IL cavo UTP

1. IL cavo UTP • Il cavo più utilizzato per il cablaggio di una lan è il cavo UTP per le sue ridotte dimensioni e la facilità di installazione

2. In ogni cavo abbiamo quattro coppie colorate di fili. Ciascuna coppia forma un circuito completo (filo di andata e filo di ritorno)

3. Alla semplicità di installazione corrisponde una limitazione delle tratte realizzabili senza rigenerazione dei segnali a 100 metri

4. Le norme di standardizzazione prescrivono per i cavi di tipo UTP un connettore RJ-45. Il connettore terminale di una RJ mostra otto fili colorati di cui 4 sono i fili di andata e sono chiamati tip. Gli altri quattro fili di ritorno sono detti ring .

5. Quando si collega il connettore le coppie vanno sbinate per tratti non più lunghi di 13 mm

6. In tal modo si può attestare il cavo nel connettore mediante pinza crimpatrice

7. La collocazione delle coppie nei pin offerti dal connettore rj45 è definita dagli standard • In ogni coppia il cavo ring è caratterizzato da una colorazione omogenea mentre il cavo tip è dello stesso colore intervallato da strisce bianche

8. Abbiamo il cavo diretto o straight-through per collegare un pc ad un hub o switch o switch a router

9. La figura seguente mostra come collegare i fili secondo lo standard T568A sulle estremità dello stesso cavo

10. Cavo diretto

11. Si utilizza un cavo cross-over per collegare fra loro pc e pc oppure switch e switch, ecc. (standatd T568B)

13. Cavo crossover

14. Utilizzi di cavo diretto e crossover

17. Gli standard Ethernet

18. Gli apparati di rete Distinguiamo i seguenti tipi di apparati: • I Repeater e gli Hub (livello 1 del modello OSI) servono superare le limitazioni di alcuni mezzi trasmissivi • I Bridge e gli Switch (livello 2) hanno algoritmi di instradamento molto semplici e si utilizzano normalmente per interconnessioni locali • I Router (livello 3) hanno algoritmi di instradamento sofisticati si utilizzano normalmente per interconnessioni geografiche • I Gateway (livello 7) si utilizzano per interconnettere applicativi con funzioni simili appartenenti ad architetture di rete diverse

19. Il repeater • E’ un apparato di livello 1 (fisico), quindi interpreta solo i segnali elettrici e ha come unità trasmissiva il singolo bit. • Il repeater serve ad estendere la lunghezza del canale trasmissivo • Il repeater può rigenerare e ritemporizzare segnali al livello del bit per permettergli di superare distanze più lunghe.

20. Quando una stazione invia un frame sul bus, esso raggiunge tutte le stazioni direttamente collegate

21. Tutte le stazioni leggono il frame

22. Le stazioni che non si riconoscono come destinatario scartano il pacchetto. Intanto anche il repeater ha ricevuto il frame e lo invia sulla sua porta di uscita

23. Grazie al repeater il frame può raggiungere anche le stazioni comprese sul secondo tratto

24. La regola del 5-4-3 • Gli standard Ethernet e IEEE 802.3 implementano una regola detta 5-4-3 per il numero di ripetitori e segmenti su dorsali Ethernet • La regola divide la rete in due tipi di segmenti fisici: user segment e link segment. • Al primo tipo di segmento si possono connettere apparati di utente mentre il secondo tipo di segmento viene utilizzato soltanto per connettere ripetitori.

25. La regola del 5-4-3 • La regola impone che fra due nodi della rete vi può essere un massimo di cinque segmenti, connessi fra quattro ripetitori e solo tre dei cinque segmenti possono contenere connessioni di utente. • Ogni ripetitore attraverso cui il segnale è costretto a passare introduce un ritardo , per cui la regola è pensata per ridurre i tempi di trasmissione dei 3 segnali. Tempi di latenza troppo elevati aumentano la possibilità di collisione riducendo l’efficienza della rete.

26. Situazione corretta:5 segmenti i cui solo 3 collegano utenze

27. Situazione non corretta con quattro user segment

28. Hub • Gli hub sono dei ripetitori multiporta. La differenza fra hub e repeater consiste sostanzialmente nel numero di porte che presentano. Un ripetitore ha soltanto due porte mentre un hub ha da 4 a 24 porte.

29. L’uso di un hub trasforma una rete a bus in cui ogni computer è collegato al cavo di connessione in una rete con topologia a stella.

