Reti di calcolatori

Lo scopo principale di una rete di calcolatori è la condivisione di informazioni e risorse (sia hardware che software). In altre parole è un sistema che fornisce servizi relativi al trasferimento di informazioni ad una popolazione di utenti distribuiti geograficamente.

Table of contents

1 Rete Vs Mainframe 2 Tipi di reti 3 Classificazione in base alla velocità della rete 4 L’importanza degli standard 5 Tecnologia trasmissiva

Rete Vs Mainframe

Si possono indicare almeno tre punti di forza di una rete di calcolatori rispetto al mainframe tradizionale:

1. fault tolerance (resistenza ai guasti): il guasto di una macchina non blocca tutta la rete, ed è possibile sostituire il computer guasto facilmente (la componentistica costa poco e un’azienda può permettersi di tenere i pezzi di ricambio a magazzino)
2. economicità: come accennato sopra, hardware e software per computer costano meno di quelli per i mainframe.
3. gradualità della crescita e flessibilità: l’aggiunta di nuove potenzialità a una rete già esistente e la sua espansione sono semplici e poco costose.

Tuttavia una rete ha alcuni punti deboli rispetto a un mainframe:

1. Scarsa sicurezza: un malintenzionato può avere accesso più facilmente ad una rete di computer che ad un mainframe: al limite gli basta poter accedere fisicamente ai cablaggi della rete. Inoltre, una volta che un virus o, peggio, un \worm abbiano infettato un sistema della rete, questo si propaga rapidamente a tutti gli altri e l'opera di disinfezione è molto lunga, difficile e non offre certezze di essere completa.
2. Alti costi di manutenzione: con il passare del tempo e degli aggiornamenti, e con l'aggiunta di nuove funzioni e servizi, la struttura di rete tende ad espandersi e a diventare sempre più complessa, e i computer che ne fanno parte sempre più eterogenei, rendendo la manutenzione sempre più costosa in termini di ore lavorative. Oltre un certo limite di grandezza della rete (circa 50 computer) diventa necessario eseguire gli aggiornamenti hardware e software su interi gruppi di computer invece che su singole macchine, vanificando in parte il vantaggio dei bassi costi dell'hardware.

Tipi di reti

A seconda dell’estensione geografica, si distinguono diversi tipi di reti:

• si parla di LAN (Local Area Network), rete locale, se la rete si estende all’interno di un edificio o di un comprensorio, con una estensione entro i 10 km
• si parla di MAN (Metropolitan Area Network), rete metropolitana se la rete si estende all’interno di una città, con una estensione entro i 100 km
• si parla di WAN (Wide Area Network), rete geografica se la rete si estende oltre i limiti indicati finora (tipicamente è una rete che copre una nazione, o un continente, se non addirittura il pianeta)

Talvolta si parla anche di CAN (Campus Area Network), intendendo la rete interna ad un campus universitario; a seconda dell’estensione e dei poli dell’università, tale rete può essere equiparata a una LAN o a una MAN. Ad esempio, nel caso dell’Università degli studi di Milano, che ha diverse sedi all’interno della città di Milano e alcune nei dintorni della città (tra cui una sede a Crema e una a Monza), si può parlare indifferentemente di CAN o di MAN.

Classificazione in base alla velocità della rete

Le classiche reti su doppino telefonico arrivano ad una velocità massima di 128 Kbit/secondo (con ISDN) che riescono a garantire non più come picco massimo di alcuni minuti, ma come valore medio dell'intera connessione (con opportuni interventi sul modem e con l'adozione di modem client e server che supportano la versione V92,la versione più recente dei protocolli di comunicazione per modem). Le linee ADSL (asimmetriche) raggiungono un Megabit/secondo per il download. La più veloce rete in Europa è la rete che raggiunge l'ordine di 2 Gigabit/secondo ed ha allo studio velocità maggiori di 100 gigabit/secondo propri di una rete fotonica, semplicemente "colorando" le cariche elettriche in transito per codificare più bit con la stessa carica. In America il progetto Internet 2 cui collaborano la Nasa, la difesa e le università americane connette già molti campus alla velocità di 2 gigabit/secondo (disponibili anche per studenti), con la risoluzione dei bachi del TCP/IP per far transitare in rete il controllo dei satelliti civili, dello scudo spaziale, aerei comandati a distanza, testate nucleari e l'intera infrastruttura militare.

L’importanza degli standard

Gli standard de iure e de facto aiutano a gestire le reti aziendali multiprotocollo. I più importanti enti di standardizzazione per le reti di computer sono: CCITT, ITU, ISO, ANSI e IEEE.

Di particolare impatto è l’OSI (Open System Interconnection), un progetto ISO risalente alla fine degli anni '70, che si propone come modello di riferimento per le reti. Esso presenta un approccio a 7 livelli (layers), con una serie di protocolli che si inseriscono ai vari livelli. I livelli 1 (Livello fisico) e 2 (Livello Data Link) sono ormai standard, mentre per gli altri 5 ci sono protocolli che esistono da tempo e gli standard faticano imporsi.

• Principali componenti Hardware:
  • Firewall
  • Router

• Principali Protocolli di rete:
  • HTTP
  • HTTPS
  • FTP
  • ICMP
  • IMAP
  • POP
  • SMTP
  • TCP/IP
  • NetBIOS
  • IPX
  • SPX
  • ATM

Tecnologia trasmissiva

Due sono le tipologie: reti punto a punto e reti broadcast.

Le reti punto a punto (point-to-point) consistono in un insieme di coppie di elaboratori connessi tra loro. Per passare da una sorgente ad una destinazione, l'informazione deve attraversare diversi elaboratori intermedi. La strada che i dati devono seguire per arrivare correttamente a destinazione, è data dagli algoritmi di routing. Il routing è l'insieme delle problematiche relative al corretto ed efficace instradamento sulla rete dei dati.

Le reti broadcast invece sono formate da un unico mezzo fisico condiviso da più elaboratori, dove i messaggi inviati da un elaboratore vengono ricevuti da tutti gli altri. Ovviamente all'interno del messaggio vi è una parte relativa all'indirizzo del destinatario, in modo che tutte le altre macchine in ascolto possano scartare il messaggio in arrivo. Vi sono indirizzi speciali quali indirizzi di tipo broadcast e multicast. Il broadcast permette di inviare messaggi a tutte le stazioni collegate al mezzo fisico, mentre il multicast permette di farlo solo ad un gruppo di stazioni, ma non a tutte. Un esempio di una tale rete è la comunissima Ethernet.

Vedi anche:

• Internet
• Sistemi Client/Server

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