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Reti di calcolatori
9-12/6/08Informatica applicata B
Cristina Bosco
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Avvento delle reti
Inizialmente esistevano:• PC single user, isolati• workstation e mainframe server
connessi in rete locale
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Reti di calcolatori
• Una rete e’ costituita da 2 o piu’ calcolatori collegati
• Il collegamento e’ un mezzo fisico• Oltre al collegamento occorre un
dispositivo di connessione ed un programma driver del dispositivo
![Page 4: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/4.jpg)
Reti di calcolatori
Una rete consente:• la condivisione di periferiche
rendendone piu’ semplice la manutenzione
• la tolleranza ai guasti (intercambiabilita’ di dispositivi)
• l’esecuzione di applicazioni distribuite e parallele
…
![Page 5: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/5.jpg)
Reti di calcolatori
…• l’accesso ad informazioni remote• la comunicazione con altre persone
anche lontane• la partecipazione ad attivita’ collettive
(giochi) e collaborative (wikipedia)
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Reti di calcolatori
Una rete richiede:• un mezzo fisico per la propagazione dei
dati tra i calcolatori (componenti hw)• dei dispositivi di input/output che
consentano ai calcolatori di inviare e ricevere i dati sulla rete (componenti hw)
• dei protocolli per disciplinare le comunicazioni (componenti sw)
![Page 7: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/7.jpg)
Caratteristiche fisiche delle reti
• Componenti hardware di rete• Tipi di reti (dimensioni)• Topologie di rete (forme)
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Componenti hardware di rete
• mezzi fisici di trasmissione:connessioni e cavi (doppino telefonico,
cavo coassiale, fibra ottica, onde elettromagnetiche radio o raggi infrarossi)
• dispositivi di input/output:schede di rete e modem
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Connessioni e cavi
• Possono essere guidati (linee fisiche per segnali elettrici o ottici) o non guidati (spazio per irradiazione di segnali elettromagnetici)
• Sono caratterizzati da larghezze di banda e velocità di trasmissione differenti, dispersione, interferenze
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Connessioni e cavi
mezzo velocità banda distanza
Doppino
telefonico
1-200
Mb/s
3 MHz 100 m < 5 km
Cavo coassiale
500
Mb/s
350 MHz 1-5 km
Fibra ottica
10
Gb/s
2 GHz 10-1000 km
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Caratteristiche fisiche delle reti
• Componenti hardware di rete• Tipi di reti (dimensioni) • Topologie di rete (forme)
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Tipi di reti
Le reti si possono classificare in base alla loro dimensione, ovvero numero di nodi e distanza tra i nodi collegati:
• LAN (local area network)• MAN (metropolitan area network)• WAN (wide area network)• Internet (rete delle reti)
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LAN
Le reti LAN o reti locali
• Si estendono all’interno di un signolo edificio o in più edifici contigui
• Permettono la condivisione di elaboratori, risorse e dati di una azienda
![Page 14: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/14.jpg)
MAN
Le reti MAN o reti metropolitane
• Si estendono all’interno di una città • Permettono il collegamento tra gli
utenti ed i servizi di una città • Es. rete che collega le filiali cittadine
di una banca
![Page 15: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/15.jpg)
WAN
Le reti WAN o reti geografiche
• Si estendono a livello mondiale• Servono per la comunicazione tra
centri informatici collocati in città, nazioni o continenti diversi
• Es. la rete GARR che collega le universita’ italiane
![Page 16: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/16.jpg)
Caratteristiche fisiche delle reti
• Componenti hardware di rete• Tipi di reti (dimensioni) • Topologie di rete (forme)
![Page 17: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/17.jpg)
Topologie di rete
Elementi che condizionano le scelta di una topologia di rete:
• Costo• Velocità ed efficienza di comunicazione• Tolleranza rispetto ai guasti• Facilità di manutenzione
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Topologie di rete
Elementi che condizionano le scelta di una topologia di rete:
• Costo• Velocità ed efficienza di comunicazione• Tolleranza rispetto ai guasti• Facilità di manutenzione
![Page 19: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/19.jpg)
Costo di una rete
Il costo dipende dal numero e dalla lunghezza delle connessioni
Pertanto una rete con poche connessioni e non troppo lunghe risulta meno costosa di una con molte connessioni lunghe
![Page 20: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/20.jpg)
Velocità di comunicazione in una rete
La velocità della comunicazione dipende da• Comunicazione più possibile diretta tra i
nodi (ogni nodo intermedio causa ritardo)• Assenza di colli di bottiglia (zone di traffico
