RETI DI CALCOLATORI Prima Esercitazione. 2 Introduzione Gli ultimi tre secoli sono stati dominati ciascuno da una diversa tecnologia che lo ha caratterizzato

RETI DI CALCOLATORIRETI DI CALCOLATORI

Prima EsercitazionePrima Esercitazione

22

IntroduzioneIntroduzione

Gli ultimi tre secoli sono stati dominati Gli ultimi tre secoli sono stati dominati ciascuno da una diversa tecnologia che lo ciascuno da una diversa tecnologia che lo ha caratterizzato ed ha avuto profonde ha caratterizzato ed ha avuto profonde influenze sulla vita dell'uomo: influenze sulla vita dell'uomo:

• 18º secolo: sistemi meccanici, rivoluzione 18º secolo: sistemi meccanici, rivoluzione industriale;industriale;

• 19º secolo: motori a vapore;19º secolo: motori a vapore;• 20º secolo: tecnologie dell'informazione.20º secolo: tecnologie dell'informazione.

33


Nel nostro secolo si sono via via Nel nostro secolo si sono via via diffusi: diffusi:

• il sistema telefonico, a livello il sistema telefonico, a livello mondiale; mondiale;

• la radio e la televisione;la radio e la televisione;• i computer;i computer;• i satelliti per telecomunicazioni. i satelliti per telecomunicazioni.

44


Queste tecnologie stanno Queste tecnologie stanno rapidamente convergendo. In rapidamente convergendo. In particolare, la combinazione di particolare, la combinazione di elaboratori e sistemi di elaboratori e sistemi di telecomunicazione ha avuto una telecomunicazione ha avuto una profonda influenza profonda influenza sull'organizzazione dei sistemi di sull'organizzazione dei sistemi di calcolo.calcolo.

55


Si è passati dal vecchio modello Si è passati dal vecchio modello mainframe - mainframe - terminaliterminali, in cui la potenza di calcolo è , in cui la potenza di calcolo è concentrata in un unico grande elaboratore a concentrata in un unico grande elaboratore a cui si accede per mezzo di un certo numero di cui si accede per mezzo di un certo numero di terminali, a quello attuale in cui vi è un grande terminali, a quello attuale in cui vi è un grande numero di elaboratori numero di elaboratori autonomiautonomi, , interconnessiinterconnessi fra loro: fra loro:

• autonomi: significa che non deve esserci fra loro autonomi: significa che non deve esserci fra loro una relazione tipo master/slave (ad es., l'uno una relazione tipo master/slave (ad es., l'uno non può forzare lo spegnimento dell'altro);non può forzare lo spegnimento dell'altro);

• interconnessi: significa che devono essere interconnessi: significa che devono essere capaci di scambiare informazioni (sfruttando un capaci di scambiare informazioni (sfruttando un opportuno mezzo fisico).opportuno mezzo fisico).

66


Un sistema di calcolo siffatto è detto Un sistema di calcolo siffatto è detto rete rete di elaboratoridi elaboratori ( (computer networkcomputer network).).

Si noti che rete di elaboratori non è Si noti che rete di elaboratori non è sinonimo di sinonimo di sistema distribuitosistema distribuito.. Infatti: Infatti:

• in un sistema distribuito l'esistenza di in un sistema distribuito l'esistenza di più elaboratori è invisibile all'utente, più elaboratori è invisibile all'utente, che ha l'impressione di avere a che che ha l'impressione di avere a che fare con un unico sistema di calcolo;fare con un unico sistema di calcolo;

• in una rete di elaboratori, l'utente è in una rete di elaboratori, l'utente è conscio dell'esistenza di molteplici conscio dell'esistenza di molteplici elaboratori, che devono essere elaboratori, che devono essere esplicitamente riferiti.esplicitamente riferiti.

77


In effetti, si può affermare che:In effetti, si può affermare che:

Rete di ElaboratoriRete di Elaboratori++

Sistema software di gestioneSistema software di gestione==

Sistema distribuitoSistema distribuito

dove il sistema software di gestione altro non è dove il sistema software di gestione altro non è che un particolare tipo di sistema operativo, che un particolare tipo di sistema operativo, ossia un ossia un sistema operativo distribuitosistema operativo distribuito..

