Una rete di computer consiste in una serie di elementi che permettono a dei nodi di dialogare tra loro (per `nodi' intendo computer, stampanti, distributori Coca-Cola, e qualsiasi altra cosa). Non ha molta importanza come sono connessi: potrebbero usare cavi in fibra ottica come anche piccioni viaggiatori. Ovviamente alcune scelte sono migliori di altre (specialmente se hai un gatto).
Di norma se connetti solo due computer non hai propriamente una rete è necessario che ci siano almeno tre o più computer. Questo assomiglia abbastanza al concetto di `gruppo': due persone formano una coppia, ma tre sono già un `gruppo'. Le reti sono spesso collegate assieme per formare reti sempre più grandi, quindi ogni piccola rete, comunemente chiamata sottorete, può diventare parte di una rete più grande.
La connessione tra due computer è spesso chiamata collegamento. Se ci sono dei cavi che escono dalla tua macchina diretti verso altre macchine, questo è un esempio di collegamento in rete.
Ci sono quattro cose a cui dobbiamo prestare attenzione quando parliamo di una rete di computer:
Se connetti i tuoi quattro computer di casa, otterrai quella che è chiamata comunemente LAN (Local Area Network). Qualsiasi rete organizzata entro brevi distanze è una LAN, indipendentemente dal numero di macchine e dal modo con cui è stata realizzata.
All'altro capo troviamo la WAN (Wide Area Network). Se hai un computer a Lahore, Pakistan, uno a Birmingham, UK, e uno a Santiago, Cile, e sei riuscito a connetterli, allora questa è una WAN.
Disegniamo la mappa di una rete, le linee sono i collegamenti, e ogni nodo è rappresentato con un punto. Può darsi che ogni linea conduca ad un nodo centrale formando così una grossa stella, in questo caso tutti dialogano attraverso questo punto ( `topologia a stella'):
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Oppure tutti potrebbero dialogare in "linea", così:
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O ancora ci potrebbero essere tre sottoreti connesse attraverso un solo nodo:
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Vedrai tante topologie simili a queste nel mondo reale, e parecchie saranno anche molto più complicate.
La seconda cosa da tenere presente è con che cosa si realizza la rete. La più economica è la `sneakernet', dove persone malvestite trasportano floppy da una macchina alle altre. La Sneakernet è quasi sempre una LAN. Un floppy costa meno di 1 dollaro, e un paio di solidi sneaker si possono ottenere per circa 20 dollari.
Il più comune apparecchio di rete "casalingo" usato per connettersi alle reti più grandi è il `modem' (ossia MODulatore/DEModulatore) che permuta una normale connessione telefonica in un collegamento in rete. In particolare trasforma in segnali ciò che proviene dal computer, rimane all'ascolto delle risposte provenienti dall'altra parte, e le traduce nuovamente per renderle comprensibili al computer. Come puoi immaginare non è una soluzione molto efficiente, e infatti le linee telefoniche non sono state create a questo scopo, ma sono comunque utilizzate in quanto diffuse ed economiche. I modem si vendono per meno di 50 dollari, e le linee telefoniche in genere costano un paio di centinaia di dollari l'anno.
Il metodo più comune per connettere delle macchine, e creare una LAN, è quello di utilizzare le schede Ethernet. Esistono diverse tipi di Ethernet (elencate dalle più vecchie alle più recenti): Thinwire/Coax/10base2, UTP (Unshielded Twisted Pair - doppino non schermato)/10baseT e UTP/100baseT. Sono disponibili anche le più recenti schede ethernet gigabit (il nome 1000baseT cominciava ad essere frivolo). Il cavo 10base2 è normalmente coassiale e nero, chiunque si può connettere alla linea, dotata di uno speciale terminatore ai due estremi, attraverso dei connettori a T twist-on. UTP è invece in genere un cavo blu, con connettori "click" come quello dei normali telefoni: ogni cavo connette un nodo ad un `hub' centrale. Il cavo costa un paio di dollari a metro, mentre le schede 10baseT/10base2 (molte schede hanno innesti per entrambe) costano circa 30 dollari. Le schede 100baseT, che sono `compatibili' con le 10baseT, sono dieci volte più veloci, e costano circa 100 dollari.
All'altro capo dello spettro troviamo la fibra, un sottile e continuo filamento di vetro avvolto da una copertura protettiva, usata per i collegamenti tra continenti. Le fibre costano migliaia di dollari.
In genere definiremo ogni collegamento ad un nodo `interfaccia di rete', o più semplicemente interfaccia. Linux assegna dei nomi quale `eth0' per la prima interfaccia ethernet, e `fddi0' per la prima interfaccia che riguarda la fibra. Il comando `/sbin/ifconfig' ne mostra un elenco.
L'ultima cosa importante da conoscere è quale linguaggio è utilizzato dalle due parti connesse. Quando due modem vogliono dialogare su una linea telefonica, devono mettersi d'accordo sui differenti significati dei segnali, altrimenti non si comprenderanno. Questa convenzione è detta `protocollo'. Come vengono scoperti nuovi metodi di codifica dei dati provenienti dal computer in segnali sempre minori, nuovi protocolli sono inventati. Per il modem ne esistono almeno una dozzina tutti differenti, e la maggior parte di essi ne provano un certo numero fino a trovare quello che l'altro modem comprende.
Un altro esempio è la 100baseT citata prima, usa lo stesso tipo di collegamento fisico ( UTP) usato dalla 10baseT, ma è 10 volte più veloce.
Questi due protocolli sono noti come protocolli di `livello link' e riguardano la gestione dei collegamenti di rete individuali o di `one hop' (salto singolo). Il termine `protocollo' si riferisce anche ad altre convenzioni come vedremo successivamente.