RETI INFORMATICHE

Gli Standard internazionali :

ANSI

American National Standard Institute.

Organizzazione privata senza scopo di lucro. Il suo fine è di facilitare lo sviluppo, il coordinamento e la pubblicazione di standard nazionali volontari, L'ANSI non persegue una politica attiva e non impone regole, ma considerando la sua partecipazione agli organismi per gli standard globali quali l'ISO , l'IEC e altri, non aderire ai suoi standard comporta la mancata adesione a quelli globali. Nell'era globale non attenersi agli standard è autopunitivo.

IEEE

Instutute of Electrical and Electonic Engineers.

Ha il compito di definire e pubblicare gli standard per la telecomunicazione e la trasmissione di dati. Il suo risultato più significativo (per i nostri scopi) è la definizione delle regole per le reti locali e di area metropolitana (Lan e Man). La definizione di queste regole è definita "Project 802" o serie di standard 802. L'intento di IEEE e di definire degli standard che vengano accettati dall'ANSI. Questa approvazione produce una diffusione maggiore delle regole IEEE.

ISO

International Organization for Standardization.

Fu fondata nel 1946 e ha sede a Ginevra in svizzera. Nonostante diverse fonti identifichino il corretto acronimo in IOS, l'organizzazione preferisce l'abbreviazione ISO che risulta più facile da ricordare e oltretutto la sigla ISO deriva dal graco "isos" che significa "uguale" o "modello".

L'ISO è un'organizzazione volontaria e non stabilita in base ad un trattato, istituita dalle nazioni unite per definire standard internazionali. Il suo statuto abbraccia letteralmente tutti i campi eccetto qualunque cosa elettrica o elettronica. Forse il più importante standard singolo sviluppato dall'ISO è "il modello di riferimento Open Systems Interconnection (OSI)" che verrà esaminato successivamente.

IEC

International Electrotecnical Commission

Fondata nel 1909, ha anch'essa sede a Ginevra. Essa stabilisce gli standard internazionali per tutto ciò che è elettrico ed elettronico. L'ANSI è il rappresentante per gli U.S.A. sia nella IEC sia nell'ISO.

La IEC e l'ISO riconoscono che le tecnologie dell'informazione sono un'area importante di potenziali sovrapposizioni, pertanto hanno costituito specificatamente la "Joint Technical Committee (JTC1)" per definire gli standard delle tecnologie informatiche.

IAB

Internet Architecture Board

Noto anche come Internet Activities Board sovrintende allo sviluppo tecnico di internet. Comprende due commissioni attive : Internet Engineering Task Force (IETF) e l'Internet Research Task Force.

L'IRTF studia nuove tecnologie che possono avere valore o produrre un impatto su internet.

L'IETF è il destinatario delle ricerche dell'IRTF. L'IETF ha la responsabilità di stabilire gli standard tecnici per Internet, nonché di definire nuovi standard per le sue tecnologie, fra cui l'Internet Protocol (IP).

Il modello di riferimento OSI (Open Systems Interconnection)

Strato "Physical Layer"

E' lo strato di livello inferiore ed è responsabile della trasmissione del flusso di bit. Accetta "frame" di dati dallo strato superiore (strato 2) e trasmette la loro struttura e contenuto in modo seriale, un bit alla volta. Ha anche il compito della ricezione del flusso dei dati in arrivo, un bit alla volta. Questi flussi vengono poi passati allo strato 2 (collegamento dei dati) per il riassemblaggio in frame. Lo strato 1, vede solo gli 1 e 0. Non ha meccanismi per determinale il significato dei bit che trasmetto o riceve e si occupa esclusivamente delle caratteristiche fisiche offerte dalle tecniche di segnalazione elettriche e ottiche. Fra queste figurano il voltaggio della corrente elettrica che trasporta il segnale, il tipo di supporto e le caratteristiche di impedenza e anche la forma fisica del connettore per chiudere il supporto.

Strato 2 "Data Link Layer".

Come per tutti gli altri, questo strato ha due serie di compiti : trasmettere e ricevere. Ha la responsabilità di assicurare la validità da un estremo all'altro dei dati che vengono trasmessi.

