Sistemi operativi di rete-2

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Corso:
Introduzione ai sistemi operativi di rete

A cura di Dino Grendene

1 (Dino Grendene – IAL FVG – 20042009) Introduzione ai sistemi operativi di rete

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Introduzione ai sistemi operativi di
rete

Introduzione alle reti


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 Benefici di un collegamento in rete
 Tipologie e architetture di reti
 I componenti fisici
 Standard e modelli di riferimento
 I protocolli
 Collegamento ad Internet


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Benefici di un collegamento in rete

 Inizialmente c’erano i mainframe…
 Poi sono arrivati i PC isolati
 Poi è nata la necessità di condividere le
risorse più costose (es. stampanti laser) e le
informazioni (files e cartelle):

La risposta è stata collegare i computer
isolati in modo simile a quello che si è fatto
con le linee telefoniche

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 Nella comune rete telefonica qualsiasi persona
può mettersi in contatto con chiunque altro abbia
un telefono, a patto che ne conosca il numero
 Nel caso dei computer il funzionamento è
analogo: qualsiasi computer può comunicare con
qualsiasi altro in rete, purché ne conosca il
“numero telefonico”, o indirizzo di rete.


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 Il collegamento di due o più computer
permette di:
– scambiare i dati con altri utenti
– attuare il lavoro di gruppo
– condividere files (si utilizza un documento
indipendentemente dalla sua locazione fisica)
– scambiare messaggi e posta
– centralizzare alcune installazioni di software


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 Il collegamento di due o più computer
permette di:
– utilizzare risorse hardware condivise (stampanti di
gruppo anziché individuali)
– fruire dei servizi di Internet
– centralizzare le operazioni amministrative (utenti,
permessi, politiche di sicurezza)
– effettuare facilmente copie di sicurezza (backup)


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Tipologie di reti

 Prima del collegamento in rete (e ogni tanto anche
dopo) i dati venivano scambiati mediante un sistema
composto da floppy (contenitore dei dati) + piedi
(mezzo di trasmissione)
 In modo simile anche il collegamento in rete richiede
che i dati siano inseriti in un “contenitore” e trasferiti
mediante un mezzo di trasmissione
 I dati vengono “incapsulati” in contenitori logici
(denominati frame, pacchetti, segmenti…) e vengono
spediti mediante un mezzo di collegamento (cavo,
fibra ottica, onde radio…)


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Tipologie di reti

 Le reti sono composte da
diversi strati (software e
hardware) sovrapposti, Applicazioni

ciascuno dei quali si
occupa di effettuare una
particolare parte Indirizzamento
dell’operazione di
trasmissione e ricevimento
dei dati. Mezzo fisico

modello ISO OSI

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Tipologie di reti

 Le varie tipologie di reti possono essere
distinte tra loro sulla base di diversi parametri
 Un primo parametro è quello della
dimensione e dislocazione geografica della
rete
 In questo caso si distingue tra Local Area
Network (LAN) e Wide Area Network (WAN)


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Tipologie di reti

 Local Area Network:
– la rete si estende
completamente entro
un unico edificio,
oppure su più edifici
dislocati in un’area di
proprietà e tutti i
segnali passano su
dispositivi di proprietà
dell’utente


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Tipologie di reti

 In una LAN i computer condividono un unico mezzo
trasmissivo, i dati viaggiano da e per ciascun
computer della rete sullo stesso cavo
 Un solo computer alla volta può utilizzare il mezzo di
trasmissione
 Per evitare collisioni sono state introdotte varie
tecniche di controllo e supervisione
 Quindi parte del carico di lavoro di una rete è dovuto
alla sue stessa esistenza in quanto i vari computer
contrattano periodicamente le modalità di utilizzo
della banda disponibile.


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Tipologie di reti

 Wide Area Network:
– la rete si estende su di
un’area geografica ampia:
zone di città oppure città o
addirittura stati diversi
– In genere collegano tra
loro più LAN
– I dati viaggiano su
dispositivi di proprietà
pubblica che vengono in
genere affittati


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Tipologie di reti

 In una WAN non sarebbe economicamente e
tecnicamente possibile applicare le stesse tecniche
utilizzate per le LAN, a causa delle diversità di mezzi
di trasmissione, delle grandi distanze, dei ritardi di
trasmissione: i computer starebbero più tempo a
coordinarsi che a trasmettersi i dati.
 Per questo tutte le comunicazioni di una WAN
avvengono mediante dispositivi che connettono due
sole locazioni (point to point) o al massimo una
locazione connessa a più locazioni (point to
multipoint)


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Tipologie di reti

 I collegamenti a lunga distanza possono
essere sia temporanei che permanenti
 Nel primo caso si attiva il collegamento per il
tempo strettamente necessario (modem
tradizionale, ADSL a tempo)
 Nel secondo caso si ha un collegamento
“sempre attivo”, con velocità di trasmissione
(e costi) più elevati (xDSL, T1)

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Tipologie di reti

 Internet è di
fatto una
grande WAN,
che connette
migliaia di
server e di
LAN sparsi in
tutto il
mondo.


