Fondamenti delle Reti di Rete

Obiettivi 1.2 e 2.1

• OBIETTIVO 1.2: Spiegare le caratteristiche delle topologie di rete e dei tipi di reti
• OBIETTIVO 2.1: Confrontare e confrontare vari dispositivi, le loro caratteristiche e la loro collocazione appropriata nella rete
• Panoramica delle Reti o Reti Informatiche
  • Cosa vi viene in mente?
  • È limitato solo ai computer?
  • È limitato a Ethernet, WiFi o fibra? o Scopo delle Reti
  • Creare connessioni tra macchine
  • Le reti convergenti combinano vari tipi di traffico come dati, video e voce
  • Ci aspettiamo una disponibilità del 99,999% (i famosi 5 nove)
  • Solo 5 minuti di inattività all’anno
• Esempi di Traffico di Rete
  • Condivisione di file
  • Video chat
  • Navigazione web
  • Social media
  • Streaming video
  • E-mail
  • Messaggistica
  • VoIP
• Componenti di Rete o Cliente
  • Dispositivo utilizzato dall’utente finale per accedere alla rete
  • Postazione di lavoro, laptop, tablet, smartphone, televisore, server o altri dispositivi terminali
  • Può essere qualsiasi dispositivo che si connette alla rete o Server
  • Fornisce risorse al resto della rete
  • I diversi server forniscono funzioni diverse, come un server di posta elettronica, un server web, un server di file, un server di chat e un server di stampa
  • Può essere un hardware/software server dedicato o un dispositivo che agisce come server per una funzione particolare o Hub
  • Tecnologia più datata per collegare dispositivi in rete, come client e server
  • Può essere interconnesso per fornire più porte, ma aumenta gli errori di rete
  • Riceve informazioni in una porta e le ritrasmette in tutte le altre porte o Punto di accesso wireless (WAP)
  • Dispositivo che consente ai dispositivi wireless di connettersi a una rete cablata
  • Comunemente usato in casa, piccole imprese e persino in alcune grandi reti aziendali
  • Funge da hub wireless o Switch
  • Collega dispositivi in rete come client e server (simile a un hub)
  • Gli switch apprendono quali dispositivi sono su quali porte dello switch
  • Gli switch inoltrano solo il traffico ricevuto da una porta alla porta di destinazione in base all’indirizzo MAC del dispositivo
  • Fornisce maggiore sicurezza ed utilizza efficientemente la larghezza di banda disponibile o Router
  • Collega due reti diverse
  • Inoltra intelligentemente il traffico da e verso una rete in base al suo indirizzo logico
  • La maggior parte dei router moderni utilizza l’indirizzo del Protocollo Internet (IP) per determinare il routing del traffico o Media
  • Collega due dispositivi o un dispositivo a una porta
  • Realizzato in cavo in rame, fibra ottica o onde radio (WiFi)
  • Ogni tipo ha punti di forza e limitazioni, come la larghezza di banda disponibile, la capacità, la distanza che può essere coperta e il costo di installazione e manutenzione o Collegamento di Rete Area Estesa (WAN)
  • Collega fisicamente le reti tra loro
  • Sono disponibili numerosi collegamenti WAN: linee affittate, DSL, cavo, fibra ottica, satellite, cellulare, microonde, …
  • Collega la rete interna alle reti esterne, come una rete SOHO a Internet
• Risorse di Rete o Modello Cliente/Server
  • Utilizza un server dedicato per fornire accesso a file, scanner, stampanti e altre risorse
  • L’amministrazione e il backup sono più facili poiché le risorse sono situate su pochi server chiave o Vantaggi del Cliente/Server
  • Amministrazione centralizzata
  • Gestione più semplice
  • Migliore scalabilità o Svantaggi del Cliente/Server
  • Costi più elevati
  • Richiede risorse dedicate
  • Richiede un sistema operativo di rete o Modello Peer-to-Peer
  • I peer (PC) condividono risorse (file/stampanti) tra di loro direttamente
  • L’amministrazione e il backup sono più complessi poiché le risorse sono situate su molti PC, il che aumenta il carico amministrativo o Vantaggi del Peer-to-Peer
  • Costi inferiori
  • Non richiede risorse dedicate
  • Non richiede un sistema operativo specializzato o Svantaggi del Peer-to-Peer
  • Gestione decentralizzata
  • Inefficace per reti di grandi dimensioni
  • Scalabilità limitata
• Geografia di Rete o Rete di Area Personale (PAN)
  • Il tipo più piccolo di rete cablata o wireless
  • Copre la minor quantità di area (alcuni metri)
  • Esempi:
    • Telefono cellulare Bluetooth in auto
    • Hard disk USB al laptop
    • Videocamera Firewire al computer o Rete Locale (LAN)
  • Connette componenti in una distanza limitata
  • Ciascun segmento è limitato a distanze brevi, come 100 metri con cavi CAT 5
  • Composto da reti Ethernet (IEEE 802.3) o reti WiFi (IEEE 802.11) o Reti cablate o wireless interne

