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Modulo 6 Hardware di rete

1. MAC Media Access Control Specifica IEEE per la parte bassa del livello Data Link che definisce le regole per l accesso ad un mezzo trasmissivo condiviso da pi stazioni in mutua esclusione Il MAC prevede funzioni di indirizzamento ed un trasferimento connectionless fra stazioni MAC ADDRESS SPOOFING Aquisizione dei link a indirizzi MAC altrui per ottenere l ingresso nelle reti protette MEMORIA AD ACCESSO CASUALE Detta anche ad accesso diretto Ogni dato accessibile in modo immediato MEMORIA AD ACCESSO SEQUENZIALE Ogni dato accessibile soltanto dopo aver letto tutti i dati precedenti MODEM Modulatore DEModulatore Dispositivo per la trasmissione di dati digitali su canali trasmissivi analogici tipicamente telefonici tramite opportuna modulazione MULTICASTING Trasmissione di informazioni da una sorgente ad un gruppo precostituito ed indirizzabile di ricevitori NAS Network Access server Funzionalit implementata da un apparato di una rete di computer che consente agli utenti di essere autenticati e di ottenere un indirizzo IP per accedere ad Internet Tali funzionalit possono essere implementate da un computer server oppure da un router che supporti il NAS N ISDN Narrowband Integrated Services Digital Network Insieme di servizi forniti da reti specializzate e interconnesse fra loro ad utenti che accedono alla rete attraverso la connessione fisica con l autocommutatore locale L integrazione data dall unificazio
2. SCHIETTO 5 em para Patimaez PUTTI intra Pai FF C Sagiina Cmaiad P same mon sons Appty Canco Mep Ha Bibliografia Libri Libri in italiano J F Kurose K W Ross Internet e reti di calcolatori 2002McGraw Hill William Stallings 7rasm ssione dati e reti di computer 1999Jackson libri Andrew S Tannenbaum Reti di computer 1988Prentice Hall Page 53 of 59 Glossario ADSL Asymmetric Digital Subscriber Loop Tecnica di modulazione che consente di sfruttare le caratteristiche di risposta in frequenza di una coppia in rame telefonica per trasmettere dati ad alta velocit sovrapposti alla voce L asimmetricit del sistema permette di trasmettere con velocit diverse sui due sensi trasmissivi e in relazione alle condizioni fisiche della linea si pu ottenere un bit rate anche di 6 Mbit s downstream rete gt utente e 1 Mbit s upstream utente gt rete http www adsl com ATM Asynchronous Transfer Mode Modo di trasferimento asincrono per il quale le informazioni sono organizzate in celle La denominazione di asincrono indica che non esiste una regola deterministica per la ricorrenza delle celle di un utente L unit informativa costituita da una cella di 53 byte 5 di etichetta e 48 di payload ATTENUAZIONE Processo di riduzione della potenza di un segnale in seguito all attraversamento di un mezzo trasmissivo Risulta proporzionale alla distanza e spesso limita la distanza massima alla quale pu
3. ETHERNET Protocollo di trasmissione dati su rete locale caratterizzato da una velocit di trasmissione di 10 Mbit s con pacchetti trasmessi dalle stazioni interconnesse tramite un unico mezzo condiviso La trasmissione quindi avviene con una tecnica CSMA CD Carrier Sense Multiple Access Collision Detection che prevede che le stazioni ascoltino se il mezzo trasmissivo libero prima di iniziare a trasmettere e continuino ad ascoltare anche durante la trasmissione per rilevare eventuali collisioni ETHERNET SWITCH dispositivo multiporta in grado di commutare trame Ethernet IEEE 802 3 Firewall Dispositivo comprendente componenti hardware e software preposto al filtraggio di pacchetti a scopo di protezione di una rete di specifiche macchine di specifiche applicazioni FM Frequency Modulation Modulazione di frequenza Processo analogico mediante il quale un segnale informativo modulante determina la variazione della frequenza di un segnale sinusoidale portante in misura proporzionale alla sua ampiezza ampiezza del modulante FRAME Si veda trama FTP File Transfer Protocol Protocollo definito nella RFC 959 Rappresenta un modo comune per il trasferimento di file tra due computer Internet Impiega il servizio di trasporto offerto da TCP FULL DUPLEX Modalit di trasmissione bidirezionale simultanea GATEWAY Dispositivo usato per connettere due architetture di rete diverse mediante la conversione di alcuni protocol
4. Page 49 of 59 INVIO of a r i WEP Encryption Per ovviare a questo possibile inconveniente gli standard 802 11 prevedono la possibilit di crittografare i dati con il sistema WEP Wired Equivalent Privacy ossia con grado di sicurezza equivalente alla rete cablata In realt sono ancora molte le discussioni sulla reale sicurezza del sistema resta comunque il fatto che la possibilit di crittografare con tecnologia WEP sia una caratteristica fondamentale da ricercare in prodotto acquistato come Access Point MAC Address filtering Un altra caratteristica importante consiste nella possibilit di filtrare i MAC Address delle interfacce di rete che cercano di collegare l infrastruttura E un altra caratteristica importante a garantire la sicurezza del proprio punto di accesso wireless Sistemi di autentica quali RADIUS Remote Authentication Dial In User Service o 802 1x Nel predisporre un infrastruttura wireless di ampie dimensioni e con un vasto numero di utenti previsti inoltre opportuno prevedere un sistema di autentica centralizzato il grado di riconoscere e certificare l identit della stazione prima di concedere l accesso alla rete E quindi bene verificare che l Access Point supporti uno o pi sistemi di autentica di rete Esempio di configurazione di un Access Point Vediamo ora un esempio di come possibile configurare un Access Point per realizzare una rete con tecnologia wireless Access Point AP Page
5. di utilizzo e costi contenuti di manutenzione Alcuni di questi sistemi sebbene generalmente pi lenti possono scrivere su batterie di CD R CD RW CD registrabili ed essere cos utilizzati come sistemi di memorizzazione di massa per il back up Tape Library Una soluzione che offre capacit di memorizzazione maggiori fino a diversi Tera Bytes costituita da un sistema simile al CD Tower ma che impiega i nastri magnetici come supporti un sistema generalmente pi lento dato l accesso sequenziale al supporto di memorizzazione e viene solitamente impiegato per effettuare back up di consistenti quantit di dati Hard Disk Tower la soluzione pi veloce e completa tra tutte quelle analizzate le caratteristiche di base sono le stesse ma impiega batterie di hard disk per il mantenimento dei dati La lettura e la scrittura sono molto veloci ed affidabili spesso integrano una gestione RAID hardware o software dei dischi a molteplici livelli I costi dipendono dalla quantit dei dischi gestiti dalla capacit di memoria e della velocit di accesso Altre periferiche con collegamento in rete Naturalmente in un ambiente distribuito non mancano dispositivi quali stampanti o scanner che consento il loro utilizzo tradizionale con in pi i vantaggi e la semplicit di utilizzo offerti dalla rete Il requisito fondamentale di una qualsiasi periferica per la connessione ad una LAN avere una scheda di rete integrata Ogni perif
6. due tipi di modulazione m Discrete MultiTone DMT a modulazione multiportante nella banda compresa tra 26 KHz e 1 1 MHz vengono posizionate 256 portanti mutuamente ortogonali ed equispaziate per dare origine ad altrettanti sottocanali caratterizzati da una banda di 4 3125 KHz Per il canale upstream si possono usare fino a 31 portanti quelle pi basse di fatto non vengono utilizzate per lasciare spazio nella banda base alla telefonia analogica a Carrierless Amplitude and Phase modulation CAP evoluzione della modulazione a singola portante QAM a dispetto della dicitura carrierless Queste due tecniche sono in competizione per il raggiungimento dello status di standard e per la diffusione sul mercato Attualmente la modulazione DMT entrata a far parte degli standard ANSI T1 413 ETSI e ITU quindi le sue specifiche sono state fissate univocamente Per la modulazione CAP esistono numerosi brevetti proprietari di aziende La separazione in frequenza tra canale telefonico e segnale numerico si opera con degli splitter poi c un ulteriore separazione fra flussi di upstream di downstream e di controllo m ADSL Lite Questo tipo di ADSL non richiede l installazione di sp itter In realt non significa che non ci sia bisogno di un filtro in grado di separare in frequenza il segnale telefonico analogico dal segnale dati digitale ma si indica che tale funzione realizzata sulla scheda del modem direttamente inseribile nel PC da parte
7. generalmente per siti di piccola portata si utilizzano server anche modesti dotati delle caratteristiche medie che il mercato offre al momento L unico parametro da dimensionare la memoria di massa che deve essere sufficiente a mantenere le pagine del sito Per quanto riguarda la sicurezza dei dati di solito si evitano sistemi RAID costosi e si prevedono invece sistemi di back up o sistemi RAID software cio gestiti dal sistema operativo in uso Altri server specifici Vediamo ora alcune tipologie di server che implementano servizi di rete caratterizzandone le funzionalit principali m Mail server Si occupa di spedire e ricevere le e mai degli utenti composto generalmente da pi programmi server integrati un SMTP server incaricato di spedire i messaggi e un POP o IMAP server che invece ricevono la posta elettronica e la consegnano alle caselle utenti La gestione delle caselle di posta pu essere fatta dal Web come sui siti Yahoo in questo caso occorre installare anche un server Web m File server Il file server normalmente progettato per amministrare i profili utente gestisce i permessi di accesso in lettura lettura scrittura e creazione cancellazione di documenti e file Deve possedere caratteristiche di affidabilit dei supporti di memorizzazione e generalmente equipaggiato con sistemi RAID e interfacce di rete veloci m Proxy server Filtra le connessioni di rete tra i calcolatori locali e siti remoti rendendo pi ve
8. 50 of 59 LD L irie e Nel manuale del dispositivo troviamo ovviamente tutte le istruzioni passo passo su come procedere Per prima cosa colleghiamo l AP all infrastruttura di rete cablata come nell esempio Infrastructure e procediamo con il set up dell IP perch sia contattabile dalla rete locale Molti di questi dispositivi dispongono di un interfaccia di tipo Web per semplificarne la configurazione Il manuale d uso specifica l indirizzo IP di default cio l indirizzo di rete che il dispositivo possiede quando esce della fabbrica Nel nostro caso 192 168 0 1 con netmask 255 255 255 0 Se la nostra rete Ethernet possiede lo stesso indirizzamento sar subito possibile contattarlo tramite il browser altrimenti dovremmo configurare una workstation sulla rete 192 168 0 0 con netmask 255 255 255 0 per poter configurare l Access Point Aprendo il browser digiteremo come indirizzo l IP specificato nel manuale di istruzioni del dispositivo Esempio http 192 168 0 1 A questo punto possibile configurare il dispositivo attraverso una serie di menu Per cambiare l indirizzo IP sufficiente cliccare su LAN e scegliere l indirizzo IP proposto dal nostro progetto di rete Page 51 of 59 The P aade arte Dedit Fatmi p nasuo prrarato Less Domain theme f Si procede con il set up della rete wireless Il parametro standard da impostare I SSID Service Set ID cio il nome della nostra rete wireless senza questo
9. Protocol Un hub o switch con il supporto per il protocollo SNMP permettono il controllo remoto delle funzionalit del dispositivo il controllo sul traffico e la generazione di allarmi in caso di guasto di porte o moduli Queste funzionalit di management sono molto utili per monitorare il funzionamento dell infrastruttura di rete per scopi di analisi del traffico e manutenzione della rete a MAC filtering Alcuni dispositivi switch supportano caratteristiche interessanti come il MAC Madium Access Control filtering o sistemi per il MAC Intrusion Dection Sono funzioni che sfruttano la conoscenza del MAC Address delle interfacce collegate per garantire una maggiore sicurezza in rete m Supporto VLAN Il supporto per la gestione delle Virtua LAN una caratteristica importante da tenere in considerazione se si prevede di costruire un ambiente che preveda molto traffico tra gruppi di lavoro che si trovano in posizioni differenti dello stabile Questa caratteristica pu essere sfruttata per ottimizzare la banda disponibile Accorgimenti per la predisposizione e installazione di hub o switch Per la predisposizione e l installazione di Aub e switch necessario conoscere il tipo di applicazione che l infrastruttura di rete dati realizza In particolare opportuno adottare alcuni accorgimenti utili nel casi sia prevista la centralizzazione delle risorse di calcolo con un sistema server Il parametro fondamentale da prendere in considerazione in qu