88

Scopi delle Reti di Scopi delle Reti di CalcolatoriCalcolatori

• Condivisione dell’InformazioneCondivisione dell’Informazione• Condivisione delle RisorseCondivisione delle Risorse• Accesso a Risorse RemoteAccesso a Risorse Remote• Alta AffidabilitàAlta Affidabilità• Convenienza EconomicaConvenienza Economica• Crescita GradualeCrescita Graduale

99

Principali Servizi Principali Servizi OffertiOfferti

• Terminale VirtualeTerminale Virtuale• Web e posta elettronicaWeb e posta elettronica• Trasferimento di FileTrasferimento di File• Condivisione di file e stampantiCondivisione di file e stampanti• Bootstrap remoto di workstation Bootstrap remoto di workstation

disklessdiskless• Programmazione distribuitaProgrammazione distribuita• Programmi vari (es. messaggi sui Programmi vari (es. messaggi sui

terminali, phone, ecc.)terminali, phone, ecc.)• Sistemi Operativi di reteSistemi Operativi di rete

1010

Tipi di RetiTipi di Reti

• LANLAN ( (Local Area NetworkLocal Area Network))• MANMAN ( (Metropolitan Area NetworkMetropolitan Area Network))• WANWAN ( (Wide Area NetworkWide Area Network))

1111

LANLAN

Le reti locali, in genere: Le reti locali, in genere: • sono possedute da una organizzazione sono possedute da una organizzazione

(reti private);(reti private);• hanno un'estensione che arriva fino a hanno un'estensione che arriva fino a

qualche km;qualche km;• si distendono nell'ambito di un singolo si distendono nell'ambito di un singolo

edificio o campus (non si possono, di edificio o campus (non si possono, di norma, posare cavi sul suolo pubblico);norma, posare cavi sul suolo pubblico);

• sono usate solitamente per connettere sono usate solitamente per connettere PC o workstation.PC o workstation.

1212

LANLAN

Esse si distinguono dagli altri tipi di rete per tre Esse si distinguono dagli altri tipi di rete per tre caratteristiche: caratteristiche:

• dimensionedimensione: la dimensione non può andare : la dimensione non può andare oltre un certo limite, per cui è noto a priori il oltre un certo limite, per cui è noto a priori il tempo di trasmissione nel caso peggiore;tempo di trasmissione nel caso peggiore;

• tecnologia trasmissivatecnologia trasmissiva: le LAN sono in generale : le LAN sono in generale reti broadcast. Velocità di trasmissione tipiche reti broadcast. Velocità di trasmissione tipiche risultano essere 10 - 100 Mb/s, con basso risultano essere 10 - 100 Mb/s, con basso ritardo di propagazione del segnale da un capo ritardo di propagazione del segnale da un capo all'altro del canale (qualche decina di all'altro del canale (qualche decina di microsecondi) e basso tasso di errore;microsecondi) e basso tasso di errore;

• topologiatopologia: sono possibili diverse topologie, le : sono possibili diverse topologie, le più diffuse sono il bus ed il ring.più diffuse sono il bus ed il ring.

1313

MANMAN

Le reti metropolitane hanno un'estensione Le reti metropolitane hanno un'estensione tipicamente urbana (quindi anche molto tipicamente urbana (quindi anche molto superiore a quella di una LAN) e sono superiore a quella di una LAN) e sono generalmente pubbliche (cioé generalmente pubbliche (cioé un'azienda, ad es. Telecom Italia, mette un'azienda, ad es. Telecom Italia, mette la rete a disposizione di chiunque la rete a disposizione di chiunque desideri, previo pagamento di una desideri, previo pagamento di una opportuna tariffa).opportuna tariffa).

Sono caratterizzate da una elevata Sono caratterizzate da una elevata velocità trasmissiva (tra i 2 Mb/s ed i velocità trasmissiva (tra i 2 Mb/s ed i 140 Mb/s) e dall’utilizzo della fibra ottica 140 Mb/s) e dall’utilizzo della fibra ottica come mezzo trasmissivo tipico.come mezzo trasmissivo tipico.

