Reti Di Calcolatori Internet

1. Reti Di CalcolatoriInternet

2. Reti di calcolatori • Reti di Calcolatori: un sistema di collegamento che consente lo scambio di dati e la collaborazione fra elaboratori. • Reti locali (LAN, Local Area Network): interconnettono eleboratori ed altri dispositivi (stampanti etc.) nell'ambito di un edificio. • Reti geografiche (WAN, Wide Area Network): • interconnettono elaboratori posti in luoghi geograficamente anche molto distanti; possono essere sia pubbliche che private; possono usare come mezzi trasmissivi anche cavi sottomarini, satelliti etc. • Reti metropolitane (MAN, Metropolitan Area Network): integrano diverse reti locali in edifici separati usando collegamenti ad alta velocità come le fibre ottiche.

3. Distanza fra i processoriProcessori Situati: • Sistema->Macchina parallela100 m • Edificio->Rete locale (LAN)1 km • Università->Rete locale (LAN)10 km • Città->Rete metropolitana(MAN)100 km • Nazione->Rete geografica (WAN)1000 km • Continente->Rete geografica (WAN)10.000 km • Pianeta->Reti geografiche • Sono costituite da una certo numero di. In generale non c'è un collegamento diretto tra ogni nodo. L'informazione deve quindi essre trasferita da un nodo all'altro finchè non arriva a destinazione. • Commutazione di circuito. Ad ogni chiamata si stabilisce una connessione elettrica fra i vari nodi, da quello chiamante a quello chiamato. (E' la modalità utilizzata nel settore telefonico). • Commutazione di pacchetto. L'informazione da seguire viene sudduvisa in pacchetti e ciascun pacchetto, viene inserito in una "busta" con l'indirizzo del destinatario e viaggia verso la destinazione. Internet

4. Reti geografiche • Sono costituite da una certo numero di nodi. In generale non c'è un collegamento diretto tra ogni nodo. L'informazione deve quindi essre trasferita da un nodo all'altro finchè non arriva a destinazione. • Commutazione di circuito. Ad ogni chiamata si stabilisce una connessione elettrica fra i vari nodi, da quello chiamante a quello chiamato. (E' la modalità utilizzata nel settore telefonico). • Commutazione di pacchetto. L'informazione da seguire viene sudduvisa in pacchetti e ciascun pacchetto, viene inserito in una "busta" con l'indirizzo del destinatario e viaggia verso la destinazione.

5. Reti Geografiche • Il problema di trovare il percorso dal nodo origine a quello destinazione viene detto di routing o istradamento. Il routing può essere statico o • dinamico (cioè cambia a seconda della situazione della rete, ad esempio del traffico sulle varie tratte). • GARR - Rete italiana della ricerca • ITAPAC - Rete pubblica a commutazione di pacchetto

6. Reti Locali • Topologie: bus, anello, stella, albero. • L'informazione trasmessa sulla rete é visibile a tutti i nodi contemporaneamente (broadcasting). I pacchetti in cui il messaggio è diviso contengono l'indirizzo del destinatario che può quidi riconoscere i dati che lo riguardano.

7. Inter-Reti • Reti di natura diversa possono essere connesse fra loro tramite dispostivi detti gateway (anche bridge o router) che provvedono a scambiare i dati fra le reti mediante le opportune conversioni fra i diversi protocolli. • L' esempio più noto è INTERNET che collega decine di migliaia di reti in tutto il mondo. • La stessa tecnologia e lo stesso software vengono usati nelle reti aziendali dette intranet.

8. Potocolli • Un protocollo è un insieme di regole o di convenzioni che devono essere seguite per presentarsi e per comunicare. • Calcolatori di tipo diverso possono scambiarsi informazioni comprensibili perchè adottano gli stessi protocolli. • In particolare definiscono: • Il formato dei messaggi • Le regole per il loro scambio

9. Protocolli: funzioni svolte • Apertura e chiusura di un collegamento • Controllo della corettezza dei messaggi • Segnalazione della corretta o sbagliata ricezione dei messaggi e gestione dell'eventuale ritrasmissione degli stessi. • Gestione del polling (invito a trasmettere) e del selecting (pronto a ricevere). • Immagazzinamento temporaneo dei dati (buffering). • Riconfigurazione del collegamento in caso di momentanea interruzione.