10. accesso e trasferimento dati m Capacit adeguata alla quantit di dati da trattare La quantit di memoria RAM disponibile su un serverva dimensionata correttamente in rapporto alla quantit di dati da gestire In applicazioni quali simulazioni grafiche o audio video editing scarse quantit di memoria RAM obbligano la CPU ad utilizzare le memorie di massa ard disk tape etc notoriamente pi lenta anche di alcuni ordini di grandezza D altro canto un impiego eccessivo di memoria RAM si traduce in un aumento ingiustificato dei costi lasciando inutilizzata gran parte di essa Memoria di massa Funzionalit principali Memorizzazione dei dati non volatili Mantenimento del sistema operativo Supporto del Fi e System Dati La memoria di massa quella parte di memoria generalmente molto voluminosa adibita al mantenimento delle informazioni in modo permanente E una memoria non volatile e quindi preserva il suo contenuto anche allo spegnimento della macchina Prima dell avvento dei dispositivi di memorizzazione di massa come i dischi i nastri etc le macchine erano equipaggiate soltanto con memorie volatili e per non perdere le informazioni in memoria non dovevano mai essere spente Il suo scopo quello di conservare dati come il sistema operativo i dati degli utenti quali documenti e file di database i quali sono organizzati in strutture denominate File System Page 6 of 59 I supporti su cui possibile memorizza
11. cablaggio strutturato Page 31 of 59 Tipologie di linee dati Franco Callegati Paolo Presepi Riccardo Gori 6 4 2 Descrivere l hardware necessario per connettere una LAN ad Internet Tipologie di collegamenti Non sempre conveniente instaurare una connessione diretta per il trasferimento dati tra reti WAN Wide Area Network sia per motivi economici legati al costo delle tratte sia per un utilizzo poco razionale delle risorse Inoltre le nuove tecnologie trasmissive non sempre hanno una copertura geografica capillare per cui si utilizza ancora la rete telefonica per il trasferimento di dati La rete telefonica pu essere sia di tipo analogico PSTN Public Switched Telephone Network che di tipo digitale ISDN Integrated Services Digital Network In tutti e due i casi si opera commutazione di circuito ossia il percorso da un estremo all altro deve essere libero prima dell inizio della comunicazione e viene impegnato per tutta la durata della comunicazione stessa Il ritardo prodotto dall attraversamento da parte del flusso dati della linea telefonica quantificabile in decine di millisecondi Tipologie PSTN La rete telefonica PSTN Public Switched Telephone Network nasce con l obiettivo di trasferire informazioni di natura vocale Viene utilizzato un canale con banda passante inferiore ai 4 KHz in particolare si usa la banda che va dai 400 Hz ai 3400 Hz Per poter trasferire dati sulla linea PSTN si utilizzano dei dispositiv
12. calcolatore PROTOCOLLO Insieme di regole definite per consentire la comunicazione di dati fra elaboratori PROTOCOLLO DI ROUTING Protocollo utilizzato per lo scambio delle informazioni necessarie ad una rete di router ad istradare correttamente i pacchetti in rete e individuare opportunamente le route RAID Redundant Array of Independent Disks Dispositivo per la sicurezza dei dati informatici formato da pi elementi di memorizzazione di massa che condividono le medesime informazioni REPEATER Si veda ripetitore RIPETITORE Unit di re aying a livello Fisico ad esempio nello standard IEEE 802 3 un dispositivo usato per rigenerare il segnale ed interconnettere imkin cavo coassiale fibra ottica e doppino ROUTE Percorso di instradamento nei router IP esiste una route per ogni subnet raggiungibile ROUTER Dispositivi fisico operante a livello 3 del modello OSI in grado di effettuare il forward dei pacchetti in base alle regole su cui si basano i livelli 3 delle reti a cui risulta connesso e per le quali svolge il servizio di routing ROUTING Funzione di instradamento dei pacchetti a livello Metwork SBILANCIATA Tecnica di trasmissione di segnali elettrici con riferimento a massa SCHERMATURA Realizzazione di una gabbia di Faraday da collegare a terra attorno a un cavo o a un circuito in modo che i disturbi elettromagnetici non si propaghino dall esterno all interno e viceversa SERVER MIRROR Sistema server gemell
13. che ricevono dati dai nodi di accesso La banda dipendente dallo schema di modulazione impiegato pu arrivare fino a 50 Mbps in ricezione e 2 Mbps in trasmissione Mentre la trasmissione dai nodi punto multipunto quella dai CPE ai nodi punto punto La portata di un nodo d accesso va da 1 a 4 Kilometri a seconda dello schema di modulazione della frequenza di trasmissione della piovosit della zona C per il requisito della visione diretta tra antenna del nodo di accesso e quelle degli utenti Installazione di un server di rete Paolo Presepi 6 6 1 Installare e configurare un server Introduzione Lista dei componenti hardware Case Server MIDI ATX 7 slot da 5 25 uno slot da 3 5 Alimentatore da 350W 2 ventole interne CPU Intel Pentium 4 2 0Ghz Socket 478 BUS 400Mhz 512KB Cache RAM DDR 512 MB 333Mhz Scheda madre Soket 4754 ATA 266 DDR333 Hard Disk 2 dischi da 40 GB 7200RPM 2MB CACHE ATA 133 Masterizzatore Burnproof 52X 24X 52X interno Floppy Drive 3 5 1 44 MB Scheda di rete 10 100Mbit s RJ45 PCI Scheva video Vane Dissipatore per CPU Piattine di collegamento Cavi di alimentazione Descriviamo ora il montaggio e la configurazione dell hardware scelto per un server di rete Page 35 of 59 Il montaggio Lista dei componenti hardware Case Server MIDI ATX 7 slot da 5 25 uno slot da 3 5 Alimentatore da 350W 2 ventole interne CPU Intel Pentium 4 2 0Ghz Socket 478 BUS 400Mhz 512KB Cach
14. essere trasmesso un segnale in maniera da garantirne la corretta ricezione ed il riconoscimento BACKBONE Dorsale di rete Indica l insieme dei nodi e dei imk di interconnessione fra questi preposti alle funzionalit di switching routing del traffico in una rete di comunicazioni BACK UP Copia dei dati su altri supporti di memorizzazione diversi da quello in uso BANDA Intervallo di frequenze trasmissibili da un canale termine anche utilizzato per indicare l intervallo di frequenze occupato da una trasmissione BAUD Numero di simboli al secondo i simboli possono essere binari nel qual caso la velocit in baud coincide con la velocit in bit al secondo oppure si possono utilizzare codifiche o modulazioni pi complesse per rappresentare pi bit con un solo simbolo BILANCIATA Tecnica di trasmissione differenziale di segnali elettrici su coppie simmetriche BROADCAST Trasmissione dati diretta da una sorgente alla totalit dei terminali di una ben definita rete BROWSER Programma utilizzato per esplorare e navigare su un le system oppure su un insieme di risorse fisiche e logiche legate alla gestione di rete oppure sui computer collegati in Internet su una base di dati o altro BUS Topologia per reti locali in cui le stazioni sono collegate ad un singolo mezzo trasmissivo di tipo broadcast CABLAGGIO STRUTTURATO Infrastruttura per la trasmissione di segnali in ambito locale realizzato contestualmente alla costruzione
15. per collegare terminali seriali e stampanti ad una rete locale normalmente utilizza i protocolli di trasporto e telnet TRAMA Nome generico per indicare una PDU di livello Data Link Indica nel senso della terminologia impiegata per le tecnologie trasmissive una struttura di bit il cui formato si ripete periodicamente esempio la trama di un sistema trasmissivo a 2048 kbit s costituita da 256 bit trasmessi ogni 125 microsecondi TRANSCEIVER Nelle reti Ethernet IEEE 802 3 dispositivo che si occupa di trasmettere e ricevere le trame sul mezzo fisico e di rilevare le collisioni TWISTED PAIR Si veda doppino UNI ente nazionale italiano di UNIficazione Ente italiano con attivit principalmente nel settore della standardizzazione UNICASTING Trasmissione di informazioni da una sorgente verso una singola destinazione UPS Uninterruptable Power Supply Dispositivo di emergenza dotato di batterie per il sostentamento temporaneo di un computerin mancanza di tensione di alimentazione UTP Unshielded Twisted Pair Cavo in rame a coppie simmetriche non schermato normalmente a 4 coppie utilizzato per trasmissioni in reti locali Viene impiegato anche per interfacce ATM in ambito locale WAN Wide Area Network Indica una rete ad estensione geografica a livello di regione nazione ed impiega differenti tecniche di trasporto dell informazione di utente circuito pacchetto trama cella WORKSTATION Postazione di lavoro gener
16. strumenti hardware per la connettivit di rete quali Aub ripetitori bridge router switch gateway a Descrivere l hardware di rete necessario per connettere una LAN ad Internet Dispositivi di memorizzazione di rete e altre periferiche m Descrivere la funzione dei dispositivi di memorizzazione di rete e di altre periferiche RAID CD tower stampanti scanner eccetera m Descrivere i requisiti per connettere periferiche direttamente alla rete Installazione e configurazione m Installare e configurare un server Installare e configurare un client Installare dispositivi di memorizzazione di rete e altre periferiche da connettere alla rete Installare una rete usando una tecnologia con cavi Installare una rete usando una tecnologia senza fili Usare dispositivi di connettivit quali Aub ripetitori bridge router switch gateway Page 3 of 59 Introduzione Requisiti di un server Franco Callegati Paolo Presepi Riccardo Gori Principali componenti hardware Ogni server cos come ogni personal computer composto da numerose parti elettroniche che gli conferiscono le capacit computazionali di cui dotato Data l impossibilit di descrivere in dettaglio tutte le parti che compongono un calcolatore ci limiteremo ad analizzare soltanto quelle principali ovvero quelle che caratterizzano funzionalit quali la velocit di calcolo la capacit di memorizzazione e la sicurezza nella gestione dei dati In un server di rete
17. 0Mbit s a i1000Base T 8 fili 4 coppie intrecciate in uso Codifica 8B 10B Topologia a Stella Cavo a doppino non schermato UTP Unshielded Twisted Pair Cavo a doppino schermato STP Shielded Twisted Pair La qualit e la frequenza supportata dai mezzi identificata dalla Categoria 5 Enhanced o dalla Categoria 6 Si differenzia per la frequenza supportata In questo caso la velocit di trasferimento dati di 1000Mbit s ed utilizzatato per l implementazione del Gigabit Ethernet Mezzi trasmissivi wireless Per i sistemi wireless sono le onde elettromagnetiche a trasportare l informazione Le reti basate su questa tecnolgia non necessitano quindi di cablaggi strutturati Lo standard previsto dall IEEE per l implementazione di reti locali con tecnologie wireless l IEEE 802 11 Si tratta di tecnologie moderne le caratteristiche principali sono determinate dalla banda disponibile sul canale radio che si traduce in velocit di trasferimento dati e dalla frequenza utilizzata per la trasmissione a IEEE 802 11b WiFi 2 4GHz di frequenza fino a 11Mbit s a EEE 802 11a 5GHz di frequenza fino a 54Mbit s attualmente in fase finale di realizzazione lo standard 802 11g che ha lo scopo di rendere disponibili velocit superiori a 20Mbit s nella banda dei 2 4GHz poich non in tutti i paesi sono omologate le trasmissioni a 5GHz di frequenza per uso civile m IEEE 802 11g 2 4Ghz di frequenza fino a 54Mbit s Page 12 of 59 Mez
18. Access Memory pu essere inserita in uno dei tre s ot disponibili che generalmente quello contrassegnato con il numero 1 anche se le ultime schede riconoscono autonomamente gli s ot occupati La ventola per il raffreddamento della CPU si applica sulle alette di raffreddamento e si collega infine con la scheda madre al connettore apposito Inseriamo ora il disco rigido avvitato nel suo alloggiamento metallico e fissato al case ed il masterizzatore Page 23 of 59 Collegamento dell HD Hard Disk e del masterizzatore alla scheda madre tramite piattine I cavetti multicapi vanno inseriti con la polarit giusta sia sulla scheda che sui dispositivi Il capo numero 1 contrassegnato da una striscia colorata Page 24 of 59 Inserimento delle schede PCI Peripheral Component Interconnect scheda di rete e scheda video Maneggiare con cura queste schede ed evitare di strisciarle su superfici plastiche o vestiti poich potrebbero crearsi scariche elettrostatiche pericolose per i dispositivi elettronici Inseriamo ora il lettore floppy e lo colleghiamo con la piattina alla scheda madre Anche qui si deve fare attenzione alla polarit della piattina Come per le altre il piedino numero 1 contrassegnato da una banda colorata mentre sul lettore floppy si trova indicato il polo numero 1 corrispondente Page 25 of 59 Il BIOS di sistema Il BIOS di sistema un utility di configurazione di basso livello della sch
