Storia e Caratteristiche delle Reti (3)

Topologie delle Reti

Topologia a Bus

 La topologia a bus, detta anche topologia lineare, rappresenta la struttura più semplice da implementare. E’ costituita da un singolo cavo cui sono collegati da tutti i Pc che costituiscono i nodi della rete.

Funzionamento della tipologia a bus

Quando un calcolatore deve inviare dati a un altro computer trasmette le informazioni sul cavo servendosi della propria scheda di rete. Le informazioni viaggiano sul supporto fisico fino a raggiungere tutti i computer della rete ma solo il destinatario o i destinatari del messaggio processano e leggono i messaggi inviati.

La trasmissione dei dati in una struttura di questo tipo è limitata a un solo Pc alla volta mentre tutti gli altri restano semplicemente in ascolto. Quando più calcolatori inviano dati contemporaneamente sul supporto fisico si generano conflitti che vengono risolti in modo diverso a seconda della modalità con cui viene gestito l’accesso alla rete.

In una rete di questo tipo i dati viaggiano sul supporto fisico in entrambe le direzioni fino a raggiungere l’estremità del cavo dove vengono posizionati i “terminatori”(resistenze elettriche).

I terminatori assorbono il segnale in arrivo e ne impediscono la riflessione che impedirebbe l’utilizzo del supporto da parte degli altri calcolatori in quanto il cavo risulterebbe impegnato proprio dal segnale riflesso.

Svantaggi

Lo svantaggio principale di questo tipo di struttura deriva dal fatto che se il cavo viene danneggiato o interrotto in un punto qualsiasi, nel punto di interruzione viene generata una riflessione che spesso impedisce l’utilizzo del mezzo per la trasmissione dei dati mettendo di fatto fuori uso l’intera rete.

Topologia a Stella

 In una rete a Stella i calcolatori sono tutti collegati ad un componente centrale chiamato HUB.

Quando un calcolatore deve inviare un messaggio sulla rete, il messaggio giunge all’HUB centrale e quindi tutti gli altri Pc direttamente collegati.

Vantaggi

Il principale vantaggio della tipologia a stella consiste nel fatto che quando si interrompe il collegamento tra uno dei Pc e l’HUB centrale, solo il Pc in questione non riesce più a inviare e ricevere dati, tutti gli altri continuano a lavorare senza problemi.

Da tempo, gli hub sono stati sostituiti dagli switch.

Caratteristiche dell'HUB

Un HUB è un semplice accentratore di rete, è una sorta di accentratore elettrico, dove i segnali presenti su tutta la linea vengono mescolati assieme; collegati ad un hub tutte le schede di rete sentono tutto il traffico presente sulla LAN, come se il collegamento fosse realizzato in 10base2 (coassiale).

Le collisioni sul traffico di rete (con conseguenti ritrasmissioni e rallentamenti) saranno tanto più frequenti quanti più computer sono connessi alla rete, e tutti i computer subiranno i rallentamenti dovuti a queste collisioni.

Caratteristiche dello SWITCH

Uno SWITCH, invece, effettua una commutazione di pacchetto ethernet (attraverso l'analisi del frame ethernet). All'interno di uno switch viene costruita una mappa dei diversi dispositivi collegati e dei loro MAC address (indirizzi fisici delle schede di rete), quindi i pacchetti ethernet in arrivo da una macchina vengono reinviati solo alla macchina con il MAC address di destinazione (gli altri non vendono attività in rete).

In pratica con uno switch si ha più una LAN classica, ma più tronconi di LAN ognuno diretto ad una macchina, con lo switch al centro che li separa e li reindirizza.

In pratica uno switch a n porte ha fino a n/2 canali di comunicazione distinti a piena banda disponibile per ogni canale, inoltre permette di utilizzare la modalità "full duplex" delle schede di rete (che possono inviare e ricevere allo stesso tempo, raddoppiando così la velocità massima raggiungibile quando sono in corso scambi bidirezionali tra due macchine).

Le collisioni saranno comunque limitate, perché lo scambio di pacchetti avviene sempre e solo tra due macchine (e solo quelle due macchine vedranno le collisioni e ne subiranno i rallentamenti).

Topologia ad Anello

In una rete che utilizza la topologia ad anello tutti i Pc sono collegati tramite un unico cavo che rappresenta un anello logico. Il segnale viaggia attraverso l’anello in una sola direzione attraverso i computer che costituiscono i nodi della rete fino a raggiungere il Pc di destinazione. Ogni nodo funge da ripetitore del segnale che viene amplificato di passaggio in passaggio.

Nelle reti ad anello il metodo utilizzato per la trasmissione dei dati è basato sul concetto di TOKEN. Un TOKEN è un insieme di BIT che viaggia sull’anello contenente informazioni di controllo.

Quando un Pc deve inviare dati si impossessa del TOKEN, lo modifica e lo invia insieme al messaggio. I dati viaggiano fino a che non arrivano al computer di destinazione, che, una volta confrontato il proprio indirizzo con quello contenuto nel messaggio, elabora i dati ricevuti, e se necessario, crea un nuovo TOKEN per ritrasmettere dati sulla rete.

Reti miste o Topologie Ibride

In una rete mista, due più topologie vengono combinate insieme per formare una rete di dimensione maggiore.

Le due tipologie ibride comunemente utilizzate sono:

Topologia a Stella-Bus. Due o più reti che utilizzano tipologie a stella vengono collegate attraverso un BUS

Topologia Stella-Anello. Due o più reti che utilizzano la tipologia a stella vengono collegate in modo da formare un anello

Fine della Parte 3