ProblemaConfigurazione logica dei collegamenti tra le varie

stazioni (generalmente vari componenti) della rete

Fattori da considerare Economicità

Velocità ed efficienza

Affidabilità

Economicità Minimizzare il numero di connessioni e la loro

lunghezza. Considerare costi di avvio e di manutenzione.

Velocità ed efficienza Tempo di input + tempo di trasmissione in un senso +

tempo di elaborazione + tempo di trasmissione in senso opposto + tempo di output.

Bisogna evitare congestioni del traffico. Bisogna evitare congestioni del traffico.

Affidabilità Rete tollerante ai guasti (fault tolerance).

Il malfunzionamento o il guasto di un collegamento o di un nodo non deve pregiudicare l’intero funzionamento della rete.funzionamento della rete.

La rete deve essere ridondante: devono esistere percorsi alternativi tra due nodi qualsiasi.

Topologia a stella

Topologia a stella (1/3) Tutte le stazioni sono collegate ad una stazione

centrale (centro stella) attraverso collegamenti punto-a-punto.

Topologia a stella (2/3) Il centro stella può operare:

In modo attivo, realizzando una funzione di commutazione.

In modo passivo, fungendo solo da ripetitore del In modo passivo, fungendo solo da ripetitore del segnale. In tal caso la trasmissione è di tipo broadcast.

Topologia a stella (3/3) Il costo è direttamente proporzionale al numero di

nodi.

I tempi di risposta sono bassi: un solo nodo intermedio.intermedio.

Il centro stella può diventare un collo di bottiglia, rallentando la trasmissione: un solo collegamento alla volta può essere attivato.

Un guasto al centro stella provoca il blocco completo della rete.

Topologia ad anello

Topologia ad anello (1/4) Tutti i nodi sono collegati in una configurazione

circolare, chiusa su se stessa, mediante collegamenti point-to-point.

La trasmissione è unidirezionale. La trasmissione è unidirezionale.

Topologia ad anello (2/4) Tutte le stazioni sono coinvolte nella trasmissione.

Un pacchetto percorre l’intero anello, fino a ritornare al nodo sorgente, che provvede a toglierlo dall’anello.

Le altre stazioni ricevono il pacchetto, lo memorizzano, Le altre stazioni ricevono il pacchetto, lo memorizzano, lo rigenerano e lo ritrasmettono sulla linea successiva (nodi attivi).

Topologia ad anello (3/4) Il tempo di trasmissione varia in base al numero di

nodi intermedi. In media la metà dei nodi della rete.

L’affidabilità è critica: malfunzionamenti o guasti di un nodo o di un collegamento, causano la caduta nodo o di un collegamento, causano la caduta dell’intera rete.

Topologia ad anello (4/4) Una soluzione consiste nell’utilizzare un secondo cavo

di riserva.

Altra soluzione “Centro di commutazione”.

La topologia ad anello è stata adottata da IBM nella La topologia ad anello è stata adottata da IBM nella rete locale Token ring.

Topologia a maglia completa

Topologia a maglia (1/2) Maglia completa

Comunicazione veloce per mancanza di nodi intermedi.

Affidabile: esiste sempre un percorso alternativo che collega due nodi.collega due nodi.

Costo elevato: con N nodi si hanno N(N-1)/2 collegamenti.

Topologia a maglia incompleta

Topologia a maglia (2/2) Maglia incompleta

Costo ridotto rispetto alla maglia completa.

Tempo di comunicazione variabile in base al numero di nodi intermedi.nodi intermedi.

Meno affidabile rispetto alla maglia completa a meno che non si colleghi ogni nodo con almeno altri due.

Topologia ad albero

Topologia ad albero (1/4) I nodi sono organizzati in una struttura gerarchica ad

albero.

Il nodo padre comunica con i nodi figli.

I nodi di pari livello (fratelli) possono comunicare solo I nodi di pari livello (fratelli) possono comunicare solo attraverso il padre.

Topologia ad albero (2/4) Il traffico di dati va dalle stazioni dei livelli più bassi a

quelle intermedie o verso la stazione di livello più alto (radice).

La radice è un sistema potente perché deve solitamente La radice è un sistema potente perché deve solitamente gestire l’intera rete.

Topologia ad albero (3/4) Il guasto di un nodo o di un collegamento impedisce

solo le comunicazioni che passano per esso e determina un frazionamento della rete in sottoreti.

La radice può diventare un collo di bottiglia, La radice può diventare un collo di bottiglia, rallentando i servizi.

Topologia ad albero (4/4) La caduta del sistema principale rende la rete

inutilizzabile.

L’inconveniente può essere risolto trovando, nella stessa rete, altri sistemi che possono svolgere le stesse stessa rete, altri sistemi che possono svolgere le stesse funzioni della radice.

Topologia a bus

Topologia a bus (1/4) Tutti i nodi della rete sono collegati ad un singolo cavo

bidirezionale, detto bus.

Topologia a bus (2/4) Costi ridotti.

I nodi non devono ripetere il segnale o preoccuparsi dell’instradamento (nodi passivi).

L’ estensione della rete è limitata, a meno di far uso di L’ estensione della rete è limitata, a meno di far uso di ripetitori.

Topologia a bus (3/4) La condivisione del mezzo può provocare delle

collisioni quando due stazioni trasmettono nello stesso istante.

Occorrono politiche di arbitraggio del bus Occorrono politiche di arbitraggio del bus

Topologia a bus (4/4) Un guasto sul bus crea un partizionamento della rete.

Un guasto su un nodo non ha effetti sul funzionamento della rete.

E’ la topologia più utilizzata nelle reti locali. E’ la topologia più utilizzata nelle reti locali.

Lo standard di fatto è Ethernet.