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Tipologie di reti

 Un altro parametro che è possibile
utilizzare per la classificazione delle reti è
la sua architettura, cioè il modo nel quale
le varie stazioni sono interconnesse tra
loro.
 L’architetture influenza le risposte della
rete alle interruzioni del mezzo trasmissivo
o di una o più stazioni


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Tipologie di reti

Principali
architetture
di rete
utilizzabili
in una LAN


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I componenti fisici

 Oltre ai computer una rete ha bisogno di una
serie di componenti, ciascuno con le sue
particolarità:
– schede di rete
– cavi di collegamento
– dispositivi attivi:
 hub
 switch
 router


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I componenti fisici

 Schede di rete o NIC
 Sono dei dispositivi che realizzano il
collegamento tra il computer e la rete
 Sono specifici per i vari tipi di computer, e di
sistemi di connessione (ethernet, token ring,
WiFi)
 Hanno bisogno di specifici programmi che le
controllano (drivers)


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I componenti fisici

 Schede di rete


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I componenti fisici

 Cavi di collegamento

– Coassiali


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I componenti fisici


– Doppino


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I componenti fisici


– Fibra Ottica


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I componenti fisici

 Dispositivi attivi:
– HUB: il segnale elettrico
in entrata su una porta
viene amplificato e
ripetuto senza distinzione
su tutte le altre porte


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I componenti fisici

– Bridge e Switch: il dispositivo decide in base ad
alcune tabelle di riferimento se il segnale elettrico
in entrata su una porta deve essere fermato,
inviato ad una singola altra porta oppure a tutte le
altre porte (Il bridge ha due sole porte, lo switch ne
ha molte.


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I componenti fisici

– Router: mentre hub e switch
connettono segmenti della
stessa rete, i router collegano
tra loro diverse reti. Sono
dispositivi in grado di fare
scelte “intelligenti” (basate su
un software sofisticato)
riguardo se e come inoltrare i
pacchetti di dati ricevuti.


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Standard e modelli di riferimento

 Nel corso del tempo sono state studiate e
immesse sul mercato svariate tecnologie e
modelli di implementazione delle
comunicazioni tra computer.
 Tutti questi standard erano di tipo
“proprietario”, cioè sviluppati da un singolo
produttore e incompatibili con quelli sviluppati
da altri produttori


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 Era estremamente difficile collegare tra loro
due computer di tipo diverso: in queste
condizioni Internet non sarebbe mai nata.
 Nel 1984 un organismo internazionale di
standardizzazione (ISO) ha proposto un
modello di struttura dei protocolli i rete allo
scopo di promuovere l’interconnessione tra
reti e computer diversi purché aderenti allo
stesso modello.


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 Il modello ISOOSI suddivide il software
necessario alle comunicazioni di rete in 7
livelli, ciascuno dei quali riceve dati dal livello
precedente e li fornisce elaborati a quello
successivo (in entrambe le direzioni).
 Tra due sistemi interconnessi, ciascun livello
di un sistema dialoga con il livello omologo
dell’altro sistema


2

 I 7 livelli del
modello OSI
 Ciascun livello
prende i dati dal
modello soprastante,
li incapsula,
aggiunge dati per
l’identificazione e li
passa al livello
successivo


2

 Esempio: la
spedizione di
una email


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 Nessuno standard commerciale e’
completamente aderente al modello OSI, che
è servito invece come utile strumento per
standardizzare le terminologie e come
“cornice” per lo sviluppo di protocolli reali
 Tra tutti i protocolli esistenti, quello più usato,
anche se non completamente aderente al
modello OSI e’ la suite TCP/IP, utilizzata da
tutti i computer connessi a Internet.

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I protocolli

 Un protocollo è costituito da una sequenza di
messaggi scambiati tra due o più sistemi in
maniera controllata per svolgere un dato
compito
 Le specifiche dei protocolli definiscono sia il
modo in cui le operazioni sono svolte sia il
formato che i dati devono avere durante
questi scambi


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I protocolli

 Un insieme di protocolli che operano in maniera
integrata per svolgere tutti questi compiti viene
definita “Suite di protocolli”
 La suite oggi più famosa e utilizzata è la cosiddetta
TCP/IP, composta oltre che dai due protocolli che le
danno il nome anche da un insieme di altri protocolli
che spaziano dalla posta alla risoluzione dei nomi, al
trasferimento dei file, all’accesso remoto ad altri
computer.


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I protocolli

 Inizialmente sviluppato
per il ministero della
difesa americano (DoD)
(Department of Defense)
negli anni ’60, il TCP/IP
è composto da quattro
livelli, anziché da sette.


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I protocolli

 I più diffusi insiemi di protocolli per il networking sono:
 TCP/IP: il piu’ diffuso al giorno d’oggi
 IPX/SPX: suite proprietaria, creata da Novell; ha avuto
un discreto successo fino al 1995 circa
 AppleTalk: Protocollo proprietario creato da apple per i
suoi computer Macintosh
 Attualmente tutti i sistemi operativi, di qualsiasi
produttore, sono dotati dell’insieme di protocolli
TCP/IP

2

Grazie per l’attenzione



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