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Informatica: arte e mestiere 3/ed Dino Mandrioli, Stefano Ceri, Licia Sbattella, Paolo Cremonesi, Gianpaolo Cugola Copyright © 2008 - The McGraw-Hill Companies, srl Capitolo 15 Reti di calcolatori e sistemi distribuiti
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Capitolo 15 Reti di calcolatori - Intranet DEIBhome.deib.polimi.it/zaccaria/data/lectures/infob/lezione_18b.pdf · Informatica: arte e mestiere 3/ed Dino Mandrioli, Stefano Ceri,

Feb 15, 2019

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Capitolo 15 Reti di calcolatori

e sistemi distribuiti

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Mezzi e tecniche di trasmissione dati

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Trasmissione dei dati

•  Consente di collegare calcolatori e periferiche

•  Principali mezzi per la trasmissione dei dati –  cavi in rame –  fibre ottiche –  onde elettromagnetiche

•  Parametri più significativi –  velocità di trasmissione

(bit per second, o bps) •  Kbps (1000 bps) •  Mbps (1000 Kbps) •  Gbps (1000 Mbps) •  Tbps (1000 Gbps).

–  distanza di trasmissione, da •  poche decine di metri •  a migliaia di chilometri

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Cavi in rame: due categorie

Esempio di doppino telefonico e di cavo coassiale.

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Fibre ottiche

•  Filamenti vetrosi ! immuni ai disturbi

atmosferici ! flessibili –  primo cavo transatlantico

nel 1988 (40000 telefonate contemp.)

•  Due strati –  core: mezzo trasparente che

trasporta il segnale –  cladding: strato esterno,

costringe l’onda a seguire il percorso della fibra

–  diametro < 0.5 mm

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Sistemi wireless

Tecnologia Frequenza Note

Onde radio < 3 GHz •  tecnologia più diffusa •  può coprire ambienti eterogenei

Microonde 3 GHz – 300 GHz •  fasci direzionali senza dispersione •  collegano di edifici vicini

Infrarossi 300 GHz – 428 THz •  collegano dispositivi “visibili” •  lenti e ormai in disuso

Luce visibile (laser)

428 THz – 749 THz •  fasci direzionali senza dispersione •  sensibile agli eventi atmosferici

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Tecnologie radio nei sistemi wireless

•  WiFi –  raggio di azione di circa

100 metri –  velocità fino a 54 Mbps

•  WiMAX –  raggio di azione di 50 km –  velocità fino a 70 Mbps

•  Rete satellitare –  velocità di parecchi Gbps –  banda “venduta” in tagli da

640 Kbps

•  GSM –  velocità basse: 14.4 kbps

•  GPRS –  57.6 kbps in download –  28.8 kbps in upload

•  UMTS –  velocità massima di 384

kbps –  UMTS2: 1.8 Mbps –  UMTS2+: 3 Mbps

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Confronto tra tecnologie wireless

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Modulazione e demodulazione

•  Modem –  trasforma bit (segnale digitale) –  in suoni (segnale analogico)

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Confronto tra tecnologie DSL

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Reti di calcolatori

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Reti geografiche e locali

•  LAN (Local Area Network) o reti locali –  collega computer nella stessa stanza o edificio –  velocità di trasferimento dei dati molto elevata.

•  MAN (Metropolitan Area Network) –  copre un’area corrispondente ad un’intera città –  elevata velocità di trasferimento.

•  WAN (Wide Area Network) o reti geografiche –  collega città diverse e nazioni diverse –  Internet è la più estesa tra le reti geografiche

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Topologia delle reti

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Struttura di messaggi e pacchetti

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Routing dei pacchetti

Nodo A

Nodo C Nodo D

Nodo E

Host destinazione

Host sorgente

Nodo B

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Protocolli di comunicazione

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Incapsulamento dei dati

Session

Application

Physical media

Data Link

Network

Transport

2

1

3

4

5

7

6 Dati

Dati

Dati

Dati

Dati

Dati

Presentation

Dati Trasmissione su cavo o wireless

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Apparati di rete

•  Hub (livello1): ripetitore di segnale –  replica i bit in ingresso su tutte le interfacce di uscita

•  Bridge/Switch (livello2): ripete i bit verso una interfaccia –  bridge connette due reti –  switch collega un numero maggiore di reti.

•  Router (livello 3): connette reti con tecnologie diverse •  Proxy (livello 4): può analizzare i dati in transito

–  esempio: antivirus, sistemi di autenticazione, caching •  Gateway (livello 7): interfaccia tra protocolli diversi

–  esempio: web mail

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Sistemi distribuiti

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Architeture client/server

client

server

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Architetture peer-to-peer

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Architettura a 2 livelli

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Architettura a 3 livelli