intenso provocano rallentamenti)• Irrilevante invece la lunghezza degli archi
da percorrere
![Page 21: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/21.jpg)
Tolleranza rispetto ai guasti
La tolleranza ai guasti dipende da• Capacità della rete di comunicare in
presenza di nodi o archi malfunzionanti
• Ridondanza di percorsi per ogni nodo > quindi comunicazione non solo diretta tra nodi
![Page 22: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/22.jpg)
Facilità di manutenzione
La facilità di manutenzione dipende da
• Possibilità di riparare guasti senza ristrutturare l’intera rete
• Possibilità di riparare guasti senza provocare interruzioni prolungate > quindi comunicazione non solo diretta tra nodi
![Page 23: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/23.jpg)
Topologie di rete
Topologie con collegamento• Punto-punto• Multi-punto:
– Rete gerarchica– Rete lineare– Rete ad anello– Rete a stella
![Page 24: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/24.jpg)
Collegamento punto-punto
Esiste un collegamento per ogni coppia di nodi della rete
![Page 25: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/25.jpg)
Collegamento punto-punto
• Costo: elevato, per n nodi occorrono n*(n-1)/2 archi, da ogni nodo escono n-1 archi (es. con 5 nodi avremo 10 archi)
• Velocità di comunicazione: elevata, tutte connessioni dirette
• Tolleranza ai guasti: massima, esistono molti cammini alternativi per collegare qualunque coppia di nodi
![Page 26: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/26.jpg)
Collegamento punto-punto
MA nessuna rete esistente applica questa topologia
• Difficile da realizzare: non sempre è possibile connettere direttamente 2 nodi
• Troppo costosa
![Page 27: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/27.jpg)
Collegamento multi-punto
Solo alcuni nodi sono collegati direttamente, gli altri comunicano tramite nodi intermedi
Tutte le reti esistenti applicano questa tipologia in una delle sue forme
![Page 28: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/28.jpg)
Rete gerarchicaEsiste una gerarchia tra i nodi: un nodo
principale e varie sottoreti
![Page 29: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/29.jpg)
Rete gerarchica• Costo: basso, per n nodi occorrono n-1
archi (es. con 5 nodi avremo 4 archi)• Velocità di comunicazione: bassa, in
media un messaggio attraversa logmn (con m = numero di figli di ogni nodo)
• Tolleranza ai guasti: bassa• Sono adeguate in casi in cui le
comunicazioni più frequenti comunicazioni sono quelle locali
![Page 30: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/30.jpg)
Rete lineareUn unico cavo lineare (dorsale) è
collegato a tutti i nodi
![Page 31: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/31.jpg)
Rete lineare• Costo: limitato, per n nodi occorrono n
archi (es. con 5 nodi avremo 5 archi) più la dorsale; riducibile con la struttura circolare
• Velocità di comunicazione: elevata, ogni messaggio attraversa un solo arco (dorsale); ma se il traffico è intenso la dorsale diventa collo di bottiglia > canali multi-plexing per la trasmissione parallela
![Page 32: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/32.jpg)
Rete lineare• Tolleranza ai guasti: alta, il guasto di
un nodo non si ripercuote che sul nodo stesso; ma se il guasto è sulla dorsale o sulle connessioni con la dorsale la rete si spezza in 2 sottoreti isolate > protezione fisica della dorsale
• Di facile manutenzione
![Page 33: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/33.jpg)
Rete ad anelloI nodi sono collegati direttamente tra
loro tramite una rete circolare (non una dorsale)
![Page 34: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/34.jpg)
Rete ad anello
• Costo: limitato, simile alle lineari• Velocità di comunicazione: bassa,
inferiore alle lineari con dorsale multi-plexing per l’attraversamento dei nodi intermedi; con comunicazione in una sola direzione si attraversano in media metà degli archi e nodi
![Page 35: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/35.jpg)
Rete ad anello• Tolleranza ai guasti: molto più bassa
delle lineari, il guasto di un nodo provoca il blocco di tutta la rete; migliora se i messaggi viaggiano nella 2 direzioni e soprattutto se si hanno anelli multipli
![Page 36: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/36.jpg)
Rete a stellaUn nodo centrale è collegato a tutti gli
altri
![Page 37: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/37.jpg)
Rete a stella• Costo: basso, per n nodi occorrono n-1
archi e per far comunicare qualunque coppia di nodi occorre passare dal solo nodo centrale
• Velocità di comunicazione: bassa, ma il nodo centrale diventa il collo di bottiglia nel caso di traffico > elaboratore potente
• Tolleranza ai guasti: alta, ma se il guasto è sul nodo centrale si blocca tutta la rete
![Page 38: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/38.jpg)
Topologie di reteIn conclusione, per ottenere un
compromesso tra costo, velocità di trasmissione e tolleranza ai guasti, nei casi reali si integrano varie tipologie.
