Local Area Network (LAN)

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Categoria:	Sistemi
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Data:	27.02.2006
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Local area network LAN
Schema di una LAN
Nel campo dell'informatica LAN è l'acronimo per il termine inglese Local Area Network, in italiano rete locale.
Identifica una rete costituita da computer collegati tra loro (comprese le interconnessioni e le periferiche condivise) all'interno di un ambito fisico delimitato (ad esempio in una stanza o in un edificio, o anche in più edifici vicini tra di loro) che non superi la distanza di qualche chilometro.
Le LAN hanno dimensioni contenute, il che favorisce il tempo di trasmissione, che è noto. Le LAN tradizionali lavorano tra 10 Mbps e 100 Mbps, hanno bassi ritardi e pochissimi errori. Le LAN recenti operano fino a 10 Gbps (ma sono utilizzate solo in ambienti server o storage di grosse dimensioni).
Tipologie
Esistono diversi tipi di reti di computer in grado di soddisfare le esigenze di uffici o aziende di piccola, media, grossa dimensione. Una rete è caratterizzata da tre elementi fondamentali:
• sicurezza
o Assicurare la destinazione corretta del flusso di dati ed evitarne l'intercettazione.
o Garantire un rischio di guasto bassissimo.
• prestazione
o Velocità di trasmissione dei dati nella rete.
• fattibilità
o Facile costruzione della rete in base al luogo e ai materiali.
I tipi di rete più comuni
Rete a stella o stella estesa
Rete a stella
E' caratterizzata da un punto centrale, centrostella, che può essere uno switch o un elaboratore e diversi host connessi ad esso. La rete a stella diventa a stella estesa quando al posto di un host collegato al centrostella c'é un altro apparato attivo, switch o hub con a sua volta altri host collegati ad esso.
Pregi e difetti della rete a stella
Pregi
• un guasto ad un host non compromette le comunicazioni degli altri
• comunicazioni sicure e difficilmente intercettabili tra un host e l'altro (con l'uso dello switch)
• basso traffico di pacchetti per gli host (con l'uso dello switch)
Difetti
• elevato traffico sul centrostella
• rottura del centrostella con conseguente interruzione delle comunicazioni per tutti gli host

Rete a bus
Rete a bus
Ogni host è collegato in modo lineare attraverso un cavo o tramite un hub.
Pregi e difetti della rete a bus
Pregi
• un guasto ad un host non compromette le comunicazioni degli altri
Difetti
• ogni computer può intercettare le comunicazioni altrui
• elevato traffico in tutta la rete
Rete ad anello o token ring
Rete ad anello
Una rete Token ring, ovvero rete ad anello con passaggio del testimone, è un tipo di rete ad anello in cui la determinazione di quale calcolatore abbia diritto a trasmettere avviene tramite un particolare messaggio, detto token.
Ogni calcolatore è collegato ad altri due formando un cerchio. Questo, ovviamente, a livello concettuale, in quanto nella realtà ciò non avviene, ma la rappresentazione grafica aiuta a capire il funzionamento. All'interno di questa rete solo un calcolatore alla volta può trasmettere, quello in possesso del token. Esso avvia la trasmissione dei dati trasferendoli al calcolatore vicino, il quale lo prende in consegna se è il destinatario, oppure ripetendo a sua volta il segnale verso l'altro calcolatore ad esso collegato, così fino a raggiungere il destinatario.
Quando il calcolatore che è in possesso del token ha terminato la trasmissione dei dati passa il token a quello vicino. Quest'ultimo se deve trasmettere dati inizia la comunicazione, altrimenti cede immediatamente il token senza impegnare il canale. Ogni calcolatore, ogni volta che riceve il token, può trasmettere al massimo un solo frame, quindi deve consegnare il token al terminale vicino.
Ogni terminale prima o poi riceverà il token ed avrà quindi la possibilità di trasmettere. I dispositivi di rete garantiscono la presenza di un solo token sull'anello, e provvedono a rigenerarne uno qualora questo venga perso a causa di guasti nella rete o al calcolatore che l'ha preso in consegna.
Un'implementazione molto famosa di questo tipo di rete è stata commercializzata da IBM.
Pregi e difetti della rete ad anello
Pregi
• può coprire distanze maggiori di quelle consentite da altre reti senza l'aggiunta di amplificatori di segnale
Difetti
• esiste il rischio che gli host possano intercettare comunicazioni altrui
• elevato traffico in tutta la rete
• il guasto di un host compromette la trasmissione di dati
Un'ulteriore suddivisione è quella che suddivide le LAN in:
• Statiche
• Dinamiche
Nelle reti statiche il tempo di occupazione della rete è diviso in tempi discreti con un algoritmo detto round-robin, per cui una macchina può trasmettere solo se è attivo il proprio turno (time slot). In tale caso però viene sprecato del tempo in quanto, se una macchina non trasmette, il suo tempo va perso.
Nelle reti dinamiche ogni macchina decide in autonomia se trasmettere o meno e verifica che il canale di comunicazione non sia occupato prima di inviare pacchetti. Questo permette un migliore utilizzo della rete, ma non consente di garantire un tempo minimo di risposta, a meno di non implementare particolari algoritmi di gestione, che però aumentano la complessità della rete e ne riducono le prestazioni.
Interconnessione
Gli apparati della rete si interconnettono tra di loro attraverso apparati attivi che funzionano a livelli diversi del modello ISO/OSI:
• livello 1 - hub o repeater
• livello 2 - switch o bridge
Le reti informatiche di ambito più ampio, solitamente costituite dall'unione di più LAN interconnesse tramite router, sono chiamate WAN (Wide Area Network) o reti geografiche.
Le reti locali possono essere di vario tipo, ad esempio:
• Ethernet
• TokenRing
• Wireless
Reti domestiche
Attualmente stanno prendendo piede quelle che vengono definite reti domestiche. Sono reti particolari sia perché servono ad usi specifici sia perché sono molto più piccole di una LAN.
In particolare, si porta l'esempio dei LAN Party; alcuni utenti, generalmente circa una dozzina, installano una piccola LAN, in tutto e per tutto uguale alle reti LAN, ma con le caratteristiche peculiari di temporaneità e precarietà, per scopi prettamente ludici. LAN Party più strutturati possono raggiungere dimensioni considerevoli con decine di utenti. In questi casi il carattere di precarietà viene meno, ma permane quello di temporaneità della rete stessa (in genere queste LAN hanno una durata dalle poche ore a 2-3 giorni)