Terminale software - emulazione 3270
MAC Address
L'indirizzo MAC (in inglese MAC
address, dove MAC sta per Media Access Control), detto anche indirizzo fisico,
indirizzo ethernet o indirizzo LAN, è un codice di 48 bit (6 byte) assegnato in
modo univoco ad ogni scheda di rete ethernet prodotta al mondo, tuttavia
modificabile a livello software. Rappresenta in sostanza un nome per un
particolare dispositivo di rete: ad esempio due schede di rete in due diversi
calcolatori avranno due diversi nomi (e quindi diversi indirizzi MAC), così come
avranno nomi diversi una scheda Ethernet ed una scheda wireless posizionate nel
medesimo computer.
Il MAC viene utilizzato per l'accesso al livello fisico dal livello datalink
secondo lo standard ISO/OSI.
Poiché chi inizialmente progettò l'Ethernet ebbe la previdenza di usare uno
spazio indirizzi a 48-bit, adesso disponiamo potenzialmente di ben 248
(cioè 281.474.976.710.656) possibili indirizzi MAC, un numero che è praticamente
impossibile raggiungere prima che le schede ethernet cambino standard.
L'IEEE prevede che lo spazio MAC-48 non sia esaurito prima dell'anno 2100
In tale formato, i 48 bit del codice sono suddivisi in 12
cifre esadecimali: le prime 6 cifre individuano il produttore dell'interfaccia
di rete mentre le successive corrispondono al numero di serie della scheda
stessa. L'indirizzo MAC si scrive normalmente in 6 ottetti separati da un
trattino (es. 00-50-FC-A0-67-2C) ed i primi 3 ottetti sono detti OUI
(Organizationally Unique Identifier). Per questo tipo di indirizzi di solito si
preferisce la notazione esadecimale anche per differenziarla dagli indirizzi IP
che usano la notazione decimale. L’Organizationally Unique Identifier (OUI)
identifica in maniera univoca il produttore di un dispositivo Ethernet.
L’IEEE assegna ad ogni costruttore di terminali compatibili con lo
standard Ethernet (schede di rete, router, firewall ecc.) uno specifico OUI.
Tuttavia non tutte le 224 possibili combinazioni sono disponibili:
possono essere assegnate alle schede solamente le combinazioni di bit tali che i
primi due bit trasmessi hanno valore pari a 0.
Ogni scheda ha un indirizzo unico perché i primi 24 bit sono identificativi della casa produttrice e i successivi della scheda. In questo modo ogni casa produttrice ha a disposizione 224 indirizzi, quindi può produrre più di 16 milioni di schede; se un produttore ne produce meno, gli indirizzi (a 48 bit) non assegnati vengono persi, non potendo essere utilizzati da altri costruttori.
La conversione tra indirizzo MAC e indirizzo IP avviene mediante alcuni protocolli, il più conosciuto è ARP.
Mainframe
Molti produttori fabbricarono i computer mainframe a partire dalla fine degli anni 50 fino agli anni 70. "IBM" era la principale produttrice.
All'inizio
degli anni 80 iniziò il declino. Durante questo periodo, le aziende trovarono
che i server basati su progettazione microcomputerizzata potevano essere
impiegati a una frazione del prezzo di acquisizione dei mainframe e offrire agli
utenti locali un maggior controllo sui loro sistemi viste le politiche e le
pratiche IT (accentratrici) di quel tempo. I terminali usati per interagire con
i sistemi mainframe furono gradualmente rimpiazzati dai personal computer.
Conseguentemente, la domanda crollò e le nuove installazione di mainframe furono
limitate soprattutto alle macchine per servizi finanziari e governativi. Nei
primi anni 1990, c'era un consenso tra gli analisti di industria che quello del
mainframe era un mercato morente in quanto le piattaforme mainframe furono
incrementalmente rimpiazzate da reti di personal computer.
Quella tendenza iniziò ad invertirsi alla fine degli anni 90 poiché le aziende
trovarono nuovi usi per i loro mainframe esistenti. Anche la crescita
dell'e-business aumentò fortemente il numero di transazione di back-end
processate dal software mainframe e il throughput dei database. Un altro fattore
del crescente uso del mainframe è lo sviluppo del sistema operativo Linux, che
può essere eseguito su molti sistemi mainframe, tipicamente in macchine
virtuali. Linux consente agli utenti di avvantaggiarsi del software open source.
La rapida espansione e lo sviluppo dei mercati emergenti, in particolare la
Cina, sta spingendo maggiori investimenti sui mainframe per risolvere problemi
computazionali estremamente difficili, per esempio fornire database unificati e
in grado di processare un alto volume di transazioni per un miliardo di
consumatori in vari settori d'industria (bancario, assicurativo, governativo
etc.).
