Reti di calcolatori



Scaricare 130.14 Kb.
Pagina1/6
03.06.2018
Dimensione del file130.14 Kb.
  1   2   3   4   5   6


Reti di calcolatori



Introduzione


Lo sviluppo della tecnologia delle telecomunicazioni ha permesso la nascita delle reti informatiche, usate sia all’interno delle singole organizzazioni che, in modo piu’ vasto, tra organizzazioni differenti (aziende, citta’, nazioni, etc…)
Una rete di calcolatori e’ un insieme di sistemi autonomi e interconnessi.

Autonomo significa che ogni sistema e’ in grado di funzionare in modo indipendente e completo (non ha bisogno del supporto di altri calcolatori), interconnesso significa che deve essere in grado di scambiare informazioni (file, messaggi, comandi, etc) con altri calcolatori.


I computer collegati in rete possono essere i piu’ vari, di marche diverse tra loro e con diverse capacita’ di elaborazione (dal PC al mainframe); ciascuna macchina ha delle proprie risorse (dischi fissi, stampanti, periferiche di I/O, etc…) che possono essere condivise anche da altri sistemi (appartenenti alla rete).


La rete in figura e’ composta da diverse parti:



  • Un elaboratore centrale al quale, in molti casi, e’ affidata la gestione della rete

  • Vari computer ognuno con proprie risorse

  • Linee di comunicazione tra i vari sistemi

La rete permette la condivisione delle risorse: ad esempio il computer A puo’ usufruire della stampante (fisicamente collegata al computer C), il computer B puo’ accedere al disco del computer A, e cosi’ via.


I computer possono essere distanti fisicamente gli uni dagli altri: il computer C puo’ essere in un ufficio, il B in un altro e l’elaboratore centrale in una palazzina a se stante. Ovviamente le linee di interconnessione saranno di tipo differente a seconda del tipo di dati da trasmettere, della loro quantita’ e della distanza tra le stazioni. La linea di comunicazione piu’ tradizionale e’ quella telefonica, ma stanno sempre piu’ diffondendosi sistemi di connessione a larga banda (fibre ottiche, satelliti, etc…).

Vantaggi e svantaggi delle reti


Le reti informatiche presentano diversi vantaggi:

  • Velocita’: una rete consente di impiegare in combinazione le risorse di diversi computer, e in questo modo puo’ raggiungere una potenza di calcolo maggiore di quella di un mainframe (ad esempio: i cluster linux sono un insieme di PC per il calcolo distribuito; ogni programma e’ suddiviso in parti che sono eseguite autonomamente da ogni PC del cluster).

  • Economia: le reti offrono un migliore rapporto prezzo/prestazione

  • Organizzazione: coordinamento delle operazioni compiute da utenti collocati in spazi remoti (posta elettronica, programmi collaborativi, etc…)

  • Affidabilita’: anche se un componente della rete non funziona, gli altri possono continuare a lavorare. Inoltre un calcolatore puo’ prendere in carico le mansioni svolte da un altro andato fuori uso: le prestazioni del sistema non risentono di malfunzionamenti locali.

  • Espandibilita’: le risorse hardware possono essere aumentate in modo semplice.

  • Condivisione di risorse: i calcolatori in rete possono facilmente condividere insiemi di dati, collezioni di documenti, dispositivi hardware. Questo consente di avere i dati sempre sincronizzati (l’ufficio acquisti di un’azienda avra’ i dati di magazzino sempre aggiornati, con evidenti vantaggi per il lavoro). Inoltre l’organizzazione puo’ risparmiare acquistando meno hardware (non serve piu’ una stampante per ogni stazione, ma bastano poche stampanti condivise!)

  • Comunicazione: una rete puo’ sostituire sistemi di comunicazione tradizionali (posta, telefono, TV, etc…)

I principali svantaggi sono:



  • Eterogeneita’ dei sistemi e dei loro collegamenti (con relative spese di gestione per interfacce di collegamento tra sistemi differenti e problemi di manutenzione)

  • Insufficienza dei servizi: la tecnologia del software delle reti non e’ ancora sufficientemente matura.

  • Saturazione della rete: i sistemi tradizionali di comunicazione (linee telefoniche) non erano progettati per il transito di grandi quantita’ di dati. Il carico eccessivo delle linee puo’ disturbare e/o compromettere l’attivita’ di un singolo PC (tempi di attesa lunghi, collisioni di dati sulla rete e perdita di informazioni).