1414

WANWAN

Le reti geografiche si estendono a livello di una Le reti geografiche si estendono a livello di una nazione, di un continente o dell'intero pianeta. nazione, di un continente o dell'intero pianeta. Una WAN è tipicamente costituita di due Una WAN è tipicamente costituita di due componenti distinte:componenti distinte:

• un insieme di elaboratori (un insieme di elaboratori (hosthost oppure oppure end end systemsystem) sui quali girano i programmi usati ) sui quali girano i programmi usati dagli utenti;dagli utenti;

• una una comunication subnetcomunication subnet (o (o subnetsubnet), che ), che connette gli end system fra loro. Il suo compito connette gli end system fra loro. Il suo compito è trasportare messaggi da un end system è trasportare messaggi da un end system all'altro, così come il sistema telefonico all'altro, così come il sistema telefonico trasporta parole da chi parla a chi ascolta. trasporta parole da chi parla a chi ascolta.

1515

WANWAN

Le WAN sono caratterizzate da una Le WAN sono caratterizzate da una velocità trasmissiva medio bassa velocità trasmissiva medio bassa (tra i 9.6 Kb/s ed i 2 Mb/s).(tra i 9.6 Kb/s ed i 2 Mb/s).

I mezzi trasmissivi risultano spesso I mezzi trasmissivi risultano spesso essere gli stessi usati per la essere gli stessi usati per la telefonia convenzionale.telefonia convenzionale.

1616

Struttura GeneraleStruttura Generale

MANMAN

WANWAN

MANMAN

LANLAN

LANLAN

LANLAN

LANLAN

LANLAN

1717

Scala dimensionaleScala dimensionale

Distanza fra Distanza fra processoriprocessori AmbitoAmbito Tipo di reteTipo di rete

10 m10 m StanzaStanza LANLAN

100 m100 m EdificioEdificio LANLAN

1 Km1 Km CampusCampus LANLAN

10 Km10 Km CittàCittà MANMAN

100 Km100 Km NazioneNazione WANWAN

1.000 Km1.000 Km ContinenteContinente WANWAN

10.000 Km10.000 Km PianetaPianeta WANWAN

1818

Sistemi e Mezzi FisiciSistemi e Mezzi Fisici

Sistema 1

Sistema 3

Sistema j

Sistema 2

Sistema n

mezzi fisici

1919

Modello OSI Modello OSI

L'L'OSIOSI ( (Open Systems InterconnectionOpen Systems Interconnection) ) Reference Reference ModelModel è il frutto del lavoro della è il frutto del lavoro della ISOISO ( (International International Standard OrganizationStandard Organization), ed ha lo scopo di:), ed ha lo scopo di:

• fornire uno standard per la connessione di sistemi fornire uno standard per la connessione di sistemi aperti, cioé in grado di colloquiare gli uni con gli aperti, cioé in grado di colloquiare gli uni con gli altri;altri;

• fornire una base comune per lo sviluppo di fornire una base comune per lo sviluppo di standard per l'interconnessione di sistemi;standard per l'interconnessione di sistemi;

• fornire un modello rispetto a cui confrontare le fornire un modello rispetto a cui confrontare le varie architetture di rete.varie architetture di rete.

Esso non include di per se la definizione di protocolli Esso non include di per se la definizione di protocolli specifici (che sono stati definiti successivamente, specifici (che sono stati definiti successivamente, in documenti separati). in documenti separati).

2020

Il modello di Il modello di riferimento ISO/OSIriferimento ISO/OSI

ApplicazioneApplicazione

PresentazionePresentazione

SessioneSessione

TrasportoTrasporto

ReteRete

Data LinkData Link

FisicoFisico

6

54321

7

2121

I Livelli (Layers, I Livelli (Layers, Levels)Levels)

L’architettura OSI si basa su una serie di principi L’architettura OSI si basa su una serie di principi progettuali, di seguito elencati:progettuali, di seguito elencati:

• non creare un numero di livelli (layer) eccessivo non creare un numero di livelli (layer) eccessivo ai fini della loro definizione e integrazione;ai fini della loro definizione e integrazione;

• spezzare nel punto in cui la descrizione dei spezzare nel punto in cui la descrizione dei servizi offerti dal layer è compatta e le servizi offerti dal layer è compatta e le interazioni con altri layer è minima;interazioni con altri layer è minima;

• creare livelli distinti per realizzare funzioni creare livelli distinti per realizzare funzioni differenti nel processo o nella tecnologia usata;differenti nel processo o nella tecnologia usata;