30. Gli HUB costituiscono in tal modo il punto di aggregazione di tutti i cavi collegati ai PC. Quando un pacchetto di dati arriva ad una porta di un HUB viene automaticamente inviato a tutti gli altri computer.

31. Connettendo hub fra di loro si possono ottenere reti più complesse

32. La topologia a stella rappresenta un’evoluzione della topologia a bus perconsentirne l’impiego in associazione con cablaggio di tipo strutturato. Ilcentro stella, che è un apparato attivo, chiamato “HUB” (mozzo), che ripeteil segnale ricevuto da un’interfaccia su tutte le altre, realizzando un “buslogico”: quando la stazione A trasmette tutte le altre ricevono il segnaletrasmesso da A.

34. Le stazioni sono collegate all’HUB attraverso un doppio collegamento fisico, uno nel verso “uplink” (dalla stazione verso l’HUB) ed uno in verso “downlink” (dall’HUB verso la stazione), utilizzando due diverse coppie in un cavetto Twisted Pair o due diverse fibre ottiche.

35. HUB ed apparato terminale sono connessi con 2 coppie di doppini: una utilizzata per l’ “uplink”, e l’altra per il “downlink”. • si utilizza il connettore RJ 45 . • Le coppie attestate sui piedini 1,2 e 3,6 del connettore RJ45 sono utilizzate per la LAN • Nella connessione tra due HUB si deve “incrociare” il cavo di connessione per permettere al flusso di bit trasmesso da una porta di raggiungere la porta Rx sull’altro apparato. • La maggior parte degli HUB commerciali dispone di una porta (porta di uplink) sulla quale, in seguito al posizionamento di un commutatore, è possibile realizzare l’incrocio tra 1,2 e 3,6 all’interno dell’apparato, consentendo così l’impiego di cavetti di tipo “diretto” (cioè non incrociati).

36. Come nel caso di topologia a bus la trasmissione simultanea di due stazioni genera una collisione poiché l’HUB non è in grado di ricevere due trame contemporaneamente e di immagazzinarle per poi ritrasmetterle, e neppure è in grado di instradare le trame verso una specifica porta di uscita.

38. Tutti i segmenti collegati ad uno stesso hub appartengono allo stesso dominio di collisione

39. Il Bridge

40. Le prestazioni di una LAN tendono a peggiorare al crescere del numero di suoi utenti in quanto i accresce il traffico e la probabilità di collisione. Una soluzione consiste nell’interconnettere diverse LAN, in modo non gerarchico, attraverso dei bridge. Si parlerà di LAN estesa. • Il bridge ‘sente’ tutte le trame trasmesse sulle LAN a cui è connesso, e inoltra selettivamente alcune trame da una LAN all’altra attraverso delle porte.

42. I bridge consentono di separare i domini i collsione

43. Serve ad estendere una LAN tenendo separati i domini trasmissivi nel senso che esegue un filtraggio per mantenere separati i traffici locali delle reti che interconnette, ma consente il passaggio di messaggi da un computer di una LAN ad un computer di un’altra LAN. • La funzione del bridge è dunque di prendere decisioni intelligenti sul passare o meno un segnale al segmento successivo della rete.

44. Quando un bridge riceve un frame confronta l’indirizzo MAC del destinatario del frame con una sua tabella interna • se il destinatario si trova nello stesso segmento in cui si trova il frame il bridge non invierà il frame su altri segmenti; si parla allora di filtraggio • se il destinatario si trova su un altro segmento il bridge invia il frame al segmento giusto • Se l’indirizzo di destinazione risulta sconosciuto al bridge esso lo invia a tutti i segmenti eccettuato quello da cui lo ha ricevuto; si parla in questo caso di flooding

47. Il meccanismo di filtraggio consente di aumentare sensibilmente il traffico sulla rete: se, ad esempio, in ciascun segmento di LAN il traffico è prevalentemente locale, la capacità complessivamente disponibile è pari a quella di ciascun segmento moltiplicata per il numero dei segmenti.

49. Abbiamo: • Filtraggio statico (attraverso software di configurazione) • Filtraggio dinamico (attraverso apprendimento automatico basato sull’osservazione del traffico) Le informazioni legate al filtering dinamico (entry dinamiche) e statico (entry dinamiche) sono contenute in un database chiamato filtering database.