Domande Sistemi informatici

1. Spiegare cosa si intende per rete client-server, quali sono le sue caratteristiche e spiegare quali sono i vantaggi rispetto alle configurazioni peer-to-peer.
   
   
   
2. Spiegare che cosa si intende per “Topologia di rete”. Indicare:
   1. le principali topologie studiate;
   2. i vantaggi e gli svantaggi di ciascuna con particolare riferimento alla tolleranza ai guasti (fault tolerance).


3. Spiegare cosa è un hub, cosa è uno switch, quali sono i vantaggi di usare switch al posto di hub nelle implementazioni delle reti.
   
4. Spiegare cosa si intende per codifica “Manchester”. Indicare:
   1. perché viene introdotta;
   2. in cosa consiste;
   3. a quale livello della gerarchia ISO/OSI o TCP/IP si colloca;
   4. la forma d’onda inviata sul mezzo di trasmissione quando il livello ISO/OSI o TCP/IP riceve la stringa binaria: 100100110;

1. Spiegare cosa si intende per rete client-server, quali sono le sue caratteristiche e spiegare quali sono i vantaggi rispetto alle configurazioni peer-to-peer.
   
   Risposta:
   Una rete client-server, è una rete in cui uno o più elaboratori “client” si connettono ad un altro elaboratore “server” per poter ricevere da quest'ultimo dei servizi.
   In una rete peer-to-peer, non esiste una distinzione netta tra “client” e “server” poiché ogni elaboratore della rete si trova ad un livello paritario agli altri: fornisce e riceve servizi dagli altri “peer” della rete. Un esempio di tali reti sono le reti di trasferimento file, dove ogni nodo contiene una copia (completa o parziale) di un file e lo condivide con tutti gli altri host connessi alla rete.
   
   
   
2. Spiegare che cosa si intende per “Topologia di rete”. Indicare:
   1. le principali topologie studiate;
   2. i vantaggi e gli svantaggi di ciascuna con particolare riferimento alla tolleranza ai guasti (fault tolerance).
Risposta:
Per topologia di rete s'intende la struttura geometrica che descrive il collegamento degli host su di una rete. Tra i principali tipi di reti troviamo:
* Le reti a stella – sono le reti in cui ogni host è connesso ad un hub centrale, l'hub si occupa di coordinare lo scambio dei pacchetti di dati tra un host e l'altro.
Sono molto efficienti poiché l'hub si occupa di garanti un collegamento diretto fra due host che dialogano indipendentemente delle altre trasmissioni che intercorrono fra gli altri host. Sono scalabili, poiché generalmente due hub possono essere collegati fra loro e la stella può essere facilmente estesa.
NON sono affidabili, poiché un guasto all'hub compromette il funzionamento di tutta la rete
* Le reti lineari – Sono reti in cui ogni host può comunicare direttamente con quello precedente e quello successivo. I pacchetti quindi possono viaggiare da un host all'altro finchè non raggiungono l'inizio o la fine della “catena”.
Sono poco scalari poiché ogni nuovo host può essere aggiunto solo all'inizio o solo alla fine della linea, inoltre una trasmissione tra host distanti impegna le linee di tutti gli host intermedi.
Sono poco affidabili poiché il malfunzionamento di un host spezza la rete in due tronconi che non possono più comunicare fra loro.
* Le reti ad anello - Sono la discendenza delle reti lineari. Sono reti in cui ogni host può comunicare direttamente con quello precedente e quello successivo tuttavia non c'è un inizio ed una fine poiché la rete forma un anello. I pacchetti di dati posso circolare nelle reti ad anello in entrambi i sensi di “rotazione”.
Sono abbastanza scalabili, poiché l'aggiunta di un nuovo host significa semplicemente inserirlo fra due altri host. L'aggiunta di un host riduce in modo lineare la banda disponibile per gli altri, poiché i dati circolano nella rete in circolo.
Il malfunzionamento di un host rompe l'anello, ma la rete può ancora funzionare diventando di fatto una rete lineare.
* Le reti a bus – Sono reti in cui esiste un singolo canale trasmissivo condiviso fra tutti gli altri host. Sono fra le reti più usate in ambito SoHo, si pensi ad ethernet ed alla sua estensione wireless.
L'affidabilità di queste reti è abbastanza alta poiché dipende quasi solamante dal canale trasmissivo. Aggiungere nuovi host è molto semplice, ma, essendo il canale condiviso tra tutti gli host la banda disponibile tende a degradarsi rapidamente con l'aggiunta di host, poiché aumenta il numero di “collisioni”.




3. Spiegare cosa è un hub, cosa è uno switch, quali sono i vantaggi di usare switch al posto di hub nelle implementazioni delle reti.
   Risposta:
    Gli hub sono i dispositivi che si occupano di creare il bus di comunicazione fra gli host di una rete ethernet. Gli switch assolvono alla stessa funzione degli hub, ma la fanno meglio poiché sono in grado di conservare una tabella che contiene gli indirizzi mac degli host ad esso collegato, e le porte a cui sono collegati. Grazie a questa tabella, uno switch è in grado di stabilire correttamente le porte a cui inviare i frame ethernet senza doverli smistare su ogni porta come invece avviene negli hub.
4. Spiegare cosa si intende per codifica “Manchester”. Indicare:
   1. perché viene introdotta;
   2. in cosa consiste;
   3. a quale livello della gerarchia ISO/OSI o TCP/IP si colloca;
   4. la forma d’onda inviata sul mezzo di trasmissione quando il livello ISO/OSI o TCP/IP riceve la stringa binaria: 100100110;


Risposta:
La codifica Manchester associa i livelli logici 1 e 0 a variazioni di livello di un segnale all'interno di uno specifico intervallo di tempo. Ad esempio il bit 0 potrebbe essere rappresentato da una variazione di segnale basso->alto mentre l'1 da alto->basso. La codifica Manchester consente il corretto sincronismo tra trasmettitore e ricevitore, poiché assieme ai bit viene automaticamente trasmesso anche un segnale di clock, che sarebbe assente nel caso di trasmissione di lunghe sequenze di bit tutti 1 o tutti 0 qualora questi fossero codificati basandosi solo sui livelli logici del segnale. Affinché, nella codifica Manchester, le transizioni di livello vengano interpretate nella giusta finestra temporale vengono trasmesse regolarmente opportune sequenze di bit che non possono essere interpretate in maniera errata. Ovviamente si colloca al livello fisico dello stack di protocolli di comunicazione. In base a quanto detto, 100100110 viene codificato con il seguente segnale: