RETI AZIENDALI

1. RETI AZIENDALI GENERALITA’ Una rete aziendale è realizzata collegando fra loro diverse reti LAN a formare una rete più estesa di tipo geografico. La caratteristica principale di una rete aziendale è l’eterogeneità : diversi sistemi hardware e software sono collegati fra loro e devono poter comunicare. La diversità è sia in termini di architettura LAN, delle diverse reti connesse, che in termini di architetture dei singoli sistemi o stazioni. Inoltre su ciascun sistema può poi essere implementato un protocollo diverso.

2. Una Rete INTRANET L’obiettivo fondamentale di una rete aziendale detta Internet o più diffusamente Intranet è raggiungere il massimo livello di compatibilità sia hardware che software

3. Componenti di una INTRANET • Una rete aziendale è costituita da tre componenti essenziali : • reti locali LAN • reti estese WAN • elementi di connessione

4. ESEMPIO 1 LAN Ethernet LAN Ethernet ROUTER

5. ESEMPIO 2 LAN Ethernet LAN Token Ring WAN

6. ESEMPIO 3 Una particolare Rete WAN può essere una FDDI. Si realizza cioè la connessione tra reti LAN attraverso una dorsale FDDI.

7. Molto spesso al termine RETE AZIENDALE si preferisce il termine di INTERNETWORKING e di elementi di Internetworking

8. Protocolli e Indirizzamenti Nelle reti aziendali, grazie alla presenza di sistemi così diversi, si può dare origine ad una classificazione dei protocolli vigenti in : • Routable : sono quelli che rispecchiano la struttura a strati del modello OSI (Apple Talk, Netware, TCP/IP) • Unroutable : sono quelli che non hanno una struttura a strati o comunque che hanno una struttura a strati diversa dal modello OSI (SNA, APPN)

9. Una LAN singola è una semplice rete costituita da un unico tratto di LAN. Tutti i sistemi usano sw di comunicazione analoghi e implementano un’unica famiglia di protocolli. In questa semplice rete tutti i sistemi comunicano fra loro e un protocollo del livello Trasporto è responsabile della gestione della comunicazione end-to-end fra un processo in un sistema e in processo in un altro sistema. Per stabilire la comunicazione lo strato Trasporto del sistema sorgente deve conoscere l’indirizzo di rete del sistema destinazione. Un protocollo di Rete è responsabile dell’uso delle funzioni dello strato DataLink per trasmettere dati dal sistema sorgente sulla LAN a quello destinazione sulla stessa LAN. LAN singole

10. Scambio di un Messaggio (Mod. OSI) Messaggio TRASPORTO TRASPORTO SNAP id PCI RETE RETE LLC LLC LLC-PDU Pacchetto MAC MAC MAC-PDU FISICO FISICO Mezzo Trasmissivo

11. Rete Locale Omogenea Singola TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP

12. L’aggiunta ad una LAN di sistemi che usano sw relativi ad altre architetture di comunicazione (es. Novell Netware IPX/SPX; NetBIOS, ecc…) aumenta la complessità della LAN. A livello DataLink le NIC dei vari sistemi sono ancora capaci di comunicare fra loro, ma i sw di rete che implementano gli strati superiori vedranno i sistemi appartenenti alla stessa architettura, ma non quelli appartenenti ad architetture diverse. LAN eterogenee

13. Nella rete di figura, le funzioni degli strati Trasporto e Rete dei sistemi TCP/IP avranno visibilità solo degli altri sistemi TCP/IP e così i sistemi Netware vedranno solo gli altri sistemi Netware e quelli NetBIOS solo gli altri sistemi NetBIOS. TCP/IP TCP/IP Netware NetBIOS TCP/IP TCP/IP NetBIOS NetBIOS Netware Netware

14. Possiamo vedere la LAN come se fosse costituita da tre LAN completamente separate dal punto di vista logico. Questo è il caso del più semplice livello di eterogeneità in cui ogni sistema supporta solo un insieme di protocolli relativi agli strati più alti. Comunque le NIC dei vari sistemi devono essere capaci di ricevere trame relative a pacchetti conformi a varie architetture e di determinare quali di queste trame il sistema può davvero gestire.