La più diffusa tipologia mista per le reti locali può includere reti a stella integrate tramite segmenti lineari (dorsali veloci).
![Page 39: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/39.jpg)
Caratteristiche della comunicazione in rete
• Protocolli di comunicazione in rete• Strategie di comunicazione in rete
![Page 40: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/40.jpg)
Protocolli di comunicazione
• Lo scopo di una rete è consentire la comunicazione tra gli elaboratori che essa connette (i suoi nodi)
• Ogni nodo deve poter scambiare messaggi con gli altri nodi della stessa rete
• Ogni messaggio deve includere mittente, destinatario e contenuto
![Page 41: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/41.jpg)
Protocolli di comunicazione
Es. protocollo di una chiamata telefonica:• il chiamante conosce il numero del
destinatario• il destinatario e’ in grado di identificare il
chiamante• chiamante e destinatario usano la stessa
lingua• chiamante e destinatario parlano a turno
![Page 42: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/42.jpg)
Protocolli di comunicazione
I protocolli definiscono le regole che riguardano tutti gli aspetti della comunicazione:
• Operazioni da eseguire• Significato e struttura dei messaggi
scambiati tra mittente e destinatario…
![Page 43: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/43.jpg)
Protocolli di comunicazione
… • Percorso che i messaggi devono
seguire nella rete• Come rilevare e gestire eventuali
errori di comunicazione • Strategie di comunicazione (vedi
dopo)
![Page 44: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/44.jpg)
Protocolli di comunicazione
• Esistono modelli che definiscono i protocolli
• Le caratteristiche di protocolli sono organizzate gerarchicamente (come il software) in modo da definire una rete virtuale con caratteristiche comuni ad altre reti diverse a livello hardware
![Page 45: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/45.jpg)
Protocolli di comunicazione
In pratica, la comunicazione tra un nodo A della rete R1 e un nodo B della rete R2 non avviene mai tra l’hardware di R1 e l’hardware di R2,
Ma avviene tra i corrispondenti livelli software delle 2 reti e
RISPETTANDO IL PROTOCOLLO
![Page 46: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/46.jpg)
Caratteristiche della comunicazione in rete
• Protocolli di comunicazione in rete• Strategie di comunicazione in rete
![Page 47: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/47.jpg)
Strategie di comunicazione
Modi di trasmettere i dati:• Trasmissione analogica e digitale,
seriale e parallela, su linee dedicate e commutate
Problemi da risolvere: • Verifica della ricezione, indirizzamento
dei nodi, istradamento dei messaggi, accesso al canale di comunicazione
![Page 48: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/48.jpg)
Strategie di comunicazione
Modi di trasmettere i dati:
• Analogica o digitale: come è fatto il contenuto del messaggio?
• Seriale o parallela: quanti bit alla volta vengono comunicati?
• Su linee dedicate o commutate: come è gestita la linea di comunicazione?
![Page 49: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/49.jpg)
Trasmissione analogica e digitale
Le informazioni nell’elaboratore sono SEMPRE codificate in forma digitale (discreta), ma non sempre sono disponibili supporti di comunicazione digitali
Es: parti di rete usano la linea telefonica su cui viaggiano dati in forma analogica (continua, onde elettromagnetiche con uno spettro continuo di frequenze)
![Page 50: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/50.jpg)
Trasmissione analogica e digitale
Il MODEM (MOdulatore/DEModulatore) è il dispositivo che converte analogico in digitale e viceversa, in modo che
• L’elaboratore che invia il messaggio M trasformi M da digitale ad analogico
• L’elaboratore che riceve M trasformi M da analogico a digitale
![Page 51: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/51.jpg)
Strategie di comunicazione
Modi di trasmettere i dati:
• Analogica o digitale: come è fatto il contenuto del messaggio?