Dal lato della trasmissione, lo strato del collegamento dei dati ha il compito di impacchettare in frame (cornici) istruzioni, dati e così via. Un frame è una struttura indigena allo strato del collegamento dei dati, che contiene informazioni sufficienti per garantire che i dati possano essere spediti con successo alla loro destinazione, attraverso una rete locale. Una spedizione riuscita implica che il frame sia intatto quando raggiunge la destinazione prevista, quindi il frame deve contenere un meccanismo per verificare l'integrità del contenuto all'arrivo. Durante la trasmissione può accadere che i frame non raggiungano la destinazione o che si deteriorino. Lo strato di collegamento ha anche il compito di rilevare e di correggere gli errori.

Il strato 2 è anche responsabile del riassemblaggio in frame dei dati in arrivo dallo strato fisico per fare ciò lo strato 2 incasella in un buffer i bit in arrivo fino a quando non dispone di un frame completo. Gli strati 1 e 2 sono indispensabili per qualunque comunicazione sia locale che geografica.

Strato 3 "Network Layer"

Lo strato della rete ha la responsabilità di stabilire il percorso da seguire fra I computer di origine e di destinazione. Questo strato è privo di qualsiasi meccanismo per la rilevazione e la correzione degli errori e di conseguenza è costretto a basarsi su un affidabile servizio di trasmissione da punto a punto fornito dallo strato 2. Questo strato viene utilizzato per stabilire le comunicazioni con sistemi di computer che si trovano al di là del segmento di LAN locale poiché possiede una propria architettura per l'instradamento del percorso; che è separata e distinta dall'indirizzamento delle macchine dello strato 1. Fra i protocolli instradabili vi sono : IP, IPX, AppleTalk. L'utilizzo dello strato 3 (Strato della rete) è facoltativo. E' necessario solo se i sistemi di computer si trovano su segmenti di rete diversi, che sono separati da un router.

Strato 4 "Transport Layer"

Lo strato di trasporto assicura un servizio simile a quello fornito dallo strato di collegamento dei dati, in quanto ha la responsabilità dell'integrità della trasmissione da un estremo all'altro.

Diversamente dallo strato 2 lo strato 4 è in grado di assicurare questa funzione oltre il segmento locale della LAN. Può rilevare i pacchetti che sono stati scartati dai router e generare automaticamente una nuova richiesta di invio.

Nel caso in cui la sequenza dei pacchetti non sia arrivata nel corretto ordine, lo strato del trasporto ha la funzione di ristabilire la giusta sequenza riassemblando il tutto e inviandoli allo strato di sessione.

Strato 5 "Session Layer"

E' relativamente inutilizzato poiché molti protocolli incorporano le stesse funzionalità di questo strato nei loro strati di trasporto. La funziona di questo strato consiste nella gestione del flusso di dati tra origine e destinazione durante una connessione. Questo flusso è conosciuto come il nome di "sessione". Lo strato stabilisce se le comunicazioni possono essere unidirezionali o bidirezionali. Garantisce che ciascuna richiesta venga soddisfatta prima che ne venga accettata una nuova.

Strato 6 "Presentation Layer"

Ha il compito di definire il modo in cui i dati vengono codificati. Non tutti i computer utilizzano lo stesso schema di codifica, e lo strato di presentazione ha la responsabilità di fornire la traduzione fra schemi per la codifica dei dati quali l' "American Standard Code for Information Interchange" ASCII e l'Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (EBCDIC) che altrimenti sarebbero incompatibili fra loro. Questo strato può essere utilizzato per fornire servizi di crittografia o per gestire differenze fra formati di virgola mobile.

Strato 7 "Application Layer"

Lo strato di massimo livello del modello di riferimento OSI si chiama strato dell'applicazione. Nonostante il suo nome, lo stato 7 non comprende applicazioni utente. Piuttosto fornisce l'interfaccia fra queste applicazioni e i servizi della rete. Si può pensare a questo strato come ad un "agente" che inizia la sessione delle comunicazioni. Ad esempio, un client di posta elettronica potrebbe generare una richiesta di ricevere nuove email. L'applicazione del client genera automaticamente una richiesta al protocollo appropriato (o ai protocolli) dello strato 7 e lancia una sessione di comunicazioni per reperire i file richiesti,

Riepilogo Strati OSI

Componenti Hardware :

• Mezzi di trasmissione
• Dispositivi di accesso
• Dispositivi che ripetono i segnali trasmessi

Mezzi di trasmissione

Sono i supporti utilizzati per trasportare i segnali di una rete alla loro destinazione.

