5BSA - reti di computer by INFB-08

Definizioni di base

2012sezb — 2017-04-03 08:23:29 UTC

(Domiziana Magli e Francesca Di Mitri)

RETI DI COMPUTER: Interazione tra due o più computer.

VANTAGGI:

condivisione di risorse
affidabilità
minor costo

UTILIZZI:

comunicare
accedere a: informazioni e contenuti multimediali
giocare online
scrivere enciclopedia online

Una rete possiede un mezzo fisico, dispositivi I/O e protocolli per gestire le comunicazioni

Inoltre è formata da fili intersecati tra loro. Il punto di incontro è chiamato nodo.

Rete -> formata da nodi e archi

NODI: costituiti da un qualsiasi dispositivo hardware del
sistema in grado di comunicare con gli altri dispositivi
che fanno parte della rete

Nodi di accesso -> dispositivi che consentono
l’utilizzazione o la fornitura di servizi
Nodi di transito -> dispositivi che permettono
l’instradamento delle informazioni

ARCHI: collegano i nodi e formano i canali di comunicazioni.
Trasferiscono le informazioni da un nodo ad un altro.
Sono posti in corrispondenza degli apparati che svolgono la funzione di multiplazione, di ripetizione e amplificazione dei segnali.

Modem e Modulazione

2012sezb — 2017-04-03 08:24:22 UTC

(Abate, Mariotti)

Definizione: Il modem svolge la funzione di modulare o demodulare:

MODULAZIONE: trasformazione del segnale da digitale (una sequenza di bit) ad analogico (sequenza continua);
DEMODULAZIONE: Processo inverso della Modulazione.

Lo scopo del Modem è di trasformare l'onda con le caratteristiche più adatte alla trasmissione, e questo può avvenire in 2 modi:

BANDA BASE: Una sola trasmissione che occupa tutta la banda;
BANDA PASSANTE: Divisone di più segnali sullo stesso cavo (Multiplexing) a divisione di:
- FREQUENZA: Ogni trasmissione su una banda diversa. Canale fisico suddiviso in canali logici;
- TEMPO: Banda utilizzata da una sola trasmissione in un tempo "slot";
- CODICE: più segnali stessa banda.

Esistono tre tipi di modulazione:

Di frequenza (FM);
Di ampiezza (AM);
Di fase (PM).

L'onda da modulare viene gestita costantemente in modo che frequenza, ampiezza o fase varino proporzionalmente alla variazione del segnale trasportato.

Comunicazione e Trasmissione

2012sezb — 2017-04-03 08:24:27 UTC

(Dreucci, Orselli, Sinaj)

Le modalità di comunicazione nelle reti di computer sono di tre tipi:

Simplex -> Comunicazione monodirezionale.
Half-Duplex -> Si può parlare uno alla volta nonostante le due vie di comunicazione.
Full-Duplex -> Si può parlare contemporaneamente a due vie.

Infine la comunicazione si distingue in base al numero di destinatari :

Unicast: Dove il destinatario è unico
Multicast: Dove il messaggio viene ricevuto da un gruppo di destinatari
Broadcast: Dove il messaggio è ricevuto da tutti i destinatari; a pioggia tipica dei canali televisivi

Per quanto riguarda la trasmissione dei byte di un segnale, si può distinguere a seconda del flusso dei bit;

Seriale: Unico canale di trasmissione, il byte viene trasmesso un bit alla volta.
Parallelo: E' possibile trasmettere tanti bit quanti sono i fili del canale di comunicazione

La trasmissione può essere:

Sincrona: Il ricevitore conosce frequenza e durata di un bit.
Asincrona: Il ricevitore deve sincronizzarsi ogni volta

Classificazione di reti

2012sezb — 2017-04-03 08:24:35 UTC

(Salerno, Angelozzi, Castelvetro)
Tipi di classificazione:
-Funzione dei nodi

CLIENT/SERVER: Divisa in Server che mettono a disposizione le informazioni e Client che ricevono le informazioni
PEER TO PEER: Tutti i computer possono essere sia Client che Server

-Distanza fra nodi

LAN: connessione locale, limitata a computer collegati in spazi ristretti
MAN: Rete limitata ad una città
WAN: Generalizzazione del MAN, estesa a tutto il paese

-Disposizione dei nodi

Topologie regolari:
->Bus
->Anello
->Stella
->Albero
Topologie libere a maglia
->Completamente connessa
->Non completamente connessa
Topologie ibride o miste
->Combinazione di diversi tipi fondamentali di rete

Canali di comunicazione

2012sezb — 2017-04-03 08:24:54 UTC

(Galas, Gori, Turini)

La comunicazione avviene attraverso due tipologie di linee: linea dedicata e linea commutata.