o Rete di Area Campus (CAN) * Collega le LAN orientate agli edifici in un’università, un parco industriale o un parco aziendale * Copre molte miglia quadrate e edifici * Esempi: * Campus universitario * Parchi aziendali * Basi militari o Rete di Area Metropolitana (MAN) * Collega posizioni sparse in una città * Più grande di una CAN, ma più piccola di una WAN * Copre fino a 25 miglia di raggio nelle città più grandi * Esempi: * Dipartimenti della città come il dipartimento di polizia * College comunitari con campus sparsi in una contea o Rete di Area Estesa (WAN) * Collega reti interne geograficamente disparate * Composta da linee affittate o reti private virtuali tunnelizzate su Internet * Copre distanze in tutto il paese o in tutto il mondo * Esempi: * Internet (la WAN più grande) * Collegamento di due reti aziendali private da New York a Seattle

• Topologia di Rete Cablata o Definizione della Topologia di Rete
  • Topologia fisica
    • Come i dispositivi sono fisicamente connessi tramite i mezzi di comunicazione
  • Topologia logica
    • Come effettivamente fluisce il traffico nella rete o Topologia a Bus
  • Utilizza un cavo che attraversa l’area che richiede la connettività di rete
  • Ogni dispositivo si “attacca” al cavo usando un connettore T o una puntina da vampiro
  • Tecnologia obsoleta, non comunemente usata
  • I dispositivi sul cavo formano un singolo dominio di collisione o Topologia ad Anello
  • Utilizza un cavo che scorre in un loop circolare
  • Ciascun dispositivo si collega all’anello, ma i dati viaggiano in una direzione singola
  • FDDI (reti in fibra) utilizzava due anelli controrotanti per la ridondanza
  • Sulle reti a token ring, i dispositivi attendono il loro turno per comunicare sull’anello passando un token o Topologia a Stella
  • Topologia LAN fisica più popolare
  • I dispositivi si collegano a un punto singolo
  • Comunemente usata con cavi Ethernet, ma anche con wireless o fibra
  • Se il dispositivo centrale fallisce, l’intera rete fallisce o Topologia a Hub e Spoke
  • Usata per collegare più siti
  • Simile alla topologia a stella ma con collegamenti WAN invece di connessioni LAN
  • Non ridondante, se l’ufficio centrale (hub) fallisce, l’intera rete può fallire o Topologia Full-Mesh
  • Topologia più ridondante
  • Ogni nodo si collega a ogni altro nodo
  • Il routing ottimale è sempre disponibile
  • Molto costosa da mantenere ed operare
  • Numero di connessioni
    • x=n(n-1)/2 o Topologia Partial-Mesh
  • Ibrida tra la topologia full-mesh e quella a hub-and-spoke
  • Fornisce percorsi ottimali tra alcuni siti, evitando il costo di collegare ogni sito
  • Deve considerare i modelli di traffico di rete per progettarlo in modo efficace
• Topologia di Rete Wireless o Modalità di Infrastruttura
  • Tipo più comune di rete wireless
  • Richiede una gestione centralizzata
  • Utilizza un punto di accesso wireless come punto centrale, simile a una topologia a stella
  • Supporta controlli di sicurezza wireless o Modalità Ad Hoc
  • Rete wireless decentralizzata
  • Non richiede router o punti di accesso
  • Le decisioni di inoltro per i dati sulla rete sono prese dinamicamente
  • Consente la creazione/l’adesione alle reti “al volo”
  • Crea connessioni peer-to-peer o Topologia di Rete Mesh Wireless
  • Interconnessione di diversi tipi di nodi o dispositivi
  • Composta da client, router e gateway
  • Utilizza diverse frequenze radio per estendere ed espandere l’accesso
  • Connessioni affidabili e ridondanti
• Internet delle Cose (IoT) o Tecnologie dell’Internet delle Cose (IoT)
  • 802.11
    • Opera come infrastruttura o ad hoc
  • Bluetooth
    • Variante a basso consumo energetico di Bluetooth che consente una rete mesh
  • RFID
    • Utilizza campi elettromagnetici per leggere dati memorizzati in tag incorporati
  • NFC
    • Consente a due dispositivi elettronici di comunicare entro un raggio di 4 cm
  • Infrarossi (IR)
    • Funziona con linea di vista
  • Z-Wave
    • Fornisce un trasferimento di dati a breve raggio e a bassa latenza a velocità e consumo energetico inferiori rispetto al Wi-Fi
    • Utilizzato principalmente per l’automazione domestica
  • Ant+
    • Raccolta e trasferimento di dati dei sensori
    • Utilizzato con sistemi di controllo remoto (pressione dei pneumatici, TV, luci)

Scoprite il mondo affascinante delle reti informatiche e approfondite i concetti chiave, i dispositivi e le topologie che le compongono.”