Scopri le Diverse Topologie di Rete: Caratteristiche e Vantaggi

Topologia di rete

1. - Definizione
La topologia di rete è la disposizione fisica che collega una rete di computer. Se una rete ha diverse topologie, si chiama misto.
2. - Topologie comuni

2.1 - Anello Rosso

La topologia di rete in cui le stazioni sono collegate formando un anello. Ogni stazione è collegata alla successiva e l'ultima è connessa al primo. Ogni stazione dispone di un ricevitore e un trasmettitore che funziona come un ripetitore, superando il segnale per l'anello della prossima stazione.
In questo tipo di rete di comunicazione, il passaggio di un token o testimone può essere concettualizzato come un postino che passa la raccolta e la consegna dei pacchetti di informazioni, evitando così la perdita di dati a causa di collisioni.
Va ricordato che, qualora un nodo della rete vada giù (termine informatico per indicare che non funziona correttamente), la comunicazione intorno all'anello è perduta.

2.2 - Albero Rosso

La topologia di rete in cui i nodi sono disposti in un albero. Dal punto di vista topologico, l'albero di connessione è come una serie di reti interconnesse a stella.
Si tratta di una variazione della rete a bus; il fallimento di un nodo non comporta un'interruzione nelle comunicazioni. Condivide la comunicazione sullo stesso canale.
Ha un cavo principale (backbone) al quale le singole reti sono collegate tramite bus.

2.3 - Mesh Red

La rete mesh è una topologia di rete in cui ogni nodo è collegato a uno o più altri nodi. Così è possibile portare i messaggi da un nodo all'altro in modi diversi.
Se la rete è completamente collegata, non ci possono essere interruzioni nelle comunicazioni. Ogni server ha le sue connessioni a tutti gli altri server.

2.4 - Bus Rosso

La topologia di rete in cui tutte le stazioni sono collegate a un unico canale di comunicazione attraverso le unità di interfaccia e di shunt. Le stazioni utilizzano questo canale per comunicare con il resto.
La topologia a bus ha tutti i nodi collegati direttamente a un link e non ha alcun altro collegamento tra i nodi. Fisicamente, ogni host è collegato a un cavo comune, in modo da poter comunicare direttamente, ma la rottura del cavo rende i padroni di casa scollegati.
La topologia a bus consente a tutti i dispositivi sulla rete di vedere tutti i segnali di tutti gli altri dispositivi, il che può essere vantaggioso se si desidera che tutti i dispositivi ottengano queste informazioni. Tuttavia, può essere uno svantaggio, poiché è comune avere problemi di traffico e collisioni, che possono essere mitigati dalla segmentazione della rete in più parti. Questa topologia è più comune in hub o switch LAN di piccole dimensioni, con la fine in una delle estremità.

2.5 - Stella Rossa

Rete in cui le stazioni sono collegate direttamente al server o al computer e tutte le comunicazioni necessariamente hanno a che fare con lui. Tutte le stazioni sono collegate separatamente a un hub di comunicazione centrale o nodo centrale, ma non sono interconnesse. Questa rete crea una maggiore facilità di sorveglianza e controllo delle informazioni, poiché i messaggi devono passare attraverso l'hub, che gestisce la ridistribuzione delle informazioni ad altri nodi. L'affidabilità di questo tipo di rete è che un malfunzionamento del computer non modifica in nulla l'intera rete, dal momento che ogni computer si collega all'hub. Tuttavia, il costo del cablaggio può essere molto elevato e la sua debolezza consiste nel mozzo, che è ciò che sostiene la rete.

