Fondamenti della Comunicazione di Rete: Protocolli, Modelli e Mezzi Fisici

Elementi Base della Comunicazione

Flusso del Messaggio

Il processo di comunicazione coinvolge diversi elementi chiave:

• MITTENTE: Messaggio da inviare, codificatore, trasmettitore.
• Canale di Trasmissione: Segnale, Canale fisico.
• DESTINATARIO: Ricevitore, decodificatore, messaggio ricevuto.

Modalità di Comunicazione

La comunicazione può essere classificata in base alla direzione del flusso dati:

• Simplex: Trasmettitore e ricevitore non cambiano per tutta la durata del collegamento (flusso unidirezionale).
• Half Duplex: I ruoli si alternano (flusso bidirezionale non simultaneo).
• Full Duplex: La trasmissione avviene contemporaneamente in entrambe le direzioni.

Tipologie di Connessione

In base al numero di destinatari:

• Unicast: Unico destinatario.
• Multicast: A un gruppo specifico di nodi.
• Broadcast: A tutti i nodi collegati alla rete.

Segnale e Misurazione della Trasmissione

Caratteristiche del Segnale

Il segnale può essere analogico o digitale (caratterizzato da tensione V e tempo T).

Velocità di Trasmissione

Misura i bit trasmessi sul canale nell'unità di tempo:

• Velocità Nominale: Traffico massimo teorico.
• Velocità Reale: Misurata in un intervallo di tempo specifico.

Tasso di Errore (Error Rate)

Il controllo degli errori avviene tramite:

• Controllo di parità orizzontale.
• Controllo di ridondanza ciclico (CRC).

Componenti di Rete e Mezzi Fisici

Dispositivi di Rete

• End Device (Host): Dispositivi dotati di scheda di rete.
• Intermediary Devices: Dispositivi che permettono connettività e scambio dati (es. router, switch).

Mezzi Fisici di Trasmissione

I dati possono viaggiare attraverso:

• Rame: Doppino (UTP, STP, FTP).
• Fibra Ottica: Monomodale, Multimodale.
• Wireless: Bluetooth, Wi-Fi, UMTS.

Tipologie di Cavo Doppino

• UTP (Unshielded Twisted Pair): Non schermato.
• STP (Shielded Twisted Pair): Schermato.
• FTP (Foiled Twisted Pair): Foderato (schermato con foglio metallico).

Banda e Multiplexing

• Banda Base: Trasmissione che occupa l'intera banda disponibile.
• Banda Passante: Permette la trasmissione contemporanea di più segnali.

Il Multiplexing è utilizzato per inviare più segnali contemporaneamente sullo stesso cavo, tramite:

• Divisione di frequenza.
• Divisione di tempo.
• Divisione di codice.

La trasmissione avviene tramite commutazione a pacchetto o commutazione a circuito.

Protocolli e Modelli di Rete

Protocollo di Comunicazione

Insieme di regole che definiscono la comunicazione fra dispositivi, inclusa la struttura del messaggio e le procedure di comunicazione.

Modelli di Riferimento (OSI e TCP/IP)

Modello OSI (Open Systems Interconnection)

Strutturato in sette livelli:

1. Applicazione
2. Presentazione
3. Sessione
4. Trasporto
5. Rete
6. Collegamento Dati
7. Fisico

Modello TCP/IP

Strutturato in quattro livelli:

1. Applicazione
2. Trasporto
3. Internet
4. Rete (o Accesso alla Rete)

Il livello di Rete gestisce la trasmissione e ricezione dei frame dal mezzo fisico, utilizza il CRC e identifica le schede di rete (indirizzi MAC).

Protocollo IP: Caratteristiche Chiave

Il protocollo IP (Internet Protocol) presenta le seguenti caratteristiche fondamentali:

• Unreliable: Non esiste riscontro dell'avvenuta ricezione del messaggio inviato.
• Connectionless: Non si stabilisce una connessione preventiva tra gli interlocutori.
• Best Effort Delivery: La rete cerca in ogni caso di portare il dato alla destinazione, senza garanzie di successo.

Protocolli di Supporto (ARP e ICMP)

• ARP (Address Resolution Protocol): Consente di tradurre gli indirizzi IP dei dispositivi collegati alla rete in indirizzi MAC, che le schede di rete possono comprendere.
• ICMP (Internet Control Message Protocol): Permette la gestione della rete a fronte di errori o malfunzionamenti.

Servizi di Posta Elettronica e Accesso Remoto

Protocolli di Posta

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Utilizzato per l'invio della posta.
• POP3 (Post Office Protocol 3): Permette lo scarico e la cancellazione della posta da un mail server.
• IMAP (Internet Message Access Protocol): Consente la gestione della posta direttamente da un server remoto.

Accesso Remoto

Telnet: Consente di impartire comandi a un computer remoto come se la postazione sulla quale si lavora fosse collegata localmente al sistema geograficamente distante.