Local
Area Networks (LAN) |
Le
reti locali (LAN), sono il più comune tipo di
rete presente nei piccoli uffici. Una rete locale presenta
le seguenti caratteristiche:
opera su di un'area ristretta. Può trattarsi
di un piano di un edificio o di un singolo edificio;
gli host all'interno della LAN sono collegati tra di
loro per mezzo di connessioni di rete ad elevata capacità
di banda, tipo ethernet o token ring;
spesso, tutti gli aspetti della rete locale sono gestiti
privatamente. Non occorre l'intervento di terze parti per
le soluzioni che riguardano la connettività;
i servizi delle reti locali sono disponibili 7 giorni
alla settimana, 24 ore su 24.
Parlando dei sistemi operativi di rete, si possono trovare
due tipi fondamentali di reti locali: quelle paritetiche e
quelle basate su server.
Le reti paritetiche (dette anche "peer-to-peer")
operano senza server dedicati sulla rete.
Ciascun host funge sia da client che da server. L'utente di
ciascun host determina le informazioni o le periferiche che
desidera condividere con gli altri membri della rete.
Le reti paritetiche, in genere, sono relegate alle organizzazioni
più piccole, poiché non si adattano bene a quelle
di dimensioni maggiori. Presentano inoltre diversi problemi
per quanto riguarda la sicurezza, dato che questa dipende
dalla capacità di ciascun utente host di controllare
la propria protezione.
Nelle reti basate su server, invece, almeno un host é
dedicato alla funzione di server. I computer client non condividono
alcuna informazione con gli altri computer.
Tutti i dati sono archiviati sul server centrale. Molte reti
aziendali si basano su questa metodologia. Nell'ambito di
una rete basata su server, i server possono giocare parecchi
ruoli, tra i quali:
server di file e di stampa. Forniscono un deposito
sicuro per tutti i dati. Possono anche gestire le code di
stampa, che offrono l'accesso alle risorse di stampa condivisibili
sulla rete;
server di applicazione. Forniscono la parte del server
nelle applicazioni client/server. In un ambiente client/server,
il client fa girare una piccola versione del programma (stub),
che permette la connessione con il server.
La parte server dell'applicazione, ha poi lo scopo di eseguire,
per conto del client, le interrogazioni che richiedono molta
potenza elaborativa. I server Web ed i server di database
sono esempi di server di applicazioni;
server della posta. Forniscono funzioni di inoltro
e di ricezione della posta elettronica ai client della rete.
Ricorrendo a dei gateway, il trasporto può avvenire
tra sistemi di posta omogenei;
server fax. Forniscono, agli utenti della rete, servizi
per l'inoltro e la ricezione di fax;
server della sicurezza. Sono dedicati alla sicurezza
sulla rete locale, nel caso questa sia collegata a qualche
rete più grande, come per esempio Internet. I server
della sicurezza comprendono i firewall ed i server proxy;
server di comunicazione. Consentono
che vi sia un flusso di dati esterno tra la rete ed i client
remoti. Un client remoto può utilizzare un modem per
chiamare telefonicamente la rete locale. Il sistema contattato
é il server di comunicazione, il quale può essere
configurato con uno o più modem, per consentire l'accesso
esterno alla rete. Dopo che il client si é collegato
alla rete, esso può agire come se vi fosse direttamente
connesso per mezzo di una scheda di rete.
Nell'implementazione di una rete locale, bisogna prendere
in considerazione parecchi aspetti della rete, tra cui la
collocazione dei computer, l'ubicazione dei cavi e l'hardware
richiesto per la connessione. Il termine usato per definire
questi problemi connessi alla progettazione di una rete, é
"topologia di rete". Al momento attuale, per le
reti locali si utilizzano comunemente queste quattro topologie:
reti
a bus;
reti a stella;
reti ad anello;
reti a doppio anello.
La
rete a bus é il metodo più semplice utilizzato
per mettere in rete i computer. Consiste in un singolo cavo
che connette tutti i computer, i server e le varie periferiche
in un singolo segmento di rete.
Gli host su una rete a bus, comunicano tra loro mettendo le
informazioni sul cavo, indirizzate all'indirizzo fisico della
scheda di rete usata per connettere il computer destinatario
al segmento di rete.
Questo indirizzo fisico prende il nome di indirizzo Media
Access Control (MAC). I dati messi sulla rete vengono
inviati a tutti i computer che fanno parte della rete stessa.
Ciascun computer esamina questi dati, per scoprire se l'indirizzo
di destinazione delle informazioni corrisponde al proprio
indirizzo MAC.
In caso affermativo, il computer legge le informazioni, altrimenti
le scarta. Le reti ethernet costituiscono l'implementazione
più comune delle reti a bus.
Esse si servono di un metodo chiamato Carrier Sense Multiple
Access with Collision Detection(CSMA/CD).
