Concetti generali di networking internet servizi ed evoluzioni delle reti

L'essenza della comunicazione

L’obiettivo di tutti è di rappresentare/elaborare e trasferire le informazioni. Questo può avvenire tramite:

• Una sequenza analizzabile di simboli (che costituisce l’informazione digitale)
• Quantità fisiche continuamente variabili (che costituiscono l’informazione analogica)
• Le informazioni possono essere trasferite tramite la trasmissione e la ricezione di segnali
• Noi ci concentreremo sulle comunicazioni elettriche

Multiplexing

Nelle telecomunicazioni, la multiplazione è un sistema che consente la trasmissione, praticamente simultanea, di due o più messaggi attraverso la stessa linea.

• Sistemi di comunicazioni point-to-point: Trasmissione + link di collegamento + ricezione

I grafi vengono usati per le reti di telecomunicazioni e ci permettono di connettere più sistemi punto-punto. I grafi sono formati da nodi (i sistemi) e archi (i percorsi). A volte un utente non raggiunge direttamente l’utente a cui vuole far arrivare l’informazione quindi è necessario trasferire i dati ad un nodo intermedio = switching node (commutazione).

Gli "ingranaggi" di Internet

Internet è una rete di calcolatori che interconnette centinaia di milioni di dispositivi di calcolo in tutto il mondo. Inizialmente i dispositivi di elaborazione erano pc tradizionali, workstation Linux o server. Al giorno d’oggi vengono sempre più spesso connessi ad internet sistemi non tradizionali, quali: computer portatili, tablet, smartphone, TV ecc. Tutti questi dispositivi sono detti host (ospiti) o sistemi periferici (end system). I sistemi periferici sono connessi tra di loro tramite una rete di collegamenti (communication link) e commutatori di pacchetti (packet switch). Tali collegamenti possono essere di diverso tipo e si distinguono ad esempio dalla velocità con cui trasmettono i dati, la velocità di trasmissione (transmission rate) viene misurata in bit/secondo (bps).

Packet Switching

Internet è un esempio di rete di commutatore di pacchetti. Quando un sistema periferico (pc, tablet ecc) vuole inviare dati ad un altro sistema periferico, suddivide i dati in sottoparti: l’informazione (che può essere espressa attraverso linguaggio binario, ovvero una sequenza di bit) è spezzettata in tanti piccoli pacchetti (packets). I pacchetti sono inviati attraverso la rete, saltano da un nodo all’altro finché non trovano la via per la destinazione (store and forward) dove vengono riassemblati per ottenere i dati originari. Questi salti possono essere realizzati da qualsiasi sottorete (internet-networking).

Esistono due tipi di rete: di accesso (insieme di sottoreti e routers a cui gli utenti si connettono direttamente) e dorsali (insieme di sottoreti e routers che servono per smistare le informazioni). Un commutatore di pacchetto prende un pacchetto che arriva da uno dei collegamenti in ingresso e lo trasmette su uno di quelli in uscita.

I due principali commutatori in internet sono: i router e i commutatori a livello di collegamento.