Saturday, April 2, 2022

Progettare e realizzare sistemi di cablaggio per le reti informatiche fa parte del nostro quotidiano, da quando tra gli anni ’80 e ’90 si parlava solo di token-ring e twinax. Oggi con il termine cablaggio strutturato si intende un insieme di normative che regolano la costruzione e manutenzione di una tipologia di collegamenti che permette alle reti (ormai esclusivamente reti ethernet) di mettere in comunicazione una miriade di apparecchiature diverse. In ambito professionale, i cablaggi industriali mettono in comunicazione apparecchiature come computer, telefoni, citofoni, access point, telecamere, controlli industriali, allarmistica: sistemi che comunicano tra loro con un collegamento ethernet basato sul cablaggio cavi. La struttura del cablaggio Il cablaggio strutturato è composto da speciali cavi posati in apposite canalizzazioni, in controsoffitti o sotto i pavimenti per il collegamento tra gli utilizzatori. Uno o più armadi di rete completano l’impianto. Il cablaggio strutturato è un componente passivo e funziona grazie alle apparecchiature attive poste nell’armadio dati: switch, router, firewall, centralino telefonico. A seguito di una valutazione della struttura dell’edificio, i nostri Ingegneri - Architetti specializzati identificano i percorsi e le soluzioni ottimali per ottenere un sistema efficiente evitando l’insorgere di malfunzionamenti o interferenze dopo la realizzazione del cablaggio. Sitip utilizza cavi UTP, FTP e Fibra Ottica: prodotti e posati secondo le vigenti normative nazionali e internazionali per garantire prestazioni ottimali e assoluta sicurezza. Procediamo poi a una verifica strumentale post-installazione: la successiva certificazione del cablaggio strutturato garantisce che gli impianti rispondano agli standard tecnici internazionali. In questo modo in nostro cliente ha la certezza di avere un impianto realizzato a regola d’arte. Armadi di Rete Cablaggi Strutturati | SITIP TELECOMUNICAZIONI Configurazione Rete Cablata | SITIP TELECOMUNICAZIONI Cablaggi Reti | SITIP TELECOMUNICAZIONI.
Come si fa un cablaggio strutturato Il cablaggio strutturato è un impianto che si trova attualmente sia negli uffici sia negli immobili di nuova costruzione. Ma cos’è esattamente? Chi lo esegue e soprattutto come si realizza? È quello a cui risponderemo in questa guida. Cablaggio strutturato: cos’è e a cosa serve Il cablaggio strutturato serve principalmente per accogliere le reti locali. Stiamo parlando anche ad esempio della semplice linea telefonica. Dal nome stesso, ‘strutturato‘, si comprende subito come l’apparato integri e raccordi tutti i sistemi preposti alla comunicazione che si trovano all’interno di un edificio; per fare un esempio pratico, può integrare il sistema di videosorveglianza, i telefoni, il sistema di apertura e chiusura dei portoni e dei cancelli. Da questo si intuisce anche la sua destinazione principale, che è quella di un grande ufficio o di un condominio, anche se può essere realizzato in immobili privati. Fanno parte del cablaggio strutturato anche tutti gli accessori che concorrono alla sua realizzazione pratica, quindi: le cabine che alloggiano i cavi, i cavi stessi, le prese etc. Il vantaggio unico del cablaggio strutturato è quello di rendere, al di là dei componenti, semplici ed interpretabili i segnali di diversa natura, quindi video, fonici e dati. In realtà, ogni edificio dovrebbe prevedere nel suo piano urbanistico un impianto di questo tipo, proprio perché la tecnologia sta facendo passi da gigante. In ogni ufficio o appartamento ci sono già segnali di ogni tipo che vanno interpretati e connessi, dal semplice videocitofono alle reti internet fino ai sistemi di sorveglianza più sofisticati. Ciò che conta è che questi lavori vengano eseguiti da professionisti che conoscono non solo la tecnologia da usare, ma anche le normative da rispettare. Quindi, la rete cablata può essere considerata l’evoluzione di una semplice rete wireless, soprattutto per via del fatto che a differenza di quest’ultima, non può essere violata. Come si realizza un cablaggio strutturato a regola d’arte La prima cosa da considerare è la destinazione