Storicamente i mainframe erano famosi per via della loro dimensione e per i requisiti ambientali (condizionamento e alimentazione elettrica). Quei requisiti non furono più necessari a partire da metà degli anni 1990, con la progettazione dei mainframe basata su tecnologia CMOS che rimpiazzava la vecchia tecnologia bipolare. I più grandi mainframe moderni hanno dimensioni relativamente contenute e sono caratterizzati da consumi energetici ridotti se confrontati con rack di server di altre tecnologie che occupano la stessa superficie.
All'inizio del 2006, i mainframe IBM hanno una quota di
mercato di circa il 90%
La distinzione tra supercomputer e mainframe non è semplicissima,
tuttavia i supercomputer generalmente si focalizzano su problemi che sono
limitati dalla velocità di calcolo, mentre i mainframe si focalizzano su
problemi che sono limitati dall'input/output e l'affidabilità.
Differenze e somiglianze includono:
- Entrambi i tipi di sistemi offrono la possibilità di calcolo parallelo.
- I supercomputer sono ottimizzati per elaborazioni complesse che richiedono
soprattutto grandi quantità di memoria, mentre i mainframe sono ottimizzati per
elaborazioni relativamente più semplici che implicano però l'accesso rapido a
grosse quantità di dati
- I supercomputer sono spesso costruiti ad hoc per elaborazioni particolari. I
mainframe invece vengono utilizzati per un'ampia gamma di elaborazioni ovvero
sono molto più general purpose. Di conseguenza, la maggior parte dei
supercomputer vengono assemblati per esigenze specifiche e usi particolari,
mentre i mainframe tipicamente formano una parte della linea di modelli di un
produttore.
- I mainframe tendono ad avere un numero di processori di servizio che assistono
i processori principali (per il supporto crittografico, la gestione dell'I/O, il
monitoraggio, la gestione della memoria, etc.) cosicché il numero effettivo dei
processori presenti è molto maggiore di quanto uno possa immaginare. Il design
dei supercomputer tende a non includere così tanti processori di servizio poiché
essi non aggiungono in modo apprezzabile potenza di calcolo grezza.
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Scheda di rete Ethernet 10Base2
e 10BaseT
E' uno dei dispositivi che consentono il collegamento di un PC ad una rete locale (LAN: Local Area Network).
La scheda può essere cablata direttamente sulla scheda madre (Motherboard) oppure connessa mediante gli slot PCI sulla piastra madre.
Lo zoccolo
vuoto che vedete nell'immagine serve ad una ROM opzionale che permette il boot
da rete.
Il tipo di connessione BNC è I cavi sono di tipo coassiali RG-58.
La lunghezza massima di una rete 10Base2 è di 185 metri. La lunghezza minima di
ogni cavo invece, deve essere di almeno 50cm, per evitare problemi dovuti alla
risonanza. 
La scheda di rete è detta NIC (Network
Interface Card).
Il tipo per reti 10Base2 (il + vecchio) è quello mostrato in fiqura.
Nella foto sono elencati
tutti i componenti:
La scheda di rete (1) con il connettore BNC a baionetta (2),
il connettore a T (3), il cavo rg-58 (4) e il terminatore
(5).
Ad ogni scheda andrà collegato un connettore a
T 
, e ad esso i cavi che formeranno la catena. Al primo e all'ultimo PC della
catena resterà un capo del connettore a T libero: esso andrà chiuso con un
terminatore da 50 ohm
. Il terminatore va collegato al connettore a
T.
Esistono quattro tipologie di Ethernet (due per la 10MegaBit).
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10Base2
Thin Ethernet: |
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10BaseT
Ethernet: 100BaseT Fast Ethernet:
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Una rete locale può essere di due tipi:
Client-Server oppure Peer-to-Peer (paritetica).
In una rete Client-Server
esiste un computer, il Server (solitamente il più veloce), che mette a
disposizione le proprie risorse agli altri computer della rete, i Client.
In
una rete paritetica invece, tutti i computer hanno uguale peso, e tutti possono
accedere alle risorse comuni.
Quasi tutte le schede 10Base2 hanno anche un connettore RJ-45, in modo da poter funzionare anche in reti 10BaseT. Un upgrade a quest'ultima tipologia quindi permette di conservare le schede, cambiando solo i cavi e acquistando un HUB.
Infine, c'è un ultima possibilità per chi deve connettere soltanto due macchine: acquistando due schede a 100 megabit, è possibile collegarle direttamente tramite uno speciale cavo chiamato Cross cable, facendo a meno dell'HUB. La stessa cosa è possibile con due schede a 10 Mbit in standard 10BaseT.