• raccogliere funzioni simili nello stesso livello;raccogliere funzioni simili nello stesso livello;• creare suddivisioni nei punti che in esperienze creare suddivisioni nei punti che in esperienze

precedenti si sono rivelati strategici;precedenti si sono rivelati strategici;

2222


• creare layer che possano essere creare layer che possano essere completamente riprogettati (es. per completamente riprogettati (es. per usufruire di nuove tecnologie) senza usufruire di nuove tecnologie) senza influire sui layer precedenti e seguenti influire sui layer precedenti e seguenti (stessi servizi offerti e richiesti);(stessi servizi offerti e richiesti);

• creare una suddivisione tra livelli in creare una suddivisione tra livelli in qualsiasi punto serva avere la qualsiasi punto serva avere la corrispondente interfaccia corrispondente interfaccia standardizzata;standardizzata;

2323


• creare un layer ovunque ci sia creare un layer ovunque ci sia bisogno di introdurre un nuovo livello bisogno di introdurre un nuovo livello di astrazione nel trattamento dei dati di astrazione nel trattamento dei dati (es. morfologia, sintassi, semantica);(es. morfologia, sintassi, semantica);

• far si che cambiamenti di funzioni o far si che cambiamenti di funzioni o protocolli all’interno di un layer non protocolli all’interno di un layer non influenzino gli altri layer;influenzino gli altri layer;

• definire interazioni solo tra livelli definire interazioni solo tra livelli contigui (in su o in giù).contigui (in su o in giù).

2424

La funzione dei LivelliLa funzione dei Livelli

Lo scopo di ciascun livello è quello di Lo scopo di ciascun livello è quello di fornire servizi ai livelli superiori, fornire servizi ai livelli superiori, mascherando come questi servizi sono mascherando come questi servizi sono implementati.implementati.

Nessun dato è trasferito direttamente da Nessun dato è trasferito direttamente da un livello un livello NN all’altro: ogni livello passa all’altro: ogni livello passa dati e informazioni di controllo al dati e informazioni di controllo al livello sottostante, sino a quando si livello sottostante, sino a quando si raggiunge il livello fisico che effettua la raggiunge il livello fisico che effettua la trasmissione.trasmissione.

2525

Elementi Base del Elementi Base del Modello OSIModello OSI

mezzi fisici

Sistema A Sistema DSistema B Sistema C

Applicazione Connessioni

2626

Livello 1: FisicoLivello 1: Fisico

• Ha a che fare con la trasmissione di bit Ha a che fare con la trasmissione di bit "grezzi" su un canale di comunicazione."grezzi" su un canale di comunicazione.

• Gli aspetti di progetto sono:Gli aspetti di progetto sono: volti a garantire che se parte un 1, arrivi volti a garantire che se parte un 1, arrivi

effettivamente un 1 e non uno zero;effettivamente un 1 e non uno zero; largamente riguardanti le caratteristiche largamente riguardanti le caratteristiche

meccaniche, elettriche e procedurali delle meccaniche, elettriche e procedurali delle interfacce di rete (componenti che interfacce di rete (componenti che connettono l'elaboratore al mezzo fisico) e le connettono l'elaboratore al mezzo fisico) e le caratteristiche del mezzo fisico.caratteristiche del mezzo fisico.

2727

Livello 1: FisicoLivello 1: Fisico

• Si caratterizzano, tra gli altri: Si caratterizzano, tra gli altri: tensioni scelte per rappresentare 0 tensioni scelte per rappresentare 0

ed 1;ed 1; durata (in microsecondi) di un bit;durata (in microsecondi) di un bit; tipi di connettori;tipi di connettori; tipi, dimensioni, impedenze dei cavi.tipi, dimensioni, impedenze dei cavi.

