Conosciute
anche come NIU (Network Interface Units),
le NIC (Network Interface Cards)
sono schede a circuiti stampati che forniscono laccesso
fisico dal nodo al mezzo trasmissivo della LAN.
La NIC esegue la frammentazione della trasmissione dati e
la formattazione dei pacchetti di dati con lintestazione
e la coda opportune.
Una NIC, conforme allo standard IEEE, contiene un indirizzo
logico univoco (MAC address), codificato nellhardware,
che antepone allintestazione di ciascun pacchetto dati.
La NIC dispone in genere di una certa quantità di memoria
buffer che le consente di assorbire alcuni bit trasmessi dal
dispositivo associato, costituire i pacchetti e mantenerli
fino a che la rete non sia disponibile.
Nellambito del modello di riferimento OSI (che sarà
illustrato nel dettaglio nel capitolo 3), le NIC operano a
livello dei due strati più bassi (fisico e collegamento
dati) e possono contenere un microprocessore in grado di svolgere
alcune banali funzioni di elaborazione, diminuendo il carico
di lavoro del dispositivo collegato (solitamente un PC).
La NIC può essere inserita in uno slot di espansione
del PC, oppure in un contenitore separato.
In configurazione autonoma essa può gestire più
dispositivi, realizzando un ulteriore controllo della contesa
del mezzo trasmissivo.
I transceiver, integrati nelle NIC/NIU e nei MAU, vengono
inseriti nelle LAN per ricevere un segnale di trasporto e
trasmetterlo lungo il percorso assegnatogli. I MAU
(Media Access Units o Multistation Access
Units) sono dispositivi autonomi contenenti le NIC, che supportano
uno o più nodi.
Nellimplementazione
di una rete locale, assume importanza fondamentale il tipo
di cablaggio da utilizzare. I cavi di rete si suddividono
fondamentalmente in quattro categorie:
cavi coassiali
cavi twisted-pairs
cavi USB
cavi in fibre ottiche
Ogni tipo di cavo, possiede caratteristiche ben precise: lunghezza
massima del singolo segmento, impedenza, numero massimo di
host collegabili al singolo segmento e molte altre.
I
cavi coassiali si dividono sostanzialmente in due tipi diversi:
i cavi coassiali thin ethernet (denominati
più comunemente thinnet);
i cavi coassiali thick ethernet (denominati
più comunemente thicknet).
Entrambi i tipi di cavo garantiscono unampiezza di banda
di circa 10 Mbit/sec.
Si
tratta del cavo di rete in assoluto più utilizzato.
Un singolo segmento può essere lungo fino a 185 metri
e vi possono essere collegati fino a 30 host.
Mediante lutilizzo di un ripetitore di segnale, è
possibile collegare tra loro fino a 5 segmenti da 185 metri
luno, raggiungendo la ragguardevole cifra di 925 metri.
I segmenti utilizzabili per collegare gli host, sono però
al massimo 3. I professionisti, infatti, dicono che il thinnet
deve rispettare la regola del 5-4-3: al massimo 5 segmenti,
con 4 ripetitori e 3 segmenti utili per mettere in rete le
macchine. Limpedenza del cavo thinnet (o coassiale sottile)
è di 50 ohm.
La topologia di rete in cui questo cavo viene utilizzato è
quella di una rete a bus (vedi paragrafo 2.1.1).
Tra i suoi pregi vi sono un prezzo veramente concorrenziale
(circa 1000 lire al metro) ed il suo limitato spessore, che
ne permette una facile collocazione anche in spazi ristretti.
Si tratta però di un cavo molto delicato soprattutto
in considerazione della topologia di rete in cui è
utilizzato. In una rete a bus, infatti, è sufficiente
che un cavo si danneggi, affinché tutti gli host rimangano
completamente isolati.
Parente
stretto del thinnet, il thicknet è caratterizzato da
un maggiore spessore, che migliora la distanza massima del
singolo segmento (circa 500 metri) ed il numero di host ad
esso collegabili (circa 100).
Limpedenza del cavo thicknet è di 75 ohm ed anche
in questo caso la topologia di rete nel quale viene utilizzato
è quella di una rete a bus.
E un cavo decisamente più costoso rispetto al
cugino ed il suo spessore lo rende molto difficile
da posare.
