Reti - Descrizione

Le reti

Una rete è un insieme di nodi (elaboratori o terminali) collegati fra loro da archi di collegamento.
Rete di computer : insieme di dispositivi hardware (cioè di apparati materiali) e software (cioè programmi) che permettono a più computer di comunicare tra loro.
In base alla topologia delle reti, ovvero forma geometrica usata per realizzare la rete, troviamo:
• In nodi sono collegati in modo gerarchico , in modo da avere un elemento principale a cui gli altri nodi fanno riferimento.

Esiste un nodo principale (master) che controlla un nodo secondario (slave) .
Ogni nodo a suo volta può essere collegato con altri nodi. Il vantaggio di questo topologia è che i software di gestione possono essere molto semplici.

• La topologia ad anello. I nodi sono collegati circolarmente a formare un anello. Sono tutti collegati fra loro e un nodo può comunicare con un altro solo passando attraverso i nodi intermedi. Ad esempio, il nodo A può comunicare con D, soltanto passando tra A e B. Il VANTAGGIO è molto semplice, poiché basta collegare due nodi per volta, ma c’è lo SVANTAGGIO che se un nodo è guasto tutta la rete non funziona.

• Topologia a bus. E’ tipico del collegamento multipunto, dove esiste una via di comunicazione chiamata dorsale, a cui i vari nodi si possono collegare. Se uno dei nodi non dovesse funzionare la comunicazione degli altri nodi continua. Lo svantaggio il software di gestione è più complesso perché sulla stessa linea viaggiano più messaggi provenienti da nodi diversi e con diversa destinazione.

• Topologia bus ad accesso multiplo ad anello. Si unisce la topologia ad anello e quella bus.

• Topologia stella. Esiste un nodo centrale in cui si collegano gli altri nodi. Tutti gli altri nodi per comunicare fra loro devono passare dal nodo principale. Lo SVANTAGGIO è che se non funziona il nodo centrale tutti gli altri nodi non possono funzionare.

• Topologia completamente connessa. Tutti i nodi sono collegati fra loro. E’ molto costosa, poiché più è elevato il numero di nodi da collegare e più aumenta il costo.

• Topologia a maglia. Ciascun nodo è connesso con almeno due nodi. Tutti i nodi, quindi, sono raggiungibili anche se non sono diretti

In base alla loro estensione le reti si possono distinguere in reti locali (LAN) e reti geografiche (WAN) .
Le reti LAN (Local Area Network o rete locale) , si definisce una rete che si estende in un’area limitata, per esempio un edificio o pochi edifici adiacenti. Sono mezzi trasmissivi molto veloci, come ad esempio, le fibre ottiche, i cavi coassiali, i doppini telefonici o wireless, e non attraversano il suolo pubblico.
I protocolli di rete è un insieme di regole che si devono utilizzare nella trasmissione. Troviamo il passaggio di gettone. Il gettone, o token, è costituito da una sequenza di bit che vengono fatti circolare lungo l’anello da nodo a nodo. Ogni dispositivo a turno, lo riceve, invia il messaggio e quest’ultimo deve tornare al nodo che li ha inviati per confermare la ricezione da parte del destinatario. In seguito, il nodo dovrà mettere il nodo sulla rete, in modo che gli altri nodi possano utilizzare il canale per trasmettere. Ogni nodo può inviare un messaggio per volta, per evitare che un nodo continui a mandare messaggi senza restituire il token. Lo SVANTAGGIO è che la rete rischia di essere poco utilizzata.
Contenitori di messaggi. Viene chiamata anche tecnica a slot. Nel sistema circolano un certo numero di contenitori. Se un nodo vorrà inviare un messaggio dovrà aspettare l’arrivo di un contenitore. In genere il contenitore ha una lunghezza prefissata e per questo fatto obbliga ad usare più contenitori per messaggi più lunghi.
A contesa. I messaggi vengono trasmessi liberamente sul canale comune senza controllo. Nel caso di trasmissione contemporanea da parte di più nodi viene rilevata una collisione, i nodi interrompono l’invio del messaggio e devono essere ritrasmessi.
Diffusione di testimone. Simile a precedente però ogni nodo prima di trasmettere controlla prima se c’è già una trasmissione. Se il canale è libero si invia il messaggio, al contrario, invece, si aspetta e si invia sul canale un pacchetto di prova. Se non si verificano collisioni significa che la linea è libera. Non si elimina il problema delle collisioni ma si riduce il rischio.
La parte software rappresenta il sistema operativo di rete ed è chiamata NOS (Network Operating System) .
I sistemi client/server indica più computer accedono a servizi e risorse distribuite da un computer dedicato a svolgere particolari compiti:
– amministrazione
– condivisione di file
– condivisione di stampanti
– condivisione di applicativi
– fornitura di servizi

Un computer client si connette ad un server per utilizzare un certo servizio o la condivisione di una certa risorsa hardware/software con altri client. In genere il server è una macchina potente dal punto di vista elaborativo (CPU) , e molto dotata per quanto riguarda la memoria centrale e la memoria di massa.
Nei sistemi peer-to-peer tutti i computer collegati in rete possono condividere le proprie risorse, i propri applicativi e fornire servizi.

Le reti geografiche WAN (Wide Area Network o reti geografiche) , i nodi possono essere collegati anche a grandi distanze. Le reti WAN sono distribuite su una vasta zona geografica e le comunicazioni sono spesso lente. I mezzi trasmissivi sono le linee telefoniche e i canali via satellite.
In questo caso non si fa uso di linee dedicate come nelle LAN, ma di linee commutate. Le linee dedicate si intende un collegamento fisso tra due nodi. Le linee commutate è una linea condivisa tra più nodi diversi in momenti diversi. Le tecniche di commutazione attualmente esistenti sono a commutazione di circuito, di messaggio, di pacchetto.
• La commutazione di circuito avviene in tre fasi:
1. Connessione: indica le indicazioni per attivare il circuito (indicazione dell’indirizzo dell’altro nodo) e vengono individuati eventuali nodi intermedi;
2. Scambio dati: avviene attraverso delle informazioni attraverso il circuito;
3. Disconnessione: vengono rilasciate le risorse occupate.
Le linea rimane occupata per tutti il tempo della comunicazione.
• Commutazione di messaggio. Il messaggio passa tramite dei nodi intermedi. Si stabilisce un percorso che collega il nodo di partenza al nodo di destinazione. Vengono occupati soltanto i pezzi di circuito interessati al passaggio del messaggio.
• Commutazione di pacchetto. I messaggi vengono suddivisi in pacchetto e ciascuno viaggia in linea diretta (parallelamente) . Ognuno avrà il nome del destinatario e arriverà viaggiando anche con linee differenti.