2828

Livello 2: Data LinkLivello 2: Data Link

• Ha come scopo la trasmissione Ha come scopo la trasmissione affidabile di pacchetti di dati (affidabile di pacchetti di dati (framesframes))

• Accetta come input i frames Accetta come input i frames (tipicamente pochi centinaia di byte) e (tipicamente pochi centinaia di byte) e li trasmette sequenzialmenteli trasmette sequenzialmente

• Verifica la presenza di errori Verifica la presenza di errori aggiungendo delle aggiungendo delle FCSFCS ( (Frame Control Frame Control SequenceSequence))

• Può gestire meccanismi di correzione Può gestire meccanismi di correzione di errori tramite ritrasmissionedi errori tramite ritrasmissione

2929

Livello 3: ReteLivello 3: Rete

• Questo livello gestisce l'instradamento Questo livello gestisce l'instradamento dei messaggidei messaggi

• Determina quali sistemi intermedi Determina quali sistemi intermedi devono essere attraversati da un devono essere attraversati da un messaggio per giungere a destinazionemessaggio per giungere a destinazione

• Il livello 3 gestisce delle tabelle di Il livello 3 gestisce delle tabelle di instradamento per ottimizzare il instradamento per ottimizzare il traffico sulla retetraffico sulla rete

3030

Livello 4: TrasportoLivello 4: Trasporto

• Fornisce servizi per il trasferimento dei Fornisce servizi per il trasferimento dei dati dati end-to-endend-to-end (cioè indipendenti (cioè indipendenti dalla rete sottostante)dalla rete sottostante)

• Il livello 4 può:Il livello 4 può: frammentare i pacchetti in modo che frammentare i pacchetti in modo che

abbiano dimensioni idonee al livello 3;abbiano dimensioni idonee al livello 3; rivelare/correggere gli errori;rivelare/correggere gli errori; controllare il flusso;controllare il flusso; controllare le congestioni.controllare le congestioni.

3131

Livello 5: SessioneLivello 5: Sessione

• Il livello 5 è responsabile Il livello 5 è responsabile dell'organizzazione del dialogo e dell'organizzazione del dialogo e della sincronizzazione tra due della sincronizzazione tra due programmi applicativi e del programmi applicativi e del conseguente scambio di daticonseguente scambio di dati

3232

Livello 6: Livello 6: PresentazionePresentazione

• È interessato alla sintassi ed alla È interessato alla sintassi ed alla semantica delle informazioni da semantica delle informazioni da trasferire. Ad esempio, si occupa di trasferire. Ad esempio, si occupa di convertire tipi di dati standard convertire tipi di dati standard (caratteri, interi) da (caratteri, interi) da rappresentazioni specifiche della rappresentazioni specifiche della piattaforma HW di partenza in una piattaforma HW di partenza in una rappresentazione "on the wire" e rappresentazione "on the wire" e poi in quella specifica dell' HW di poi in quella specifica dell' HW di arrivoarrivo

3333

Livello 7: ApplicazioneLivello 7: Applicazione

• Prevede che qui risieda tutta la varietà di Prevede che qui risieda tutta la varietà di protocolli che sono necessari per offrire i protocolli che sono necessari per offrire i vari servizi agli utenti, quali ad esempio: vari servizi agli utenti, quali ad esempio: terminale virtualeterminale virtuale;; transferimento filetransferimento file;; posta elettronicaposta elettronica..

• Attraverso l'uso di questi protocolli si Attraverso l'uso di questi protocolli si possono scrivere applicazioni che offrono possono scrivere applicazioni che offrono i suddetti servizi agli utenti finalii suddetti servizi agli utenti finali

3434

Protocolli e Peer Protocolli e Peer EntitiesEntities

Il livello Il livello NN su un host porta avanti una su un host porta avanti una conversazione col livello conversazione col livello NN su di un'altro su di un'altro host. Le regole e le convenzioni che host. Le regole e le convenzioni che governano la conversazione sono governano la conversazione sono collettivamente indicate col termine di collettivamente indicate col termine di protocollo di livello N..

Le entità (processi) che effettuano tale Le entità (processi) che effettuano tale conversazione si chiamano conversazione si chiamano peer entitiypeer entitiy ((entità di pari livelloentità di pari livello).).

3535

Protocolli e Peer Protocolli e Peer EntitiesEntities

Protocollo

Peer Entities

Primitive del Servizio Primitive del Servizio

Sistema A Sistema B

3636

Dialogo fra peer entityDialogo fra peer entity

Il dialogo fra due peer entity di livello N Il dialogo fra due peer entity di livello N viene materialmente realizzato tramite viene materialmente realizzato tramite i servizi offerti dal livello (N-1).i servizi offerti dal livello (N-1).