(cavi coassiali, doppino telefonico, cavi in fibra ottica).

Questi supporti possono anche essere immateriali : microonde, infrarossi, onde radio.

Dispositivi di accesso

In una rete locale è la scheda di rete o NIC "network interface controller"

I dispositivi di accesso hanno la responsabilità di :

• Formattare correttamente i dati affinché vengano accettati nella rete
• Immettere i dati nella rete
• Accettare i dati trasmessi che gli vengono indirizzati.

La scheda di rete compone i frame per i dati che devono essere trasmessi dalle applicazioni del computer..

In una rete geografica il dispositivo di accesso è un Router (che operano nello strato 3 e comprendono protocolli di instradamento e protocolli instradabili).

I protocolli instradabili , quale l'IP, si usano per trasportare i dati oltre il confine di competenza dello strato 2.

I protocolli di instradamento offrono tutte le funzioni necessarie per svolgere le attività seguenti :

• Individuare il percorso ottimale attraverso una Wan per qualsiasi indirizzo di destinazione.
• Accettare e inoltrare pacchetti attraverso questi percorsi, verso le loro destinazioni.

Ripetitori (Hub) (attenuazione e distorsione)

Un "ripetitore" è un dispositivo che accetta segnali di trasmissione, li amplifica e li rimanda nella rete. Il ripetitore risolve i problemi di attenuazione del segnale. L'attenuazione è una diminuzione della forza del segnale poiché i segnali tendono a deteriorarsi. Spesso si dimentica che lo scopo della Hub non è solo quello di fornire punti di accesso, ma anche di amplificarli. Un altro problema dei segnali è la distorsione. La distorsione è un cambiamento indesiderato del segnale in transito. Ciascuna di queste forme di deterioramento del segnale deve essere individuata e corretta,

L'attenuazione si può compensare mantenendo la lunghezza dei cavi abbastanza corta per garantire un segnale sufficientemente forte, ma se il cavo deve essere lungo è possibile installare un ripetitore sulla linea. La distorsione è un problema più grave e le hub non sono in grado di risolvere i problemi di distorsione, poiché non essendo in grado di distinguere tra segnali regolari e distorti li replicano e amplificano indiscriminatamente.

Per combattere la distorsione è necessario :

attenersi fedelmente a qualsiasi norma di installazione fornita insieme ai supporti di trasmissione.

Individuare le cause della distorsione, quindi provare ad allontanare i cavi dalle fonti di disturbo. Può essere utile avvalersi di tecnologie per la trasmissione di rete, quali la cablatura in fibre ottiche che possono contrastare la distorsione.

Utilizzare protocolli di rete in grado di rilevare e correggere automaticamente qualsiasi errore di trasmissione che possa verificarsi.

Componenti Software :

Protocolli : che definiscono e regolano il modo in cui due o più unità comunicano.

Driver: Software di livello hardware che sovrintendono alle funzionalità di unità singole (es: NIC)

Software di comunicazione

PROTOCOLLI

Sono i metodi e le modalità standard per le comunicazioni fra computer e altri dispositivi che si collegano alla rete. I protocolli per le reti locali sono chiamati frequentemente "architetture" dato che sono incorporati nelle schede di rete e determinano a priori molto della forma, delle dimensioni e dei meccanismi della rete locale.

I protocolli per le reti estese solitamente sono pacchetti integrati e sono responsabili di una grande varietà di servizi.

DRIVER

E' un programma che opera direttamente sull'hardware e controlla un'unità specifica. Si può considerare come un "sistema operativo" in miniatura per un singolo componente hardware.

Nel caso di una scheda di rete, il driver comprende la fornitura di un'interfaccia per il sistema operativo del suo host.

SOFTWARE DI COMUNICAZIONE

Nessuno dei componenti precedenti prevede un'interfaccia per l'utente. Il software di comunicazione provvede proprio a questo aspetto fornendo le funzionalità di dialogo con l'utente finale. Esempi di software di comunicazione sono i software di condivisione cartelle e unità, browser http, telnet, ftp, posta elettronica, etc.