  • Sicurezza: piu’ facile e’ scambiarsi informazioni e piu’ difficile e’ garantirne la sicurezza

Circuiti commutati e dedicati


Esistono diversi metodi per collegare due stazioni tra di loro, che dipendono dall’architettura dei circuiti. Il primo tipo di circuito è detto a commutazione, ed è quello che ugualmente viene usato nella normale rete telefonica. Questo sistema prevede che l’utente stabilisca la comunicazione (componendo il numero del destinatario), dopodiché la centrale di commutazione provvede a collegare i due apparecchi. In questo modo qualsiasi apparecchio della rete può collegarsi con un altro.

Il secondo tipo di circuito è chiamato circuito dedicato. Questo prevede un collegamento fisico diretto tra le due stazioni che vogliono comunicare. Non occorre alcuna fase per stabilire la comunicazione e non occorre alcuna centrale di commutazione.



Circuiti a commutazione di pacchetto


I circuiti commutati si dividono in due tipi: a commutazione di circuito e a commutazione di pacchetto. Il caso della centrale telefonica appena presentato è quello di un sistema a commutazione di circuito, cioè la centrale predispone un collegamento fisico (momentaneo, cioè per l’intera durata della telefonata) e continuo (cioè non vi possono essere interruzioni durante lo svolgimento della comunicazione.

Questo tipo di sistema è adatto per trasportare segnali che per loro natura sono “continui” (ad esempio la voce… non riusciremmo a capire nulla se il segnale arrivasse a pezzetti in presenza di tempi morti), ma non è altrettanto adatto per il mondo dei calcolatori dove i segnali da trasmettere sono digitali (sequenze di bit).

Il sistema a commutazione di circuito, infatti, genera delle inefficienze… il collegamento, essendo esclusivo, non può essere ottimizzato trasportando anche dati di altri utenti durante i “tempi morti” della comunicazione. Questo fatto causa una effettiva riduzione dell’informazione che può essere trasmessa in rete (calcolatori che volessero dialogare tra loro troverebbero la linea occupata!).

Per questo motivo nel mondo dell’informatica si è preferito il sistema a commutazione di pacchetto. Tale sistema non prevede un collegamento continuativo e costante tra le stazioni interessate; i dati vengono trasmessi a blocchi (pacchetti), di grandezza prestabilita. La comunicazione avviene nel seguente modo: la stazione sorgente suddivide i dati in pacchetti di bit; in ogni pacchetto viene messo l’indirizzo del destinatario e un numero sequenziale. I pacchetti, indipendentemente, vengono trasmessi sulla rete e memorizzati da nodi intermediari (detti router). In base alle caratteristiche del traffico di rete (presenza di ingorghi, etc…) i nodi intermediari possono instradare (routing) verso altri nodi i vari pacchetti in modo diverso. I pacchetti viaggiano di nodo in nodo fino a raggiungere la stazione di destinazione. E’ compito della stazione attendere l’arrivo di tutti i pacchetti e “riordinarli” in base al numero di sequenza per ottenere i dati originali. Si osservi che con un sistema di questo genere può succedere che arrivi prima alla stazione di destinazione un pacchetto partito dopo dalla stazione sorgente. E’ compito della stazione finale anche accorgersi di non aver ricevuto tutti i pacchetti e/o controllare che non vi siano stati errori di trasmissione (richiedendo, in tal caso, la ritrasmissione dei dati).

Tutto questo meccanismo di inoltro dei pacchetti, chiamato store and forward, viene utilizzato nella maggioranza delle reti di calcolatori.

I vantaggi di questo tipo di collegamento sono i seguenti:



  • Gli utenti pagano in base alla quantità di dati effettivamente trasmessi.

  • I collegamenti sono ottimizzati, in quanto condivisi da più utenti.

  • Da una stessa stazione possono partire contemporaneamente più comunicazioni inviate a stazioni differenti.

  • I nodi intermedi cercano automaticamente la via più efficiente sulla quale instradare i pacchetti (risolvendo anche problemi nel caso di guasti su alcune tratte di collegamento).

Gli svantaggi sono invece:

  • La linea è condivisa e quindi diminuisce la velocità di trasmissione (rispetto ad una linea dedicata, la velocità media di trasmissione è più bassa).

  • Ad ogni pacchetto vengono aggiunte informazioni di controllo e indirizzi che ne aumentano la dimensione, e diminuisce quindi l’effettiva velocità di trasmissione.

Si osservi che nel collegamento a commutazione di pacchetto NON esiste una linea fisica permanentemente collegata tra due stazioni. La connessione fisica cambia continuamente in base al traffico della rete e, ad un livello di astrazione piu’ alto, si dice semplicemente che tra le due macchine esiste una connessione logica (cioe’ si sa solo che la macchina A comunica con la macchina B, ma non e’ possibile definire, in un dato istante, un percorso fisico di collegamento).





  1   2   3   4   5   6


©astratto.info 2017
invia messaggio

    Pagina principale