• Seriale o parallela: quanti bit alla volta vengono comunicati?
• Su linee dedicate o commutate: come è gestita la linea di comunicazione?
![Page 52: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/52.jpg)
Trasmissione seriale e parallela
• Seriale: i bit che compongono il messaggio vengono trasmessi in sequenza sul canale
• Parallela: vari bit che compongono il segnale vengono trasmessi contemporaneamente sul canale (che consente multi-plexing)
![Page 53: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/53.jpg)
Trasmissione seriale e parallela
• Seriale: piu’ lenta ma meno costosa, utilizzata normalmente nelle reti locali e non
• Parallela: piu’ veloce ma piu’ costosa, utilizzata pertanto per collegamenti brevi punto a punto (es. computer - stampante)
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Strategie di comunicazione
Modi di trasmettere i dati:
• Analogica o digitale: come è fatto il contenuto del messaggio?
• Seriale o parallela: quanti bit alla volta vengono comunicati?
• Su linee dedicate o commutate: come è gestita la linea di comunicazione?
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Trasmissione su linee dedicate o commutate
Dati 2 qualunque nodi A e B che devono comunicare:
• Linea dedicata: esiste un canale sempre disponibile riservato per A e B
• Commutata: il canale di comunicazione e’ condiviso con altri nodi e viene riservato ad A e B quando essi lo richiedono
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Trasmissione su linee dedicate o commutate
• La linea dedicata consente una comunicazione molto efficiente, ma costosa (deve esistere una connessione fisica tra A e B) > applicata solo per coppie di nodi che comunicano molto e sovente
• La linea commutata comporta una comunicazione meno efficiente (le linee possono essere occupate) > migliorabile con tecniche di multi-plexing fisico o software
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Trasmissione su linee commutate
Es. il telefono:• ogni telefono e’ collegato ad una
centrale a sua volta collegata ad altre centrali
• ad ogni telefonata si instaura un circuito tra nodo chiamante e nodo chiamato, passando per varie centrali
• il circuito rimane in vita tutto e solo il tempo della comunicazione
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Commutazione di circuito o di pacchetto
Nella commutazione di una linea si possono applicare 2 strategie:
• Commutazione di circuito: si crea una connessione tra i 2 nodi che resta disponibile fino a quando uno dei nodi non chiude la comunicazione
…
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Commutazione di circuito o di pacchetto
…• Commutazione di pacchetto: il
messaggio viene suddiviso in segmenti spediti al destinatario separatamente ed in base alla disponibilità di connessione
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Commutazione di circuito o di pacchetto
• La commutazione di circuito ha pregi e difetti della linea dedicata: la linea è riservata e resta occupata fino al termine della comunicazione
• La commutazione di pacchetto utilizza le linee in base alla quantità di informazione da spedire
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Commutazione di pacchetto
Es. la posta:• i messaggi vengono suddivisi in
pacchetti di dimensione fissata• ogni pacchetto contiene l’indirizzo del
mittente e del destinatario e viene spedito separatamente
• ogni pacchetto puo’ seguire un percorso diverso
• il destinatario riassembla i pacchetti
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Commutazione di pacchetto
• l’ordine dei pacchetti puo’ non essere rispettato
• il destinatario deve attendere tutti i pacchetti prima di riassemblare il messaggio
• ogni pacchetto occupa il mezzo di trasmissione solo per il tempo strettamente necessario
• si ha una sorta di parallelismo di pacchetti
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Problemi da risolvere
• Verifica della ricezione: il messaggio contiene errori?
• Indirizzamento dei nodi: come si individua un nodo della rete?
• Istradamento dei messaggi: quale percorso deve seguire il messaggio?
• Accesso al canale di comunicazione: cosa accade se più nodi vogliono accedere ad un canale di comunicazione?
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Verifica della ricezione
Sulle reti sono possibili interferenze che possono provocare alterazioni dei messaggi; ma come sapere se il messaggio contiene errori?