d’uso della rete. Si potrebbe voler connettere ad esempio un kit di postazioni pc e telefoni all’interno di un edificio come un grande ufficio o una società. A questo punto ci si deve rivolgere ad una ditta specializzata, che effettuerà un primo sopralluogo. Si valuteranno quindi diversi parametri, tra cui: l’ambiente in cui realizzarla, il numero di postazioni previste, la natura dei dispositivi che vanno collegati, la distanza tra i dispositivi, eventuali predisposizioni in vista di ampliamenti degli uffici etc. A questo punto si procede, a seconda dei parametri visti in precedenza, con la scelta della rete. Esistono fondamentalmente tre tipi di rete. Il primo è quello detto ‘ad anello‘: si tratta della possibilità per la quale ogni dispositivo potrà vedere i dati presenti sugli altri. È una sorta di circolo, un anello appunto, di interscambio. Il limiti di questa rete è che se un dispositivo è soggetto a guasto, questo si ripercuoterà su tutta la rete. Il secondo tipo di rete è quello detto ‘a stella‘: in questo caso tutti i dispositivi, che possiamo immaginare come i raggi di una stella, saranno collegati ad un dispositivo centrale. Il vantaggio di questo tipo di rete è che ogni singolo dispositivo (all’occorrenza) potrà essere scollegato senza che tale interruzione blocchi l’intero sistema. Si tratta in effetti della rete più utilizzata. Infine, c’è il sistema detto a ‘a bus‘: un esempio per tutti è la rete Ethernet. In questa rete ogni dispositivo, come suggerisce il nome, può essere immaginato come la fermata di un autobus lungo il suo tragitto. In tal caso, scollegare un dispositivo non interrompe il funzionamento del sistema. Come abbiamo anticipato, oggi giorno il sistema a stella è il più utilizzato, e in particolar modo quando si tratta di reti LAN. I dispositivi vengono quindi connessi all”Hub’, che è una centrale e può essere immaginata al centro della stella virtuale. Il progetto in genere si struttura per livelli. Ciò significa che i cavi partono da una stanza che raccoglie il cuore del sistema e si dirigono poi ai livelli superiori (quindi fisicamente ai piani più alti). I cavi corrono lungo quelle che sono chiamate le ‘dorsali‘, che ad ogni piano incontrano un quadro. Tale quadro dirama i cavi lungo quel piano, servendo le postazioni pc ad esempio. Ecco perché i vari dispositivi possono comunicare tra loro, scambiandosi file o controllando dal pc il sistema di videosorveglianza. Il vantaggio di un sistema di questo tipo è sia di tipo energetico, in quanto permette un risparmio in termini di elettricità assorbita sia di tipo informatico, nel senso che la rete è virtualmente inattaccabile. La normativa sul cablaggio strutturato Vediamo adesso quali sono le norme che regolano l’installazione e la messa in opera di una rete cablata, e quali sono i passi necessari che una ditta qualificata deve seguire. In primo luogo si deve verificare che l’azienda sia iscritta alla Camera di Commercio, perché solo in tal modo potrà certificare i lavori. La norma della certificazione è il Decreto Ministeriale 37 del 2008. In secondo luogo la ditta deve fornire un progetto realizzato da un tecnico, che specificherà requisiti dell’impianto e standard di qualità. Alla fine dell’installazione, si dovrà eseguire un test di prova ad impianto funzionante. Solo se questo test dà esito positivo, l’installatore (cioè la ditta) potrà certificare il lavoro rilasciando la dichiarazione di conformità. Altre norme utili sono: la EN50173-1 del 2002 a livello Europeo; questa specifica il tipo di struttura il modo in cui i cablaggi devono essere configurati. Si parla anche di come devono essere realizzate le opere e come ogni impianto deve essere eseguito per rispettare gli standard di prestazione; la CEI EN 50174, che si riferisce nello specifico alle reti installate negli edifici; la CEI 306-2 che si riferisce alle reti da installarsi nelle abitazioni. Come si vede la realizzazione di un cablaggio strutturato è diventata ormai un’esigenza e non solo una delle tante opzioni in un mondo sempre più all’avanguardia. Ecco perché è sempre fondamentale rivolgersi a una ditta seria, preparata e autorizzata.