Nell'ambito delle LAN sono utilizzati soprattutto i cavi UTP (Unshielded Twisted Pair o doppino ritorto non schermato) e STP (Shielded twisted pair o doppino ritorto schermato). Sono costituiti da 4 coppie di conduttori di rame ritorti (si presentano come fili colorati). Le coppie così intrecciate sono a loro volta ritorte in un unica spirale. Tale disposizione dei cavetti consente di limitare il campo magnetico generato da ogni singolo cavetto che andrebbe a disturbare il segnale dell'intero cavo di rete.
I cavi UTP e STP presentano ai due estremi i connettori che s’innestano direttamente nelle prese dedicate delle schede di rete o dei concentratori (Hub, Switch)Tali connettori sono denominati RJ-45 e sono molto simili a quelli utilizzati nei cavi telefonici, ma a differenza di quest'ultimi sono leggermente più grossi. I cavi di rete devono essere collegati al jack RJ-45 secondo standard rigorosi pena l'incomunicabilità. Prima di vedere gli schemi dei fili, ricordiamo che questi cavi possono essere dritti per collegare la macchine della rete a un concentratore, oppure incrociati (cavo cross) per il collegamento diretto di due sole macchine o per collegare due concentratori in cascata.
Ogni cavetto ha un colore diverso che facilita le operazioni di pedinatura.
Gli schemi che seguono indicano come devono terminare i cavetti colorati nei connettori dei cavi di rete dritti o incrociati.
La piedinatura del plug (presa), collocato nella scheda di rete in cui inserire il connettore RJ-45 non corrisponde a quella del connettore. La disposizione dei contatti nella presa RJ45 è la seguente:
Cavo incrociato
Ricordiamo inoItre che il cablaggio UTP viene classificato in 7 categorie:
La categoria 1 non è classificata per prestazioni ed è utilizzata per cavi telefonici, mentre la la categoria 2 è utilizzata per reti Token Ring ed è in grado di supportare una velocità massima di 4 megabit al secondo. La categoria 3 è impiegata per le Ethernet 10 BASE-T e sviluppa una velocità di trasferimento dati massima di 10 megabit al secondo, costituendo il livello più basso che può essere utilizzato sulle reti. La categoria 4 è utilizzata sia per le reti Token Ring che per quelle Ethernet 10 BASE-T. La velocità massima di trasferimento dati è di 16 megabit al secondo. Infine, la categoria 5 è idonea per le reti Ethernet 100BASE-T e sviluppa una velocità massima di trasferimento dati di 100 megabit al secondo. Molto importante è la lunghezza massima del cavo di quest'ultima categoria che non deve mai superare i 100m, pena disturbi e deterioramento del segnale.
| Categoria del cavo |
C |
| Categoria 1 | Doppino telefonico a 4 fili. Cavo UTP tradizionale in grado di trasferire segnali vocali ma non dati. |
| Categoria 2 | Cavo UTP costituito da 4 doppini intrecciati utilizzato per la trasmissione dati a velocità fino a 4 Mb/s |
| Categoria 3 | Cavo UTP costituito da 4 doppini con circa 10 intrecci per metro, utilizzato per la trasmissione dati a velocità fino a 10 MB/s. |
| Categoria 4 | Cavo UTP costituito da 4 doppini intrecciati utilizzato per la trasmissione dati a velocità fino a 16 Mb/s. |
| Categoria 5 | Cavo UTP costituito da 4 doppini intrecciati utilizzato per la trasmissione dati a velocità fino a 100 Mb/s. Banda passante 100 Mhz |
Cavo UTP costituito da 4 doppini intrecciati utilizzato per la trasmissione dati a velocità fino a 1 Gb/s. |
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E' una tipologia di cavo in rame a coppie simmetriche con caratteristiche trasmissive specificate fino alle frequenza massima di prova di 250 MHz, la banda passante utile a 200 MHz. |
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In fase di sviluppo - |
PowerLine
La tecnologia Powerline
permette di collegarvi da una qualsiasi spina elettrica, in tutta libertà e
sicurezza. Si realizza sovrapponendo al trasporto di corrente elettrica,
continua o alternata a bassa frequenza (50Hz in Italia) , un segnale a frequenza
più elevata che è modulata dall'informazione da trasmettere.
Molto spesso la prima cosa che si pensa per ovviare ad una cablatura
tradizionale è il wi-fi, ma sempre più utenti stanno pensando all'alternativa
dell'energia elettrica perchè anche con essa ci si può posizionare in qualsiasi
stanza della casa o dell'ufficio, per poter navigare, senza dover cablare nulla.
