Architettura di rete (modello ISO/OSI)

Architettura di rete modello ISO/OSI

Affrontiamo le problematiche riguardanti l’interconnessione di sistemi tramite una generica rete, presentando una struttura logica (architettura facendo riferimento al modello OSI) che permetta di capirne le modalità di funzionamento. L’architettura di una rete definisce le specifiche con cui viene realizzata nei suoi componenti hardware e software. Alcuni problemi da risolvere:

  • Che mezzi trasmissivi scegliamo?
  • Come trasmettiamo i bit?
  • Come devono funzionare i servizi che userà l’utente?
  • Come fa la rete a dare servizi all’utente?
  • Come instradare la trasmissione attraverso i nodi intermedi.

I progettisti hanno scelto come riferimento il modello a strati (o a livelli), una struttura logica che consente di suddividere la complessità della comunicazione tra sistemi in funzioni elementari e di assegnarle a strati diversi. In questo modo avremmo una pila di protocolli.

Protocolli

Un protocollo di comunicazione è un insieme di regole e convenzioni che controllano lo scambio di informazioni in una comunicazione messaggi consentiti e loro formato. Consideriamo una struttura a livelli che si appoggia su un mezzo fisico, ogni livello ofre dei servizi al livello superiore e usa dei servizi offerti dal livello inferiore, ogni livello deve assolvere dei compiti specifici, inoltre bisogna definire le interfacce tra livelli adiacenti.
In un’architettura a livelli si hanno due tipi di attività:

Una tra i livelli adiacenti (in verticale) dello stesso sistema
In verticale i livelli adiacenti si scambiano i servizi (che cosa fare) attraverso una interfaccia (regole su come fare) cosicché un livello superiore (per esempio, Livello n) chiede Servizi al livello inferiore n-1 (e un livello inferiore n-1 fornisce Servizi al livello superiore n) tramite una interfaccia n-1.
livello a strati Una tra livelli paritari (in orizzontale) tra sistemi diversi.
In orizzontale i livelli paritari si scambiano dati (normalmente pacchetti o PDU) attraverso un protocollo (regole su come fare), cosicché un generico Livello n utilizza un Protocollo di livello n per scambiare dati nPDU con il Livello n equivalente di un altro sistema (che usa il medesimo Protocollo

In realtà nessun messaggio viene trasferito direttamente da un livello di una stazione al livello corrispondente di un’altra stazione. Invece ogni livello passa il messaggio al livello immediatamente sottostante, fino al livello più basso che gestisce la trasmissione sul mezzo fisico, attraverso il quale avviene la comunicazione.
Facciamo un esempio: Due filosofi, uno africano e uno cinese, vogliono discutere dell’oryctolagus cunilicus (il coniglio).

  1. Problema 1 i due filosofi non parlano la stessa lingua, né riescono a trovare un interprete che conosca le loro lingue l’africano parla swaily, il cinese parla cinese
    • Soluzione filosofi possono comunque accordarsi su una lingua da usare nella comunicazione: il danese possono poi comunicare utilizzando due interpreti, ciascuno dei quali sa tradurre da una delle lingue note a uno dei filosofi alla lingua usata per la comunicazione.
  2. Problema 2  I due filosofi non vivono nello stesso luogo, e non sono abituati a viaggiare
    • Soluzione I due possono comunque decidere di comunicare in altro modo: usando il fax.

Questo è un esempio di architettura strutturata su livelli in cui ogni livello offre un servizio al livello superiore, e ogni livello stabilisce delle regole (protocollo) con il livello corrispondente.
modello a livelli
Quindi affinché si possa stabilire una comunicazione bisogna:
1)… è necessario che esista un canale fisico adatto (requisito per la connessione fisica)

infrastruttura

occorre predisporre un’infrastruttura fisica:
uno strumento per trasferire i dati tra i comunicanti


2)… è necessario avere competenze linguistiche comuni (requisito per la trasmissione)
protocolli trasmissione

occorre concordare dei protocolli di trasmissione:
-delle regole per interpretare i segnali “a basso livello”


3)… è necessario avere competenze di contenuto comuni (requisito per la comunicazione)
protocollo alto

occorre concordare un protocollo applicativo:
-delle regole per interpretare i segnali “ad alto livello”


Se le soluzioni adottate per soddisfare le tre precondizioni sono efficienti, la comunicazione si realizza come se esse non fossero più necessarie (“trasparenza” dei protocolli e dell’infrastruttura).
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