Lorenzo D'elia
LA RETE
Una rete è un insieme di due o più computer o altri dispositivi elettronici che permette lo scambio di dati e l'utilizzo di risorse comuni. Un dispositivo può lavorare per conto proprio o attraverso altri dispositivi. Una rete di due o più dispositivi (o elaboratori) collegati tra loro che si scambiano informazioni è detta Rete di computer, e possono essere numerosissimi. Una rete di computer molto grande è detta Internet, quindi uno scambio di informazioni tra computer.
Le informazioni che si scambiano i computer viaggiano attraverso un dispositivo chiamato Modem, che trasforma il sistema di 0 e 1 (binario), in suono. Quando si trasforma il suono in numero binario, invece si ha la "Demodulazione". Il dispositivo che abbiamo a casa si chiama Router, che al suo interno ha un modem, e ha la capacità di connettere tanti dispositivi contemporaneamente attraverso connessioni tramite cavo (WIRED), e senza cavo (WIRELESS). Ci sono dei vantaggi e degli svantaggi per entrambe le categorie.
CONNESSIONI CON CAVO:
VANTAGGI: velocità, stabilità, sicurezza, distanze elevate SVANTAGGI: mobilità assente, si installazione, costo
CONNESSIONI SENZA CAVO:
VANTAGGI: mobilità presente, bassi costi, no installazione, semplicità di utilizzo SVANTAGGI: velocità bassa, meno sicuro, bassa stabilità, piccole distanze
CONNESSIONI PER DISTANZA
PAN (Personal Area Network) - Con questo termine si indica una rete con raggio pari alle dimensioni di una stanza, quindi pochi metri. La rete PAN può utilizzare un collegamento via cavo (cioè wired), tramite cavi USB o Firewire (standard IEEE 1394), oppure wireless tramite il Bluetooth. Nel caso di collegamenti wireless si parla di WPAN.
LAN (Local Area Network) - Con questo termine si indica una rete che ricopre una casa, un edificio come ad esempio una scuola o un campus. Quindi una rete LAN può collegare dispositivi per una distanza di 10 m (stanza), 100 m (un edificio) o 1 km (campus). Una connessione LAN può utilizzare i cavi (dunque wired) ed in questo caso si parla di rete Ethernet (standard IEEE 802.3). Altrimenti, senza cavo, sfrutta le onde radio ed in questo caso parliamo di WLAN (wireless LAN). Nel caso delle WLAN si utilizza soprattutto il Wi-Fi (standard IEEE 802.11). Con questo tipo di rete si possono collegare computer, stampanti e altri dispositivi. Quando i dispositivi da collegare ad una rete LAN sono più di due abbiamo bisogno di altri dispositivi di rete come hub, switch e bridge. Questi elementi servono ad unire i vari nodi tra loro. La rete LAN consente una trasmissione veloce di grandi quantità di dati, in genere la velocità raggiunta va dai 10 ai 1000 Mbit/s.
MAN (Metropolitan Area Network) - Con questo termine intendiamo le reti che ricoprono aree metropolitane da 10 a 100 km. Quindi reti che hanno le dimensioni di una città. Possono essere wired e wireless. Nel caso di reti wireless si parla di WMAN e lo standard più utilizzato è il WiMAX (standard 802.16). Le MAN si utilizzando quando si devono raggiungere distanze più grandi. Si appoggiano alle reti telefoniche che raggiungono la quasi totalità degli edifici esistenti. Le MAN possono collegare diverse reti locali tra loro. Le MAN sono diffuse nell'ambito della pubblica amministrazione come ospedali, biblioteche, ecc.
WAN (Wide Area Network) - Con questo termine si intendono le reti che ricoprono una o più nazioni. Le WAN possono ricoprire una nazione, da circa 1000 km fino ad un continente 5000 km. Le reti WAN coprono dunque lunghe distanze geografiche e le connessioni possono avvenire tramite reti pubbliche o anche stazioni satellitari. Le reti WAN sono composte da tante sotto-reti LAN interconnesse attraverso i router.
GAN (Global Area Network) - Con questo termine si intende la rete universale come Internet. Le GAN possono ricoprire aree da 10000 km a tutto il pianeta.
TIPI DI CONNESSIONE
Anche chi naviga ogni giorno con lo smartphone e lavora perennemente connesso a Internet ignora (probabilmente) il funzionamento se non addirittura l'esistenza di connessioni di rete. Tuttavia, è proprio grazie a loro che possiamo comunicare, visitare siti web e molto altro ancora.
