Appunti Antonio Petrarulo

LE RETI DI COMPUTER

La rete è un sistema di computer interconnessi che si scambiano dati e informazioni fra di loro.

Si possono dividere in:

• Wired (con cavo): Cavo Ethernet, PIN, SCART, RS232, LTPI.

• Wireless (senza cavo): Satellite, WIFI, Bluetooth, IR.

Entrambi i tipi di connessione hanno vantaggi e svantaggi…

I VANTAGGI DELLA WIRED:

1. La velocità 
2. La stabilità
3. Il raggio d'azione

GLI SVANTAGGI DELLA WIRED:

1. La mancanza di mobilità
2. Costoso 
3. Lo spazio occupato
4. Il problema di installazione

I VANTAGGI DELLA WIRELESS:

1. La mobilità
2. Più economica (rispetto alla Wired)
3. Facile da installare

Economia di scala

GLI SVANTAGGI DELLA WIRELESS:

1. Il raggio d'azione limitato
2. Velocità ridotta (rispetto alla Wired)
3. Meno stabile (per le infrastrutture) 

Le connessioni si possono distinguere anche in altri modi.

    DISTINZIONE PER DIMENSIONE GEOGRAFICA 

• BAN: Body Area Network 
• PAN: Personal Area Network (10m)
• LAN: Local Area Network (300m)
• CAN: Campus Area Network (1,5Km)
• MAN: Metropolitan Area Network (100Km)
• WAN: Wide Area Network (1000-5000Km)
• GAN: Global Area Network (Internet) ---------> Internet: Collegamento ai siti WEB 

                                                                                                internet: Interconnessioni ai dispositivi

Le connessioni tra dispositivi possono essere:

PUNTO A PUNTO:              PC 1 --------> PC 2   In questo caso la connessione è fisica quindi è diretta e solo "PC 1" può                                                                                mandare informazioni mentre "PC 2" li può solo ricevere.

<-------- UNO A MOLTI

Poi infine c'è il BROADCAST che come nell' UNO A MOLTI può trasmettere informazioni e chi le riceve non può rispondere, però con la differenza che il BROADCAST trasmette anche se non ti colleghi, come un canale TV.

Ogni dispositivo che abbiamo si chiama CLIENT, che non è una persona ma un dispositivo. Oltre ai Client abbiamo anche i SERVER;  il Client fa delle richieste e il Server restituisce le informazioni (se le ha). I Client possono collegarsi ad un solo Server alla volta però un Server può collegarsi a più Client.

TIPI DI LINEA

SIMPLEX

Una delle prime reti dove uno trasmette e l'altro riceve:

A------->B

DUPLEX

Qui entrambi possono trasmettere e ricevere ma uno alla volta:

A--->  <---B

FULL DUPLEX

Questa è la linea che abbiamo ora, dove entrambi possono trasmettere e ricevere informazioni contemporaneamente. 

Un altro modo per distinguere le connessioni e per la TOPOLOGIA:

1. RING       

• E' una connessione Punto a Punto.
• Se uno dei dispositivi smette di funzionare anche il resto lo farà.

• C'è il dominio di Contesa, ossia quando più dispositivi vogliono comunicare tra loro, quindi la linea potrebbe essere sempre occupata. Per evitare ciò l' IBM ha inventato il TOKENRING ovvero un intervallo di tempo che funziona come gettone.

    2. BUS

• La Fault Tollerant è migliorata (tolleranza ai guasti).
• Dominio di connessione (contesa).
• Se uno dei PC si rompe il danno è fine a se stesso, mentre se è la linea a rompersi tutto il sistema smetterà  di funzionare.
• E' dotata di 2 terminatori, uno all'inizio e l'altro alla fine, che fanno terminare la rete.

    3. TREE

• PC 1 è la Radice
• PC 2 e PC 3 sono i Nodi
• Infine ci sono le Foglie
• Se un dispositivo dovesse smettere di funzionare il danno sarebbe fino a se stesso tranne se il dispositivo in questione è PC 1, in tal caso tutto smetterebbe di funzionare.

    4. STAR 

• Può essere un Router oppure un HUB ( dispositivi di CENTRO STELLA).
• L' HUB non è più utilizzato a causa di dominio di contesa. Sono stati sostituiti con gli SWITCH, hanno la capacità di cambiare il turno ai dispositivi.
• Se uno dei PC o una delle linee dovesse guastare il danno sarebbe fine a se stesso, l'importante è che non si guasti il Centro Stella.

