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RETE DI COMPUTER - Coggle Diagram
RETE DI COMPUTER
APPARATI DI RETE
ROUTER
Il router (instradatore) è un dispositivo di rete fondamentale che opera a un livello superiore rispetto a switch e hub. A differenza dello switch, che inoltra i dati basandosi unicamente sull'indirizzo di destinazione (MAC), il router è in grado di scegliere il percorso migliore per i dati grazie a precise "regole di instradamento".
Queste regole tengono conto di fattori come i costi e i tempi di trasmissione, permettendo al router di determinare la via più efficiente per far raggiungere il messaggio al destinatario.
Funzionalità Principali
L'Evoluzione verso il WLAN
Negli ultimi anni, si sono diffusi i router WLAN (Wireless Local Area Network). Questi dispositivi consentono la navigazione senza fili all'interno di una rete domestica o aziendale, collegando i computer tramite schede di rete wireless. Questo tipo di connettività è diventato standard, specialmente con i portatili di ultima generazione.
Gestione Intelligente del Traffico: Se una strada è interrotta, il router è capace di reindirizzare i pacchetti lungo un percorso alternativo, garantendo la continuità della comunicazione.
Sicurezza e Qualità del Servizio (QoS): I router moderni permettono di implementare regole di sicurezza e di Quality of Service (QoS), gestendo la priorità del traffico per applicazioni specifiche.
Interconnessione di Reti Diverse: I router collegano reti locali (LAN) tra loro o a reti più estese (WAN, come Internet). Sono essenziali per condividere l'accesso a Internet tra più computer in una rete.
GATEWAY
Il gateway (passaggio) è un dispositivo di rete cruciale che funge da "ponte" tra reti che utilizzano protocolli o architetture differenti. La sua funzione principale è connettere reti di tipo diverso e permettere il passaggio di informazioni tra di esse, eseguendo le necessarie conversioni di protocollo.
Mentre un router collega reti simili (ad esempio, LAN a LAN o LAN a WAN), un gateway opera a un livello più alto, spesso a livello di applicazione (Livello 7 del modello OSI), per assicurare che i dati possano essere interpretati correttamente da entrambe le reti.
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MODEM
Il modem è un dispositivo che permette ai computer di comunicare tramite linee analogiche. Converte i segnali digitali in analogici e viceversa, da cui deriva il nome MOdulatore/DEModulatore.
HUB
L'hub (noto anche come mozzo) è un dispositivo di rete che funge da nodo di smistamento delle comunicazioni. La sua funzione è quella di un semplice ripetitore di segnale: quando riceve un pacchetto di dati da un computer collegato a una delle sue porte, lo trasmette immediatamente a tutte le altre porte. Questo tipo di trasmissione è detto broadcast.
Gli hub operano solitamente a velocità di 10 o 100 Mbps (megabit al secondo), spesso con la capacità di riconoscere automaticamente la velocità (10/100). Sono disponibili con un numero variabile di porte, solitamente da 4 a 48, e possono essere collegati in cascata per espandere la rete.
SWITCH
Lo switch (commutatore) è un dispositivo di rete utilizzato per gestire il traffico in reti di grandi dimensioni, offrendo una maggiore efficienza rispetto agli hub, benché a un costo superiore.
A differenza degli hub, che si limitano a ripetere il segnale a tutte le porte, lo switch è un dispositivo intelligente che opera a livello datalink (Livello 2). La sua intelligenza gli permette di svolgere diverse funzioni cruciali:
Riconoscimento e Immagazzinamento: Lo switch riconosce i confini dei frame nel flusso di bit e li immagazzina temporaneamente.
Decisione e Inoltro: Analizzando gli indirizzi MAC, lo switch decide esattamente su quale porta inoltrare il frame, trasferendolo verso la destinazione appropriata.
BRIDGE
Il bridge (ponte) è un dispositivo di rete che opera a livello datalink (Livello 2 del modello OSI - che approfondiremo in seguito). Il suo scopo principale è connettere due segmenti della stessa rete locale (LAN) o collegare due LAN, che possono essere dello stesso tipo o di tipo diverso.
Il bridge è in grado di leggere gli indirizzi MAC (Media Access Control) dei dispositivi. In base all'indirizzo del nodo mittente e a quello del nodo destinatario, il bridge indirizza correttamente i frame (pacchetti di dati a livello 2) tra i diversi segmenti di rete interconnessi.
INTRODUZIONE
Le Reti di Computer sono un insieme di elaboratori autonomi e interconnessi per l'elaborazione delle informazioni, messe in combinazione fra loro...
- autonomi: non devono esserci relazioni di dipendenza (tipo master/slave) ogni computer, anche se disconnesso dalla rete, rimane funzionante.
- interconnessi: devono essere in grado di scambiarsi informazioni attraverso un opportuno mezzo fisico attraverso un sistema di distribuzione capillare.
condivisione di...