In telecomunicazioni la topologia di rete è il modello geometrico (grafo) finalizzato a rappresentare le relazioni di connettività, fisica o logica, tra gli elementi costituenti la rete stessa (detti anche nodi). Il concetto di topologia si applica a qualsiasi tipo di rete di telecomunicazioni: telefonica, rete di computer, Internet Indice 1 Definizioni basilari 2 Nodi 2.1 Router 3 Topologie elementari 4 Topologie lineari semplici 4.1 Topologia lineare aperta 4.2 Topologia rete ad anello 4.3 Topologia punto a punto 5 Topologie lineari complesse 5.1 Topologia ad albero 5.2 Topologia a stella 5.3 Vantaggi e svantaggi 6 Topologie a maglia 6.1 Topologia completamente magliata 6.2 Topologia parzialmente magliata 6.3 Vantaggi e svantaggi 7 Topologia a bus 7.1 Trasmissione nelle reti a bus 7.2 Rete a bus lineare 7.3 Rete a bus distribuito 8 Note 9 Bibliografia 10 Voci correlate 11 Altri progetti Definizioni basilari Gli elementi fondamentali della topologia sono i nodi e i rami. Il nodo individua un elemento della rete connotato da specifiche funzionalità mentre il ramo evidenzia la relazione di connettività tra i nodi. La topologia viene rappresentata quindi sotto forma di grafo in cui i nodi, in grado di scambiarsi direttamente l'informazione, sono collegati tra loro tramite uno o più rami. Il significato di queste entità geometriche è diverso a seconda del tipo di rete e del tipo di operatività che si considera. Per esempio, in una rete informatica a seconda del livello applicativo considerato, un nodo può rappresentare un computer o un elemento di commutazione a livelli differenti (come un router oppure uno switch), mentre un ramo può rappresentare la connettività fisica effettiva oppure la connettività logica come appare a un determinato livello protocollare di pacchetto (per esempio a livello IP piuttosto che Ethernet). Due nodi possono essere messi in comunicazione in due modi differenti: con una connessione fisica, quando fra i due nodi è presente un canale fisico che li collega in modo diretto; in questo caso, il ramo rappresenta anche un'entità fisica vera e propria; con una connessione logica, quando la rete assume le dimensioni WAN e quindi è impossibile pensare ad un collegamento fisico per ciascuna coppia di nodi oppure quando si vuole considerare lo schema di distribuzione dell'informazione secondo un particolare punto di vista. In questo caso, il ramo rappresenta la relazione logica tra i nodi, astraendo dal livello fisico propriamente detto. La topologia di rete è determinata soltanto dalla configurazione dei collegamenti tra i nodi. Per la precisione, non riguardano la topologia di rete: le distanze tra i nodi, le tecnologie usate per le interconnessioni fisiche, le velocità di trasmissione, il tipo di segnale (elettrico, ottico, elettromagnetico eccetera). Nodi Esempio di una rete di telecomunicazioni formata da interconnessioni tra dispositivi. In informatica e telecomunicazioni un nodo è un qualsiasi dispositivo hardware del sistema in grado di comunicare con gli altri dispositivi che fanno parte della rete; può quindi essere un computer, una stampante, un fax, un modem ecc. In ogni caso il nodo deve essere dotato di una scheda di rete. I nodi sono collegati tra loro da un pannello di connessione (in inglese Hub), chiamato anche concentratore, che ha la funzione di semplificare la connessione fisica tra i vari nodi e di instradare i segnali che vengono inviati da un nodo all'altro. Nelle reti di telecomunicazioni indica genericamente un dispositivo ricetrasmittente di elaborazione che può essere posizionato ai bordi della rete stessa (nodo terminale (host) client o server) oppure al suo interno come nodo di transito ovvero di commutazione tra varie linee di uscita ad esempio nella rete di trasporto. In questo caso il termine nodo è mutuato dalla teoria dei grafi con la quale è possibile rappresentare la topologia di una rete di telecomunicazioni attraverso il rispettivo grafo: un nodo è il punto in cui convergono o dipartono più link o collegamenti fisici con altri nodi. Router Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Router. Un router Il router è un dispositivo di internetworking che invia i pacchetti tra le reti e elabora le