    5.MESH

Ne esistono di due tipi:

INCOMPLETA: 

• Sono entrambe reti ridondanti, cioè che siccome sono composte da più elementi è probabile che si compia la stessa strada più volte.
• La connessione può essere sia fisica che  logica (indiretta).

COMPLETA: 

• E' la rete che utilizziamo ora.
• La fault tollerant è massima.

INDIRIZZO MAC

L'indirizzo MAC serve ad identificare un dispositivo tra le reti di un computer, ed ogni dispositivo ne ha uno unico al mondo, esempio: 00-08-74-4C-7F-1D

Esso è composto da:

• La prima parte (prime 3 cifre) chiamata HARD CODED che permette di individuare il Produttore.
• La seconda parte (ultime 3 cifre) è la parte numerica che indica il nostro dispositivo. 

Ogni dispositivo ha anche una NIC (Network Interface Card), cioè quella che chiamiamo "Scheda di Rete", che ci permette di collegarci alla Rete.

INDIRIZZO IP 

L'indirizzo IP ( Internet Protocol) viene assegnato dal Router che a sua volta viene assegnato dal Provider. Esso è strutturato in 4 ottetti che vanno da 0-255 combinazioni.

Ci sono 2 tipi di indirizzo IP:

1. IPV4= 2^32 combinazioni. 
2. IPV6= 2^128 combinazioni (non ancora disponibile in Italia).

APPROCCI PER RISOLVERE UN PROBLEMA

Per risolvere un qualsiasi tipo di problema possiamo usare 2 tipi di approcci:

• EURISTICO: basato sull'intui
• ne e sullo stato temporaneo delle cose, ad esempio nel gioco dell'impiccato.
• ALGORITMICO: per trovare una soluzione con questo approccio dovremmo fare una cosa del genere:

             S__E -----> SAAE -----> SABE -----> SACE ecc... in questo caso avremo 2^21 combinazioni. Con questo metodo nel trovare la soluzione ci metteremo molto più tempo ma saremo sicuri al 100% della risposta.

RISOLUZIONE EURISTICA

Più rapida di quella algoritmica, ma il raggiungimento della soluzione corretta non è assicurato perchè si basa sull'analisi di un numero limitato di alternative selezionate. 

1. Suddivisione del problema in più fasi.
2. Costruzione di un modello mentale.
3. Cercare di impostare un piano per la soluzione (strategie e come applicarle, obbiettivi intermedi, ostacoli).
4. Mettere in atto il piano di soluzione.
5. Valutazione degli esiti.

CARATTERISTICHE ALGORITMO

L'Algoritmo è una sequenza finita di passi che devono essere eseguiti secondo un ordine prefissato per ottenere il risultato voluto.

L'Algoritmo può essere:

• NON AMBIGUO: I passi che lo compongono devono essere interpretati in modo univoco.
• COMPLETO: Deve risolvere tutti i problemi di un dato dominio.
• DETERMINISTICO: A fronte degli stessi input deve produrre gli stessi risultati.
• FINITO: Composto da un numero finito di passi che devono essere eseguiti un numero finito di volte.
• GENERALE: Deve fornire la soluzione per tutti i problemi appartenenti ad una classe, ovvero deve essere applicabile a qualunque valore dei dati di input appartenenti a quella classe.

ANALISI DEL PROBLEMA

Ogni volta che abbiamo un problema oltre che ad approcciarci in modo Euristico o Algoritmico possiamo utilizzare due metodi:

• TOP-DOWN: Prendo il mio problema e lo divido in tanti piccoli problemi.
• BOTTOM-UP: Si parte dalla soluzione per arrivare al problema.

SIMBOLI CONVENZIONALI

In informatica si usano dei modelli che vengono usati per creare dei caratteri convenzionali, internazionalmente conosciuti: 

• L'ELISSE: Segna lo stato di inizio e di fine di un algoritmo (può avere solo un inizio e solo una fine).
• IL PARALLELOGRAMMA: Serve ad indicare delle operazioni, dati o informazioni all'interno dell'algoritmo. Può essere d'ingresso I oppure d'uscita O.
• IL RETTANGOLO: Serve a segnare le operazioni che posso fare all'interno dell'algoritmo per risolvere il problema. 
• IL ROMBO: Ogni volta che c'è una condizione vera prendo il ramo del vero, il contrario se è falsa.

TUTTI I DIAGRAMMI SONO COLLEGATI TRAMITE ARCHIE ORIENTATI CHIAMATI "EDGE"

DIAGRAMMA DI FLUSSO

Quando risolviamo un algoritmo con tutti quei diagrammi otteniamo un "DIAGRAMMA DI FLUSSO".