Reti di computer
Condivisione di risorse
e
comunicazione con gli altri utenti
Mainframe
Switching node
Server
Reti di computer
• Condivisione risorse:
– Per esempio: non è economico comprare 1
stampante laser per ogni personal
• Condivisione di programmi e dati da parte di
utenti
– Base di dati a cui molti utenti (da diversi compute)
possono accedere:
• Sistema di prenotazioni e assegnamento posti
di una compagnia aerea
• Sistema informativo di una banca
Reti di computer
• Comunicazione tra utenti in locazioni
fisiche differenti (scambio di messaggi e
dati)
– Comunicazioni in ambito di ricerca
– Lavoro cooperativo
– Possibilità di volgere attività di lavoro a
casa (tele-lavoro)
Il modello centralizzato
• Negli anni settanta, si è affermato il
modello time-sharing multi-utente (il
modello centralizzato) che prevede il
collegamento di molti utenti ad un unico
elaboratore potente attraverso terminali
Il modello centralizzato
• Mediante il modello time-sharing multi-utente tutti gli
utenti di un ufficio o di un centro di ricerca potevano
condividere i programmi, i dati e le periferiche
collegate all’elaboratore
• All’aumentare del numero di utenti e al crescere delle
esigenze di calcolo, questo modello è entrato in crisi,
perché era necessario usare elaboratori sempre più
potenti
• L’informatica distribuita può essere vista come una
naturale evoluzione del modello time-sharing multiutente
Informatica distribuita
• Gli anni ottanta hanno visto nascere
l’era dell’informatica distribuita
• Una nuova tendenza che consiste nel
collegare in rete gli elaboratori, e quindi
gli utenti, che si trovano in uno stesso
ufficio o in località diverse
Il modello distribuito
• Gli elaboratori sono collegati tra di loro e
possono condividere le risorse
• Ogni utente ha a disposizione una macchina
su cui lavorare, ma può anche condividere le
informazioni e le risorse con gli altri utenti
• L’informatica distribuita offre molteplici
vantaggi rispetto al modello centralizzato
Il modello distribuito: vantaggi
rispetto al modello centralizzato
• Flessibilità:
– In un sistema centralizzato, in caso di guasto
all’elaboratore centrale nessuno può lavorare
– Nel caso distribuito invece, la rottura di una
macchina blocca un solo utente mentre gli altri
possono continuare a lavorare
• Economicità:
– In termini di costi, è più conveniente acquistare
molti elaboratori personali e collegarli in rete
Il modello distribuito
• Le possibilità di connessione non si limitano
agli elaboratori personal
– Si può collegare in rete anche un elaboratore
potente che gli utenti potranno utilizzare quando
ne avranno bisogno
• Un altro aspetto fondamentale è dato dalla
possibilità di collegarsi ad elaboratori che si
trovano in diverse parti del mondo (Internet)
Componenti fondamentali di
una rete
• Nodo:
– un nodo è un qualsiasi dispositivo hardware del sistema in
grado di comunicare con gli altri dispositivi che fanno parte
della rete
• Arco:
– i nodi sono collegati mediante archi
– formano i canali di comunicazione, ad esempio cavi
telefonici, fibre ottiche, collegamenti satellitari, …
• Il tipo di cavo determina la capacità di
trasmissione
Componenti fondamentali di
una rete
• Si parla di banda della rete che viene
misurata in bit al secondo
– Kilobit (Kb)
– Megabit (Mb)
• Concentratore (hub): pannello di
connessione che semplifica il collegamento
fisico tra i nodi e instrada i segnali
• Dorsale: cavo ad alta capacità di
trasmissione dei dati
Componenti fondamentali di
una rete: un esempio
Nodo 1
Concentratore
Concentratore
Nodo 2
Dorsale
Nodo 3
Nodo 4
Componenti fondamentali di
una rete
• Server: elaboratore che può essere condiviso
dagli altri computer collegati in rete
– Server gestore dei dati (file server): gestisce la
memorizzazione e la condivisione di dati in una
rete locale
– Server di stampa (printer server): gestisce le
stampanti disponibili in una rete locale
– Server di comunicazione: permette l’accesso
ad altre reti locali o ad Inernet
• Client: elaboratore che usa delle risorse
condivise, messe a disposizione dal server
Client/server: un esempio
Client
Server
Client
Client
Stampante
L’uso fondamentale di una
rete
• L’uso fondamentale di una rete è quello di
consentire la comunicazione tra i nodi
• I nodi si scambiano dei dati sotto forma di
messaggi codificati in forma digitale
• Ogni messaggio è caratterizzato da un
mittente, un destinario, e un insieme di
informazioni che costituiscono il corpo del
messaggio
Comunicazione nelle reti
• Affinchè questa comunicazione possa
avvenire in modo corretto si deve definire un
protocollo di comunicazione
– Come nella vita reale si stabiliscono delle
convenzioni per il comportamento tra gli individui,
nel caso della comunicazione tra gli elaboratori un
protocollo definisce quell’insieme di regole che il
nodo mittente e il nodo destinario devono seguire
per interagire tra loro
Reti di computer
• Non esiste una classificazione univoca delle
reti ma due aspetti hanno un particolare
importanza
– Tecnologia di trasmissione
– Scala
Reti di computer
• Non esiste una classificazione univoca delle
reti ma due aspetti hanno un particolare
importanza
– Tecnologia di trasmissione
– Scala
Tecnologia di trasmissione
• I dispositivi che formano una rete possono
essere collegati tra loro in vari modi che
determinano l’architettura o topologia
della rete
• La topologia della rete determina la modalità
di trasmissione dei dati all’interno della rete
Tecnologia di trasmissione
• Reti punto a punto (point-to-point)
– Consistono di molte connessioni individuali tra
coppie di elaboratori
Tecnologia di trasmissione
• Reti ad anello
– I nodi sono organizzati secondo una
configurazione ad anello e non sono tutti
direttamente collegati
Tecnologia di trasmissione
• Il segnale emesso da un nodo passa al nodo
successivo; se non è indirizzato a quel nodo, viene
ritrasmesso al nodo seguente, finché non raggiunge il
destinatario
Tecnologia di trasmissione
• Reti a stella
– I nodi sono tutti collegati a un nodo centrale detto
host
Host
Tecnologia di trasmissione
• Le comunicazioni tra due nodi non sono dirette ma
passano attraverso il nodo host che provvede a
smistarle verso il nodo destinazione
Host
Tecnologia di trasmissione
• Reti lineari (broadcast)
– Hanno un unico canale di comunicazione (dorsale) condiviso
da tutte le macchine della rete
– I messagi inviati da un elaboratore vengono ricevuti da tutti
ma solo l’elaboratore destinario elaborerà il messaggio, gli
altri elaboratori lo ignoreranno
Tecnologia di trasmissione
• Reti commutate
– Poiché è impossibile collegare fisicamente tutte le
macchine, si utilizza una infrastruttura condivisa
Personal
computer
Mainframe
Switching node
Server
Tecnologia di trasmissione
• Reti packet switching
– I dati sono suddivisi in pacchetti composti da una
parte di dati ed una di controllo (header) che
viaggiano in modo indipendente nella rete
– Il nodo destinario si occupa di ricostruire il
messaggio
Tecnologia di trasmissione
Mittente
Dati
Packet
Destinario
Tecnologia di trasmissione
Controllo
Parte di dati
Tecnologia di trasmissione
Tecnologia di trasmissione
Reti di computer
• Non esiste una classificazione univoca delle
reti ma due aspetti hanno un particolare
importanza
– Tecnologia di trasmissione
– Scala
La prossima lezione teorica