Dispensa 3

Cavi ethernet, seriali & segmentazione delle reti

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PHYSICAL LAYER: ETHERNET IEEE 802.3 standard • 10 BASE 2, 10 BASE 5, 10 BASE T 2 e 5 cavi coassiali rispettivamente fino a 200mt e 500mt T doppino intrecciato • 100 BASE T, 100 BASE TX, 100 BASE FX TX 2 doppini intrecciati di categoria 5 fino a 100mt FX 1 cavo in fibra multimodale su link point-to-point fino a 412mt • 1000 BASE CX, 1000 BASE T, 1000 BASE SX, 1000 BASE LX T quattro doppini cat. 5 1 fino a 100 m CX due doppini schermati, fino a 25 mt SX fibra multimodale, fino a 10 Km LX fibra singolo modo, fino a 10 Km Nomenclatura: 10,100,1000→ velocità da 10 Mbps, 100Mbps , 1Gbps Base → Ethernet in banda base 2,5,T,TX,FX,CX,SX,LX → distanza senza necessità di ripetitore e mezzo fisico

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TIPI DI CAVI ETHERNET 1/3 L’EIA Electronic Industries Association e la più recente TIA Telecommunications Industry Alliance creano le specifiche standard di livello fisico: Ethernet usa si usano cavi di rame UTP(Unshield Twisted Pair) composti da 4 coppie di fili arrotolati, privi di schermatura, cablati RJ registered jack 4 5 e con i colori illustrati in FIG. I simboli + e – indicano che la trasmissione/ricezione avviene su 2 canali separati. Degli 8 fili/wire (quattro coppie) dell’RJ45, se ne usano solamente 4 (due coppie) per connessioni a velocità di 10 Mbps o 100 Mbps, se ne usano 8 (quattro coppie) per connessioni al Gbp. Consideriamo solo 4 wire:

1 1

2 2

3 3

6 6

1 1

2 2

3 3

6 6

DRITTO CROSS

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TIPI DI CAVI ETHERNET 2/3

• TWISTED: intrecciamento dei fili x limitare l’effetto del cross talk, interferenza e.m. della coppia di fili. Avvicinando i fili e intrecciandoli (TWIST) l’interferenza diminuisce.

I cavi poi possono essere avvolti da fogli di alluminio x diminuire l’interferenza e.m. tra il cavo e l’ambiente esterno secondo le seguenti modalità: • UNSHIELDED TWISTED PAIR: cavi solo intrecciati ma non schermati • FOILED TWISTED PAIR: Le coppie twisted sono avvolte tutte insieme da fogli di

allumino all’interno del cavo x limitare le interferenze e.m. dall’ambiente esterno verso il cavo

• SHIELDED TWISTED PAIR: Oltre alla schermatura foiled si aggiunge un rivestimento in alluminio x ogni coppia intrecciata x limitare le interferenze e.m. dall’ambiente esterno verso il cavo e viceversa.

FOILED

SHIELDED

4

TIPI DI CAVI ETHERNET 3/3

Quando devo usare un cavo dritto e quando uno incrociato? In linea di massima quando si connettono due elementi di rete dello stesso tipo si una un cavo cross, altrimenti si usa un cavo dritto. CAVO DRITTO: HOST con HUB, HOST con SW (full-duplex), ROUTER con HUB, ROUTER con SWITCH CAVO CROSS: HUB con HUB, HOST con HOST (full-duplex), SWITCH con SWITCH (full-duplex), HUB con SWITCH, ROUTER con HOST CAVO ROLLED: usato x connettere un host ad una porta seriale della console del router (ex:hyperterminal di un host con hw cisco)

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CAVI SERIALI DCE/DTE 1/2

Router Server

Router

Server

CSU/DSU CSU/DSU

DCE

Router Router

BACK TO BACK/SCHIENA CONTRO SCHIENA

TIPICA CONNESSIONE WAN

DTE

DTE

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CAVI SERIALI DCE/DTE 2/2

In una WAN wide area network, si definisce il lato DCE, data communication equipment, lato ISP (internet service provider) ed il lato DTE, data terminal equipment, lato cliente dell’ISP. I servizi disponibili al lato DTE sono spesso accessibili via MODEM o con un modulo formato da due unità: CSU channel service unit lato ISP e DSU data service unit lato cliente.