2.6 - Rete senza fili Wi-Fi

Wi-Fi è un marchio di Wi-Fi Alliance (già Wireless Ethernet Compatibility Alliance), l'organizzazione commerciale che collauda e certifica la conformità degli apparecchi con standard IEEE 802.11.
Le nuove reti wireless permettono di connettersi a un dispositivo di rete locale senza alcuna installazione, consentendo di camminare in giro per l'ufficio con il portatile connesso alla rete o di collegare telecamere di sorveglianza wireless nella maggior parte delle località inaccessibili. Può essere installato anche in luoghi pubblici e fornire un servizio di accesso wireless a Internet.
Lo standard IEEE 802.11b ha dato a questa tecnologia la possibilità di collegare qualsiasi computer a una rete dati Ethernet senza cavi, che ora può anche essere integrata con le apparecchiature di accesso ADSL per Internet.
Sicurezza
Uno dei problemi più gravi attualmente di fronte al Wi-Fi è la sicurezza. Una percentuale molto alta di reti è stata installata dagli amministratori di sistema o di rete per la sua semplicità di implementazione, senza tener conto della sicurezza, trasformando così le loro reti in reti aperte senza un accesso sicuro alle informazioni che circolano. Ci sono molte alternative per garantire la sicurezza di queste reti; i più comuni sono l'uso di protocolli di cifratura dati, come WEP e WPA, forniti dai dispositivi wireless, o IPSEC (tunnel IP) e 802.1x, forniti da altri dispositivi sulla rete di dati.

2.7 - Red Cell

La topologia cellulare è composta da aree circolari o esagonali, ognuna delle quali dispone di un singolo nodo al centro.
La topologia cellulare è una zona geografica divisa in regioni (celle) per le finalità della tecnologia wireless. In questa tecnologia non ci sono collegamenti fisici; si utilizzano onde elettromagnetiche.
L'ovvio vantaggio di una topologia cellulare (LAN) è che non ci sono limiti tangibili, né nell'atmosfera terrestre né nel vuoto dello spazio esterno (e satelliti). Gli svantaggi sono che i segnali sono presenti ovunque nella cellula e quindi possono subire alterazioni e violazioni della sicurezza.
Come regola generale, le topologie cellulari sono integrate con altre topologie, che utilizzano aria o via satellite.
3. - Red Bus: 802.3 "Ethernet"
Norma o standard (IEEE 802.3) che determina come le posizioni della rete inviano e ricevono dati su un ambiente fisico condiviso, comportandosi come un bus logico, indipendentemente dalla loro configurazione fisica. È stato originariamente progettato per inviare dati a 10 Mbps, ma è stato successivamente raffinato per lavorare a 100 Mbps, 1 Gbps o 10 Gbps, e si parla di versioni future di 40 Gbps e 100 Gbps. Nelle versioni fino a 1 Gbps si utilizza il protocollo di accesso CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect). Ethernet è attualmente il più diffuso standard per le reti locali LAN.
Ethernet è stato sviluppato da Robert Metcalfe e altri presso Xerox Parc, Xerox Research Center per l'interconnessione di calcolatori Alto. Il sistema operativo originale era progettato per 1 Mbps su cavi coassiali di spessore (che "mordono" il filo). Per lo standard 10, sono state aggiunte connessioni in coassiale sottile (10Base2, anche 50 ohm, ma più flessibili), con sezioni collegate da connettori BNC, doppino di categoria 3 (10BaseT) con connettori RJ45, attraverso l'uso di hub e una configurazione fisica a stella, e anche un collegamento in fibra ottica (10BaseF).
Le norme successive (100 Mbps o Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet) hanno abbandonato i cavi coassiali, lasciando solo la coppia non schermata (UTP - Unshielded Twisted Pair) di categoria 5 e superiori e la fibra ottica.

3.1 - Hardware comunemente usato in una rete Ethernet

NIC o scheda di rete Ethernet: permette l'accesso a un computer a una rete. Ogni scheda ha un indirizzo MAC che identifica la rete ed è unico. Un computer collegato a una rete è detto nodo.
Ripetitore o ripetitore: aumenta l'intervallo di una connessione fisica, riducendo la degradazione del segnale elettrico in un ambiente fisico.