19. Mbps e il server con una scheda 1000Mbps In questo modo ogni stazione client avr a disposizione 1000Mbps 10stazioni 100Mbps cio la massima banda teorica disponibile per ogni collegamento _ x A d o S PESE nei OR DAt e pe 8 Porta Gigabit Ethernet Lo stesso ragionamento pu essere facilmente applicato al collegamento in cascata di apparati hub e switch al fine di ottimizzare il flusso di dati sulla rete Page 48 of 59 Scegliere apparati di rete wireless Access Point AP Per la scelta di apparati di rete wireless necessario conoscere le principali caratteristiche degli standard 802 11a 802 11b e 802 11g in arrivo Access Point Un Access Point AP un dispositivo con funzionalit di bridging tra una rete cablata su cavo e una rete wireless Attraverso gli standard per il wireless Ethernet possibile realizzare dei collegamenti di tipo Infrastructure cio predisposti con un infrastruttura centrale La comunicazione tra le stazioni collegate di tipo punto multipunto e sfrutta il protocollo di accesso al mezzo CSMA CA con ACK Eventualmente anche possibile il collegamento ad hoc dove le stazioni sono collegate tra loro senza l ausilio di un Access Pointin tipologia peer to peer In entrambi i casi i dispositivi impiegati effettuano la trasmissione dei dati mezzo onde radio il bus logico che realizza la rete quindi facilmente intercettabile rendendo meno sicuro il sistema
20. Ministero dell Istruzione dell Universita e della Ricerca Servizio Automazione Informatica e Innovazione Tecnologica Modulo 6 Hardware di rete ForTIC Piano Nazionale di Formazione degli Insegnanti sulle Tecnologie dell Informazione e della Comunicazione Percorso Formativo C Materiali didattici a supporto delle attivit formative 2002 2004 Page 1 of 59 Promosso da Ministero dell Istruzione dell Universit e della Ricerca Servizio Automazione Informatica e Innovazione Tecnologica a Ministero dell Istruzione dell Universit e della Ricerca Ufficio Scolastico Regionale della Basilicata Materiale a cura di a Universit degli Studi di Bologna Dipartimento di Scienze dell Informazione a Universit degli Studi di Bologna Dipartimento di Elettronica Informatica e Sistemistica Editing CRIAD Centro di Ricerche e studi per l Informatica Applicata alla Didattica Progetto grafico Campagna Pubblicitaria Comunicazione creativa Copyright 2003 Ministero dell Istruzione dell Universit e della Ricerca Page 2 of 59 Scopo e obiettivi del modulo In questa sezione verr data una breve descrizione del modulo Gli scopi del modulo consistono nel mettere in grado di Identificare e descrivere le funzioni e i requisiti dei componenti hardware di un server di rete Identificare e descrivere le funzioni e i requisiti dei componenti hardware di un clientdi rete Identificare e descrivere le funzioni i requisit
21. a da 10 PC tutti equipaggiati con schede di rete a 100 Mbit s uno switch 10 100 Mbit s 16 porte i cavi Cat 5 per il collegamento delle stazioni e del server con lo switch Il avout di rete il seguente Page 28 of 59 I bus disegnati in rosso ed in nero rappresentano rispettivamente i centrostella wireless e quello cablato che nel nostro caso sono concentrati e gestiti dall Access Point L AP fa in modo che gli utenti su una rete possano comunicare anche con quelli dell altra in modo trasparente Per collegare i vari PC occorre munirli di interfaccia di rete wire ess correttamente configurate poi si procede come nel caso della rete cablata verificando la correttezza del set up Approfondimenti Mezzi trasmissivi e cablaggio Franco Callegati Paolo Presepi Riccardo Gori 6 3 2 Riconoscere e descrivere le tecnologie attuali dei cavi quali doppino intrecciato cavo coassiale e fibra ottica Livello fisico Il livello fisico strutturato per regolamentare tutto ci che riguarda le caratteristiche meccaniche elettriche funzionali e procedurali del circuito fisico di interconnessione Page 29 of 59 I mezzi fisici di trasmissione dei dati sono di tre tipi m mezzi elettrici cavi si usa l energia elettrica per trasferire i segnali sul mezzo m mezzi wireless onde radio in questo caso si sfruttano onde elettromagnetiche m mezzi ottici LED laser e fibre ottiche con le fibre ottiche si usa la luce I parametri p
22. a rete avviene con una giunzione a T alla quale sono collegati il cavo che porta alla stazione e due cavi coassiali che costituiscono una porzione del segmento di rete Le varie stazioni sono collegate in cascata sul segmento stesso m Doppino in rame intrecciato sono largamente diffusi gli standard 10BaseT 100Base T e 1000Base T ciascuno si differenzia per tecnologia costruttiva qualit conduttiva e frequenza supportata a iOBaseT 8 fili 2 coppie intrecciate in uso Codifica Manchester Topologia a Stella Cavo a piattina 8 fili Cavo a doppino non schermato UTP Unshielded Twisted Pai Cavo a doppino schermato STP Shielded Twisted Pair un cavo sottile multifilare come quelli utilizzati per i collegamenti telefonici Ufficialmente si chiama 10Base T le sue prestazioni sono la velocit di trasferimento di 10Mbp s e 100 metri di lunghezza massima per un singolo segmento Di norma l interfaccia di rete contiene anche il transceiver Si impiega nelle reti a topologia a stella occorre quindi munirsi di concentratore di rete per la ripetizione del segnale elettrico m 100Base T 8 fili 2 coppie intrecciate in uso Codifica MLT 3 Topologia a Stella Cavo a doppino non schermato UTP Unshielded Twisted Pair Categoria 5 Cavo a doppino schermato STP Shielded Twisted Pair Si differenzia dalle caretteristiche del cavo utilizzato per lo standard 10Base T per la frequenza supportata In questo caso la velocit di trasferimento dati di 10
23. aggiare il server con sistemi ridondanti quali RAID Interfacce di rete Funzionalit principali m Controllo e gestione dei collegamenti di rete Le interfacce di rete in un server con servizi orientati alle reti sono elementi fondamentali per la gestione del traffico dati nei collegamenti con altri calcolatori Il loro compito quello di spedire e ricevere i dati attraverso un collegamento di tipo fisico link che pu essere un cavo una fibra ottica o un canale radio Per ogni tipologia di collegamento esistono degli standard definiti originariamente nel Modello ISO OSI International Standard Organization Open System Interconnection e nel progetto 802 dell IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineering Il pi diffuso per la realizzazione di collegamenti in rete locale l Ethernet Page 7 of 59 Esistono diversi tipi schede di rete in grado di gestire la comunicazione lungo i canali di trasmissione e la loro caratteristica principale la velocit supportata Principali collegamenti di rete per reti locali Mezzo Standard Tipo di Collegamento Velocit Cavo Coassiale 50 Ohm Ethernet 10Base5 10Mbit s Cavo Coassiale 50 Ohm Ethernet 10Base2 10Mbit s Doppini in rame i UTP e STP Ethernet 10Base T a stella 10Mbit s Doppini in rame f UTP e STP Ethernet 100Base T a stella 100Mbit s Interfacce di rete Requisiti m Velocit adeguata al traffico di rete previsto Nella scelta del dispositivo di rete p
24. almente costituito da un computer completo Autori Hanno realizzato il materiale di questo modulo Prof Franco Callegati Franco Callegati professore associato di Reti di Telecomunicazioni presso il Dipartimento di Elettronica Informatica e Sistemistica D E I S dell Universit di Bologna Presso la Facolt di Ingegneria di Bologna prima ed ora presso la Facolt di Ingegneria di Cesena ha tenuto e tiene corsi di base di Reti di Telecomunicazioni e corsi avanzati su teoria del traffico e progettazione di reti Si interessa di problematiche di dimensionamento e progettazioni di reti di telecomunicazione a larga banda e la sua attivit di ricerca pi recente ha come oggetto le reti ottiche ad altissima Page 58 of 59 velocit argomento sul quale ha pubblicato numerosi lavori partecipando a progetti di ricerca nazionali ed internazionali con ruoli di coordinamento Dott Ing Paolo Presepi Paolo Presepi laureato in Ingegneria Elettronica si interessa di reti di telecomunicazioni sistemi operativi e sistemi di sviluppo a microcontrollore Ha effettuato docenze presso enti di formazione professionali e ha collaborato alla realilzzazione di vari progetti dell Universit degli Studi di Bologna nella sede di Cesena tra cui la progettazione ed il set up di una rete wireless sperimentale Ha ottenuto una borsa di ricerca nell ambito del progetto Spinner della Regione Emilia Romagna per lo studio di Soluzioni di rete embedded nell informat
25. bit e assegnato dal produttore della scheda di rete lo si scrive come sei coppie di cifre esadecimali IP Internet Protocol Nell architettura di rete TCP IP il protocollo dati di livello Vetwork ISDN Integrated Services Digital Network o Rete Numerica Integrata nei Servizi Indica una prestazione della rete telefonica mediante la quale possibile accedere da un unico punto fisico a servizi a circuito e a servizi a pacchetto ISO International Standard Organization Principale organismo di standardizzazione mondiale di cui fanno parte gli organismi di standardizzazione nazionali quali l ANSI per gli USA e l UNINFO per l Italia ISP Internet Service Provider Fornitore di servizio di accesso ad Internet Generalmente per gli utenti residenziali l accesso fornito mediante collegamento telefonico al POP Point Of Presence del provider mentre per categorie di utenti di tipo affari il collegamento pu essere su linea dedicata e collegamento diretto numerico fra la sede dell utente ed il router del provider KERNEL Nucleo del sistema operativo Gestisce il sistema l interfaccia utente e le periferiche LAN Local Area Network Rete di calcolatori ad estensione locale aziendale dipartimentale caratterizzata da mezzi trasmissivi condivisi alta velocit trasmissiva basso tasso di errore LED Light Emitting Device Diodo a stato solido in grado di emettere luce visibile se attraversato da corrente LINK Canale tra due nodi
26. capitolo Principali componenti hardware e le loro caratteristiche vanno scelte in modo tale che verifichino i requisiti richiesti dalle applicazioni installate L hardware va pensato quindi per lo scopo principale a cui vengono adibiti i c ient di rete Identifichiamo due casi tipici di impiego dei c ent di rete all interno di una ambiente informatico distribuito m Centralizzazione delle risorse di calcolo in questo caso le applicazioni software vengono eseguite direttamente sul server di rete restituendo soltanto i risultati alle stazioni di lavoro I client sfruttano cos le risorse hardware dei server di rete come la potenza di calcolo la memoria eccetera e non richiedono un hardware particolarmente potente per il funzionamento a Decentralizzazione delle risorse di calcolo le applicazioni usano le risorse hardware delle workstation La CPU la memoria la dimensione e velocit dei dischi vanno progettate per fornire la potenza di calcolo necessaria allo scopo a cui sono adibite le macchine Un accorgimento importante da tenere in considerazione in entrambi gli ambienti la progettazione di un sistema hardware omogeneo la scelta di una configurazione hardware comune a tutte le macchine facilita infatti la loro manutenzione Mezzi trasmissivi Franco Callegati Paolo Presepi Riccardo Gori Tecnologie attuali dei mezzi trasmissivi Il cablaggio di una rete locale secondo gli standard attuali pu avvenire con diversi mezz
27. colatori della rete locale devono sapere qual il gateway per potere comunicare con altre reti Normalmente questa funzionalit svolta da un apparato router Gli strumenti disponibilil sul mercato maggiormente impiegati per la realizzazione di una rete Ethernet sono principalmente hub switch access pointe router Hub il dispositivo di rete pi semplice e meno costoso utilizzato per realizzare reti Ethernet in topologia a stella Una rete realizzata con Aub pi semplice ed economica rispetto ad un cablaggio realizzato su cavo coassiale inoltre di piu semplice manutenzione Alcuni hub sono costruiti per collegare segmenti di mezzo fisico differenti in questo caso incorporano anche funzionalit di bridge Page 17 of 59 Switch Esteticamente pu apparire molto simile o identico ad un dispositivo hub ma un centro stella pi evoluto ed anche pi costoso Si differenzia per le funzioni logiche che implementa grazie alla quali in grado di ottimizzare la banda disponibile e rendere pi sicuri i collegamenti Alcuni switch sono costruiti per collegare segmenti di mezzo fisico differenti in questo caso incorporano anche funzionalit di bridge Access Point Un Access Point AP un dispositivo hardware per la realizzazione di reti locali in tecnologia wireless possiede interfacce di rete wireless e Ethernet in grado di collegare molti dispositivi wireless quali PC portatili Desktop PC stampanti ad una in