Tra gli aspetti negativi, non bisogna trascurare il fatto
che non è possibile fare delle aggiunte
al cavo, che deve necessariamente essere un pezzo unico.
Cavi
twisted-pairs (10Base-T) |
Si
tratta di quello che in Italia é generalmente chiamato
col nome di doppino. Così come per i cavi
coassiali, anche i cavi twisted-pairs sono suddivisi in due
diverse categorie:
i cavi twisted-pairs STP (Shielded Twisted-Pairs);
I cavi twisted-pairs UTP (Unshielded Twisted-Pairs)
Entrambi i tipi di cavo sono formati da 8 fili, intrecciati
tra di loro in modo da formare 4 coppie.
Lampiezza di banda garantita da un rete di cavi twisted-pairs
può arrivare fino a 100Mbps.
La topologia di rete a cui questi cavi sono applicati è
solitamente quella della rete a stella, in quanto possono
essere soltanto due gli host collegati al singolo segmento.
Unshielded
Twisted-Pairs (UTP) |
Il
cavo UTP si differenzia dallSTP esclusivamente per il
fatto di non essere schermato. Può essere di cinque
categorie differenti:
Categoria 1: usata nei tradizionali cavi telefonici.
Trasporta solo il traffico vocale e non i dati;
Categoria 2: approvato per trasmissioni di dati fino
a 4Mbps (le prime token ring);
Categoria 3: approvato per trasmissioni di dati fino
a 10Mbps (ethernet);
Categoria 4: approvato per trasmissioni di dati fino
a 16 Mbps (token ring);
Categoria 5: approvato per trasmissioni di dati fino
a 100Mbps (fast ethernet).
A seconda del tipo di cablaggio implementato, servono connettori
diversi per interfacciare i segmenti di cavo con le schede
di rete. I connettori RJ45 si accompagnano spesso al cablaggio
UTP.
Essi assomigliano molto ai connettori telefonici, ma rispetto
a questi sono di dimensioni doppie.
Non
essendo schermato, il cavo UTP non raggiunge grandi distanze:
tra stazione ed hub, infatti, difficilmente possono esserci
più di 100 metri di distanza.
Shielded
Twisted-Pairs (STP) |
Il
cavo STP, così come lUTP, presenta una impedenza
di 100 ohm.
Trattandosi
di un cavo schermato, la distanza raggiungibile dal segnale
sul singolo segmento è circa doppia rispetto allUTP
e raggiunge i 200 metri.
Importanza fondamentale nel costruire un cavo STP sta nel
intrecciare il più possibile le quattro coppie di fili
presenti al suo interno. In questo modo si riesce ad attenuare
il più possibile il fenomeno elettromagnetico denominato
cross-talk.
L'USB,
da poco diventato uno standard per le schede madri, fornisce
una larghezza di banda di 12 Mbps (megabits-per-second) con
un massimo di 63 periferiche e una distanza massima del segnale
di cinque metri per segmento.
Si tratta dunque di un tipo di collegamento di rete poco pratico,
in quanto il segnale decade in uno spazio veramente molto
ridotto.
LUSB si conferma dunque un ottimo sistema (soprattutto
se alimentato dallesterno) per collegare periferiche
come mouse, stampanti, scanner, ecc...
Per creare reti di PC, invece, è meglio orientarsi
su altri tipi di cavi.
A
differenza dei cavi visti in precedenza, quelli costituiti
in fibre ottiche non trasmettono impulsi elettrici, ma bensì
impulsi luminosi.
Questa tecnica permette di raggiungere grandi distanze senza
che il segnale decada, con una velocità prossima a
quella della luce.
Il principio di funzionamento dei cavi in fibre ottiche è
concettualmente semplice. Il trasmettitore converte gli impulsi
elettrici da spedire in segnali luminosi.
Questi fasci di luce vengono immessi nel cavo, da dove (sfruttando
i fenomeni fisici della rifrazione e della riflessione) viaggiano
verso il destinatario.
Una volta raggiunto lhost destinatario, una serie di
fotocellule raccolgono limpulso e lo riconvertono in
una grandezza elettrica pronta per essere elaborata dal PC.
A causa del costo ancora proibitivo, attualmente i cavi in
fibre ottiche non vengono utilizzati per la cablatura di reti
locali.
Tuttavia, molte dorsali di reti estese sfruttano già
ora questa tecnologia.
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