15. NetBIOS NetBIOS NetBIOS TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP Netware Netware Netware Reti logiche coesistono sulla stessa rete fisica

16. Su una LAN conforme agli standard IEE/ISO/ANSI per realizzare la funzione di identificazione del protocollo a partire dalle NIC fino ad arrivare agli strati più alti vengono usati i valori del SAP(Service Access Point) e dello SNAP(Subnetwork Access Protocol Identifier).

17. La soluzione per collegare sistemi diversi fra loro è quella di Sistemi a Protocollo Multiplo.

18. Nel caso di reti eterogenee con architetture LAN diverse e protocolli LAN diversi, è indispensabile disporre di sistemi a protocollo multiplo, capaci di colloquiare con diversi protocolli. Client a protocollo multiplo : il Client colloquia con Server TCP/IP, Netware, ecc…; ha delle pile di protocolli, ciascuna per una delle famiglie supportate Server a protocollo multiplo : il Server dispone i suoi servizi per Client Apple Talk, Netware, ecc…; anche qui ci sono diverse pile di protocolli LAN Eterogenee

19. Un sistema che prevede di disporre di varie pile per diverse famiglie di protocolli usa al suo interno uno speciale elemento capace di gestire più protocolli : un driver a protocollo multiplo. Ciascun driver a singolo o multiplo protocollo è un sistema sw di interfaccia tra la stazione della rete e la NIC della rete ed è tipico per la struttura di rete alla quale la NIC è collegata. In generale per supportare varie combinazioni di protocolli e NIC, un driver è corredato di due interfacce : la Protocol Stack Interface e la Network Driver Interface Driver a Protocollo Multiplo (PM)

20. Driver a PM per reti Ethernet Pila per Protocollo TCP/IP Pila per Protocollo Netware Pila per Protocollo Apple Talk 1 Driver a Protocollo Multiplo Ethernet 2 NIC Ethernet LAN ETHERNET 1. Protocol Stack Interface; 2. Network driver Interface

21. Passivi (Mezzi Trasmissivi, Connettori, ecc…) Attivi (Bridge, Router, ecc…) Gli Elementi di Connessione

22. Elettrici (Doppini telefonici, Cavo coassiale) Ottici (Fibra ottica) Wireless (Ponti radio, Satelliti, Raggi infrarossi) Mezzi Trasmissivi

23. Il doppino (Twisted Pair) consiste in una coppia di fili di rame, isolati singolarmente, ritorti fra loro a formare una treccia. Questa forma permette di ridurre i disturbi elettromagnetici. Esistono tre tipi di standard : UTP (Unshielded Twisted Pair) : non schermato FTP (Foilded Twisted Pair) : con un unico schermo STP (Shielded Twisted Pair) : con una schermatura per ogni singola coppia oltre quella globale Il Doppino

24. Esistono inoltre cavi proprietari IBM, DEC, AT&T, che sono stati suddivisi in cinque CLASSI, ognuna delle quali comprende le caratteristiche di quelle inferiori : Telecommunication: cavi per telefonia analogica Low Speed Data: per trasmissione dati a bassa velocità High Speed Data: per supportare velocità di 10Mb/s Low Loss/High Performance Data: per TD a 16Mb/S LL/Extended Frequency/HPD: per TD fino a 100 Mb/s Sono ora in commercio i cavi in Classe 5 “Enanced” e Classe 6 (quest’ultimo tipo non ancora certificabile).

25. IL CAVO UTP E’ SIMILE AL CAVO TELEFONICO MA HA OTTO FILI AL SUO INTERNO. NE ESISTONO DUE TIPI : DI CLASSE 3 E DI CLASSE 5.