In realtà non c'è un trasferimento diretto In realtà non c'è un trasferimento diretto dal livello N di host 1 al livello N di host dal livello N di host 1 al livello N di host 2. Ogni livello di host 1 passa i 2. Ogni livello di host 1 passa i datidati, , assieme a delle assieme a delle informazioni di informazioni di controllocontrollo, al livello sottostante., al livello sottostante.

3737

Dialogo fra peer entityDialogo fra peer entity

Al di sotto del livello 1 c'è il mezzo Al di sotto del livello 1 c'è il mezzo fisico, attraverso il quale i dati fisico, attraverso il quale i dati vengono trasferiti da host 1 ad host vengono trasferiti da host 1 ad host 2.2.

Quando arrivano a host 2, i dati Quando arrivano a host 2, i dati vengono passati da ogni livello (a vengono passati da ogni livello (a partire dal livello 1) a quello partire dal livello 1) a quello superiore, fino a raggiungere il livello superiore, fino a raggiungere il livello N.N.

3838

InterfacceInterfacce

Fra ogni coppia di livelli adiacenti è Fra ogni coppia di livelli adiacenti è definita una definita una interfacciainterfaccia, che , che caratterizza:caratterizza:

• le operazioni primitive che le operazioni primitive che possono essere richieste al livello possono essere richieste al livello sottostante;sottostante;

• i servizi che possono essere i servizi che possono essere offerti dal livello sottostante.offerti dal livello sottostante.

3939


I vantaggi di una buona I vantaggi di una buona progettazione delle interfacce sono: progettazione delle interfacce sono:

• minimizzazione delle informazioni minimizzazione delle informazioni da trasferire;da trasferire;

• possibilità di modificare possibilità di modificare l'implementazione del livello (ad l'implementazione del livello (ad es., ove le linee telefoniche es., ove le linee telefoniche venissero sostituite da canali venissero sostituite da canali satellitari) con una più attuale che satellitari) con una più attuale che offra gli stessi servizi.offra gli stessi servizi.

4040


Livello N-1

N-1 SDU

Livello N

Primitive del Serviziodi livello N-1

Interfacciadel livello N-1

4141

Service Access PointService Access Point

I servizi sono disponibili ai I servizi sono disponibili ai SAPSAP ((Service Access PointService Access Point). I SAP del ). I SAP del livello N, o livello N, o N-SAPN-SAP, sono i punti di , sono i punti di accesso nei quali il livello (N+1) accesso nei quali il livello (N+1) può accedere ai servizi del livello può accedere ai servizi del livello N. Ogni N-SAP ha un N. Ogni N-SAP ha un indirizzoindirizzo che che lo identifica univocamente.lo identifica univocamente.

4242

Service Access PointService Access Point

Entità N

Entità N-1 Entità N-1

N-1 SAP

LivelloN-1

LivelloN

4343

SDU e PDUSDU e PDU

L'informazione passata dal livello N L'informazione passata dal livello N al livello (N-1), attraverso il (N-1)-al livello (N-1), attraverso il (N-1)-SAP, si dice SAP, si dice PDUPDU ( (Protocol Data Protocol Data UnitUnit) di livello N, o N-PDU.) di livello N, o N-PDU.

Essa, entrando nel livello (N-1), Essa, entrando nel livello (N-1), diventa una diventa una SDUSDU ( (Service Data Service Data UnitUnit) di livello (N-1), o (N-1)-SDU.) di livello (N-1), o (N-1)-SDU.

4444

SDU e PDUSDU e PDU

Entro il livello (N-1) viene aggiunta Entro il livello (N-1) viene aggiunta alla (N-1)-SDU una alla (N-1)-SDU una PCIPCI ( (Protocol Protocol Control InformationControl Information) di livello (N-) di livello (N-1).1).

Il tutto diventa una (N-1)-PDU, che Il tutto diventa una (N-1)-PDU, che verrà passata al livello (N-2) verrà passata al livello (N-2) attraverso un (N-2)-SAP.attraverso un (N-2)-SAP.