Ciò significa che un solo computer per volta può
inviare dati sulla rete a bus.
Se un host volesse trasmettere dati e scopre che vi sono già
altri dati in transito sulla rete, esso deve aspettare che
questa sia libera prima di trasmettere le sue informazioni.
Se
due host iniziano contemporaneamente a trasmettere dati sulla
rete, avviene un fenomeno chiamato collisione.
Gli host possono accorgersi di questa situazione ed inviare
sulla rete un segnale di ingorgo.
Questo fa sì che la collisione duri abbastanza a lungo
perché tutti gli altri host la riconoscano. Ciascun
host trasmittente aspetta un periodo di tempo casuale prima
di tentare di nuovo linvio dei dati.
Questo intervallo di tempo è reso casuale per ovvi
motivi. Se infatti due host rilevassero una collisione e dopo
un periodo di tempo T tornassero entrambi ad inviare il messaggio,
vi sarebbe nuovamente una collisione. Si creerebbe insomma
un ciclo di durata virtualmente infinita, durante il quale
tutti gli host sarebbero esclusi dalla rete.
In
una rete a stella, i segmenti di cavo da ununità
centrale di connessione (hub), connettono tutti i computer.
In alcuni casi, lhub può prendere anche il nome
di concentratore. Questa che impiega un hub è
una delle topologie di rete in assoluto più utilizzate.
Il vantaggio principale, rispetto ad una rete a bus è
che, se un segmento di cavo si rompe, solo lhost connesso
alla hub su quel segmento di cavo ne è influenzato.
Di seguito, sono elencati altri vantaggi della topologia di
rete a stella:
è possibile disporre più hub, uno sopra
allaltro, in modo di aumentare il numero di porte che
collegano gli host alla pila di hub. In questo modo, le reti
a stella, possono diventare di grandi dimensioni;
per effettuare le connessioni con degli hub, si possono
utilizzare differenti tipi di cavo;
se si utilizza un hub attivo, è possibile controllare
in via centralizzata lattività ed il traffico
sulla rete, per mezzo di protocolli per la gestione della
rete, come il Simple Network Management Protocol (SNMP).
Reti
ad anello (token ring) |
In
una rete ad anello, tutti i computer sono collegati tra loro
in un cerchio logico. I dati viaggiano intorno al cerchio e
passano attraverso tutti i computer.
Nella disposizione fisica, la rete ad anello sembra seguire
lo stesso schema della rete a stella. La differenza sostanziale
è lunità di connessione, conosciuta come
Multi-Station Access Unit (MAU). Nella MAU, i segnali dei dati
passano, in un anello, da un host a quello successivo.
I dati sono trasmessi intorno allanello per mezzo di un
metodo chiamato passaggio del testimone o passaggio
del gettone (in inglese, token passing).
Quando un host deve trasmettere dei dati, modifica il testimone
con i dati che desidera inviare e lo configura con lindirizzo
MAC dellhost destinatario.
I
dati passano attraverso tutti i computer finché non raggiungono
quello giusto, che, a sua volta, modifica il testimone per indicare
di aver ricevuto correttamente le informazioni trasmesse.
Quando lhost mittente constata lavvenuta ricezione
dei dati, il pacchetto dei dati viene rimosso dalla rete. Il
testimone è quindi rilasciato, in modo che un altro host
sulla rete possa trasmettere dati. In una rete con topologia
ad anello, esiste un solo testimone.
Se un client vuole trasmettere dati ed il testimone è
già in uso, deve attendere che questo venga rilasciato.
Sebbene sembri un sistema poco efficiente, è bene far
presente che il testimone viaggia nellanello ad una velocità
prossima a quella della luce.
Se la lunghezza totale dellanello fosse di 400 metri (lequivalente
di una pista di atletica), un testimone sarebbe in grado di
percorrerlo circa 5000 volte al secondo.
Le
reti a doppio anello, sono unevoluzione delle più
semplici token ring. Al posto di un singolo anello che collega
i vari host, gli anelli utilizzati sono due (anello principale
ed anello secondario).
Nelle normali operazioni, tutti i dati fluiscono sullanello
principale, mentre quello secondario rimane spesso inattivo.
Questultimo serve solo nel caso che si verifichi una rottura
sullanello principale. Lanello, quando è
necessario, riconfigura sé stesso automaticamente, in
modo da utilizzare il circuito secondario, continuando pertanto
a trasmettere.
Le
reti a doppio anello supportano solitamente la tecnologia a
fibre ottiche, detta Fiber Distribucted Data Interface (FDDI).
I cavi a fibre ottiche presentano i seguenti vantaggi:
trasmissione sicura: non vengono emessi segnali elettromagnetici
passibili di intercettazione;
distanze maggiori: fino a 1600 metri su di un unico segmento,
senza bisogno di ripetitori che rafforzino il segnale;
immunità al rumore elettromagnetico (EM noise)
|