28. dell utente I data rate del ADSL Lite sono m per il collegamento downstream 64 Kbps 1 5 Mbps a per il collegamento upstream 32 Kbps 512 Kbps Tipologie DSL Simmetriche Le forme simmetriche di DSL Digital Subscriber Line che analizzeremo sono HDSL e VDSL che in realt pu essere implementato in forma sia simmetrica che asimmetrica a HDSL igh Bit Rate Digital Subscriber Line Bellcore centro di ricerca finanziato da tutte le varie compagnie telefoniche degli U S A alla fine degli anni Ottanta ha proposto il sistema HDSL Consiste in un miglioramento tecnologico della ISDN Integrated Services Digital Network DSL IDSL Distribuisce i servizi disponibili con le linee T1 1 544 Mbps standard in USA Canada e Giappone ed E1 2 048 Mbps Europa sull infrastruttura esistente dei doppini intrecciati in rame a VDSL Very High Bit Rate Digital Subscriber Line Il sistema VDSL pensato per operare sia in modalit simmetrica che asimmetrica su una linea che offre il tradizionale POTS Plain Old Telephone Service o un accesso base ISDN Integrated Services Digital Network Nel caso di flussi asimmetrici il data rate per il canale downstream 6 52 Mbps mentre per il canale upstream 1 6 6 4 Mbps I flussi simmetrici invece hanno data rate di 26 Mbps 13 Mbps o 6 Mbps per distanze rispettivamente di 300 metri 1 kilometro e 1 5 kilometri L intenzione delle compagnie telefoniche nel lungo periodo quella di cablare la fibra
29. e RAM DDR 512 MB 333Mhz Scheda madre Soket 4784 ATA 266 DDR333 Hard Disk 2 dischi da 40 GB 7200RPM 2MB CACHE ATA 133 Masterizzatore Burnproo f 52X 24X 52X interno Floppy Drive 3 5 1 44 MB Scheda di rete 10 100Mbit s RJ45 PCI Scheva video Varie Dissipatore per CPU Piattine di collegamento Cavi di alimentazione Per la realizzazione del server stato scelto un case capiente e adatto ad ospitare fino a 7 dischi Inizialmente ne monteremo soltanto due da 40 Gbyte ma importante prevedere successive espansioni della memoria di massa Case i e lt 3 da e Lo chassis ospita due ventole aggiuntive per una dissipazione pi rapida del calore Alcune prove in laboratorio hanno dato come risultato che la temperatura interna del case utilizzato risultata essere di 4 5 gradi inferiore a quella presente nei normali case privi di ventole Una corretta ventilazione interna in un server molto importante in quanto il surriscaldamento dei componenti elettronici tra le cause pi frequenti di crash e di rotture Page 36 of 59 Scheda madre Vediamo adesso i connettori presenti sulla motherboard le eventuali configurazioni e gli accorgimenti da adottare per una corretta installazione il connettore bianco contrassegnato con il numero 1 il connettore di alimentazione Lo zoccoletto bianco di forma quadrata numero 2 l alloggiamento della CPU Central Processing Unit Le famiglie di processori Pe
30. e di un RAID software i due hard disk vanno collocati su due canali IDE differenti e configurati come master questo per garantire una velocit di accesso maggiore Il masterizzatore quindi possiamo inserirlo indifferentemente in uno dei due canali IDE come s ave Hard Disk nell alloggiamento e piattine IDE Le piattine vanno inserite con la polarit corretta sia sulla scheda che sui dispositivi Il capo numero 1 quello contrassegnato da una striscia colorata Page 43 of 59 Hard Disk nell alloggiamento e piattine IDE Inseriamo la scheda di rete in uno dei due s ot PCI una scheda di rete a 10 100Mbit s pi che sufficiente per gestire una rete locale di medie dimensioni 10 workstation con schede a 10Mbit s Infine colleghiamo l alimentazione e la piattina al lettore floppy anche qui si deve fare attenzione alla polarit della piattina Considerazioni 1 Tra le caratteristiche della scheda madre di un server deve comparire la dicitura Power up on Power down che indica la capacit del serverdi riaccendersi automaticamente in caso di mancanza accidentale di corrente elettrica Se questa funzionalit non fosse contemplata allora il server dopo essersi spento per mancanza di alimentazione dovr essere riacceso manualmente cosa che di solito non si vorrebbe fare Trattandosi di servizi presumibilmente vitali per la gestione della rete locale il server deve restare spento solo in casi eccezionali come la mancanza di corrente
31. e particolari previsto un altro tipo di accesso detto accesso primario Si tratta di un accesso a 1 544 Mbps negli Stati Uniti 23 canali B pi un canale D e a 2 Mbps in Europa 30 canali B pi un canale D Oltre ai canali di tipo B e D esistono anche canali di tipo H formati dall aggregazione di pi canali B m HO 384 Kbps formato da 6 canali B a H11 1536 Kbps formato da 24 canali B a H12 1920 Kbps formato da 30 canali B Tipologie DSL Allo stato attuale la fibra ottica il mezzo trasmissivo con velocit di trasferimento pi alta Per sfruttare le possibilit si dovrebbero cablare nuovamente le reti visto che l impiego della fibra ottica si limita normalmente ai collegamenti dorsali e difficilmente viene portata fino all utente finale La transizione dal doppino telefonico alla fibra ottica sar graduale ed avverr per passi intermedi Il primo di questi consiste nello sfruttare l attuale infrastruttura mediante l utilizzo di nuove tecnologie digitali Digita Subscriber Line DSL una tecnologia che consente la gestione del traffico dati di natura simmetrica e asimmetrica ma anche del traffico vocale con valori di bit rate dell ordine di qualche Mbps sia su doppino che su fibra ottica Le versioni di DSL sono SIMMETRICHE ASIMMETRICHE I pregi di DSL ogni utente collegato direttamente alla centrale dove per ogni utente presente un modem ad esempio nelle connessioni dia up telefoniche i modem gestiscon
32. eda madre che permette di agire sui dispositivi integrati come schede audio controller per la gestione degli hard disk e dei CD Rom orologio di sistema eccetera Per entrare all interno del programma BIOS generalmente si premono dei tasti che dipendono dalla scheda installata e vengono mostrati all accensione del sistema Nel manuale di istruzioni della scheda sono descritte le sue funzionalit Page 26 of 59 TIT di__ Q mt AL 16 37 56 Sustem Date 10470572601 Legacy Diskette N 11 410 3 5 i Legacy Diskette B None Floppy 3 Node Support Disabled b Primary Master QUANTUM FIRERALLI A530 b Primary Slave Into b Secondary Master FX1Z0T b Secondary Slave Into b Keyboard Features Language English Supervisor Password Disabled User Password Disabled Halt On AII but Disk Keyboard Installed Memori 512 MB RETI SIVE IZ Installare una rete locale con tecnologia cablata Descriviamo ora il collegamento e la configurazione di una rete locale Loca VET composta da 10 workstation tutte equipaggiate con schede di rete a 10 100 Mbit s uno switch 10 100 Mbit s a 16 porte e cavi Cat 5 Enhanced per il collegamento delle stazioni e del server Il ayvout di rete il seguente 8 Porta Gigabit Ethernet Colleghiamo ora lo switch al server il collegamento pu avvenire in una qualunque porta libera Se il server munito di interfaccia di rete Gigabit Ethernet opportuno acqu
33. er un server importante prendere in giusta considerazione la tipologia di rete di cui si dispone o che si deciso di implementare inoltre bene dimensionare la portata di questi dispositivi per evitare rallentamenti e congestioni nel traffico generato dai servizi di rete Generalmente per collegare un serveralla rete locale si utilizzano interfacce a 10 100Mbits s o a 1000Mbit s in tecnologia cablata che garantiscono collegamenti veloci e allo stesso tempo economici Page 8 of 59 Dispositivi ridondanti Funzionalit principali Maggiore sicurezza nel trattamento dei dati Maggiori garanzie di servizio del server Soluzioni di emergenza per l alimentazione server ridondanti e fault tollerance Server equipaggiati con un semplice disco rigido come dispositivo di memorizzazione di massa non possiedono caratteristiche sufficienti a garantire l integrit dei dati la continuit di servizio Esistono soluzioni che diminuiscono la probabilit di guasto e i disservizi Elementi per il mantenimento dei dati Effettuare una copia di back up dei dati sensibili e o di tutto il software garantisce il ripristino del sistema in tempi relativamente brevi tutti i server dispongono degli strumenti necessari a rendere automatica questa procedura L utilizzo di sistemi RAID Redundant Array of Independent Disks garantisce una sicurezza ancora maggiore controllando sistematicamente l integrit dei dischi e in alcune configurazioni consentend
34. erica comprensiva di un dispositivo del genere pu avere accesso alla LAN e rendere disponibile il proprio servizio in rete Tutti i dispositivi direttamente collegabili in rete sono venduti solitamente gi pronti e collaudati per l utilizzo non necessitano quindi di processi di installazione particolari se non qualche ritocco alle configurazioni di base L amministrazione avviene quasi esclusivamente attraverso interfacce Web anche se alcuni prodotti potrebbero essere provvisti di porte seriali o di consolle per la configurazione iniziale Page 20 of 59 Installazione e configurazione Franco Callegati Paolo Presepi Riccardo Gori Installare e configurare un client Descriviamo ora il montaggio e la configurazione dell hardware scelto per una workstation Scelta dell hardware Lista dei componenti Descrizione Desktop ATX 2 5 25 1 3 5 Alimentatore da 400W pu Dissipatore per CPU Varie Piattine di collegamento Cavi di alimentazione Il montaggio Page 21 of 59 Inizialmente si alloggia la scheda madre alla base del case e la si fissa con le viti in dotazione Si installa la CPU Central Processing Unit inserendola nello spazio predisposto la si cosparge di pasta termoconduttiva per una migliore dissipazione di calore e si applica l aletta di raffreddamento ill fn ll I di JININ Inseriamo ora l alimentatore ed lo colleghiamo con la scheda madre con due connettori Page 22 of 59 La RAM Random
35. esto caso l aggregato della banda Un esempio pratico pu aiutare la comprensione del problema Supponiamo di collegare 10 stazioni ad un sistema servere che le stazioni accedano contemporaneamente al server generando traffico fino ad occupare tutta la banda disponibile sul loro singolo canale in una rete 10 100Mbps L effetto previsto quello di un sensibile aumento delle collisioni delle trame dati in transito ALAN n ssi E mo Pose Ezgel o Adottando uno switch al posto di un Aub le prestazioni migliorano poich il numero di collisioni diminuisce sensibilmente Le trame infatti non vengono replicate su tutte le porte del dispositivo ma trasmesse solo sulle porte dove si trovano le interfacce di rete a cui sono destinate Page 47 of 59 Progressivamente in funzione anche del protocollo di rete utilizzato la banda disponibile per il collegamento con il server si riduce al totale della banda disponibile diviso il numero delle stazioni attive e collegate 100Mbps 11stazioni circa 9Mbps per ogni collegamento in realt sono molto meno a causa dell overhead di protocollo dei vari strati di rete e delle numerose collisioni L accorgimento di predisporre il server con un collegamento di rete che corrisponda all aggregato della banda prodotto dai singoli collegamenti d ient Sar allora opportuno predisporre uno switch 10 100 1000Mbps equipaggiare le stazioni di lavoro con schede di rete 10 100
