Fondamenti di Networking: Trasmissione Dati e Dispositivi di Interconnessione

Modalità di Trasmissione e Tipologie di Segnale

Sync Block: definisce un insieme di caratteri speciali che suddividono il messaggio in blocchi e devono seguire una determinata sequenza.

Trasmissione Seriale e Parallela

• Trasmissione Seriale: tutti i segnali vengono trasmessi attraverso una singola riga di dati in modo sequenziale.
• Trasmissione Parallela: trasmette un gruppo di bit contemporaneamente, uno per ogni linea del canale.

Segnali e Banda

Secondo il segnale trasmesso, distinguiamo tra Analogico e Digitale, e tra Banda Base o Banda Larga (segnale modulato).

Sistemi di Trasmissione Dati

• Simplex: ha chiaramente definito il ruolo di emittente e ricevitore; la trasmissione è unidirezionale.
• Half Duplex: la comunicazione può essere bidirezionale, ma non contemporaneamente. Dispone di un unico canale fisico e logico.
• Full Duplex: comunicazione bidirezionale e simultanea. Sono presenti un canale fisico e due canali logici.

La Modulazione

Modulazione: consiste nella modifica dell'onda portante per adattare le sue proprietà ai mezzi di comunicazione in questione, al fine di rappresentare il messaggio.

Vantaggi della Modulazione

La modulazione facilita la propagazione, permette di regolare lo spettro radio, riduce le dimensioni dell'antenna, ottimizza la larghezza di banda, evita interferenze tra canali, protegge contro il rumore e definisce la qualità delle informazioni trasmesse.

Problemi nella Trasmissione

• Attenuazione: indebolimento del segnale a causa della resistenza elettrica.
• Distorsione: deformazione del segnale prodotta normalmente perché il canale si comporta in modo diverso a ogni frequenza.
• Interferenza: aggiunta di un segnale noto e indesiderato al segnale trasmesso.
• Rumore: somma di interferenze multiple di natura casuale e spesso sconosciuta.

Nozioni di Base sull'Interconnessione

Include adattatori, cavi di interconnessione e altri dispositivi fondamentali.

Il Modem

Un dispositivo che consente a un computer di inviare e ricevere informazioni attraverso la rete telefonica commutata (RTC), trasmettendo un segnale analogico. Può essere interno o esterno. Esistono numerosi standard, classificabili in due tipi: quelli legati alla comunicazione tra computer e modem e quelli che specificano il tipo di comunicazione tra due modem su una linea telefonica.

Scheda di Rete (NIC)

Svolge il ruolo di intermediario tra il computer e la rete di comunicazione. In essa sono registrati i protocolli di comunicazione del livello fisico, del livello di collegamento dati e di rete. La comunicazione con il computer avviene tramite slot di espansione.

Passaggi per la Trasmissione:

1. Determinare le caratteristiche del sistema.
2. Convertire il flusso di bit paralleli in una sequenza.
3. Modificare il flusso di bit seriali per formare un segnale elettrico adatto.

Parti di una Scheda di Rete:

• Main Processor: gestisce le operazioni di comunicazione.
• Bus di Connessione: itinerario tra la scheda di rete e il bus del computer.
• ROM BIOS Socket: utilizzato per inserire una memoria ROM.
• Transceiver: fornisce l'accesso al mezzo di trasmissione. Può essere integrato o esterno. È responsabile del rilevamento del segnale portante e delle collisioni.
• Wake on LAN: connessione tramite cavo tra scheda e scheda madre per l'avvio remoto.
• Indicatori di Stato: LED diagnostici.

Dispositivi di Rigenerazione e Concentrazione

• Ripetitori: utilizzati nella trasmissione digitale.
• Amplificatori: usati nella trasmissione analogica.

Limitazioni e Rigenerazione: le sezioni di cavo hanno una lunghezza massima e il segnale non può attraversare un numero infinito di amplificatori.

Concentratori di Cablaggio (Hub)

Centralizzano i collegamenti tra le stazioni in un unico dispositivo, fornendo indicatori di stato e prevenendo il crash dell'intera rete in caso di guasto di un singolo nodo. Esistono due tipi:

• Passivi: agiscono come semplici punti di connessione.
• Attivi: amplificano e rigenerano i segnali.

La topologia fisica è a stella, con l'hub al centro. Sono classificati in base alla gestione interna dei messaggi:

• Hub con Topologia Logica a Bus: la rete si comporta come un bus condiviso, il che può produrre collisioni.
• MAU (Multistation Access Unit) con Topologia Logica ad Anello: invia il segnale da una porta alla successiva. Il protocollo verifica chi può trasmettere per evitare collisioni. La connessione tra due MAU avviene tramite porte speciali RI (Ring In) e RO (Ring Out).
• Concentratori VPN: utilizzati per creare reti private virtuali per comunicazioni sicure via internet.

Reti Wireless e Bridge

Dispositivi Wireless

• Wireless Networking Cards: schede che permettono alle stazioni di comunicare senza fili.
• Access Point (AP): dispositivi che centralizzano le connessioni wireless.

Considerazioni per l'assemblaggio: è necessario assicurarsi che ogni punto di accesso abbia una copertura sufficiente, considerando ostacoli fisici e possibili interferenze da altri apparecchi.

I Bridge (Ponti di Rete)

Consentono l'interconnessione di reti con topologie diverse e protocolli differenti a livello MAC e Data Link. Effettuano le modifiche necessarie affinché due LAN possano scambiare informazioni. Un bridge agisce come un filtro sulla rete.

Tipologie di Bridge:

• Hardware: dispositivo specifico dedicato all'interconnessione.
• Software: un computer che, tramite due schede di rete e un software specifico, agisce come ponte.

Standard e Funzionalità:

• Bridge da 802.x a 802.y: permette di collegare diverse reti standard IEEE 802.
• Transparent Bridge: garantisce completa trasparenza; non richiede modifiche alle reti esistenti e funziona in modalità promiscua.
• Remote Bridge: consente di collegare due o più LAN separate da grandi distanze. Un Access Point wireless può essere considerato un bridge se dotato di porta RJ45.