Esiste una grande varietà di connessioni di rete, ma le principali infrastrutture di comunicazione sono tre:
- connessioni point-to-point
- connessioni multicast (o broadcast)
- connessioni multipoint.
Le connessioni point-to-point, chiamate anche point-to-point protocol, mettono in comunicazione diretta due dispostivi di rete senza che sia necessario un ulteriore device per creare il collegamento (come potrebbe essere ad esempio un modem o un router).
Un esempio sono le connessioni Bluetooth o Wi-Fi dirette, che, sfruttando antenne capaci di inviare e ricevere segnali radio e appositi protocolli di comunicazione, consentono di creare una rete locale ampia una decina di metri in cui è possibile scambiare ogni genere di dati. A parte il bluetooth, oggi le connessioni point to point non sono particolarmente diffuse.
Le connessioni di rete multicast servono per trasmettere dati simultaneamente a una serie di dispostivi/utenti di una stessa rete. Esempi di connessioni di questo tipo sono le reti wireless e le connessioni cablate (ethernet). Grazie alle connessioni multicast, è possibile inviare informazioni a un gruppo di dispostivi contemporaneamente, senza replicare l'invio per ogni singolo destinatario, motivo per cui viene definita connessione "economica".
Esistono differenti tipi di connessioni multicast a seconda del numero di device coinvolti:
- Unicast: il messaggio viene inviato a un solo membro della rete;
- Anycast: il destinatario è univoco ma non predeterminato, solitamente si tratta del nodo di rete più vicino nel momento della trasmissione dei dati (questa tecnica è utilizzata nell'ambito del Content Delivery network perchè consente di inviare dati nel modo più veloce possibile);
- Multicast: nelle connessioni di rete multicast, i destinatari della comunicazione sono più di uno, ma non tutti i membri appartenenti a quel determinato network. Le connessioni multicast, come lo streaming video, consentono di scambiare dati con un gruppo ristretto di utenti;
- Broadcast: per inviare dati a tutti i membri della rete serve una connessione broadcast, come quella del segnale TV, dove tutti i dispositivi/utenti del network sono simultaneamente coinvolti nella comunicazione.
La connessione di rete multipoint può essere considerata un tipo specifico di connessione broadcast, nella quale i dispostivi (più di due) sfruttano lo stesso canale di comunicazione e condividono le risorse. L'invio dei dati può essere regolato secondo due modalità differenti: i device sfruttano a turno le risorse disponibili, secondo una regolazione di tipo temporale, oppure si dividono la capacità di banda e la utilizzano simultaneamente.
CONNESSIONI PER TOPOLOGIA
CONNESSIONE AD ANELLO
Una rete ad anello è una topologia di rete informatica caratterizzata dal fatto che tutti i dispositivi sono collegati fra loro formando un ciclo chiuso. Se le reti informatiche, in generale, si caratterizzano da un punto di vista fisico e logico – dove la "topologia fisica" fa riferimento al modo in cui i dispositivi sono collegati fisicamente tra loro, mentre la "topologia logica" riguarda il modo in cui l'informazione fluisce – nella topologia di rete ad anello i dispositivi sono fisicamente collegati tra loro formando un ciclo chiuso – un "anello", appunto – e le stesse informazioni scorrono da un dispositivo all'altro seguendo lo schema dell'anello fisico. In una rete di questo tipo, il sistema di comunicazione, dunque, è richiuso su se stesso e non ci sono nodi terminali, in quanto i nodi sono disposti concettualmente a forma di cerchio e i messaggi passano in una direzione, da un nodo a un altro nodo. E mentre il messaggio fa il suo percorso lungo l'anello, ogni nodo analizza l'indirizzo di destinazione collegato al messaggio: se l'indirizzo è uguale a quello assegnato al nodo, questo accetta il messaggio, altrimenti genera nuovamente il segnale e lo passa al nodo successivo nell'anello. Nelle reti ad anello, ogni apparato è connesso col precedente – dal quale riceve il messaggio – e col successivo, al quale trasmette il messaggio se la topologia è di tipo unidirezionale. Nel caso in cui, invece, la topologia è bidirezionale, chi riceve il messaggio può anche trasmetterlo al dispositivo precedente. Mentre la topologia ad anello di tipo unidirezionale è particolarmente sensibile ai guasti (al punto che se un collegamento non funziona, è compromessa tutta la rete), la topologia ad anello di tipo bidirezionale permette di recuperare più facilmente un guasto – in quanto segue l'altra direzione – e nel caso in cui un computer non funziona, questo viene escluso dall'anello, consentendo alle altre macchine di poter continuare. Queste peculiarità – unite al fatto che tale topologia di rete ottimizza l'uso della banda, inviando i pacchetti in un senso o nell'altro, in modo da evitare congestioni – fanno sì che la topologia ad anello di tipo bidirezionale sia molto diffusa. Nelle reti ad anello, il metodo utilizzato per la trasmissione dei dati si fonda sul concetto di "token" (letteralmente "gettone"), ovvero un insieme di bit che viene trasferito da un computer al successivo, finché non raggiunge il computer al quale intende trasmettere il messaggio. Quando viene raggiunto il computer successivo, il token aggiunge i dati e gli indirizzi del destinatario e del mittente e rinvia il messaggio lungo l'anello, che viaggia finché non arriva al computer di destinazione: quest'ultimo, una volta confrontato il proprio indirizzo con quello contenuto nel messaggio, elabora i dati ricevuti e, se necessario, crea un nuovo token per ritrasmettere dati sulla rete.