condivisione di file: per esempio la cartella condivisa presente nel pc a scuola, con regolari permessi di accesso in lettura e scrittura
condivisione di programmi e servizi: per esempio uso di programmi, applicazioni e interi sistemi operativi in remoto (non alloggiati nel proprio pc)
condivisione di risorse hardware: per esempio stampante, disco fisso, lettore CD
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VANTAGGI
UTENTI
- condivisione delle risorse: gli utenti di un dato computer, normalmente dedicato ad una applicazione specifica, potrebbero trovarsi nella necessità di accedere a risorse di un altro computer che renderà disponibile programmi e informazioni migliorando il rapporto prestazioni/costi
- estensione semplificata e graduale dei sistemi hardware: ogni sistema può essere gestito indipendentemente e configurato ed espanso a seconda delle esigenze aziendali; è possibile aumentare le prestazioni del sistema, aumentando il numero o le dimensioni degli elaboratori (SCALABILITA')
- distribuzione nel territorio: i computer ed i terminali ubicati in un determinato luogo devono poter scambiare dati e programmi con quelli che si trovano in luoghi diversi con un aggiornamento quotidiano e costante dell’insieme delle informazioni aziendali
- maggiore affidabilità: uso di componenti HW e SW tolleranti rispetto ai guasti (fault tolerance) il gusto di un pc non deve bloccare il lavoro degli altri, se un sistema A è fuori uso, le sue mansioni possono essere svolte da un altro sistema B senza incidere eccessivamente sulle normali operazioni aziendali. Questo è molto importante in sistemi che devono funzionare a tutti i costi e senza interruzioni (traffico aereo, centrali nucleari, sistemi militari, sportelli bancari e casse dei supermercati)
INDIVIDUI
- comunicazione fra persone: e-mail, chat, IM, VoIP, Forum, Blog
- divertimento: video on demand, giochi interattivi
- accesso ad informazioni remote: ad esempio accesso ai servizi bancari, commercio elettronico e navigazione nel WWW
FUNZIONAMENTO SISTEMA
Il computer A ospita il software applicativo principale, progettato per soddisfare le richieste dell'utente. Il computer B funge da punto di accesso per l'utente, che utilizza dispositivi di input (come tastiere o lettori di schede) per interagire con il sistema e inviare le proprie richieste.
Le richieste vengono elaborate dal computer B e trasmesse al computer A. Poiché esiste una singola linea di connessione fisica tra i due computer, questa linea deve supportare le diverse interazioni logiche gestite dai rispettivi software.
Data Terminal Equipment (DTE): Il DTE è l'apparecchiatura che funge da origine o destinazione dei dati. Include il computer (o un terminale), le risorse associate (come file, database e dispositivi di input/output) e i sistemi di elaborazione collegati alla rete per la trasmissione dei dati.
Data Circuit-Terminating Equipment (DCE): Il DCE è il dispositivo che stabilisce e mantiene la connessione con la linea di trasmissione. Esso funge da intermediario tra il DTE e la linea di comunicazione, convertendo i dati del DTE in un formato adatto alla trasmissione e viceversa.
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SISTEMA CENTRALE
Negli anni ’70 le reti informatiche erano basate sui mainframe, grandi computer centrali a cui si collegavano terminali senza capacità di elaborazione. Il principale problema era che, se il mainframe si guastava, l’intero sistema si bloccava.
Negli anni ’80 il Personal Computer rese l’informatica accessibile a molti più utenti, spostando l’elaborazione dal mainframe all’utente.
Dalla fine degli anni ’80, con il downsizing, utenti e applicazioni passarono dai grandi mainframe a PC e mini-computer, dando origine all’informatica distribuita, più flessibile e meno dipendente da un unico sistema centrale.
DEFINIZIONE
Si definisce Sistema Centrale un calcolatore dotato di elevata capacità elaborativa usato per gestire grandi volumi di dati con un elevato livello di sicurezza ed affidabilità.
Configurazione Passata (Centralizzata): In passato, il mainframe accentrava su di sé tutte le funzioni informatiche dell'organizzazione. Questo includeva il controllo degli accessi, l'elaborazione di calcoli numerici complessi, la gestione delle reti e molto altro. Era un modello "host-centrico" dove il mainframe era il punto di riferimento unico per tutte le attività.
Configurazione Attuale (Distribuita): Oggi, con l'affermazione dell'informatica distribuita e del modello client/server, il mainframe è spesso integrato in una configurazione che include altri server specializzati. Molte funzioni sono demandate a server dedicati (ad esempio, per l'e-business, il cloud computing o servizi specifici), che risultano più efficienti ed economicamente vantaggiosi per certi tipi di carico di lavoro.
MODELLI INFRASTRUTTURE
CLIENT/SERVICE
Il modello client-server nasce con la diffusione dei PC e delle reti: i client richiedono servizi, mentre i server li forniscono. I PC, collegati tramite rete e dotati di interfaccia grafica (GUI), svolgono così molte funzioni prima affidate al mainframe.
WEB APPLICATION
Il modello Web-based è un’evoluzione del Client/Server: usa il browser come interfaccia e il web server per fornire i servizi, comunicando tramite TCP/IP e HTTP.
HOST CENTRICO
L'Host Centrico è un modello informatico basato su un mainframe centrale che gestisce dati, applicazioni e funzioni di sicurezza. È un sistema chiuso e poco flessibile, con poche interazioni esterne. Gli utenti accedono tramite terminali “stupidi”, utilizzati principalmente per visualizzare caratteri.
SERVICE ORIENTED
La SOA permette a sistemi diversi di comunicare tra loro senza dipendere da software proprietario. Usa Web Service riutilizzabili, rendendo lo sviluppo delle applicazioni più veloce ed economico.
PUNTI
di FORZA
ECONOMICITÀ
L'hardware e il software per i computer distribuiti costano significativamente meno rispetto a quelli per i mainframe.
SCALABILITÀ
Espandere una rete esistente aggiungendo nuove funzionalità o potenza di calcolo è relativamente poco costoso e graduale.
FAULT TOLERANCE
Il guasto di una singola macchina non paralizza l'intera rete. Inoltre, la componentistica dei PC è economica, rendendo la sostituzione del computer guasto facile e veloce.
di DEBOLEZZA
scarsa sicurezza
Una rete distribuita è potenzialmente più vulnerabile di un mainframe. Un malintenzionato può ottenere accesso più facilmente, talvolta semplicemente accedendo fisicamente ai cablaggi della rete. Inoltre, un'infezione da worm può propagarsi rapidamente tra i sistemi interconnessi, rendendo il processo di disinfezione lungo e complesso.
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