• Il mittente invia insieme al messaggio informazioni che consentono la rilevazione di errori
![Page 65: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/65.jpg)
Verifica della ricezione
Informazioni che consentono la rilevazione di errori:
• Bit di parità (8 bit + 1) > fallisce se ci sono 2 errori, non indica l’errore
• Doppia (o multipla) trasmissione del messaggio > fallisce se si ripete lo stesso errore, indica l’errore
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Problemi da risolvere
• Verifica della ricezione: il messaggio contiene errori?
• Indirizzamento dei nodi: come si individua un nodo della rete?
• Istradamento dei messaggi: quale percorso deve seguire il messaggio?
• Accesso al canale di comunicazione: cosa accade se più nodi vogliono accedere ad un canale di comunicazione?
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Indirizzamento dei nodi
Per instaurare una comunicazione tra nodi occorre poterli individuare:
• Attribuire nomi logici • Partizionare lo spazio dei nomi tramite
l’individuazione di sottoreti (come directory nel file system) e path
• Mantenere tabelle per la corrispondenza tra nome logici e indirizzi fisici tramite appositi gestori
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Problemi da risolvere
• Verifica della ricezione: il messaggio contiene errori?
• Indirizzamento dei nodi: come si individua un nodo della rete?
• Istradamento dei messaggi: quale percorso deve seguire il messaggio?
• Accesso al canale di comunicazione: cosa accade se più nodi vogliono accedere ad un canale di comunicazione?
![Page 69: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/69.jpg)
Istradamento dei messaggi
Se esistono più percorsi possibili tra i nodi A e B, quale deve seguire il messaggio inviato?
• Istradamento fisso: il percorso tra A e B è fissato a livello hardware quando si costruisce la rete; è di solito il percorso più breve (e che evita gli addensamenti di traffico); in caso di guasti occorre riorganizzare il percorso
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Istradamento dei messaggi
• Istradamento variabile: all’inizio di ogni sessione di lavoro si sceglie il percorso tra A e B valido fino al termine della sessione; in caso di guasto si chiude la sessione e se ne attiva una nuova che riorganizzerà a livello software il percorso tenendo conto dei nuovi vincoli
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Istradamento dei messaggi
• Istradamento dinamico: il percorso tra A e B è scelto ogni volta che viene inviato un messaggio tra i 2 nodi, tenendo conto della lunghezza del messaggio, del traffico sulla rete; complesso a livello software, si può basare sulle informazioni locali che i singoli nodi hanno sulla rete; massima flessibilità
![Page 72: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/72.jpg)
Istradamento dei messaggi
• Packet switching: il messaggio è diviso in pacchetti che vengono istradati dinamicamente; grazie alla dimensione fissa dei pacchetti si conosce il tempo che ognuno occuperà un arco; grazie alla dimensione piccola dei pacchetti si evita di intasare la rete; grazie all’istradamento dinamico si sfrutta la disponibilità di canali anche paralleli; occorre però numerare i pacchetti
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Problemi da risolvere
• Verifica della ricezione: il messaggio contiene errori?
• Indirizzamento dei nodi: come si individua un nodo della rete?
• Istradamento dei messaggi: quale percorso deve seguire il messaggio?
• Accesso al canale di comunicazione: cosa accade se più nodi vogliono accedere ad un canale di comunicazione?
![Page 74: Reti di calcolatori 9-12/6/08 Informatica applicata B Cristina Bosco](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062312/5542eb6a497959361e8d67d2/html5/thumbnails/74.jpg)
Accesso al canale di comunicazione
Come evitare che due nodi trasmettano su uno stesso canale contemporaneamente?
• Token passing: solo un messaggio viaggia ad ogni istante sulla rete; un gettone passa da un nodo all’altro, il nodo che vuole comunicare lo prende e lo rilascia al termine della comunicazione; prestazioni basse migliorabili con parallelismo
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Accesso al canale di comunicazione
• Ascolto: il nodo che vuole inviare un messaggio lo fa solo dopo avere verificato che questo sia libero, e aspetta che arrivi a destinazione; poichè non consente di evitare tutti i conflitti non è efficiente in contesti con traffico elevato
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Internet
• Cosa succede quando ci colleghiamo a Internet da casa?
• il calcolatore di casa, tramite linea telefonica e modem , si collega al provider con una commutazione di circuito (occupazione della linea telefonica)
• il provider si collega ad altri punti della rete Internet tramite una commutazione di circuito