4545

SDU e PDUSDU e PDU

N PDU

Entità di Livello N

Sistema A Sistema B

N SDUN SDU

4646

Imbustamento MultiploImbustamento Multiplo

APDU



SessioneSessione

TrasportoTrasporto

ReteRete

Data LinkData Link

FisicoFisico



SessioneSessione

TrasportoTrasporto

ReteRete

Data LinkData Link

FisicoFisicobits

NPDU

Dati

TrasmittenteTrasmittente RiceventeRicevente

DH DT

TPDUNH

PPDU

SPDUTH

PH

SH

DatiAH

4747

FrammentazioneFrammentazione

Livello N

Livello N-1Interfaccia

(N-1)-SDU

SAP

F1 F2 F4F3(N-1)-PCI

(N-1)-PDU

N-PDU

4848

Architettura di ReteArchitettura di Rete

L'insieme dei livelli e dei relativi L'insieme dei livelli e dei relativi protocolli è detto protocolli è detto architettura di architettura di reterete..

Un'architettura di rete può essere: Un'architettura di rete può essere: • proprietariaproprietaria (IBM SNA, DECNET); (IBM SNA, DECNET);• standard de factostandard de facto (TCP/IP); (TCP/IP);• standard de iurestandard de iure (OSI). (OSI).

4949

Servizi connessi e non Servizi connessi e non connessiconnessi

Ci sono due principali classi di Ci sono due principali classi di servizi offerti da un livello a quello servizi offerti da un livello a quello superiore: superiore:

• servizi connection-orientedservizi connection-oriented;;• servizi connectionlessservizi connectionless..

5050

Servizi connessiServizi connessi

Un servizio Un servizio connection-orientedconnection-oriented si si sviluppa in 3 fasi: sviluppa in 3 fasi:

1.1. si stabilisce una connessione, cioé si stabilisce una connessione, cioé si crea con opportuni mezzi un si crea con opportuni mezzi un "canale di comunicazione" fra la "canale di comunicazione" fra la sorgente e la destinazione. La sorgente e la destinazione. La relativa attività tipicamente relativa attività tipicamente coinvolge un certo numero di coinvolge un certo numero di elaboratori nel cammino fra elaboratori nel cammino fra sorgente e destinazione;sorgente e destinazione;

5151

Servizi connessiServizi connessi

2.2. la connessione, una volta la connessione, una volta stabilita, agisce come un tubo stabilita, agisce come un tubo digitale lungo il quale digitale lungo il quale scorrono tutti i dati trasmessi, scorrono tutti i dati trasmessi, che arrivano nello steso che arrivano nello steso ordine in cui sono partiti;ordine in cui sono partiti;

3.3. si rilascia la connessione si rilascia la connessione (attività che coinvolge di (attività che coinvolge di nuovo tutti gli elaboratori sul nuovo tutti gli elaboratori sul cammino).cammino).

5252

Servizi non connessiServizi non connessi

In un servizio In un servizio connectionlessconnectionless, i , i pacchetti (PDU) viaggiano pacchetti (PDU) viaggiano indipendentemente gli uni dagli indipendentemente gli uni dagli altri, possono prendere strade altri, possono prendere strade diverse ed arrivare in ordine diverse ed arrivare in ordine diverso da quello di partenza o non diverso da quello di partenza o non arrivare affatto.arrivare affatto.

Si sviluppa in una sola fase:Si sviluppa in una sola fase:• invio del pacchetto.invio del pacchetto.

5353

Mezzi trasmissiviMezzi trasmissivi

• ElettriciElettrici Doppino intrecciatoDoppino intrecciato Cavo CoassialeCavo Coassiale

• OtticiOttici Fibra otticaFibra ottica Raggi LaserRaggi Laser

• RadioRadio Ponti radioPonti radio SatellitiSatelliti Reti CellulariReti Cellulari

5454

Doppino intrecciatoDoppino intrecciato

È il più anziano e diffuso mezzo È il più anziano e diffuso mezzo trasmissivo. Consiste di una coppia di trasmissivo. Consiste di una coppia di conduttori in rame intrecciati l'uno con conduttori in rame intrecciati l'uno con l’altro in forma elicoidale. Ciò fa si che si l’altro in forma elicoidale. Ciò fa si che si minimizzino le interferenze fra coppie minimizzino le interferenze fra coppie adiacenti.adiacenti.

È caratterizzato da costi ridotti e da una È caratterizzato da costi ridotti e da una facile installazione.facile installazione.