MASCHIO-FEMMINA

MASCHIO-MASCHIO

Difficile è invece capire in una configurazione BACK-TO-BACK qual è il router DCE e il router DTE, allora vado a vedere l’attacco della serale. Poiché tutti i router hanno attacchi femmina (prese con buchi), mentre i cavi possono essere maschio o femmina, il router a cui è collegato un cavo maschio è il router DTE; il router a cui è collegato un cavo femmina è il DCE e impone la velocità del link(comanda la femmina!). 7

CONVERSIONI DEC/BIN/ESA 1/2 DECIMAL HEX BINARY

0 0 0000

1 1 0001

2 2 0010

3 3 0011

4 4 0100

5 5 0101

6 6 0110

7 7 0111

8 8 1000

9 9 1001

10 A 1010

11 B 1011

12 C 1100

13 D 1101

14 E 1110

15 F 1111

Potenze del 2

1 2^0

2 2^1

4 2^2

8 2^3

16 2^4

32 2^5

64 2^6

128 2^7

256 2^8

512 2^9

1024 2^10

2048 2^11

4096 2^12

8192 2^13

16384 2^14

8

CONVERSIONI DEC/BIN/ESA 2/2 Binario→Decimale EX: 10010110 = 128+16+4+2 = 150 1000 0000 = 128 1100 0000 = 128+64 = 192 1110 0000 = 128+64+32 = 224 1111 0000 = 128+64+32+16 = 240 1111 1000 = 128+64+32+16+8 = 248 1111 1100 = 128+64+32+16+8+4 = 252 1111 1110 = 128+64+32+16+8+4+2 = 254 1111 1111 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255

Binario↔Esadecimale EX: 0x6A 6 = 0110 A = 1010 →0x6A = 0110 1010 EX: 01010111 0101 = 5 0111 = 7 → 0x57 9

QUOZIENTE

RESTO

280

140 0

70 0

35 0

17 1

8 1

4 0

2 0

1 0

0 1

(280)10=(100011000)2

Decimale→Binario

NETWORK SEGMENTATION 1/2

Hub

Switch

Router

Hub, dispositivo di livello 1, multi port repeater (rigenera e riamplifica il segnale ricevuto da una porta su tutte le altre/flooding), collega i vari segmenti di rete cui è connesso. Un solo dominio di collisione e di broadcast.

Switch(~100 porte)e bridge(2/4 porte max 16): dispositivo di livello 2, ogni segmento di rete connesso allo sw/br è un dominio di collisione separato, quindi aumenta/rompe i domini di collisione. Un solo dominio di broadcast

Router: dispositivo di livello 3, ogni segmento di rete connesso al router è un dominio di broadcast separato, quindi il router aumenta/rompe i domini di broadcast . Inoltre rompe anche i domini di collisione. Switch di livello 3, rompono i domini di collisione e di broadcast.

Layer 3 Switch

Dividere/rompere una grande rete in reti più piccole aumenta la banda degli host

Bridge

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NETWORK SEGMENTATION 2/2

Hub

Switch

Router Bridge

Switch

Switch Hub

Hub

Switch

5BD, 5 CD

Hub

4 CD -1CD(già contato) = 3CD

2 CD

3 CD -2CD= 1CD

2CD – 1CD = 1CD

2CD – 1CD = 1CD

Totale: 5 Broadcast Domain 3+5+1+2+1+1= 13 Collision Domain 11

MODALITA’ DI TRASMISSIONE DATI SIMPLEX: canale unidirezionale (1 coppia di fili x TX o x RX), nel link i dati viaggiano in un’unica direzione

HALF-DUPLEX: canale bidirezionale (1 coppia di fili x TX e RX ma non contemporaneamente)

FULL-DUPLEX:

• Canale bidirezionale (1 coppia di fili x TX e 1 coppia di fili x RX)

• No collisioni, 100% efficienza

• Maggiore velocità e throughtput

• Richiede una porta dello switch dedicata

• Auto-detection sulle porte Ethernet Full-duplex per impostare/negoziare l’adeguata velocità e x capire se anche l’altro lato del link è full-duplex

Sono connessioni Full-Duplex: SWITCH – HOST, SWITCH – SWITCH, HOST – HOST con cavo incrociato

NB: Il protocollo CSMA/CD e half-duplex, in una Ethernet full-duplex non si verificano collisioni!

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CISCO HIERARCHICAL MODEL

Per favorire la scalabilità delle reti, si adotta un’architettura centralizzata, gerarchica e con link ridondati a 3 livelli: CORE LAYER(backbone): poche macchine, comportamento server, maggior costo, maggiori prestazioni (speed e latency, affidabilità, tempi di convergenza minimi), qui passa molto traffico DISTRIBUTION LAYER (routing/workgroup layer): permette la comunicazione tra core e access (server verso access, client verso core), fornisce il routing, il filtering,… ACCESS LAYER(switching/desktop layer): numerosi e distribuiti, comportamento client, economici, gestiscono il traffico per i servizi remoti

CORE LAYER

DISTRIBUTION LAYER

ACCESS LAYER

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