10. Architettura dei sistemi di comunicazione • Una architettura stabilisce una gerarchia di livelli indipendenti ciascuno dei quali assolve a delle funzioni specifiche. • Ogni livello usufruisce delle funzioni svolte dal livello sottostante e fornisce dei servizi al livello sovrastante. • I protocolli sono relazioni fra moduli dello stesso livello, in genere residenti su sistemi diversi. • Le interfacce sono relazioni fra module di livelli differenti all'interno dello stesso sistema.

11. Data Link

12. A Communications Model • Source • generates data to be transmitted • Transmitter • Converts data into transmittable signals • Transmission System • Carries data • Receiver • Converts received signal into data • Destination • Takes incoming data

13. Simplified Communications Model - Diagram

14. Key Communications Tasks • Transmission System Utilization • Interfacing • Signal Generation • Synchronization • Exchange Management • Error detection and correction • Addressing and routing • Recovery • Message formatting • Security • Network Management

15. Simplified Data Communications Model

16. Networking • Point to point communication not usually practical • Devices are too far apart • Large set of devices would need impractical number of connections • Solution is a communications network

17. Simplified Network Model

18. Wide Area Networks • Large geographical area • Crossing public rights of way • Rely in part on common carrier circuits • Alternative technologies • Circuit switching • Packet switching • Frame relay • Asynchronous Transfer Mode (ATM)

19. Circuit Switching • Dedicated communications path established for the duration of the conversation • e.g. telephone network

20. Packet Switching • Data sent out of sequence • Small chunks (packets) of data at a time • Packets passed from node to node between source and destination • Used for terminal to computer and computer to computer communications

21. Frame Relay • Packet switching systems have large overheads to compensate for errors • Modern systems are more reliable • Errors can be caught in end system • Most overhead for error control is stripped out

22. Asynchronous Transfer Mode • ATM • Evolution of frame relay • Little overhead for error control • Fixed packet (called cell) length • Anything from 10Mbps to Gbps • Constant data rate using packet switching technique

23. Integrated Services Digital Network • ISDN • Designed to replace public telecom system • Wide variety of services • Entirely digital domain

24. Local Area Networks • Smaller scope • Building or small campus • Usually owned by same organization as attached devices • Data rates much higher • Usually broadcast systems • Now some switched systems and ATM are being introduced

25. Protocols • Used for communications between entities in a system • Must speak the same language • Entities • User applications • e-mail facilities • terminals • Systems • Computer • Terminal • Remote sensor

26. Key Elements of a Protocol • Syntax • Data formats • Signal levels • Semantics • Control information • Error handling • Timing • Speed matching • Sequencing

27. Protocol Architecture • Task of communication broken up into modules • For example file transfer could use three modules • File transfer application • Communication service module • Network access module

28. Simplified File Transfer Architecture

29. A Three Layer Model • Network Access Layer • Transport Layer • Application Layer

30. Network Access Layer • Exchange of data between the computer and the network • Sending computer provides address of destination • May invoke levels of service • Dependent on type of network used (LAN, packet switched etc.)

31. Transport Layer • Reliable data exchange • Independent of network being used • Independent of application

32. Application Layer • Support for different user applications • e.g. e-mail, file transfer

33. Addressing Requirements • Two levels of addressing required • Each computer needs unique network address • Each application on a (multi-tasking) computer needs a unique address within the computer • The service access point or SAP

34. Protocol Architectures and Networks

35. Protocols in Simplified Architecture

36. Simple Switched Network

37. Use of Packets

38. External Virtual Circuit andDatagram Operation

39. InternalVirtualCircuit andDatagram Operation

40. Costing of Routes

41. LAN Topologies

42. Frame Transmission - Bus LAN

43. Frame TransmissionRing LAN

44. Two Level Star Topology

45. Single Cell Wireless LAN

46. Multi Cell Wireless LAN

47. Bridge Operation

48. Multiple LANs

49. INTERNET • Internet è una rete di calcolatori che permette la comunicazione tra tutti i calcolatori del mondo • Un indirizzo diverso per ogni calcolatore (indirizzo IP). • Un protocollo di comunicazione comune (TCP/IP) per lo scambio di messaggi tra i calcolatori.

50. Internetworking Terms (1) • Communications Network • Facility that provides data transfer service • An internet • Collection of communications networks interconnected by bridges and/or routers • The Internet - note upper case I • The global collection of thousands of individual machines and networks • Intranet • Corporate internet operating within the organization • Uses Internet (TCP/IP and http)technology to deliver documents and resources