CONNESSIONE A STELLA
Lo schema a stella (chiamato anche star schema join oppure schema multidimensionale) è lo stile più semplice di schema per data warehouse. La struttura di base consiste in una tabella di fatti che referenzia un numero (da due in su) di tabelle di dimensioni. Questo tipo di schema viene solitamente utilizzato per la rappresentazione di data mart, ovvero di un sottoinsieme di dati aziendali o dipartimentali con uno specifico e ben definito ambito di analisi. Il nome di schema a stella è dovuto alla rappresentazione grafica delle relazioni fra la tabella dei fatti centrale (la stella luminosa) circondata dalle dimensioni (i pianeti). In una datawarehouse l'insieme di diversi data mart ricorda, così, una costellazione di stelle.
CONNESSIONI A BUS
Nella rete a bus tutti i computer sono collegati ad un unico cavo, un canale trasmissivo comune detto dorsale o bus. Questo sistema, che ha caratterizzato per anni le reti Ethernet, fa sì che i dati che "viaggiano" sul bus siano leggibili da tutti i nodi anche se non ne sono i destinatari. Ciascun nodo "tocca" il bus per esaminare i pacchetti contenuti in esso. Se il nodo è destinatario di quel pacchetto lo acquisisce altrimenti lo ignora se destinato ad altri computer. A ciascuna delle estremità del cavo dorsale c'è un terminatore, un componente che assorbe i dati non ricevuti da nessun computer, liberando così il cavo principale che è pronto per inviarne di nuovi. I vantaggi sono costi bassi e semplice da realizzare, facilmente espandibile e combinabile con le reti a stella. Un bus può mettere in connessione gli hub o gli switch delle varie stelle, ad esempio negli edifici in cui lavorano due o più team diversi.
MESH COMPLETA ED INCOMPLETA
Questo è un sistema migliore, che adotta una struttura in cui c'è sempre un collegamento, ed ogni dispositivo ha sempre almeno due collegamenti. Questo metodo era utilizzato anche durante la guerra, affinché poi tutti i soldati potessero avere una linea di messaggio migliore tra di loro. Da qui derivò anche la prima Rete Internet, detta ARPANET, che nacque 53 anni fa ( nel 1969), in un'università; in questo sistema, se ogni sito aveva almeno due collegamenti, anche se uno di questi si rompe, la connessione continua.
Esiste anche la Mesh completa, in cui tutti i dispositivi possono parlare con tutti, ed un esempio è la Rete Internet.
INDIRIZZO IP
L'Internet Protocol Address o indirizzo IP è un codice numerico usato da tutti i dispositivi (computer, server web, stampanti, modem) per navigare in Internet e per comunicare in una rete locale. Un indirizzo IP costituisce quindi la base per una trasmissione corretta delle informazioni dal mittente al ricevente. In termini semplici, Internet è un gruppo di reti separate collegate insieme. Ciascuna rete viene chiamata Internet Service Provider (ISP), e se acquistate un abbonamento da un ISP (come Tiscali) vi collegate alla rete di quell'ISP, e a tutte le altre reti collegate all'ISP.