Capitolo 15
Reti di calcolatori
e sistemi distribuiti
Informatica: arte e mestiere 3/ed
Dino Mandrioli, Stefano Ceri, Licia Sbattella, Paolo Cremonesi, Gianpaolo Cugola
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Mezzi e tecniche
di trasmissione dati
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Trasmissione dei dati
• Consente di collegare
calcolatori e periferiche
• Parametri più significativi
– velocità di trasmissione
(bit per second, o bps)
• • • • • Principali mezzi per la
trasmissione dei dati
– cavi in rame
– fibre ottiche
– onde elettromagnetiche
Kbps (1000 bps)
Mbps (1000 Kbps)
Gbps (1000 Mbps)
Tbps (1000 Gbps).
– distanza di trasmissione, da
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• poche decine di metri
• a migliaia di chilometri
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Cavi in rame: due categorie
Esempio di doppino telefonico e di cavo coassiale.
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Fibre ottiche
• Filamenti vetrosi
! immuni ai disturbi
atmosferici
! flessibili
– primo cavo transatlantico
nel 1988
(40000 telefonate contemp.)
• Due strati
– core: mezzo trasparente che
trasporta il segnale
– cladding: strato esterno,
costringe l’onda a seguire il
percorso della fibra
– diametro < 0.5 mm
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Sistemi wireless
Tecnologia
Frequenza
Note
Onde radio
< 3 GHz
• tecnologia più diffusa
• può coprire ambienti eterogenei
Microonde
3 GHz – 300 GHz
• fasci direzionali senza dispersione
• collegano di edifici vicini
Infrarossi
300 GHz – 428 THz
• collegano dispositivi “visibili”
• lenti e ormai in disuso
Luce visibile
(laser)
428 THz – 749 THz
• fasci direzionali senza dispersione
• sensibile agli eventi atmosferici
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Tecnologie radio nei sistemi wireless
• WiFi
– raggio di azione di circa
100 metri
– velocità fino a 54 Mbps
• WiMAX
– raggio di azione di 50 km
– velocità fino a 70 Mbps
• Rete satellitare
– velocità di parecchi Gbps
– banda “venduta” in tagli da
640 Kbps
• GSM
– velocità basse: 14.4 kbps
• GPRS
– 57.6 kbps in download
– 28.8 kbps in upload
• UMTS
– velocità massima di 384
kbps
– UMTS2: 1.8 Mbps
– UMTS2+: 3 Mbps
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Confronto tra tecnologie wireless
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Modulazione e demodulazione
• Modem
– trasforma bit (segnale digitale)
– in suoni (segnale analogico)
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Confronto tra tecnologie DSL
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Reti di calcolatori
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Reti geografiche e locali
• LAN (Local Area Network) o reti locali
– collega computer nella stessa stanza o edificio
– velocità di trasferimento dei dati molto elevata.
• MAN (Metropolitan Area Network)
– copre un’area corrispondente ad un’intera città
– elevata velocità di trasferimento.
• WAN (Wide Area Network) o reti geografiche
– collega città diverse e nazioni diverse
– Internet è la più estesa tra le reti geografiche
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Topologia delle reti
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Struttura di messaggi e pacchetti
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Routing dei pacchetti
Nodo A
Host sorgente
Nodo D
Nodo C
Nodo B
Nodo E
Host destinazione
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Protocolli di comunicazione
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Incapsulamento dei dati
7
Application
Dati
6
Presentation
Dati
5
Session
Dati
4
Transport
Dati
3
Network
Dati
2
Data Link
Dati
1
Physical media
Dati
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Trasmissione su
cavo o wireless
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Apparati di rete
• Hub (livello1): ripetitore di segnale
– replica i bit in ingresso su tutte le interfacce di uscita
• Bridge/Switch (livello2): ripete i bit verso una interfaccia
– bridge connette due reti
– switch collega un numero maggiore di reti.
• Router (livello 3): connette reti con tecnologie diverse
• Proxy (livello 4): può analizzare i dati in transito
– esempio: antivirus, sistemi di autenticazione, caching
• Gateway (livello 7): interfaccia tra protocolli diversi
– esempio: web mail
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Sistemi distribuiti
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Architeture client/server
server
client
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Architetture peer-to-peer
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Architettura a 2 livelli
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Architettura a 3 livelli
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