informazioni di Routing comprese nel pacchetto o nel Datagramma (informazioni sul protocollo internet di livello 3). Le informazioni di Routing vengono spesso processate in congiunzione con la tabella di Routing (o con la tabella di invio). Un router utilizza la propria tabella di Routing per determinare dove inviare i pacchetti. La destinazione in una tabella di Routing può contenere una interfaccia “nulla”, conosciuta anche come interfaccia “buco nero” perché i dati possono essere inseriti, tuttavia, non viene effettuato nessun processo per i dati, ovvero i pacchetti vengono bloccati. Topologie elementari Una rete di complessità arbitraria può essere sempre scomposta in una combinazione di topologie elementari a loro volta interconnesse tra loro. Le topologie elementari si possono ricondurre a cinque tipi fondamentali: le topologie lineari semplici, in cui ciascun nodo è collegato a due nodi adiacenti con un solo ramo; rientrano in questo tipo la topologia lineare aperta e la topologia ad anello; le topologie lineari complesse, a struttura gerarchica, in cui per ogni coppia di nodi esiste un solo percorso di collegamento e ogni nodo è collegato con uno o più rami ai nodi di gerarchia inferiore (rientrano in questo tipo le topologie ad albero propriamente dette e la topologia a stella); la topologia punto a punto, la più semplice, con un canale dedicato e diretto tra due endpoint; la topologia a maglia o magliata, in cui ogni nodo è connesso direttamente agli altri nodi, usando per ciascun collegamento un ramo dedicato; la topologia a bus, in cui tutti i nodi condividono lo stesso unico collegamento; Ad esclusione della topologia a bus, in tutte le altre strutture lo scambio di informazioni tra due nodi qualsiasi della rete implica l'utilizzo di uno o più rami con l'attraversamento di nodi intermedi. Ogni ramo percorso costituisce un salto (hop): in queste strutture quindi il segnale trasmesso deve effettuare uno o più hop per giungere alla sua destinazione. Topologie lineari semplici Topologia lineare aperta Rappresentazione di una rete lineare In questo tipo di topologia, spesso chiamata anche daisy-chain, ogni nodo è collegato con un ramo al nodo adiacente precedente e con l'altro ramo al nodo adiacente successivo. I nodi terminali sono invece adiacenti a un solo nodo. La comunicazione tra due nodi non adiacenti deve attraversare tutti i nodi intermedi, percorrendo i rami relativi: ogni passaggio tra due nodi viene detto salto o hop. In una rete lineare aperta costituita da N nodi, il numero R di rami necessari per il collegamento tra tutti i nodi è dato dalla relazione: R = N − 1 {\displaystyle R=N-1} Questa relazione inoltre fornisce anche la formula del numero di hop necessari perché un'informazione generata da un nodo A raggiunga il nodo di destinazione B dovendo attraversare una sottorete composta complessivamente da N nodi (A, B e gli N-2 nodi intermedi). Questa topologia possiede considerevoli svantaggi, primo tra tutti la scarsissima affidabilità: se un nodo si guasta o un ramo si interrompe, la rete viene divisa in due sottoreti isolate. Anche per quanto riguarda la scalabilità, questa struttura è poco efficiente, dato che comporta un'interruzione dell'attività di rete per aggiungere o eliminare un nodo intermedio. Topologia rete ad anello Rappresentazione di una rete ad anello Una topologia ad anello è una topologia lineare di tipo chiuso, in cui a tutti i nodi fanno capo due rami. Tutti i nodi sono collegati con un ramo al nodo adiacente precedente e con l'altro ramo al nodo adiacente successivo. In una rete ad anello costituita da N N nodi, il numero di rami necessari per il collegamento tra tutti i nodi è dato dalla relazione: R = N R=N Questa formula fornisce anche la relazione per determinare in modo algoritmico il numero di hop necessari per percorrere l'intero anello e viene usata anche per evitare situazioni in cui un'informazione continua a percorrere l'anello indefinitamente senza mai arrivare a destinazione, consumando banda. Le topologie ad anello sono molto diffuse per via dell'alta tolleranza/robustezza ai guasti dato che l'informazione trasmessa può viaggiare in entrambi i versi/sensi dell'anello per raggiungere una certa