Rete locale senza ripetitore

Possibile tra due computer con cavo incrociato (cross-linked cable)

Possibile con topologia a bus e interfaccia fisica o transceiver per ciascun dispositivo da collegare

Rete locale con Hub (con ripetitore)

Hanno dei vantaggi rispetto alle reti senza Hub. L'Hub (significa "mozzo") rappresenta il centro della rete. Le Hub , ripetendo i segnali, consentono di usare cavi di lunghezza maggiore quindi di coprire distanze superiori.

Rete geografica estesa (Wide Area Network)

E' possibile connettere più reti locali in una sorta di rete estesa tramite l'utilizzo di Router.

DETTAGLI MODELLO OSI

Lo Strato Fisico : livello 1

Costituisce le fondamenta su cui è costruito il modello di riferimento OSI. Lo strato fisico ha quattro aree funzionali :

meccanica

elettrica

funzionale

procedurale

Queste aree racchiudono tutti i meccanismi necessari per supportare la trasmissione elettrica e ottica dei dati. Lo strato fisico non comprende nulla che non sia contenuto nell'host. Lo strato fisico non genera né trasporta i segnali. Quindi : "Supporti di trasmissione fisici", "hub", "Router", "Switch" esulano dall'ambito dello strato fisico. Questi elementi sono necessari per trasportare fisicamente i segnali attraversi i dispositivi che comunicano. Il modello non include nulla che si trovi situato fra i connettori fisici di due dispositivi di comunicazione, di conseguenza i supporti di trasmissione rimangono fuori dalla portata dello strato fisico e vengono definiti spesso come strato 0.

Il altre parole lo strato fisico descrive le prestazioni previste per l'impianto fisico, ma senza definirlo.

Funzioni dello strato fisico:

convertire in flussi binari i frame di dati provenienti dal "data link layer"

applicare i metodi di accesso al supporto di trasmissione in base ai metodi prescritti nello strato2

trasmettere i frame di dati in modo seriale, ovvero un bit alla volta sotto forma di flusso binario

Per la ricezione lo strato deve compiere le seguenti operazioni :

attendere le trasmissioni in arrivo indirizzate alla propria unità host

accettare i flussi recapitati correttamente

passare i flussi binari allo strato di collegamento dei dati affinché vengano riassemblati in frame,

Codifica dei segnali :

Lo strato fisico ha la responsabilità di codificare i segnali in modo che possano essere propagati attraverso i supporti di trasmissione. Questa forma deve variare necessariamente a seconda del supporto dal momento che ciascun supporto ha le proprie caratteristiche.

Ci sono diverse tecniche per codificare fisicamente i segnali, ma tutte usano onde elettromagnetiche per codificare e trasportare i segnali.

Un'onda elettromagnetica mentre viaggia oscilla. Il ritmo di oscillazione si chiama frequenza e si misura in Hz. Mille hertz si chiamano Kilohertz (mhz), milioni di hertz Megahertz, miliardi di hertz Gigahertz. Un'altra misura per quantificare l'intensità dell'energia elettromagnetica è la lunghezza d'onda. La differenza tra Hertz e lunghezza d'onda consiste nella loro applicaione. L'hertz (hz) si usa per descrivere le bande a bassa frequenza, mentre la lunghezza d'onda si usa per i fenomeni ad alta frequenza. Un'altra importante differenza è la persistenza del segnale. Le basse frequenze tendono a smorzarsi completamente.

A prescindere dall'intensità dell'onda, il supporto di trasmissione persegue sempre due scopi:

convogliare la trasmissione della lunghezza d'onda

proteggere la lunghezza d'onda durante la trasmissione fino al limite della sua capacità di propagazione.

Larghezza di banda.

E' la lunghezza di un canale di comunicazione, misurata in Hz. La larghezza del canale limita la quantità di dati che si possono codificare mediante l'elettronica dello strato fisico.

Non bisogna confondere il rendimento di una banda con la frequenza! La banda 902-928 Mhz permette una banda passante di 26 Mhz che corrisponde anche alla frequenza spettrale valida di 26 Mhz, ma la stessa banda passante la otterremo da una banda di 26-52 Mhz, la quale però operando a frequenze molto basse non garantisce una resa di alta qualità.