5555

Doppino intrecciatoDoppino intrecciato

Il doppino può essere di tipo:Il doppino può essere di tipo:• UTPUTP ( (Unshielded Twisted PairUnshielded Twisted Pair), se ), se

non schermato;non schermato;• STPSTP ( (Shielded Twisted PairShielded Twisted Pair), se è ), se è

presente uno schermo per ogni presente uno schermo per ogni coppia più uno schermo globale;coppia più uno schermo globale;

• FTPFTP ( (Foiled Twisted PairFoiled Twisted Pair) se è ) se è presente un unico schermo per presente un unico schermo per tutto il cavo.tutto il cavo.

5656

Cavo coassialeCavo coassiale

È un altro comune mezzo di È un altro comune mezzo di trasmissione; offre un miglior trasmissione; offre un miglior isolamento rispetto al doppino e isolamento rispetto al doppino e quindi consente velocità di quindi consente velocità di trasmissione maggiori su distanze trasmissione maggiori su distanze superiori.superiori.

5757

Cavo coassialeCavo coassiale

È caratterizzato da costi leggermente È caratterizzato da costi leggermente superiori a quelli del doppino ed da una superiori a quelli del doppino ed da una maggiore difficoltà di installazione.maggiore difficoltà di installazione.

Era molto usato nel sistema telefonico Era molto usato nel sistema telefonico per le tratte a lunga distanza, ma in per le tratte a lunga distanza, ma in tale ambito è ormai sostituito quasi tale ambito è ormai sostituito quasi ovunque dalla fibra ottica. Rimane in ovunque dalla fibra ottica. Rimane in uso per la TV via cavo e in alcune LAN. uso per la TV via cavo e in alcune LAN.

5858

Fibre otticheFibre ottiche

Sono uno dei mezzi più recenti e Sono uno dei mezzi più recenti e rivoluzionari del mondo delle rivoluzionari del mondo delle telecomunicazioni. Sono fatte di un telecomunicazioni. Sono fatte di un sottilissimo cilindro centrale in vetro sottilissimo cilindro centrale in vetro ((corecore) circondato da uno strato esterno ) circondato da uno strato esterno ((claddingcladding) di vetro avente un diverso ) di vetro avente un diverso indice di rifrazione e da una guaina indice di rifrazione e da una guaina protettiva. Sono quindi raggruppate protettiva. Sono quindi raggruppate insieme in una guaina contenitrice insieme in una guaina contenitrice esterna.esterna.

5959


CLADDINGGUAINA PROTETTIVA

CORE RIVESTIMENTO PRIMARIO

6060


Le fibre ottiche sfruttano il principio Le fibre ottiche sfruttano il principio della deviazione che un raggio di della deviazione che un raggio di luce subisce quando attraversa il luce subisce quando attraversa il confine fra due materiali diversi confine fra due materiali diversi (core e cladding nel caso delle (core e cladding nel caso delle fibre). La deviazione dipende dagli fibre). La deviazione dipende dagli indici di rifrazione dei due materiali. indici di rifrazione dei due materiali. Oltre un certo angolo, il raggio Oltre un certo angolo, il raggio rimane intrappolato all'interno del rimane intrappolato all'interno del materiale.materiale.

6161


Le fibre ottiche sono di due tipi: Le fibre ottiche sono di due tipi: • multimodalimultimodali: raggi diversi possono : raggi diversi possono

colpire la superficie con diversi angoli colpire la superficie con diversi angoli (detti (detti modemode), proseguendo quindi con ), proseguendo quindi con diversi cammini. Il diametro del core è di diversi cammini. Il diametro del core è di 50 micron, come quello di un un capello; 50 micron, come quello di un un capello;

• monomodalimonomodali: sono così sottili (il diametro : sono così sottili (il diametro del core è 8-10 micron) che si del core è 8-10 micron) che si comportano come una guida d'onda (la comportano come una guida d'onda (la luce avanza in modo rettilineo, senza luce avanza in modo rettilineo, senza rimbalzare). Sono più costose ma rimbalzare). Sono più costose ma reggono distanze più lunghe (fino a 30 reggono distanze più lunghe (fino a 30 km).km).

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La propagazione del modo è La propagazione del modo è regolata dalla Legge di Snell:regolata dalla Legge di Snell:

n1 sin1 = n2 sin2

n1

n2

Superficie di separazione

Angolo diincidenza

Angolo dirifrazione

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