LEZIONE del 29 Ottobre

Nella discussione finora fatta si è visto che i sistemi a risorse distribuite si differenziano da quelli a risorse concentrate per la presenza di un substrato trasmissivo che permette ad un insieme di sistemi isolati di condividerne le risorse che, altrimenti, sarebbero in uso esclusivo al sistema che le gestisce.

La realizzazione del substrato trasmissivo, d'altra parte, richiede la contemporanea soluzione di un certo numero di problemi se si vuole che il comportamento del sistema sia indipendente dalla dislocazione effettiva dei suoi processi e delle sue risorse. Questo significa che, per quanto riguarda le applicazioni, il modo con cui viene inoltrata la richiesta ai servizi di rete deve essere trasparente con il metodo di accesso.

In un certo senso si può dire che il problema della realizzazione dei servizi di rete è riconducibile all'implementazione del canale di comunicazione così come viene introdotto dalle primitive di scambio messaggi send e receive dell'esempio che segue

dove la specifica sintattica che caratterizza la denominazione del canale deve avere nella rete, ossia, nel substrato trasmissivo, la sua effettiva implementazione.

Si considerino, a questo proposito, le due possibili soluzioni illustrate nella figura seguente dove è riportato, per comodità di confronto, il modello di riferimento ISO-OSI.

Esempi di Protocolli di Rete

Si tratta dello schema originale delle prime versioni della rete Internet, nota come rete DARPA o, più esattamente, come reti arpanet e milnet e della loro implementazione per il sistema operativo UNIX 4.3BSD, attraverso il meccanismo dell'Inter Process Communication (IPC). Come si può facilmente notare ciò caratterizza effettivamente la rete è l'insieme dei protocolli, che corrispondono approssimativamente ai livelli 3 e 4 del modello ISO-OSI.

Non è certamente un caso che i protocolli di rete e di trasporto sono proprio quelli che caratterizzano la rete. In effetti, affinchè un certo insieme di nodi, o stazioni, siano in grado di condividere parte delle proprie risorse, è necessario che tali nodi facciano parte di una struttura connessa, il grafo che rappresenta la rete, dove gli archi sono proprio i canali entro i quali i processi in esecuzione sui singoli nodi inseriscono e/o estraggono i loro messaggi la cui lunghezza, in generale, non è predeterminata.

Dunque, per caratterizzare una rete è necessario

1. definire le unità di informazione che possono transitare sui canali e come queste sono utilizzate per rappresentare i singoli messaggi;

2. definire, per ogni coppia di nodi, il grafo di connessione per mezzo delle informazioni locali che specificano come due nodi adiacenti sono fisicamente interconnessi.

Si vede, allora, che l'interconnessione fisica è condizione necessaria ma non sufficiente per stabilire una rete perchè, oltre al mezzo trasmissivo, i nodi di una rete devono

• condividere un linguaggio comune di comunicazione, ossia, il modo con cui sono costruiti i messaggi a partire dagli elementi lessicali (pacchetti);

• riconoscersi univocamente, ossia, adottare una convenzione comune che permetta di associare nodi ad indirizzi;

• utilizzare uno stradario da cui sia possibile ottenere da ogni coppia di nodi l'insieme di nodi che costituisce il cammino che li congiunge;

• interpretare correttamente i servizi che ciascun nodo è in grado di mettere a disposizione degli altri;

• riconoscere un'autorità organizzativa che sia in grado di gestire e mantenere funzionante la rete.

Nelle reti locali (LAN) il mezzo trasmissivo è tale che il numero e il tipo dei servizi che possono essere condivisi è tale da poter assimilare la rete ad un vero e proprio sistema distribuito. Nel caso delle reti geografiche (WAN), a causa della grande disparità di mezzi trasmissivi impiegati, i servizi sono più limitati anche se sufficienti ai normali utilizzi degli utenti remoti.

Connessione mediante Canali Trasmissivi Pubblici

Nella loro prima fase di espansione le reti geografiche si sono diffuse essenzialmente mediante meccanismi di interconnessione fra reti LAN e MAN precedentemente precostituite per cui le reti si poggiavano su strutture trasmissive specificatamente dedicate al transito dei dati. Successivamente, con l'enorme impatto dovuto alla rapida diffusione degli elaboratori personali, si è passati a reti geografiche nelle quali è possibile identificare

• una struttura trasmissiva statica, realizzata da una topologia a maglia, necessaria a mantenere attive le dorsali della rete e che ne costituisce l'ossatura;

• una struttura trasmissiva dinamica, tipicamente realizzata con una topologia stellare, con la quale si attivano connessioni temporanee con nodi terminali di rete, normalmente utilizzati come stazioni di lavoro.

Si tenga presente che, in generale, questi nodi terminali non necessitano un collegamento con un centro stella specifico, ma possono utilizzare indifferentemente uno qualunque dei centri stella. Poichè questi centri stella forniscono l'accesso all'ossatura della rete vengono detti, anche, provider. In generale la connessione fisica fra un nodo terminale ed un provider viene realizzata mediante una rete trasmissiva pubblica, tipicamente la rete telefonica.

Consideriamo, ora,il problema della gestione del mezzo trasmissivo nel caso di connessione fra un nodo isolato ed un provider. La situazione presenta un certo numero di analogie con quella che si verifica quando un certo numero di stazioni devono essere connesse in una LAN.

Si tenga presente che la connessione fra elaboratore e rete pubblica non può mai avvenire direttamente nel senso che è sempre necessaria la presenza di un modem, interno oppure esterno all'elaboratore, il cui compito è quello di trasformare i segnali digitali dell'elaboratore in segnali analogici sulla linea telefonica. Possiamo, allora, fare le seguenti osservazioni.

• Il canale trasmissivo che connette fisicamente il nodo ed il provider è costituito dalla rete telefonica, terminato con

• un modem da entrambi i lati.

• Inoltre, ciascun modem è univocamente determinato all'interno della rete da un unico numero telefonico.

• La connessione fra elaboratore e modem è ottenuta come se quest'ultimo fosse un dispositivo periferico di linea, quindi, utilizzando

• una porta seriale RS232, la cui funzione è quella di trasferire i segnali, opportunamente convertiti, sul bus interno dell'elaboratore.