36. frastruttura di rete cablata Molti access point collegano in modo del tutto trasparente la rete cablata a quella wireless in questo caso svolgono funzionalit di bridging Esistono sul mercato AP evoluti che implementano funzionalit di routing di switch e di modem Router Ogni dispositivo con funzionalit di routing definibile router Normalmente viene impiegato per l interconnessione della rete locale ad altre reti come Internet pu ad ogni modo essere impiegato per la gestione di reti locali complesse L hardware pu essere formato da un calcolatore appositamente installato come router oppure da hardware dedicato Page 18 of 59 Lan Router Router Hardware necessario per la connessione di una LAN ad Internet Per connettere una LAN ad Internet necessario disporre di una linea dati collegata ad un Intemet Service Provider ISP di un router di un modem Le linee dati Le principali linee dati disponibili attualmente si differenziano per velocit di collegamento costi e funzionalit m di tipo telefonico tecnologie PSTN e ISDN m di tipo a pacchetto tecnologie X 25 Frame Relay e ATM m di tipo xDSL tecnologie basate sull utilizzo del doppino telefonico come mezzo trasmissivo ma molto pi evolute m di tipo wireless radio link vengono utilizzate quando non possibile realizzare altri tipi di collegamenti cablati per vincoli geografici o strutturali Esistono modem per tutte le tipologie di li
37. i i vantaggi e gli svantaggi dei vari mezzi trasmissivi doppini cavi coassiali fibra ottica tecnologie senza fili Identificare e descrivere le principali funzioni degli strumenti hardware per la connettivit di rete Identificare e descrivere la funzione dei dispositivi di memorizzazione di rete e di altre periferiche Installare e configurare un server un client dispositivi di memorizzazione una rete Usare dispositivi di connettivit Il modulo strutturato nei seguenti argomenti Requisiti di un server m Descrivere le principali funzioni dei componenti hardware di rete a Descrivere i requisiti hardware di un server m Descrivere i requisiti hardware per ospitare un sito Web m Identificare una variet di server specifici per esempio proxy e mail DHCP Web eccetera a Descrivere i requisiti hardware per server specifici quali e mail database Requisiti di un client m Descrivere le principali funzioni dei componenti hardware di un client di rete a Descrivere i requisiti hardware di un client Mezzi trasmissivi a Descrivere l hardware necessario per implementare una rete Ethernet m Riconoscere e descrivere le tecnologie attuali dei cavi quali doppino intrecciato cavo coassiale e fibra ottica m Identificare vantaggi e svantaggi delle tecnologie che usano cavi e di quelle senza fili m Citare l uso appropriato di tecnologie via cavo e senza fili Hardware per la connettivit m Descrivere le principali funzioni degli
38. i che operano una modulazione chiamati modem modulatori demodulatori Per permettere una comunicazione u duplex si suddivisa la banda passante in due parti In fase di trasmissione il modem converte il flusso numerico proveniente dall elaboratore in un segnale analogico adatto per transitare sulle linee PSTN e lo trasmette mentre in fase di ricezione campiona il segnale ricevuto e ricostruisce il flusso informativo passandolo all elaboratore Nel corso degli anni si sono imposti alcuni standard per la trasmissione via modem e sono a 21 trasmette 300 bps in modalit U duplex m V 22 trasmette 1200 bps in modalit u duplex m 22 bis come la V 22 ma trasmette 2400 bps in modalit u duplex a 23 trasmette 1200 bps in modalit na f duplex con canale di segnalazione a 75 bps questo standard stato utilizzato principalmente per il Videotel V 29 trasmette a 9600 bps in modalit duplex viene utilizzato per i fax V 32 trasmette a 9600 bps in modalit fu duplex V 32 bis trasmette sia a 14400 bps che a 12000 in modalit u duplex V 34 trasmette a 28800 bps in modalit w duplex utilizza per 9 bit per carattere invece degli 8 utilizzati normalmente perci trasferisce 3200 caratteri al secondo V 34 trasmette a 33600 bps in modalit u duplex m V 90 opera fino a 56000 bps in trasmissione e 32000 bps in ricezione per richiede che i canali fino alle centrali telefoniche siano completamente dig
39. i ragionevolmente limitata gli Page 13 of 59 AP sono in grado di comunicare senza l ausilio di antenne direttive Occorrono poi altre schede di rete wireless una per ogni computer presente nel secondo edificio Uno dei due AP poi manterr attivo il collegamento con l altro edificio permettendo agli utenti di utilizzare la rete e scambiarsi i documenti funzionalit di bridging j m RSA Ei bile T L 7 ta in nf Hardware per la connettivit Franco Callegati Paolo Presepi Riccardo Gori Strumenti hardware per la realizzazione di reti locali Per risolvere le problematiche di interconnessione delle reti neccessario utilizzare appositi nodi di connessione che implementino funzioni in grado di trasferire l informazione attraverso gli strati del modello OSI I repeater e gli hub replicano il segnale elettrico ottico radio da un segmento di mezzo fisico ad un altro lavorando a livello 1 Page 14 of 59 Nell esempio la stazione A trasmette dati alla stazione B L u5 replica il segnale elettrico sul tutte le porte attive comportandosi logicamente come un bus collassato In quesa configurazione i dati in transito sulla rete sono visibili a tutte le stazioni si pu perci incorrere nel fenomeno dello sniffing dei dati da parte di intrusi o malintezionati Bridge e switch lavorano a livello 2 dell OSI riconoscendo il MAC address delle interfacce di rete Bridge e switch sono funzioni logiche dell
40. i trasmissivi che fanno uso di tecnologie con fili wired e senza fili wireless I mezzi fisici di trasmissione dei dati sono di tre tipi m Mezzielettrici cavi elettrici m Onde radio wireless m Mezzi ottici fibre ottiche collegamenti a infrarosso eccetera I parametri prestazionali di questi mezzi sono Larghezza di banda questo serve per determinare quanti bit al secondo possibile trasferire Affidabilit ogni mezzo presenta una certa probabilit di errore nella trasmissione Prestazioni queste determinano la distanza massima in un collegamento Caratteristiche fisiche a seconda del mezzo si usano fenomeni diversi per la trasmissione occorre perci Page 11 of 59 sfruttare tecnologe differenti Mezzi trasmissivi elettrici Il mezzo trasmissivo utilizzato nella maggior parte dei casi il mezzo elettrico nella fattispecie sono attualmente diffusi il cavo coassiale sottile e il doppino in rame m Cavo coassiale attualmente ancora diffuso lo standard 10Base2 cavo sottile tipo RG58 impedenza nominale di linea 50 Ohm Codifica Manchester Topologia a Bus un cavo coassiale sottile e si piega pi facilmente Ufficialmente si chiama 10Base2 le sue prestazioni sono la velocit di trasferimento di 10Mbp s e 200 metri di lunghezza massima per un singolo segmento Possono essere installate 30 macchine su un segmento Di norma l interfaccia di rete contiene anche il transceiver L allaccio di una stazione all
41. ion technology che ha portato alla creazione della societ Net IT operante nel campo delle tecnologie di networking di cui uno dei soci fondatori Dott Ing Riccardo Gori Riccardo Gori laureato in Ingegneria delle Telecomunicazioni si interessa di reti di telecomunicazioni e sistemi operativi Ha collaborato con l Universit degli Studi di Bologna fornendo consulenze progettazioni di reti dati e attivit di supporto alla didattica per gli insegnamenti di Reti di Telecomunicazioni Ha effettuato ed effettua docenze presso enti di formazione professionali e aziende che operano nel campo dell informazione Ha ottenuto una borsa di ricerca nell ambito del progetto Spinner della Regione Emilia Romagna per lo studio di Soluzioni di rete embedded nell information technology che ha portato alla creazione della societ Net IT operante nel campo delle tecnologie di networking di cui uno dei soci fondatori Modulo realizzato sulla base di materiali prodotti nell ambito di un piano di formazione di 12 000 tecnici delle pubbliche amministrazioni e messi a disposizione del MIUR dall Autorit per l Informatica nella Pubblica Amministrazione AIPA Page 59 of 59
42. istare un dispositivo switch che supporti tale interfaccia L aggregato della banda velocit disponibile tra la somma del traffico generato da tutti i client e il server consentir in questo caso prestazioni ottimali Page 27 of 59 Dopo aver collegato i cavi di rete ed aver verificato che le luci relative ai collegamenti attivati siano accese occorre effettuare qualche prova per accertarsi del funzionamento dei ink Innanzitutto le workstation devono essere accese e collegate inoltre su di esse devono essere stati installati i driver di rete e i protocolli necessari Nel nostro caso utilizziamo il protocollo IP Internet Protoco ormai largamente difusso ed utilizzato in gran parte delle rete locali oltre che su Internet Ad ogni macchina deve quindi essere stato assegnato un indirizzo IP appartenente alla stessa rete del server nel nostro caso 192 168 0 xxx A questo punto dal server si possono provare i collegamenti con un comando comune a tutti i sistemi operativi ping 192 168 0 50 La risposta a questo comando sar del tipo PING 192 168 0 50 192 168 0 50 56 data bytes 64 bytes from 192 168 0 50 icmp seqg 0 ttl 64 time 0 2 ms 64 bytes from 192 168 0 50 icmp seq 0 ttl 64 time 0 2 ms ed indica il corretto funzionamento del collegamento tra il server e la macchina con l IP specificato Installare una rete locale con tecnologia wireless L installazione di una rete senza fili risulta pi semplice e veloce compost
43. itali in pratica solo dalla centrale all utente analogico m 42 standard per la correzione degli errori m 42 bis standard per la compressione dei dati da trasmettere e ricevere I modem utilizzano per il controllo il set di comandi Hayes che di tipo unificato ossia vale per tutti i produttori di modem e per qualsiasi standard implementato dal modem stesso Tipologie ISDN ISDN Integrated Services Digital Network rappresenta l evoluzione delle reti commutate pubbliche analogiche Basata sulla tecnologia digitale offre l integrazione di servizi di elevata qualit quali telefonia digitale trasmissione Page 32 of 59 dati telecontrolli e teleallarmi fax G4 videotelefonia attraverso un ridotto numero di interfacce standard Trattandosi di uno standard internazionale per rete digitale commutata possibile collegarsi e usufruire di questi servizi con qualsiasi utente della rete La rete ISDN prevede due tipi di accesso l accesso base principalmente concepito per l utente finale e l accesso primario destinato a centri a loro volta erogatori di servizi quale un centralino telefonico privato L accesso base consiste in due canali a 64 Kbps detti canali B e in un canale dati di servizio a 16 Kbps detto canale D L accesso base prevede una velocit di trasmissione di 192 Kbps di cui 144 utilizzati per i 2 canali B e il canale D e i restanti 48 per informazioni di controllo e di sincronismo Per il collegamento ad utenz
44. l apparato utilizzer quello di default E importante notare che viene abilitata la crittografia WEP per 3 classi di utenti distinte Questi parametri dovranno essere configurati allo stesso modo anche sulle stazioni LEA de Ade gina A POLE 1 2 VALI lt Ele ptt bew Gu Docimaia Tear Ariy bhe i g dere ey There ase De mtake suftinge ft Pa Pjera Peter nur ur AM Crw sj Mi bustina Diritti WGP onpi TE TE ij toga ASTI movi fiume di pasow Shows unt Grue pinza bord Ka e fre Gi pnw Tips tea r a Di P wv x doo d0gty Cascei Hets Un altra restrizione di accesso alla rete possibile grazie alle funzioni di MAC filtering Nell esempio l accesso wireless consentito solo a 3 calcolatori di cui ovviamente occorre conoscere il MAC Address Page 52 of 59 STN E pti Dw Gs Docimata Dee Adro the g T pA n ead r a ine Fam se uasta Aa m dar AN tera fe coann Pa internt PC eren F UR Tncs F mcmes C Daas Ding Lite MAC naden ta Sine ae dere Campana aia d De puna T F Dante MAC Fiera I F Oriy re computer ni MAC agitute Raimi poio do rei Ba namn C Oyaa Compatri n AAC Galeno BIMBA Baton a picasa Pa retort nin o macam A owr aj enel porti Aspiy Cancui Melp Noe Msc Asa o prewar sa Pet epeh RIEA za pe trio ire Wa Infine per evitare che le configurazioni possano essere manomesse occorre impostare l accesso tramite password al dispositivo ui Cala
45. l cablaggio di edifici commerciali stato approvato nel luglio 1991 ed attualmente quello pi applicato e diffuso in tutto il mondo m EIA TIA 570 uno standard americano per il cablaggio di edifici residenziali occupati da una singola famiglia o pi occupanti che possono avere un numero ridotto di uffici commerciali In questo caso preponderante l aspetto della distribuzione delle linee telefoniche esterne m ISO IEC DIS 11801 una proposta di standard internazionale per i cablaggi di edifici commerciali che stata votata ed approvata nel luglio 1994 I paesi europei sono particolarmente interessati a questa normativa che viene sempre pi richiesta come requisito base per la realizzazione di cablaggi strutturati m SP 2840 A una proposta di revisione dello standard EIA TIA 568 per far fronte alle esigenze di maggiori velocit trasmissive sui cablaggi m prEN 50173 una proposta di standard europeo che non ancora stata approvata ed molto simile ad ISO IEC DIS 11801 I cablaggi devono essere certificati con appositi strumenti di misura per garantire determinate prestazioni Inoltre per poter realizzare correttamente un sistema di cablaggio necessario che tutte le infrastrutture di tipo meccanico ed edile rispondano a determinati requisiti Questi aspetti sono trattati dallo standard americano EIA TIA 569 Infine lo standard TIA EIA 607 tratta il problema della realizzazione di un impianto di messa a terra adeguato ad un
