SISTEMI - SOTTOSISTEMA DI COMUNICAZIONE DI RETE

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  1. Ichigo
     
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    -{}SOTTOSISTEMA DI COMUNICAZIONE DI RETE

    I dispositivi di rete consentono il trasferimento delle informazioni tra host point. Siano questi: Host di computer o altri dispositivi di rete.
    In generale i dispositivi di intercomunicazione sono: Hub, Switch, Gateway, Bridge, Router, Modem.

    -{}HUB
    E' il dispositivo più semplice per connettere 2 o più host tra loro. Esso è un dispositivo senza una logica di programmazione ed opera come un elemento hardware. E' attualmente obsoleto ed è usato in ambiente domestico o per allungare la distanza di collegamento. Solitamente si inserisce quando al distanza supera i 100 metri con la tecnologia ethernet.
    E' un dispositivo "stupido", non intelligente, in quanto non effettua nessuna elaborazione del messaggio in transito. Duplica il messaggio trasmesso su tutte le porte attive dell'hub. Per questo è economico.

    -{}SWITCH
    E' un dispositivo intelligente capace di elaborare il messaggio e di estrarne l'indirizzo MAC dell'host trasmittente e ricevente, per cui lavora in modalità unicast. Esso gestisce una tabella interna chiamata MAC TABLE in cui ad ogni riga, associata a una delle sue porte, si memorizza il corrispondente mac dell'host connesso. Da questa tabella capisce dove inoltrare il messaggio giunto da una delle sue porte. Purtroppo, questa tabella nel momento dell'accensione è vuota, quindi lo switch è costretto ad imparare la posizione degli host connessi. Nel corso del suo funzionamento la posizione si valorizza. Lo switch cattura le trame o frame in ingresso e da queste ricava il mac del trasmettitore e del destinatario memorizzandoli sulle righe corrispondenti alle porte. Mentre il mac di origine è certo, quello di destinazione potrebbe essere sconosciuto e quindi sarebbe impossibile associare la porta. In questo caso lo switch interroga la rete sollecitando risposta dall'host del mac sconosciuto (trasmissione broadcast). Soltanto l'host che riconoscerà il proprio mac risponderà all'interrogazione e così lo switch potrà memorizzare il mac del destinatario Ogni altra comunicazione che interesserà i 2 host si svolgerà in modo unicast. La tabella i svuota dopo pochi minuti di non utilizzo della rete per cui lo switch torna a funzionare come un hub.

    -{}I DOMINI DI COLLISIONI
    Il dominio di collisioni è uno spazio di trasmissione in cui i messaggi possono "scontrarsi" e essere illeggibili a destinazione. Esempio: Nelle linee half duplex ogni trasmissione contemporanea nei due sensi genera collisioni.
    L'hub è un dispositivo in cui si verificano collisioni poiché offre un unico dominio di collisioni. Lo switch offre tanti domini di collisioni quante sono le sue porte.
    Cioè l'hub ha un cavo e fa sicuramente collisioni, lo switch ha più cavi e potrebbe capitare una collisione a un cavo.

    -{}IL DOMINIO DI BROADCAST
    Il dominio di broadcast è quello spazio di trasmissione a cui ogni host partecipa. Lo switch offre un unico dominio di broadcast per cui ogni host è interessato a qualsiasi messaggio per stabilire se è ad esso indirizzato. Più grande è il dominio di broadcast, maggiormente inefficiente risulta la rete. Per ridurre il numero dei problemi derivati da un dominio di broadcast grande, si ricorre al subnetting, cioè creare segmenti di rete autonome, aumentando il dominio di broadcast. Aumentare il numero di domini di broadcast significa far circolare una quantità di messaggi inferiore rispetto a quelli presenti nell'unico dominio di broadcast.

    -{}BRIDGE
    E' un dispositivo di rete molto simile allo switch con il compito particolare di collegare reti omogenee poste ad una distanza superiore ai 100 metri. Questo espande l'area di servizio di una LAN. E' un unica lan. C'è solo un dominio di broadcast. Ci sono tante collisioni quante sono le uscite switch (+1 bridge)

    -{}ROUTER E LE SUE FUNZIONI
    E' un dispositivo di rete che consente l'interconnessione di reti non omogenee. Esso si occupa del instradamento(routing), consentire ad un messaggio di seguire specifici percorsi per raggiungere il destinatario. I messaggi prendono il nome di pacchetti(packet). I router instrada i messaggi utilizzando l'identificativo logico presente nei pacchetti in transito, cioè IP. Riassumendo lo switch usa il MAC address, mentre il router l'IP. Il router è un vero e proprio computer specializzato dotato di CPU e memoria di massa e programmabile e il suo software, simile al linux, permette l'esecuzione efficacie del suo programma più rappresentativo cioè l'algoritmo di routung. Il router moltiplica i domini di broadcast.

    N LAN = N USCITE ROUTER ATTIVE
    N COLLISIONI = N PORTE SWITCH ATTIVE
    N BROADCAST = N LAN

    Il router rigetta qualsiasi richiesta di broadcast per questo va configurato.