Linea dedicata
la comunicazione avviene attraverso una linea dedicata solamente ad essa.
Linea commutata
il canale per la comunicazione viene creato all'inizio di ogni nuova sessione utilizzando tratti singoli di linee dedicati collegati tra loro.
si divide in :

commutazione di pacchetto

il messaggio viene suddiviso in diversi pacchetti, i quali
viaggiano in maniera indipendente seguendo ognuno il
proprio percorso. All'arrivo vengono ricomposti e in caso di
ricezione errata vengono nuovamente inviati solo i pacchetti
che non sono stati ricevuti correttamente.
vantaggi:
1. Affidabile -->
2. Poco costoso -->

commutazione di circuito

creazione collegamento tra due utenti che mantiene occupata la linea per tutta la durata della comunicazione e si divide in
tre fasi:
1. attivazione circuito
2. utilizzo canale per la trasmissione
3. disattivazione circuito

Mezzi trasmissivi

2012sezb — 2017-04-03 08:27:29 UTC

(Giordano, Baccerini, Arzilli)

Esistono diversi tipi di mezzi attraverso i quali le informazioni vengono trasmesse.
-Doppino ritorto (costituiti da due fili di rame ricoperti di guaina e intrecciati tra loro. Esempio: trasmissione telefonica);
-Cavo coassiale (costituito da un filo di rame centrale rivestito da una guaina di plastica a sua volta ricoperta da uno strato di rame. Esempio: viene usato per collegare l'antenna della televisione. Sostituito ormai dal doppino);
-Fibra ottica (costituito da una fibra di vetro ricoperta che trasporta segnali luminosi. Permette trasmissioni ad alta velocità);
-Onda elettromagnetica (Consentono trasmissioni su lunghissime distanze a velocità medio-alte. Esempio: trasmissioni radio e vie satellite);
-Wireless (Bluetooth, Wi-Fi, UMTS)
Le comunicazioni digitali sfruttano le onde elettromagnetiche dall'infrarosso alle onde radio).

Tipi di linee

2012sezb — 2017-04-04 14:19:14 UTC

(Alì, Bartalini)

PSTN (Public Switch Telephone Network)

rete telefonica comune
commutazione a pacchetto
trasmissione analogica (circuiti locali) e digitale (dorsali)
topologia a stella (livelli inferiori) e topologia a reticolo completo (livelli superiori):
- apparecchio telefonico >> ufficio società telefonica (local loop) >> centrale di settore >> c. di distretto >> c. di compartimento

ISTN (Integrated Services Digital Network)

rete integrata di servizi digitali (es. caller ID, multinumero) disponibili su abbonamento
- per uso domestico: collegamento tra presa telefonica e dispositivo NT1 (interfaccia alla rete pubblica)
- per uso aziendale: tra NT1 e il telefono è presente NT2 (centralina)
commutazione a circuito (voce + dati)
elevata qualità audio ed elimina la diafonia

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)

collegamento a banda larga: accesso a Internet ad alta velocità
velocità invio dati asimmetrica (download)
utilizza bande differenti per la voce e i dati digitali
doppino condiviso da più persone

Errori di trasmissione

2012sezb — 2017-04-06 16:18:54 UTC

(Cosci, de Stefano)

Per codificare con un codice binario una serie di M simboli distinti, occorrono m bit con m≥ ┌ log2 M ┐

Un codice si definisce ridondante quando codifica gli M simboli distinti con n=m+r bit ovvero aggiungendo r bit in più rispetto agli m necessari

Esistono due tipi di codici ridondanti:

Codici a rilevazione d'errore che permettono di verificare se ci sono stati errori e poterne richiedere la trasmissione e si dividono in:

Controllo di parità verticale / VRC (o bit di parità) ovvero che ad ogni sequenza di bit viene aggiunto un bit ridondante (r=1). ATTENZIONE! Questo sistema non rileva errori in un numero pari di trasmissioni.
Controllo di ridondanza longitudinale / LRC (o controllo di parità incrociato)consiste nel controllare l'integrità dei bit di parità di un blocco di caratteri. ATTENZIONE! Anche in esso non vengono rilevati errori su un numero pari di bit
Controllo di ridondanza ciclica / CRC (o codice polinomiale) consiste nel considerare gli n bit da trasmettere come se fossero i coefficienti di un polinomio M(x) di grado n-1. Trasmettitore e ricevitore scelgono un polinomio generatore di grado inferiore a M(x) e vi applicano lo stesso algoritmo durante lo scambio di bit.

Codici a correzione che permettono di verificare dove si trova l'errore e quindi di correggerlo

Codice di Hamming: rivela e correggia gli errori semplici (1 bit) e rivela quelli quelli doppi (2 bit). La sequenza avrà dunque una lunghezza pari a m+r (r = bit di controllo). I bit di controllo si inseriscono nelle posizioni che corrispondo alle potenze di 2. Il bit di controllo con indice 2^k è il VRC dei bit del messaggio che si trovano nella posizione che contiene 2^k nella sua scomposizione in somma di potenze di 2. ATTENZIONE! Durante la ricezione tutti i bit di controllo vengono ricalcolati: se sono esatti viene accettata la sequenza di bit, altrimenti per capire dove si trova l'indice del bit errato bisogna sommare l'indice del bit di controllo con valore inesatto.