Sezione propedeutica
La rete del futuro
nell’autonomia scolastica
Le topologie di rete
fondamentali
Il concetto di topologia


La TOPOLOGIA è la
struttura utilizzata per
poter collegare tra
loro i calcolatori di
una rete.
È fondamentale, al
momento della
progettazione della
rete, scegliere la
modalità giusta per
evitare problemi futuri.
Le principali topologie

a BUS o in linea retta

ad ANELLO

a STELLA
Fra queste, la topologia a stella, col passare
degli anni, ha conquistato la supremazia
rispondendo, meglio delle altre, ai requisiti di
AFFIDABILITÀ, SCALABILITÀ, PROTEZIONE,
VELOCITÀ.
La topologia a BUS

La più semplice ed
economica da
implementare, è
costituita da un cavo
dorsale di tipo
coassiale a cui
vengono collegati i
computer come se
fossero vestiti
appesi. Alle
estremità del cavo
vengono posti
particolari tappi detti
terminatori.
La topologia a BUS


Ogni computer (o nodo) della rete partecipa in
modo passivo, restando in “ascolto” e in
attesa di messaggi a lui destinati.
Ogni nodo può inviare dati, questi vengono
ricevuti da tutti i nodi ma solo il destinatario
può intercettarli e leggerli.
A
Il nodo A
trasmette al
nodo B; C riceve
ma non decifra
B
C
OK!
???
La topologia a BUS


La trasmissione di un pacchetto di dati può
essere effettuata da un solo nodo alla volta; in
caso di conflitto (due nodi che trasmettono
contemporaneamente), la rete utilizza una
sorta di mediazione.
Lo standard Ethernet, per esempio, gestisce le
collisioni con la tecnica CSMA/CD, che annulla
entrambe le trasmissioni per ritentarle dopo
un tempo variabile.
La topologia a BUS



Malgrado la semplicità e il basso costo, questa
topologia presenta alcuni inconvenienti:
non è affidabile, in quanto un’interruzione del
cavo determina il blocco dell’intera rete;
difetta in scalabilità, in quanto malgrado sia
semplice aggiungere nodi, questi non possono
superare un certo limite;
non è veloce (max 10Mbps), è la velocità
diminuisce drasticamente con l’aumentare dei
nodi e del traffico.
La topologia a BUS – conclusioni
VANTAGGI:
 economica
 semplice da
realizzare
 facilmente
ampliabile
SVANTAGGI:
 poco affidabile
 numero max di
nodi limitato
 decadimento
prestazioni in
caso di traffico
La topologia ad ANELLO


È costituita da cavi
speciali che collegano
tra loro i vari
computer formando
un cerchio chiuso
I dati trasmessi
scorrono in un solo
senso, la trasmissione
si intende terminata
quando le
informazioni, dopo un
intero ciclo, ritornano
al mittente.
La topologia ad ANELLO


Ogni nodo della rete
partecipa in modo
attivo, ricevendo ed
inoltrando i pacchetti di
dati (a volte anche
amplificandone il
segnale) ad una
velocità max di 16Mbps
In caso di interruzione
del cavo o guasto ad un
nodo, si rischia il
blocco dell’intera rete
C
B
A
Il nodo B, ricevuto un
pacchetto dal nodo A,
lo inoltra al nodo C,
che a sua volta…
La topologia ad ANELLO




Si utilizza un sistema a gettoni (token) per
evitare conflitti di trasmissione.
Il token (un ridotto numero di bit) circola
nell’anello da nodo a nodo ininterrottamente,
solo chi in quel momento detiene il token può
trasmettere dati.
Il nodo trasmittente modifica il token per
indicare che è in uso e lo trasmette insieme
al pacchetto di dati
I nodi si passano il token e i dati trasmessi
fino al destinatario, che a sua volta modifica
il token per indicare l’avvenuta ricezione
La topologia ad ANELLO – conclusioni
VANTAGGI:
 stesse possibilità
per i nodi di
trasmettere
 le prestazioni non
decadono
aumentando i
nodi
SVANTAGGI:
 scarsamente
diffusa, poco
economica
 In taluni casi
difetta in
affidabilità
La topologia a STELLA



Ogni nodo è collegato con
un proprio cavo ad un
apparato centrale
chiamato HUB o
concentratore
I dati trasmessi (fino a
1000Mbps) giungono
all’hub, che replica il
pacchetto inviandolo a
tutti i nodi collegati
È facile monitorare il
funzionamento della rete,
grazie alle spie luminose
dell’hub
Hub
La topologia a STELLA


I dati inviati da un nodo,
malgrado vengano
ricevuti da tutti i nodi,
sono intercettabili solo
dal destinatario
In caso di conflitto di
trasmissione, la topologia
a stella cerca una
mediazione tra i
contendenti (nello
standard Ethernet, come
già visto per le topologie a
bus, le collisioni sono
gestite con la tecnica
CSMA/CD)
Hub
La topologia a STELLA

Dato che ogni nodo è
connesso all’hub con
un proprio cavo,
l’interruzione di questo
non interferisce con gli
altri collegamenti

Viceversa, l’elemento cruciale in una rete a
stella è l’hub; un guasto a questo componente
(comunque abbastanza affidabile) comporta il
blocco di tutti i collegamenti
Quando i nodi aumentano ed un hub non è più
sufficiente, è possibile aggiungere altri hub in
cascata: si forma così una topologia mista
(stella-bus o stella-anello).

La topologia a STELLA – conclusioni
VANTAGGI:
 molto diffusa,
componenti
economici
 nessuna interruzione
in caso di guasti ad
un cavo/nodo
 facilmente scalabile
SVANTAGGI:
 consistente
utilizzo di cavi
 blocco completo
in caso di guasto
dell’hub
Le topologie MISTE


Spesso, nel creare una rete di una certa
dimensione, si può ricorrere ad un misto di
topologie
Quasi sempre la struttura a stella è il cardine
di una topologia mista, grazie alla possibilità
di essere facilmente ampliata e modificata.
collegamento
a stella
collegamento
a bus
collegamento
a stella
Le topologie MISTE
collegamento
a stella
collegamento
a stella
collegamento
ad ANELLO
collegamento
a stella
Le topologie MISTE



In una rete a stella mista, assume fondamentale
importanza la qualità dei cavi che collegano tra di
loro i vari hub (detti dorsali o backbone)
In una rete di grandi dimensioni, l’utilizzo di
switch al posto degli hub consente di
razionalizzare la circolazione delle informazioni, a
fronte di un aumento non indifferente dei costi.
Lo switch dirige infatti le informazioni trasmesse
solamente verso il nodo destinatario
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