46. li applicativi dell una in quelli omologhi dell altra HOST Nell architettura di rete TCP IP sinonimo di utente finale HOSTING Mantenimento dei siti Web su server dotati di spazio disco sufficiente e di Web server HTML Hyper Text Markup Language Linguaggio di realizzazione di ipertesti interpretato utilizzato per la realizzazione di pagine Web trasmesse mediante protocollo applicativo HTTP Una pagina HTML pu contenere testo immagini brani audio e sequenze video con vari formati e trasmessi come file dal serveral client Hz Hertz Unit di misura della frequenza pari al numero di eventi al secondo ICMP Internet Control Messagge Protocol Nell architettura di rete TCP IP rappresenta un protocollo ausiliario di livello Vetwork utilizzato per funzioni di neighbor greetings e per riportare anomalie nell instradamento dei pacchetti IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Associazione internazionale anche con attivit nel campo della standardizzazione delle reti locali IMAP server Server incaricato al mantenimento ed alla consegna della posta elettronica agli utenti INDIRIZZO INTERNET Indirizzo a 32 bit assegnato alle interfacce degli host e dei router che utilizzano l architettura di rete TCP IP lo si scrive come quattro numeri decimali separati da punti Page 55 of 59 INDIRIZZO MAC Indirizzo di livello Data Link sottolivello MAC Media Access Control usato nelle reti locali tipicamente lungo 48
47. loce la navigazione e controllando il traffico inoltre pu consentire il controllo sull accesso ad internet tramite password uno strumento molto utilizzato nelle LAN aziendali a DHCP server Assegna automaticamente gli indirizzi di rete IP senza bisogno di configurare i vari PC collegati In questo modo ogni calcolatore sia esso un desktop PC oppure un portatile entra in rete automaticamente senza richiedere conoscenze tecniche da parte dell utenza molto utile in reti complesse ma anche in ambienti dove con una certa frequenza si collegano e scollegano computer Requisiti hardware di server specifici Il dimensionamento delle macchine per l installazione di server specifici soggetto alle stesse considerazioni viste per l implementazione dei server Web Difficilmente si possono stabilire delle regole precise per la quantit di memoria da impiegare o per la banda necessaria alla gestione di un server nella maggior parte dei casi l esperienza suggerisce le giuste proporzioni di memoria velocit e sicurezza in base alle specifiche esigenze dell ambiente informatico a cui il server offrir i servizi di rete Page 10 of 59 Requisiti di un client Franco Callegati Paolo Presepi Riccardo Gori Principali componenti hardware e requisiti dei computer client I computer utilizzati come clientdi rete sono spesso PC o workstation con caratteristiche dipendenti dai programmi utilizzati I componenti sono gli stessi descritti nel
48. molto importante dimensionare correttamente i componenti che offrono queste funzionalit CPU Central Processing Unit Unit centrale di calcolo Funzionalit principali m gestione e svolgimento dei processi attraverso i comandi impartiti dal sistema operativo a gestione e controllo dei dati tra memoria periferiche e dispositivi e bus di sistema La CPU l elemento computazionale pi importante per il trattamento dei dati e lo svolgimento di operazioni di calcolo aritmetico e logico ed composta da uno o pi microprocessori Il microprocessore costituito da circuiti elettronici integrati Tutti i trasferimenti dati da e verso periferiche di sistema e memoria sono collegati alla CPU che ne controlla e organizza il funzionamento Il calcolo e il trattamento dei dati sono tanto pi veloci quanto pi alta la frequenza di lavoro della CPU detta anche frequenza di clock Naturalmente questa frequenza influisce sulle prestazioni del server e se non correttamente dimensionata pu rallentare l esecuzione dei processi a tal punto da pregiudicarne la riuscita Page 4 of 59 CPU Central Processing Unit Unit centrale di calcolo Requisiti principali a Frequenza di clock m Supporto multiprocessore Per sistemi server orientati al calcolo elaborazioni matematiche crittografia e gestione di grandi database la velocit di calcolo diviene un requisito fondamentale In questi casi per il dimensionamento della CPU si
49. n molta cura evitando sfregamenti con tessuti sintetici urti e flessioni che potrebbero provocare scariche elettrostatiche dannose o rotture meccaniche interne Sarebbe bene posizionarsi su un banco metallico dotato di un collegamento a terra in questo modo l operatore resta sempre a contatto con le varie parti metalliche del case e del banco assicurando differenze di potenziale anche accidentali pressoch nulle Page 39 of 59 Materiale impiegato Nella figura sono rappresentati tutti gli elementi che inseriremo all interno del case Prima di iniziare il montaggio bene fornirsi di viti e del materiale plastico come nastri isolanti o fascette da elettricista utili per il fissaggio delle parti mobili e dei cavi Ventole e alette di raffreddamento Inseriamo ora le ventole interne e l alimentatore I collegamenti per l alimentazione avvengono mediante i connettori che poi troveremo anche nelle altre periferiche Tutti i connettori all interno dello chassis comprese le piattine per il bus IDE Integrated Drive Electronics sono costruiti per essere innestati in un unico modo Non si deve quindi temere di sbagliare nel collegamento delle periferiche importante per effettuare tutto il lavoro a computer spento e in caso di dubbi consultare il manuale della motherboard e delle periferiche Page 40 of 59 Ventole e alimentatore Si installa la CPU Centra Processing Unit inserendola nello spazio predisposto e facendo attenzio
50. na guaina protettiva Le fibre ottiche sfruttano il principio della deviazione che un raggio di luce subisce quando attraversa il confine fra due materiali diversi core e cladding nel caso delle fibre La deviazione dipende dagli indici di rifrazione dei due materiali Oltre un certo angolo il raggio rimane intrappolato all interno del materiale Le fibre ottiche hanno delle prestazioni eccellenti possono raggiungere velocit di trasmissioni pari a 50 000 Gb s ossia 50 tera bit al secondo con un bassissimo tasso d errore Le distanze massime per un collegamento di questo tipo sono di circa 30 kilometri per collegamenti di lunghezza maggiore si introducono ripetitori e amplificatori lungo la tratta La trasmissione senza fili si effettua su diverse lunghezze d onda e sono le onde radio microonde raggi infrarossi luce visibile e ultravioletti Il comportamento di questo mezzo dipende dalla lunghezza d onda e dalla banda utilizzata le prestazioni possono variare ampiamente A seconda del mezzo propagativo utilizzato poi essitono delle architetture e delle normative che regolano i livelli di segnale i tipi di connettori e di cavi e cos via Livello fisico nelle LAN Il livello fisico nelle LAN si occupa di codifica e decodifica creazione e rimozione del preambolo nella trama informativa trasmissione e ricezione dei bit di informazione A seconda dello standard 802 x adottato il livello fisico specifica il tipo di mezzo trasmissivo e la topol
51. ne allo spigolo smussato che identifica il suo corretto orientamento si cosparge la sua superficie di pasta termoconduttiva per una migliore dissipazione di calore e si applica l aletta di rafreddamento CPU importante assicurare un buon contatto tra il processore e il dissipatore di calore onde evitare surriscaldamenti eccessivi che potrebbero portare alla rottura del nucleo della CPU stessa Le nuove generazioni di processori sono dotati di controlli e sensori di temperatura che ne inibiscono il funzionamento in casi critici Page 41 of 59 Memoria RAM La RAM Random Access Memory pu essere inserita in uno dei due s ot disponibili Generalmente quello contrassegnato con il numero 1 anche se le schede pi moderne riconoscono autonomamente gli s ot occupati La ventola per il raffreddamento della CPU si applica sulle alette di raffreddamento e si collega infine con la scheda madre al connettore apposito Hard Disk Gli Aard disk scelti sono due da 40 Gbyte Verranno configurati in RAID 1 mnirroring e gestiti dal sistema operativo RAID software perci la capacit totale risultante sar di 40 Gbyte Il RAID 1 l unico accorgimento adottato per la protezione dei dati sul nostro server Page 42 of 59 Hard Disk nell alloggiamento e piattine IDE Inseriamo gli hard disk nel box metallico e li colleghiamo insieme con il masterizzatore all alimentazione Per quanto riguarda invece le piattine IDE in prevision
52. ne dell accesso fisico e dalla universalit del protocollo di accesso alle risorse di rete segnalazione Gli accessi possibili sono BRA 2B d 2 x 64 kbit s 1 x 16 kbit s PRA 30B D 30 x 64 kbit s 1 x 64 kbit s NODO Termine usato in DNA Digital Network Architecture per riferirsi ad un dispositivo che contiene almeno una Page 56 of 59 istanza del livello Metwork e dei sottostanti livelli Data Link e Fisico sinonimo del termine OSI system In ambito Informatico il termine indica un generico sistema di elaborazione di una rete di computer NULL MODEM Cavo di interfaccia seriale utilizzato per il collegamento diretto DTE DTE senza modem OSI Open Systems Interconnection Standard internazionale dell ISO descritto nel documento ISO 7498 per un modello di riferimento per l interconnessione di sistemi organizzato in 7 livelli Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application ciascuno dei quali si basa sui servizi forniti dal sottostante strato e fornisce a sua volta servizi allo strato sovrastante Lo scopo di realizzare sistemi aperti capaci di far comunicare sistemi diversi fra loro PACCHETTO Nome informale per una Protocol Data Unit POP server Serverincaricato al mantenimento ed alla consegna della posta elettronica agli utenti PORTA PORT Nell architettura di rete TCP IP punto di accesso ai protocolli applicativi PROCESSI Insieme di programmi e comandi in esecuzione sul
53. nee dati e il loro costo legato alla velocit di trasmissione ed alla tipologia delle modulazioni Dispositivi di memorizzazione di rete ed altre periferiche Franco Callegati Paolo Presepi Riccardo Gori Strumenti hardware per la memorizzazione dei dati gt L amministrazione di un ambiente distribuito risulta solitamente pi semplice e sicura centralizzando le risorse I vantaggi sono il controllo la sicurezza e la gestione dei dati con l opportunit di gestire permessi di scrittura lettura su documenti e programmi Occorre per prestare particolare attenzione all hardware dedicato a tale scopo Andranno cos valutate con attenzione le prestazioni e le caratteristiche dei sistemi RAID Redundant Array of Independent Disks in uso sui Page 19 of 59 server e di hardware di rete per la memorizzazione ed il back up possibile utilizzare dispositivi studiati e progettati appositamente per la gestione dei dati in rete che vengono chiamati NAS Network Attached Storage Sul mercato sono disponibili NAS constituiti da Hard Disk da CD CD R DVD RAM o DAT CD Tower Sono sistemi costituiti da una batteria di lettori CD o DVD controllati da uno o pi microprocessori la memoria complessiva pu arrivare anche a dimesioni di 1 Tera Byte e possiedono una o pi interfacce di rete integrate per il collegamento in LAN Costituisce un ottima soluzione nei casi in cui si necessiti la consultazione di grandi quantit di dati semplicit
54. ntium3 Pentium4 Celeron K6 K7 eccetera possiedono tutte architetture e logiche differenti perci occorre scegliere con cura la motherboard adatta Il tipo di connessione fisica come numero di piedini e dimensione viene denominata Soket e indicata con una sigla La Soket del processore scelto per questo server MPGA 478 Socket 478 Memoria RAM Memoria RAM Random Access Memory viene connessa alla scheda madre tramite i quattro connettori allungati numero 3 Il numero e la tipologia di questi s ot variano da scheda a scheda qui in particolare sono presenti 4 s ot divisi in due gruppi Il gruppo colorato in nero ospita le SDRAM Single Data Rate memory mentre quello colorato in blu ospita le RAM DDR Double Data Rate memory I due tipi di memoria si differenziano per la velocit di accesso e non possono essere utilizzate simultaneamente Per questo server abbiamo scelto le pi veloci DDR che operano Page 37 of 59 alla frequenza di 333MHz Slot PCI e AGP Gli s ot PCI Peripheral Component Interconnect sono contrassegnati con il numero 4 Il loro numero varia a seconda del modello di scheda madre il server non deve avere altre periferiche se non la scheda di rete quindi due slot sono pi che sufficienti inoltre uno s ot rimarr comunque libero per eventuali esigenze future Lo s ot AGP Accelerated Graphics Port numero 5 invece il connettore dedicato alle schede video di nuova generazione Accelerated Graphics Po
55. o che subentra in caso di malfunzionamenti del serveroriginale SMTP server Serverincaricato alla spedizione dei messaggi di posta elettronica Sniffing sniff Attivit di osservazione passiva della rete o del segmento di rete interessato STP Shielded Twisted Pair Cavo in rame a coppie simmetriche schermate normalmente a 4 coppie Ciascuna coppia viene schermata con rivestimento di materiale metallico a calza per limitare le interferenze fra coppie diverse Viene impiegato nelle reti locali e nella trasmissione ATM Asyncronous Trasfer Mode in reti private su brevi distanze Page 57 of 59 Subnet o sottorete Nell architettura di rete TCP IP una rete pu essere suddivisa in un insieme di sottoreti mediante la definizione di una netmask SWITCH Dispositivo multiporta in grado di commutare trame a livello Data Link in una rete dati locale o geografica dispositivo in grado di realizzare connessioni commutate logiche o fisiche TABELLA DI ROUTING Tabella contenente le informazioni utili per gli algoritmi di instradamento quali per ogni destinazione la linea da utilizzare il costo e il numero di op TCP Transmission Control Protocol Protocollo di livello trasporto dell architettura Internet in grado di fornire un servizio end to end di tipo affidabile e riscontrato In particolare il TCP implementa le funzioni di controllo di flusso riscontro dei pacchetti ricevuti e controllo di sequenza TERMINAL SERVER Apparato di rete usato
56. o la sotituzione dei dispositivi danneggiati con dischi di riserva senza compromettere il funzionamento del sistema Elementi per la continuit di servizio Nel caso poi il nostro server sia un elemento vitale per la rete occorre garantire il suo funzionamento anche in caso di guasti nell impianto elettrico e o di interruzione nell erogazione della corrente elettrica da parte dell ente preposto occorre adottare quindi elementi di controllo del sistema di alimentazione a Alimetatori ridondanti Alcuni chassis per server supportano alimentatori ridondanti ovvero due alimentatori collegati in parallelo in grado di alimentare il sistema anche in caso di guasto di uno di essi Inoltre questi dispositivi sono normalmente ot swappable cio sostituibili a caldo senza dover spegnere la macchina a UPS Uninterruptable Power Supply L UPS un elemento collegato costantemente alla rete elettrica dotato di batterie e elettronica di controllo Monitorizza la situazione energetica e interviene in caso di mancanza di alimentazione notificando al server problemi di natura elettrica e consentendo il correto spegnimento automatico del sistema per evitare il danneggiamento dei dischi m Mirror server clone L ultimo passo infine pu essere quello di duplicare interamente l hardware e il software del server creandone cos un gemello che possa sostituirlo in caso di emergenza Essendo costituiti anche da parti meccaniche in movimento i dispositivi di mem
57. o pi utenti non servono procedure di chiamata dialing per instaurare una sessione i collegamenti DSL sono virtualmente sempre attivi elevato grado di sicurezza dovuto al canale che non condiviso con altri utenti I difetti di DSL lunghezza delle linee realizzate con doppini intrecciati in rame che costituiscono l attuale rete d accesso presenza di elementi di disturbo per le DSL elementi che sono comunemente utilizzati nella telefonia analogica Tipologie DSL Asimmetriche Le DSL Digital Subscriber Line esistono anche in forme asimmetriche che presentano cio velocit di trasmissione e ricezione diverse Page 33 of 59 Le principali linee di questo tipo sono ADSL e UADSL detta anche G Lite m ADSL Asymmetrical Digital Subscriber Line Il sistema ADSL fu proposto per la prima volta dai laboratori Be Core nella seconda met degli anni 80 ma solo nei primi anni 90 ha acquistato notevole interesse La spinta verso la realizzazione della tecnologia ADSL venuta dal tentativo di soddisfare esigenze di tipo residenziale ADSL garantisce la coesistenza dei nuovi servizi offerti da questa tecnologia con il tradizionale PSTN Le prestazioni che si raggiungono sono bit rate fino a 8 Mbps per il canale downstream in ricezione e fino a 640 Kbps per quello upstream in trasmissione per distanze dalla cabina di commutazione di circa 4 5 kilometri sezione da 0 4 millimetri e 5 5 kilometri sezione da 0 6 millimetri ADSL implementa
58. o ristrutturazione organica di un edificio in conformit ai vigenti standard internazionali CANALE Parte di un sistema di comunicazione che connette una sorgente ad una o pi destinazioni Chiamato anche circuito linea inko path CAVO COASSIALE Tipo di cavo elettrico in cui un conduttore centrale ricoperto da un isolante e poi circondato da uno schermo conduttore cilindrico il cui asse di simmetria coincide col conduttore centrale da cui il termine coassiale COLLISIONE Trasmissione simultanea di due o pi stazioni su un mezzo trasmissivo condiviso CONCENTRATORE nelle reti locali cablate a stella l apparato che funge da centro stella DATA LINK secondo livello del modello di riferimento OSI si occupa della trasmissione di trame tra nodi fisicamente adiacenti Page 54 of 59 DHCP Dynamic Host Control Protocol Protocollo utilizzato per l assegnazione dinamica di indirizzi IP in una rete Presuppone un server che gestisce gli indirizzi e li assegna alle macchine che nella rete si collegano di volta in volta Utilizzato sulle LAN il protocollo utilizzato direttamente dal c ient per richiedere al server DHCP l indirizzo IP da utilizzare e per l accesso remoto in tal caso pu essere il RAS a richiedere ad un server DHCP l indirizzo IP da assegnare al dient che si connette alla rete mediante accesso commutato DOPPINO Termine indicante una coppia di fili elettrici ritorti spesso usato anche per indicare cavi a pi coppie
59. o stesso livello e replicano trame di dati fame ma operano in modo differente Nell esempio la stazione A trasmette dati alla stazione B contemporaneamente D pu trasmette dai alla stazione C Lo switch opera una commutazione di circuito logica basandosi sul MAC address delle interfacce di rete Offre vantaggi in termini di prestazioni e sicurezza In questa configurazione molto pi difficile incorrere nello sniffing dei dati gli switch migliori hanno mezzi per prevenire anche il MAC address Spoofing Page 15 of 59 Il Bridge replica i dati in forma di trame dal segmento radio onde elettromagnetiche a quello elettrico Nell esempio la stazione A collegamento wireless trasmette dati alla stazione B collegata all hub Routere switch di III livello conoscono il Protocollo del livello di rete e sono in grado di instradare i pacchetti secondo apposite tabelle di routing La configurazione e l utilizzo di questi dispositivi richiede conoscenze approfondite nel campo dei protocolli di rete Page 16 of 59 Il termine gateway non si rif precisamente ad un dispositivo fisico hardware ma si identifica pi con una funzionalit generica che pu essere compresa in dispositivi quali access point router o server di rete La caratteristica principale di un dispositivo con funzionalit gateway quella di essere posizionato in un punto frontiera tra rete locale e il mondo esterno sia esso internet o un altra rete Tutti i cal
60. ogia della rete Page 30 of 59 LLC Service Mezzo Trasmissivo Mezzo Trasmissivo ISO OSI IEEE 802 Cablaggi strutturati Per cablaggio si intende l insieme di componenti passivi come cavi prese connettori permutatori eccetera installati e predisposti per poter interconnettere i componenti attivi dei sistemi di elaborazione La progettazione razionale di sistemi di cablaggio prende il nome di cablaggio strutturato Le normative sui sistemi di cablaggio definiscono metodi per cablare un gruppo di edifici costruiti su un comprensorio cio su un singolo appezzamento di suolo privato o su un insieme di appezzamenti vicini collegati da opere edilizie permanenti come sovrappassi o sottopassi Le normative descrivono m le caratteristiche dei mezzi trasmissivi e dei componenti passivi in relazione alle velocit trasmissive desiderate m le topologie di cablaggio ammesse stella anello bus maglia e le caratteristiche ad esse riferite quali ad esempio eventuali livelli di gerarchia distanze massime adattamenti tra diverse topologie m le regole di installazione e le indicazioni sulla documentazione di progetto I sistemi di cablaggio sono sia di tipo proprietario ad esempio il Cab ing System IBM o il DECconnect digital che standard internazionali che di solito sono o americani o della ISO Standard internazionali Esistono oggi i seguenti standard per i sistemi di cablaggio m EIA TIA 568 uno standard americano per i
61. orizzazione di massa possono essere soggetti a guasti o a errori di scrittura dovuti ad improvvisi sbalzi o perdite di tensione Per ovviare a queste problematiche possibile eseguire periodici copie dei dati con sistemi di back up su altri supporti di memorizzazione oppure equipaggiare il server con sistemi ridondanti quali RAID Requisiti hardware di un server Web Nel caso di server adibiti all hosting di siti Web occorre effettuare alcune considerazioni che riguardano l importanza e la consistenza dei siti in questione e conseguentemente dimensionare l hardware e la sicurezza dei dati Vediamo allora due casi di impiego di server Web Page 9 of 59 m Server Web per il supporto di applicazioni Mission Critical in questo caso utile sovradimensionare l hardware di sistema aumentando indubbiamente i costi ma garantendo un affidabilit maggiore Il sito Web deve essere presente on line 24 ore su 24 con la minima probabilit di disservizio possibile In fase di progettazione opportuno quindi prevedere sistemi RAID imponenti proteggere il sistema con UPS e utilizzare piattaforme stabili Per quanto riguarda il dimensionamento della memoria e della CPU va tenuta in considerazione la banda disponibile per i collegamenti verso internet e il numero di richieste da servire nell unit di tempo Se i siti mantenuti sono vari ed imponenti allora bene prevedere schede multiprocessore m Server Web per l intranet di un piccolo laboratorio
62. ottica all interno della rete di accesso fino alle singole abitazioni sostituendo completamente il doppino Radio Link I recenti sviluppi nel campo delle tecnologie punto multipunto hanno permesso di offrire un servizio di accesso via radio alle reti dati che ad alta velocit a costo minore e con tempi di installazione minori di molte soluzioni basate Page 34 of 59 su cavo L architettura che viene utilizzata si chiama Loca Multipoint Distribution System LMDS LMDS un sistema di comunicazione wireless a banda larga di tipo punto multipunto che lavora a frequenze dai 40 5 ai 42 GHz ma la frequenza di utilizzo soggetta alle normative vigenti nelle varie nazioni che fornisce telefonia fu duplex digitale trasmissione dati e servizi video possibile implementare varie architetture di rete all interno di LMDS anche se l architettura pi utilizzata quella punto multipunto La struttura LMDS consiste principalmente di 4 parti network operations center NOC Il NOC contiene il sistema di gestione di rete che gestisce la rete dei clienti infrastruttura basata su fibra ottica connette i NOC alle reti ottiche sincrone basate su ATM Asynoronous Transfer Mode m nodo di accesso dove avviene la conversione tra infrastruttura cablata e infrastruttura wireless connesso tramite infrastruttura ottica al NOC e trasmette verso i CPE a customer premises equipment CPE sono le apparecchiature poste nei locali dei clienti