26. Il coax prima dell’avvento dei doppini di nuova generazione era molto usato. Ora si preferisce usare i doppini di Classe 5 per medie prestazioni e la fibra per alte prestazioni. Il coax continua comunque ad essere usato nelle LAN a bus o ad anello. I tipi più diffusi sono : RG58(Thin Ethernet) 50 ohm:usato nello standard Ethernet 10base2 RG59 75 ohm: usato per applicazioni video e a larga banda (IEEE 802.7) e riconosciuto negli standard IEEE 802.3 (ETHERNET); 802.4(TOKEN BUS); 802.5(TOKEN RING) RG62 a 93 ohm: usato nelle reti proprietarie IBM (3270) Il Cavo Coassiale

27. La fibra ottica è il mezzo trasmissivo di tipo non wire-less più avanzato. Offre notevoli vantaggi : la totale immunità dai disturbi elettromagnetici (non è infatti costituita da materiale conduttore) larga banda di utilizzo (si usa per TD ad alta velocità : TD reale finoa 2Gb/s) bassissima attenuazione dimensioni ridotte La Fibra Ottica

28. Vari elementi di connessione tra reti LAN o anche tra reti LAN e WAN sono : Ripetitori Bridge Router Commutatori Convertitori o Gateway Gli Elementi di Connessione Attivi

29. Servono a creare un collegamento a livello fisico tra segmenti di cavo. Realizzano per segnali numerici (sequenze di bit) una rigenerazione per riportare la potenza del segnale a valori ottimali per la trasmissione sulla tratta successiva. Non hanno alcuna capacità di filtraggio e richiedono che le LAN oppure i sistemi connessi usino gli stessi protocolli.Il più importante vantaggio è la semplicità e il basso costo. I Ripetitori

31. Una specifica implementazione di rete locale di solito stabilisce un limite sulla lunghezza di ogni singolo segmento di cavo. Questo limite si basa sul mezzo fisico e sulla tecnica di trasmissione. Un ripetitore consente di superare il limite di lunghezza di un singolo segmento di cavo anche se esistono limitazioni e specifiche pure sul numero massimo di ripetitori utilizzabili.

32. La regola 5-4-3 vale per tutti i tipi di reti Ethernet e dice che si possono collegare fino a 5 segmenti, intervallati da 4 ripetitori, e solo 3 segmenti possono essere popolati : gli altri due segmenti devono restare liberi e servono solo per collegare un ripetitore ad un altro. Una eccezione a questa regola è rappresentata dalla rete Fast Ethernet (100BaseT), dove possono essere collegati al massimo 3 segmenti separati da due hub (o ripetitori), mentre il segmento centrale è un collegamento di uplink lungo 5 metri, usato per connettere i 2 hub. La regola 5-4-3 per reti Ethernet

33. ARCHITETTURA ETHERNET Lmax/ segmento Max n°Nodi/ segmento Lung.tot raggiungibile Versione Vmax 2500m 10Mbps 500m 100 10Base-5 1000m 200m 10Base-2 10Mbps 30 100m UTP 500m STP 10Base-T 500m 2 10Mbps 205m 100Base-T 100m 2 100Mbps

34. ARCHITETTURA ETHERNET (continua) N.max ripetitori N.max segmenti Tipo di cavo usato Versione 5, di cui 2 non popolati 4 Coassiale grosso 10Base-5 5, di cui 2 non popolati 4 Coassiale sottile 10Base-2 5, di cui 2 non popolati 4 Doppino UTP/STP 10Base-T 2 3, di cui 1 per l’uplink 100Base-T Doppino UTP (Cat.5)

35. Es. LAN Ethernet con ripetitori e concentratori Concentratore Ripetitore Ripetitore Ripetitore

36. L’uso di un ripetitore tra due o più segmenti di cavo richiede che a livello dello strato Fisico vengano usati gli stessi protocolli. Nel caso della Ethernet diversi segmenti di cavo possono essere interconnessi con un ripetitore, appurato che trattino gli stessi tipi di segnale. Per es. esistono ripetitori Ethernet che consentono l’interconnessione di vari mezzi, come il cavo coassiale 10BASE5, i cavi FOIRL, segmenti di coax 10BASE2 e 10BASET.

37. Mentre i ripetitori vengono usati in reti strutturate a bus, come la Ethernet, per connettere segmenti di cavo fino a formare reti più grandi, in reti ad anello del tipo Token Ring ogni stazione ha anche la funzione di ripetitore e quindi non vengono usati ripetitori separati. I Ripetitori non sono usati per interconnettere LAN e WAN.

38. Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Collegamento Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Collegamento Fisico Un Ripetitore opera allo strato Fisico Trasmettitore Ricevitore Ripetitore Funzioni del Ripetitore Segmento Ethernet Segmento Ethernet

39. Realizzano collegamenti fra reti e non semplicemente fra segmenti. Realizzano un collegamento a livello data-link (in corrispondenza del sottostrato MAC) e sono completamente trasparenti rispetto al software usato nei livelli più alti. Sistemi che usano protocolli uguali possono quindi colloquiare e scambiarsi informazioni (frame) anche se appartengono a LAN diverse. I Bridge svolgono una modesta attività di filtraggio selezionando i frame sulla base degli indirizzi. Non realizzano nessun filtraggio per il traffico broadcast. I Bridge

40. E’ un dispositivo in grado di memorizzare un intero frame, eventualmente modificarlo aggiungendo o togliendo campi dall’intestazione prima di inoltrarlo sulla rete. Nel caso di reti simili il suo compito è separare il traffico tra le reti ed inoltrare sull’altra rete solo i pacchetti che le sono effettivamente destinati. Nel caso di reti diverse opera un collegamento tra le due che altrimenti non sarebbe possibile.

41. Esistono tipicamente due tipi di Bridge : Trasparente o Spanning Tree : memorizza gli indirizzi in opportune tabelle apprendendoli durante la trasmissione dei frame Source Routing : utilizza LAN Token Ring e in questo caso tutti i sistemi partecipano ad un algoritmo per calcolare il migliore percorso applicando una tecnica di “route discovery” Tipi di Bridge

42. Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Collegamento Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Collegamento Fisico Un Bridge esegue le sue funzioni allo strato DataLink Trasmettitore Ricevitore Bridge Funzioni del Bridge Fisico Fisico Segmento Ethernet Segmento Ethernet

43. Come per i Ripetitori un insieme di LAN interconnesse da bridge viene considerata un’unica rete locale. Tutti gli indirizzi della rete locale devono essere unici ed avere lo stesso formato. Una LAN costruita adoperando bridge è a volte detta LAN estesa, per differenziarla da una LAN realizzata con un singolo mezzo trasmissivo. I sw che operano agli strati superiori al sottostrato MAC vedono la rete estesa come se fosse un’unica rete.

45. Realizzano il collegamento tra reti LAN e anche tra LAN e WAN al livello rete del modello OSI. Rispetto ai Bridge hanno il vantaggio di filtrare il traffico multicast ma sono selettivi anche rispetto ai protocolli. Sistemi uguali che appartengono a LAN diverse comunicano quindi solo se il Router è adatto per lo specifico protocollo. I Router

46. LAN collegate attraverso dei router prendono il nome di sottoreti. Sebbene gli indirizzi di stazione possano essere unici in tutta l’internet, questo non è necessario. E’ necessario che gli indirizzi siano unici in ciascuna sottorete.

47. Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Collegamento Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Collegamento Fisico Un Router realizza le sue funzioni allo strato Rete Ricevitore Trasmettitore ROUTER Funzioni di Routing DataLink DataLink Fisico Fisico Segmento Ethernet Segmento Ethernet

48. Nel caso di diversi protocolli le possibili soluzioni per le sottoreti possono essere: l’uso di un Router per ogni protocollo implementato Router a protocollo multiplo in cui ciascun pacchetto è corredato da uno SNAP identifier per protocolli Routable BRouter : particolari router che funzionano da bridge per i sistemi il cui protocollo non è conforme al mod.OSI (Unroutable) e che sono a protocollo multiplo, cioè applicano il meccanismo SNAP, nel caso di protocolli Routable Protocolli multipli e Router

49. Esistono attualmente due modi per supportare protocolli di rete aggiuntivi nei router: Ship in the night :esecuzione in parallelo di tutti i protocolli di rete che si vuole supportare. Logicamente è come avere router differenti per i diversi protocolli, implementati invece nella stessa macchina. Per ciascun pacchetto il dispositivo deve decidere quale router logico lo deve processare. Integrated IS-IS : esecuzione di un solo algoritmo di instradamento (IS-IS) per ricavare i percorsi ottimali verso altri router per tutti i protocolli di rete supportati Router Multiprotocollo

50. Questi due modi differiscono solo per la modalità di calcolo dei percorsi ottimali. E’ anche possibile avere router con protocolli supportati in entrambi i modi.