destinazione, e non necessita di un nodo centrale per gestire la connessione tra i computer. Consentono inoltre di ottimizzare l'utilizzo della banda disponibile, per esempio inviando alcuni pacchetti in un verso e altri pacchetti nel verso opposto, bilanciando così l'impiego delle risorse e limitando la possibilità che una parte dell'anello risulti congestionata mentre l'altra parte è scarica. Di contro, la scalabilità presenta dei problemi, dato che l'aggiunta o la rimozione di un nodo presuppone una variazione della velocità della rete e l'apertura dell'intero anello e inoltre, a seconda delle tecnologie trasmissive e dei protocolli trasmissivi, potrebbe esserci un limite al numero massimo di nodi utilizzabili, per esempio per vincoli legati all'eventuale numero massimo di hop consentiti o al ritardo di propagazione ammesso. Nel campo delle reti di computer, le più diffuse implementazioni della rete ad anello sono la Token ring[1] e la Token bus, in cui un pacchetto viene trasmesso da un nodo all'altro fino ad arrivare a destinazione, con un meccanismo di salvaguardia che evita che un pacchetto continui a girare indefinitamente nell'anello (quando il pacchetto viene ricevuto di nuovo nel nodo in cui è entrato nell'anello, ossia quando ha compiuto un giro completo senza riconoscere alcun nodo come destinazione, viene scartato, vedi relazione sul numero di hop). Nel caso delle reti telefoniche, le strutture ad anello vengono usate per la distribuzione e aggregazione del traffico sia su area metropolitana che su area regionale, oltre che per collegamenti di lunghissima distanza come le reti sottomarine transcontinentali. Topologia punto a punto È la topologia più semplice con un collegamento dedicato tra due endpoint. Il più semplice da comprendere, tra le variazioni della topologia punto-punto che appare, all'utente, in modo da essere associato permanentemente ai due endpoint. Il telefono con i barattoli e il filo di stoffa che li collega è un esempio di canale fisico dedicato. Utilizzando tecnologie di commutazione di circuito o commutazione a pacchetto, un circuito point-to-point può essere impostato dinamicamente e rilasciato quando non più necessario. Le topologie commutate point-to-point sono il modello base della telefonia convenzionale. Il valore di una rete punto-punto permanente è una comunicazione senza impedimenti tra i due endpoint. Il valore di una connessione point-to-point su richiesta è proporzionale al numero di potenziali coppie di abbonati ed è stato espresso come Legge di Metcalfe. Questa rete è utilizzata nei ponti radio wireless a lunga distanza e, quindi, le due stazioni sono collegate tramite un canale diretto. Topologie lineari complesse Topologia ad albero Topologia di rete ad albero La topologia ad albero è una variante più complessa di una struttura lineare, caratterizzata dal fatto che da ciascun nodo possono dipartirsi più catene lineari distinte e non intersecantesi, realizzando così una struttura multilivello. Anche in questo tipo di topologia, per ogni coppia di nodi esiste un solo percorso di collegamento; ogni nodo è collegato a un solo nodo del livello superiore (nodo padre) tramite un solo ramo e a uno o più nodi del livello inferiore (nodi figli) tramite uno o più rami dedicati (diramazione). Il nodo da cui prende origine tutta la topologia viene denominato anche "nodo radice" (root) mentre i nodi terminali vengono denominati "foglie" (leaf). Essendo sostanzialmente un'estensione della topologia lineare semplice, anche per questa topologia la relazione tra nodi e rami è data da: R = N − 1 R=N-1. Una caratteristica di questa rete è che la comunicazione tra due nodi distinti dello stesso livello può avvenire solo risalendo la struttura fino al primo nodo padre comune, che deve quindi essere dotato di funzionalità di distribuzione più sofisticate per poter determinare la diramazione corretta verso cui instradare il segnale. Topologia a stella Topologia di rete a stella. Le reti a stella sono le più comuni topologie di rete. Questa topologia di rete consiste in un hub o switch che funge da punto centrale per la trasmissione delle informazioni e ogni host è connesso a tale punto (hub/switch). I dati all'interno di una