63. per esempio o in caso di manutenzione straordinaria Page 44 of 59 Considerazioni 2 necessario quindi una sua riaccensione automatica per ripristinare i servizi Considerazioni 3 Una macchina cos costruita pu ospitare un file server con spazio disco di 30 Gbyte circa un server DHCP Dynamic Host Control Protoco per la gestione degli indirizzi di rete un server Web di medie dimensioni per esempio un sito per l Intranet di un ufficio un server SMTP Simple Mail Transfer Protocol e POP Post Office Protocol per l invio e la ricezione della posta elettronica e se corretamente configurato pu proteggere la rete dagli attacchi esterni funzionalit di firewall Page 45 of 59 Predisposizione e installazione di reti Ethernet wired amp wireless Riccardo Gori 6 6 4 Installare una rete usando una tecnologia con cavi 6 6 5 Installare una rete usando una tecnologia senza fili 6 6 6 Usare dispositivi di connettivit quali hub ripetitori bridge router switch gateway Introduzione La larga diffusione di Internet e i vantaggi offerti dagli ambienti di rete distribuiti uniti all esigenza di collegare un numero crescente di calcolatori hanno aiutato il successo della tecnologia Ethernet come standard per le reti locali Si possono cos trovare dispositivi adatti alle esigenze del piccolo ufficio o soluzioni per la grande impresa Molti apparati di rete quali hub e switch che si trovano sul mercato si possono ac
64. possono prendere in considerazione piattaforme multiprocessore Pi processori alloggiati sulla stessa scheda si sincronizzano per lavorare in parallelo e simultaneamente risolvendo lo stesso problema in tempi pi Ovviamente il costo di un sistema multiprocessore maggiore cos come il costo della scheda madre dello chassis e del sistema di raffreddamento Memoria RAM Funzionalit principali m Memorizzazione dei dati volatili m Caricamento del kernel nucleo del sistema operativo per la gestione del sistema m Caricamento dei processi in esecuzione La memoria di sistema definita RAM Random Access Memory quella parte della memoria riservata alla gestione temporanea dei dati allo scopo di velocizzare il loro trattamento da parte della CPU E detta volatile in quanto allo spegnimento della macchina tutti i dati contenuti in essa svaniscono al contrario di quanto avviene per le memorie di massa Questo tipo di memoria ad accesso casuale Random Access Memory pu essere utilizzata dalla CPU in modo diretto e molto veloce Al contrario le memorie ad accesso sequenziale per esempio nastri e bobine devono essere lette in sequenza fino al raggiungimento dell segmento blocco dati interessato Questa memoria gestita interamente dal sistema operativo il quale riserva alcune aree per la propria gestione ed altre per l esecuzione dei programmi degli utenti Page 5 of 59 Memoria RAM Requisiti m Alta velocit di
65. quistare come p ug and play cio sufficiente collegarli per poterne sfruttare le funzionalit senza richiedere particolari operazioni L installazione di apparati per piccole reti locali risulta cos piuttosto semplice La scelta di dispositivi la progettazione dell infrastruttura e le configurazioni ottimali per un ambiente di rete con esigenze pi consistenti richiedono per conoscenze pi approfondite Il cablaggio strutturato in UTP Categoria 5 Enhanced Il cablaggio dell infrastruttura richiesto tipicamente con cavi UTP Unshielded Twisted Pair Categoria 5 Enhanced Anche se la tecnologia Ethernet pi diffusa al momento il Fast Ethernet 100Base T e per supportarla sufficiente un cablaggio in UTP Categoria 5 la scelta di realizzare l infrastruttura in Categoria 5 Enhanced motivata dal fatto che quest ultima supporta la tecnologia Gigabit Ethernet 1000Base T E importante quindi predisporre l infrastruttura in modo scalabile rendendo disponibili cavi compatibili con le tecnologie in via di diffusione e che offrono migliori prestazioni Collegamenti dorsali Negli edifici dove si richieda il cablaggio di collegamenti dorsali opportuno prendere in considerazione la possibilit di predisporre la posa di due cavi anzich uno La predisposizione pu risultare utile in caso di guasto oppure pu essere utilizzata per incrementare la banda disponibile Scegliere gli apparati di rete hub e switch La scelta degli appa
66. rati di rete richiede la conoscenza specifica delle loro funzionalit e dell applicazione per cui andranno installati Non sufficiente quindi scegliere tra hub o switch per realizzare una buona infrastruttura Principali caratteristiche di un hub o switch per soluzioni di rete avanzate a Funzionalit stackable Per far s che la soluzione di rete sia scalabile e che quindi sia possibile ampliare il numero di punti rete e di stazioni collegate importante verificare che tra le caratteristiche degli apparati acquistati sia presente la funzione stackable Questa funzione consente di accorpare in un unico dispositivo due dispositivi ad esempio possibile raggruppare uno switch a 24 porte con uno a 12 realizzando un dispositivo logico a 36 porte m 10 100 1000 auto sensing I dispositivi che supportano queste funzionalit sono molto semplici da utilizzare Le porte sono infatti auto sensing e si settano automaticamente la velocit supportata dalla stazione che si collega alla presa di rete Sar cosi semplice gestire un ambiente eterogeneo con sistemi a 10 100 o addirittura i pi recenti 1000 Mbps Page 46 of 59 m Auto MDI MDIX La funzione Auto MDI Medium Dependent Interface MDIX Medium Dependent Interface Crossover configura automaticamente la polarit delle porte sar indifferente collegare le stazioni con cavi 1 1 diritti o crosswire in modo del tutto trasparente a Funzionalit di management e SNMP Simple Network Management
67. re i dati non volatili sono molteplici ed ognuno ha proprie caratteristiche di costo velocit e capacit Nella tabella sottostante vediamo alcuni esempi di hardware per la memorizzazione dei dati con le relative caratteristiche messe a confronto Dispositivi di memorizzazione di massa pi comuni Memoria di massa Tecnologia di lettura scrittura dei dati Accesso Capacit tipiche Memoria di massa Requisiti Capacit dimensionata alla quantit di dati da gestire Robustezza e qualit dei supporti Dispositivi ridondanti Sistemi di back up dei dati Il dimensionamento della memoria di massa in un sistema server legato principalmente alla quantit di informazioni che necessario conservare E bene tenere in considerazione la possibilit di incrementare tale capacit di memoria e perci predisporre il sistema a tale scopo fin dal principio Per quanto riguarda la sicurezza nella memorizzazione dei dati generalmente si tengono in considerazione due aspetti principali l importanza che riveste il server all interno della rete ed i costi che si disposti ad affrontare Essendo costituiti anche da parti meccaniche in movimento i dispositivi di memorizzazione di massa possono essere soggetti a guasti o a errori di scrittura dovuti ad improvvisi sbalzi o perdite di tensione Per ovviare a queste problematiche possibile eseguire periodici copie dei dati con sistemi di back up su altri supporti di memorizzazione oppure equip
68. restazionali di questi mezzi sono larghezza di banda questo serve per determinare quanti bit al secondo possibile trasferire affidabilit ogni mezzo presenta una certa probabilit di errore nella trasmissione prestazioni queste determinano la distanza massima in un collegamento caratteristiche fisiche a seconda del mezzo si usano fenomeni diversi per la trasmissione occorre perci sfruttare tecnologe differenti I mezzi elettrici pi usati sono fondamentalmente il cavo coassiale e il doppino Il doppino il mezzo pi vecchio e comune dei due Consiste di due fili intrecciati a elica tra loro e pu essere sia schermato STP Shielded Twisted Pair che non schermato UTP Unshielded Twisted Pair Il doppino viene utilizzato all inizio per le connessioni terminali nella telefonia cio per quel tratto che v dall apparecchio alla centrale Una versione del STP con pi avvolgimenti e un migliore isolamento viene usato per il traffico dati su lunghe distanze Il cavo coassiale composto da un conduttore centrale ricoperto di isolante all esterno del quale vi una calza metallica Il coassiale era usato per lunghe tratte telefoniche ma stato sostituito dalla fibra ottica ora rimane in uso per la televisione via cavo e per l uso in reti locali Le fibre ottiche sono costituite da un sottilissimo cilindro centrale in vetro core circondato da uno strato di vetro esterno cladding con un diverso indice di rifrazione e da u
69. rt che nel nostro caso rimane scollegato dato che utilizzeremo la scheda video integrata nella motherboard Connettori In basso con il numero 6 sono indicati i due connettori IDE Integrated Drive Electronics Questi sono gli zoccoli in cui vanno inserite le piattine del bus IDE per il collegamento degli hard disk e dei CD ROM L inserimento corretto indicato da una fessura sul lato lungo e da l indicazione del piedino numero 1 corrispondente alla banda colorata lungo la piattina Connettore per il oppy Molto simile ai connettori IDE ma pi piccolo e destinato alla piattina del Page 38 of 59 floppy disk Connettore per i pulsanti e i LED di sistema situati all esterno del case Installazione scheda madre 1 Installiamo ora la scheda madre e colleghiamo i cavetti del pulsante di accensione quello di reset il PC speakere i LED frontali di accensione e di attivit dei dischi Le istruzioni e la piedinatura per il montaggio di questi connettori sono indicati nel libretto allegato alla motherboard Un eventuale montaggio errato naturalmente non rappresentano nessun pericolo per il funzionamento della scheda madre Se comunque dovessero sorgere dei dubbi consultare il libretto di istruzioni e verificare le diciture impresse sulla scheda stessa Installazione scheda madre 2 Fissiamo la scheda madre alla base del case con le viti in dotazione Naturalmente la motherboard come per tutte le schede elettroniche va maneggiata co
70. vengono trasmessi in Sicurezza necessit di possedere accesso fisico radiofrequenza Il livello di accesso alla rete puo per alla struttura essere autenticato e crittografato Utilizzo appropriato delle due tecnologie Esempio pratico Descriviamo un caso particolare per definire meglio i vantaggi e le opportunit delle due tipologie di collegamento analizzate Collegamento in rete di due edifici distanti 100m e separati da strade e relativa configurazione degli hardware di rete Il primo edificio stato appena costruito e devono essere fatti ancora al suo interno le rifiniture murarie non ancora ammobiliato e deve essere predisposto per 12 postazioni di lavoro Il secondo edificio invece relativamente vecchio e quindi privo delle predisposizioni per il passaggio di nuovi cavi Un set up di rete appropriato prevede la messa in rete del primo edificio tramite rete cablata Ethernet dato che deve essere ancora completato risulter poco costoso creare le predisposizioni per i cavi Occorrono quindi 12 schede di rete un concentratore di rete preferibilmente uno switch con almeno 13 porte un access pointoppure una postazione con equipaggiata una scheda di rete wire ess 802 11a b g per il collegamento radio con il secondo edificio Per l edificio pi vecchio si prevedono due Access Point per una copertura pi sicura anche in funzione della schermatura dovuta ai muri spessi dei vecchi edifici Essendo la distanza tra i due edific
71. zi trasmissivi ottici Mezzi trasmissivi ottici ossia fibre ottiche e laser hanno la propriet di permettere collegamenti alle velocit di trasferimento molto elevate e di essere relativamente insensibili ai disturbi elettromagnetici Per questo motivo sono utilizzate per cablare delle parti di LAN che sono sottoposte a inquinamento elettromagnetico notevole oppure per percorrere segmenti parcolarmente lunghi Sono attualemente diffusi principalemente due standard m i1000Base SX Fibra fino a 550m m i1000Base LX Fibra fino a 550m multimodale fino a 10Km monomodale Vantaggi e svantaggi di reti via cavo e wireless Reti locali di tipo thernet sono realizzabili sia con tecnologie cablate sia con tecnologie wireless utilizzando le onde radio come mezzo trasmissivo Nel primo caso si tratta di Ethernet Networks mentre nel secondo parliamo di 802 11 wireless Ethernet Caratteristiche Ethernet su cavo Wireless Ethernet inaomba Predisposizione di tracce e canalette Nessuna predisposizione o tracce e canalette solamente per g per la posa dei cavi e punti rete le dorsali Costosa predisposizione del Costi cablaggio costo contenuto dei Costo contenuto del cablaggio costi contenuti dei dispositivi di rete dispositivi di rete Efficienza ye locit elevate pocosoggette e Velocit contenute soggette a interfereze elettromagnetiche disturbi elettrici Sicurezza maggiore data dalla Livello di sicurezza inferiore i dati

Modulo 6 Hardware di rete

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