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31 Ottobre 2020

Officine Informatiche Roma

ICT SERVICES ROMA – BAZAAR INFORMATICO

Le Reti

Una rete di computer, in informatica e telecomunicazioni, è una tipologia di rete di telecomunicazioni caratterizzata da un insieme di  dispositivi hardware con opportuni software di commutazione, ossia nodi collegati l’uno con l’altro da appositi canali di comunicazione  (link), tali da fornire un servizio di comunicazione che permette lo scambio e la condivisione di dati e la comunicazione tra più utenti o  dispositivi distribuiti o terminali. I dati vengono trasferiti sotto forma di PDU (Packet Data Unit), composte da un header (che contiene i  dati per il recapito del messaggio) e un body (che contiene il corpo del messaggio), il tutto regolato da rigidi protocolli.

La rete fornisce un servizio di trasferimento dati, attraverso comuni funzionalità di trasmissione e ricezione, ad una popolazione di utenti  distribuiti su un’area più o meno grande. Esempi di rete informatica sono le reti LAN, WLAN, WAN e GAN la cui interconnessione  globale dà vita alla Rete Internet.

Le reti di computer 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, piuttosto che la Commutazione di  circuito come per le linee telefoniche tradizionali. Nate come reti dati private tra servizi della difesa e le università, a partire dagli anni  2000 le reti internet si sono diffuse verso le reti integrate nei servizi di rete telefonica, con l’avvento dell’ISDN, con la tecnologia ADSL e  attualmente tramite la Fibra ottica e la telefonia mobile con 4G LTE.

Problemi e vantaggi di una rete internet
La costruzione delle prime reti risale al 1969 quando viene creato il primo nodo di IMP (Interface Message Processor) dell’ARPANET a  UCLA . La tecnologia delle reti e la sua successiva diffusione in giro per il mondo ha permesso rivoluzionari sviluppi nell’organizzazione  delle risorse di calcolo e nella distribuzione di dati e risorse in giro per il mondo grazie alle dorsali oceaniche in fibra ottica.

Si possono indicare almeno tre punti di forza di una rete dati distribuita rispetto alla concentrazione di tutto su un singolo dispositivo e in  un singolo luogo:

-fault tolerance (resistenza ai guasti): grazie alla ridondanza dei dati il guasto di una macchina non blocca tutta la rete, ed è possibile  sostituire il computer guasto facilmente e in lasso di tempo breve (la componentistica costa poco e un’azienda può permettersi di  tenere i pezzi di ricambio in magazzino);
-economicità: come accennato sopra, hardware e software per computer costano meno di quelli per un singolo mainframe; gradualità della crescita e flessibilità (scalabilità): l’aggiunta di nuovi nodi e terminali a una rete già esistente e la sua espansione sono  semplici e poco costose;
-facilità di accesso ai dati: ovunque ci si trovi nel mondo i dati salvati sui sistemi connessi a internet sono sempre accessibili e disponibili  con tempi di attesa in media molto brevi.

Tuttavia una rete mostra alcuni punti deboli:

scarsa sicurezza: un malintenzionato può avere accesso più facilmente ad una rete di computer: quando un virus infetta un sistema della rete questo si propaga rapidamente agli altri, l’opera di individuazione e rimozione della minaccia può risultare lunga e difficile; alti costi di costruzione e di manutenzione: creare una infrastruttura di rete è molto complicato e costoso in quanto richiede molto lavoro,  depositare i cavi, costruire centraline e centrali di commutazione; furto dei dati: se i dati non sono criptati possono essere rubati da chi li  intercetta sulla connessione (sniffing);
impersonificazione: senza fattori di autenticazione un qualsiasi utente della rete si può spacciare per qualcun altro.

Una rete internet è divisa e gestita da vari ISP (compagnie telefoniche) di vario livello in quanto tale divisione è economicamente più vantaggiosa:

ISP di primo livello (o globali) che controllano il nucleo della rete e sono direttamente connessi agli –ISP di pari livello, a loro poi si collegano gli ISP di livello inferiore;
ISP regionali, fanno da tramite tra gli ISP di primo livello e quelli di accesso;
ISP di accesso (o locali), a loro si connettono tutti gli utenti minori.

Classificazione sulla base dell’estensione geografica
A seconda dell’estensione geografica, si distinguono diversi tipi di reti:

-Si parla di rete locale o LAN (Local Area Network) se la rete si estende all’interno di un edificio o di un comprensorio, con una estensione nell’ordine del centinaio di metri.
-Si parla di rete universitaria o CAN (Campus Area Network), intendendo la rete interna ad un campus universitario, o comunque ad un insieme di edifici adiacenti, separati tipicamente da terreno di proprietà dello stesso ente, che possono essere collegati con cavi propri senza far ricorso ai servizi di operatori di telecomunicazioni. Tale condizione facilita la realizzazione di una rete di interconnessione ad alte prestazioni e a costi contenuti.
-Si parla di rete metropolitana o MAN (Metropolitan Area Network) se la rete si estende all’interno di una città.
-Si parla di rete geografica o WAN (Wide Area Network) se la rete ricopre un’area geografica molto estesa e che intercorre nelle reti precedenti.
-Si parla di rete globale o GAN (Global Area Network) se la rete collega calcolatori dislocati in tutto il mondo, anche via satellite.

ETHERNET

Ethernet è apparsa nel 1970 ed è la tecnologia di rete più diffusa per le reti locali (LAN). Ethernet si basa sullo standard CSMA/CD  (Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection).

Un computer con scheda di rete Ethernet può inviare i pacchetti di dati solo  quando nessun altro pacchetto sta viaggiando sulla rete, ovverosia quando la rete è “tranquilla”. In caso contrario, aspetta a trasmettere  come quando, durante una conversazione, una persona deve attendere che l’altra smetta prima di parlare a sua volta. Se più computer  percepiscono contemporaneamente un momento ‘tranquillo’ e iniziano ad inviare i dati nello stesso momento, si verifica una “collisione”  dei dati sulla rete, che non implica errori ma la necessità di altri tentativi.

Ogni computer, infatti, attende per un certo periodo e prova a  inviare nuovamente il pacchetto di dati. Se le persone che cercano di utilizzare la rete aumentano, cresce rapidamente anche il numero  di collisioni, errori e di ritrasmissioni, con un effetto a valanga dannoso per le prestazioni della rete.

Quando viene utilizzato più del 50  percento della larghezza di banda totale, la percentuale di collisioni provoca quindi congestioni: il tempo per stampare i file si allunga, le  applicazioni si aprono lentamente e gli utenti devono aspettare. Quando questo valore raggiunge e supera il 60 percento, la rete rallenta  drasticamente o, addirittura, si ferma. Come sottolineato nel capitolo precedente, la larghezza di banda o la capacità di trasmissione dei  dati di Ethernet è di 10 Mbps. Fast Ethernet opera nello stesso modo ma ad una velocità dieci volte superiore (100 Mbps). Dato il modo  di operare delle reti Ethernet, è facile comprendere quanto uno switch possa essere efficiente nel risolvere i problemi di traffico,  fornendo più ‘corsie’ ai dati che viaggiano, rispetto alle reti dove la banda è condivisa da tutti i computer.

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