    Il router connette reti diverse ed isolate fra di loro. Senza una sua configurazione è impossibile la comunicazione tra tutti gli host. Nel configurare una rete locale servono 2 informazioni associate ad ogni host partecipante alla rete: IP, SUBNET MASK, GATEWAY. Questi 3 parametri vanno assegnati ad ogni computer. Il Gateway è solitamente l'ultimo o il primo degli indirizzi possibili offerti dal sistema di indirizzamento utilizzato dalla rete locale. Esso è anche associato alla porta del router a cui lo switch locale si riferisce. Una rete esterna, collocata tramite gateway si dice EXTRANET, via internet INTRANET.

    Il router gestisce 2 tabelle contenute al proprio interno: MAC TABLE E ROUTING TABLE.
    La routing table contiene tante righe quante sono le sue porte. Ogni riga contiene un indirizzo di rete ed è associata ad una porta. Per inviare un messaggio all'indirizzo X, il messaggio deve passare attraverso la porta associata all'indirizzo X.

    Hoop = quanti router il messaggio passa per arrivare a destinazione

    La routing table è valorizzata staticamente dall'amministratore della rete che deve per forza conoscere la topologia e gli indirizzamenti di tutto il network. Queste condizioni sono difficili da riscontrare nelle grandi reti e impossibili per la rete internet. Generalmente la valorizzazione è affidata al software di routing e si parla di valorizzazione dinamica. Il software di routing mediante lo scambio di informazioni tra router che stanno vicino conosce la topologia dell'intero network

    -{}TOPOLOGIA DI UNA RETE
    La topologia rappresenta la logica mediante la quale un gruppo di computer si collegano in relazione al tipo di collegamento e all'area geografica coperta. Fondamentalmente si dividono in 3 tipi:
    -STAR (stella): Rete composta da un dispositivo centralizzatore e host periferici o satelliti. Ogni host è collegato punto punto con la centralina. Puo' essere semplice o estesa(internet è una rete a stella estesa).
    -RING (anello): Non ci sono centraline, rappresenta una modalità per connettere computer secondo un percorso chiuso. Per cui ogni host ha 2 strade alternative per comunicare con un altro.

    Differenze STAR/RING:
    1- La stella è buona ma se si rompe la centralina non funziona più nulla.
    Nell'anello se si rompe una via, c'è l'altra.
    2- La stella è meglio predisposta agli upgrade.
    Il ring ha punto punto con i 2 adiacenti per cui per raggiungere un altra deve passare altri host.

    -BUS : Unico collegamento su cui si allacciano tutti gli host. Agli estremi ci sono terminatori. Ogni host si connette con i connettori a "T". Il grande vantaggio sta nell'upgrade immediato effettuando un taglio al cavo di collegamento e connettere il nuovo computer tramite un nuovo connettore a "T". Si utilizza per risparmiare cablaggio; nel caso in cui esistono lunghi tratti dai quali derivare i diversi host. E' economica essendo un unico cavo ma una eventuale interruzione non farebbe funzionare nulla. Il dominio di collisione è altissimo perché c'è solo un cavo.

    Ci sono anche soluzioni derivate: stella di stelle, cioè la estesa, anello di stelle, bus di stelle, stelle di bus ecc...

    -{}DHCP
    E' un protocollo standard che permette la configurazione automatica di una rete. Questa funzione puo' essere assolta anche da un router o da un server dedicato. La configurazione di una rete puo' essere manuale, se effettuata da un amministratore o automatica se effettuata dal DHCP. Nel primo si parla di configurazione statica, nel secondo dinamica. Nella dinamica è necessario istruire il DHCP a fornire indirizzi ip presenti in un preciso intervallo di valori escludendone alcuni e fornirgli gli indirizzi di gateway. Nella rete possono esserci più DHCP server e pertanto è necessario disabilitare quelli da non usare onde evitare improprie configurazioni.

    server offre/risponde al client che richiede al server

    L'organizzazione c/s rappresenta una tecnica di colloquio fra unità di elaborazione che consente la richiesta di un servizio dall'unità detta client e l'offerta dello stesso servizio all'altra unità prendendo il nome di server. Ogni attività c/s è una sessione che si apre fra le due unità comunicanti iniziata con l'istanza Request (richiesta) e continua con quella Offer (offerta). Il DHCP server è un computer su cui gira un programma con funzioni di server. Questo rimane sempre in ascolto sulla rete in attesa di una richiesta di indirizzo ip. Nel momento in cui la riscontra, produce un offerta di indirizzo ip. Il client è libero di accettarla o meno. Nel caso positivo risponde con l'indirizzo accettato altrimenti niente. Questo indirizzo inoltrato sulla rete diffonderà ad ogni altro DHCP server la notizia di acquisizione effettuata. L'eventuale DHCP server concorrente non vedendo la propria offerta accettata riterrà la richiesta soddisfatta da un altro server. Qualora nessun DHCP server esistesse sulla rete, il client non ricevendo risposta ip procederà ad autoconfigurarsi tramite una funzione del sistema operativo che assegna un indirizzo ip prestabilito, protocollo APIPA, 169.154.x.y. In DHCP va configurato nel senso che si devono fornire le seguenti informazioni che distribuirà ai client:
    -proprio indirizzo ip statico con relativo submask
    -l'indirizzo di gateway
    -l'intervallo di indirizzi validi assegnabili
    -indirizzi da escludere.
     
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