rete a stella attraversano l'hub prima di arrivare a destinazione. Inoltre l'hub gestisce e controlla tutte le funzionalità della rete (funziona anche come ripetitore per il flusso di dati). Questa tipologia di rete riduce l'impatto di un guasto sulla linea trasmissiva collegando in modo indipendente ciascun host all'hub. Ogni host può comunicare con tutti gli altri e l'hub. Il guasto di una linea trasmissiva che collega un host all'hub determinerà l'isolamento di tale host da tutti gli altri, ma il resto della rete continuerà a funzionare tranquillamente. La configurazione a stella è tra le più comuni usate per i cavi a doppino e fibra ottica. Tuttavia può essere utilizzata anche con cavi di tipo coassiali. Vantaggi e svantaggi Le topologie ad albero presentano un elevato grado di affidabilità[2]: l'unico punto debole è costituito dai nodi padre, che, in caso di guasto, rendono impossibile l'accesso alla sottorete che si diparte da essi e che rimane quindi isolata. Va osservato che anche in questo caso la sottorete che rimane isolata, a meno che non sia costituita solo da nodi terminali, rimane comunque funzionante e operativa, essendo sempre possibile la comunicazione tra nodi della sottorete facenti capo a nodi padre comuni non guasti. Nella topologia a stella, invece, il guasto dell'hub comporta la perdita totale della funzionalità di rete, risultando di fatto isolati tutti i nodi componenti. Altro vantaggio importante delle topologie ad albero è l'elevata scalabilità[2]: infatti è possibile aggiungere o togliere nodi e connessioni senza modificare la rete né la sua funzionalità, fino al numero massimo di diramazioni consentite dal nodo padre. Inoltre, è molto facile l'accorpamento di più reti in un'unica rete, collegando direttamente tra loro i relativi nodi radice, senza che questo abbia ripercussioni sulle reti preesistenti. Questa struttura di rete presenta importanti vantaggi anche in termini di efficienza nella distribuzione del segnale: potendo infatti demandare le funzionalità di indirizzamento nei nodi padre (se dotati di opportuna intelligenza), è possibile smistare il segnale in maniera ottimizzata, di fatto secondo il percorso disponibile più breve. Anche l'elaborazione dell'instradamento e i relativi tempi risultano ottimizzati: infatti, con questa struttura, l'elaborazione dell'indirizzamento è distribuita tra i vari nodi padre, per le relative sottoreti, e non concentrata in un unico dispositivo centrale, e nei dispositivi di instradamento non richiede la conoscenza dell'intera rete ma solo della porzione che serve per gestire correttamente il trasferimento dell'informazione. Per tutti questi motivi, questa topologia di rete trova larghissimo impiego nelle reti di calcolatori e di telefonia, in particolare per quanto riguarda la parte di rete di distribuzione verso le utenze finali. Topologie a maglia Topologia completamente magliata Topologia completamente magliata[modifica | modifica wikitesto] La topologia completamente magliata o a maglia completamente connessa è quella di complessità più elevata in quanto prevede che ogni nodo sia collegato direttamente con tutti gli altri nodi della rete con rami dedicati. La relazione tra numero di nodi e rami è di tipo quadratico ed è data da: R = N ∗ ( N − 1 ) / 2 R=N*(N-1)/2 La caratteristica più importante di questa rete è che, dato un nodo qualsiasi, esiste sempre almeno un percorso che consente di collegarlo a un altro nodo qualsiasi della rete. Topologia parzialmente magliata Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Shortest Path Bridging e Link aggregation. Topologia parzialmente magliata La topologia parzialmente magliata o a maglia parzialmente connessa è una topologia che, dati N N nodi, utilizza solo un sottoinsieme di tutti i collegamenti diretti definibili tra i nodi. Anche in questo caso la relazione tra numero di nodi e rami è non lineare, ma di tipo tendenzialmente quadratico, con una complessità inferiore rispetto al caso di rete completamente magliata e via via decrescente al decrescere dei rami utilizzati per i collegamenti tra i nodi, ed è espressa da una disuguaglianza: ( N − 1 ) < R < N ∗ ( N − 1 ) / 2 (N-1)

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