficace instradamento dei dati sulla rete.

Reti con dominio di broadcast condiviso[modifica | modifica wikitesto]

Le reti con dominio di broadcast condiviso sono reti di calcolatori connessi tramite lo stesso supporto trasmissivo condiviso tra più elaboratori, dove i messaggi inviati da un elaboratore vengono ricevuti da tutti gli altri. All'interno del messaggio vi è una parte relativa all'indirizzo del destinatario, in modo che tutte le altre macchine in ascolto possano scartare il messaggio in arrivo. Alcune reti prevedono indirizzi speciali di tipo broadcast e multicast. Il broadcast permette di inviare messaggi a tutte le stazioni collegate al mezzo fisico, mentre il multicast permette di farlo solo ad un gruppo di stazioni, ma non a tutte. Un esempio di una tale rete è la comunissimaEthernet.

Le moderne reti con dominio di broadcast condiviso sono realizzate con una topologia fisica a stella (point-to-point), in cui tutti gli elaboratori sono connessi ad un punto di concentrazione, dove un apparato attivo (switch o hub) crea l'illusione che siano tutti connessi allo stesso mezzo fisico. Talvolta si usa definire questi apparaticentrostella, appunto perché si trovano al centro della rete a stella.

Le reti di calcolatori si basano su una multiplazione dinamica a commutazione di pacchetto, a differenza delle reti telefoniche che invece utilizzano una multiplazione statica a commutazione di circuito.

Tra le reti a commutazione di pacchetto però è fondamentale operare una distinzione tra reti con connessione e reti a commutazione senza connessione.

Nelle reti con connessione, i percorsi che il pacchetto seguirà attraverso la rete sono prestabiliti e sono sempre gli stessi (si veda la vicinanza, sotto questo punto di vista, alle reti a commutazione di circuito), e si basano su un canale, stavolta non fisico (come nelle reti telefoniche) ma "virtuale".

Per comprendere meglio il concetto di canale virtuale si pensi a due elaboratori A e B che devono comunicare tra loro; A e B all'interno della rete non sono collegati tra loro, quindi è necessario che i pacchetti attraversino degli elaboratori intermedi. Prima dell'effettivo scambio dei dati però tra A e B viene creato un percorso prestabilito chiamato canale virtuale.

Esempi particolarmente calzanti di reti orientate alla connessione sono le reti a commutazione di cella ATM o le reti Frame Relay e Frame Relay SE (Switch). I vantaggi di una rete siffatta stanno ovviamente nella qualità del servizio (QoS).

Nelle reti a commutazione senza connessione (o datagram), i percorsi che i pacchetti tenderanno a seguire non sono (e non possono) essere prestabiliti a priori, ma dipendono da una serie di fattori.

Un esempio classico di rete a commutazione di pacchetto senza connessione è l'IP. Come sappiamo nelle reti TCP/IP il TCP dell'elaboratore A si collega direttamente al corrispondente servizio dell'elaboratore B. Quindi a livello di trasporto c'è connessione e quindi controllo sulla qualità del servizio e sulla congestione della rete. Cosa che non accade a livello network. Il router dell'elaboratore A affida i pacchetti al router successivo indicato nella sua tabella di routing. Dopodiché, si disinteressa totalmente dell'ulteriore percorso che il pacchetto dovrà seguire all'interno della rete. Questo potrebbe sembrare un male, ma così non è, proprio per via di questa divisione di compiti tra il layer di trasporto e quello network.

Architettura di rete[modifica | modifica wikitesto]

Sezioni di una rete[modifica | modifica wikitesto]

In ogni rete di grandi dimensioni (WAN), è individuabile una sezione di accesso, che dà vita alla rete di accesso, e una sezione di trasporto, che dà vita alla rete di trasporto.

La sezione di accesso ha lo scopo di consentire l'accesso alla rete da parte dell'utente, e quindi di solito rappresenta una sede di risorse indivise (Si pensi ai collegamenti ADSL commerciali: La porzione di cavo che ci collega alla centrale è un doppino telefonico, utilizzato esclusivamente dall'abbonato). La sezione di accesso altresì comprende tutti quegli strumenti idonei a consentire l'accesso alla rete. Quindi possiamo distinguere vari tipi di accesso: "Residenziale" (Classica linea a 56Kbit/s, linea ISDN/ADSL), "Business" (Rete Locale dell'azienda e Gateway o Proxy che consente l'accesso all'esterno), "Mobile" (si pensi ad esempio al GSM, che consente un accesso basato su una rete a radiofrequenza con copertura "cellulare"), o "Wireless".

La sezione di trasporto è quella che ha il compito di trasferire l'informazione tra vari nodi di accesso, utilizzando se è necessario anche nodi di transito. È sede quindi di risorse condivisesia di trasporto dati sia di elaborazione. Dal punto di vista strutturale, una rete di trasporto è costruita quasi esclusivamente attraverso fibre ottiche (es. Backbone).

Architettura protocollare[modifica | modifica wikitesto]

Una rete di calcolatori è strutturata a livello logico-funzionale in una tipica architettura di rete cioè con uno stack protocollare per l'espletamento dell'insieme delle funzionalità di rete.

L'importanza degli standard[modifica | modifica wikitesto]

Gli standard de iure e de facto aiutano a gestire le reti aziendali multiprotocollo. I più importanti enti di standardizzazione per le reti di computer sono: CCITT, ITU, ISO, ANSI e IEEE.

Di particolare impatto è l'OSI (Open System Interconnection), un progetto ISO risalente alla fine degli anni settanta, che si propone come modello di riferimento per le reti. Esso presenta un approccio a 7 livelli (layers), con una serie di protocolli che si inseriscono ai vari livelli. I livelli 1 (Livello fisico) e 2 (Livello Data Link) sono ormai standard, mentre per gli altri 5 ci sonoprotocolli che esistono da tempo e gli standard faticano ad imporsi.

Architettura client-server[modifica | modifica wikitesto]

Spesso le reti informatiche sono organizzate sotto un'architettura client-server dove il client istanzia una richiesta di servizio al server per usufruire di risorse condivise tra tutti gli utenti della rete.

Nella stragrande parte dei casi l'architettura di queste reti è supportata da un sistema basato su domain controller cioè una LAN di tipo dominio.

Principali componenti di una rete[modifica | modifica wikitesto]

Solitamente, nel gergo dei progettisti di rete, con la dizione apparati di rete s'intendono i dispositivi dell'infrastruttura a supporto di server e cablaggio, considerati essenziali: in pratica, con riferimento all'elenco precedente, gli apparati da hub a firewall. In reti che supportano domini complessi, le tipologie di apparati utilizzati sono ancora più numerose.