Il wireless è pensato quasi esclusivamente per l'accesso di portatili, palmari,
e le ultime generazioni integrano nativamente le schede wifi. Il wi-fi potrebbe
quindi essere un'ottima soluzione in completa assenza di cavi o per connessioni
di tipo estemporaneo (ad esempio in hotel o in aereoporto).
Per casa o per piccoli uffici solitamente la richiesta di connessione va di
molto oltre l'autonomia di un portatile, per cui dovendosi attaccare comunque
alla corrente elettrica, la scelta della tecnologia powerline diventa un ottima
alternativa. I punti sicuramente a favore di una tecnologia powerline rispetto
al wifi, oltre alla sicurezza, anche la qualità del segnale, essendo uno via
cavo e l'altro via aria.
Collegare un PC al modem (o router) ADSL quando
non sono vicini può rivelarsi un'impresa ardua. Le pareti divisorie e i solai
creano ostacoli fisici che devono essere superati con soluzioni più o meno
invasive, come quella di bucare il muro e farvi passare un cavo Ethernet, la più
efficace in termini di prestazioni e sicurezza ma anche la più complicata e
costosa da realizzare. Altre volte basta dotarsi di router wireless e sfruttare
così la trasmissione ad onde radio: se siamo fortunati avremo solamente una
perdita di qualità del segnale (che aumenta di pari passo con la distanza da
coprire), ma più numerose saranno le pareti da dover passare e più questa
soluzione diventerà inefficace, soprattutto in presenza di spesse pareti di
cemento armato. È a questo punto che ci vengono in aiuto gli adattatori
Powerline, piccoli apparecchi, semplicissimi da installare, che permettono di
trasportare il segnale dati sfruttando la rete elettrica presente nelle nostre
case. L’utilizzo di questo tipo di dispositivi non si limita alla sola
navigazione Internet ma consente di collegare in LAN qualsiasi dispositivo
dotato di interfaccia di rete.
Ad ogni adattatore può essere
collegato, ad esempio, un telefono VoIP oppure una webcam IP per realizzare un
sistema di comunicazione interna o di videosorveglianza.
Il funzionamento degli adattatori Powerline è molto semplice. Essi non fanno
altro che trasformare i dati trasmessi dal router o dal PC in segnali ad alta
frequenza ed "iniettarli" lungo i cavi della nostra abitazione che normalmente
portano la corrente elettrica. Basta collegare un secondo adattatore a qualsiasi
presa elettrica dell'impianto domestico per convertire nuovamente i segnali in
dati e trasferirli al dispositivo collegato. Per creare una semplice rete con
gli adattatori Powerline sono necessari dunque almeno due dispositivi, che
aumentano man mano che cresce il numero di apparecchiature che vogliamo
collegare direttamente alla rete. In questo caso è sufficiente acquistare più
adattatori aggiuntivi. C'è da segnalare che l'utilizzo di questi dispositivi è
circoscritto a livello dell'utenza locale, ovvero nell'area gestita dal nostro
contatore elettrico per intenderci, e non possono essere utilizzati sfruttando
la fornitura di corrente elettrica per il collegamento diretto ad Internet,
anche se in diverse zone d'Italia e d'Europa esiste una sperimentazione in
questo campo.
I casi di impiego di questi prodotti sono i più disparati: si va dal semplice
trasferimento di dati tra uno o più computer (fino ad un massimo teorico di 250
postazioni) a patto che questi siano collocati in un'area servita dalla stessa
rete di corrente. Possono funzionare come punti di accesso ad Internet,
semplicemente collegando un adattatore a valle del router per poter diramare i
dati nella rete elettrica domestica, ed essere successivamente prelevati
mediante un altro adattatore collegato a sua volta ad un PC collocato in una
qualsiasi altra stanza della casa. In ultimo possono essere utilizzati per
estendere la portata del router wireless arginando il problema della perdita di
potenza radio semplicemente veicolando il traffico dell'apparecchiatura non
coperta da segnale sulla rete di corrente. Già da queste tre tipologie di
utilizzo si nota come i dispositivi Powerline possano integrarsi senza problemi
con apparecchiature di rete già preesistenti nella nostra abitazione. Proprio
nell'ambito dell'integrazione domestica e dei piccoli uffici è stata istituita
un'alleanza tra i principali costruttori di dispositivi Powerline denominata
HomePlug Powerline Alliance, che definisce le specifiche necessarie a realizzare
l'equivalente di una rete Ethernet attraverso il normale impianto elettrico di
casa.
Le velocità di trasferimento dei dati dipendono dallo standard adottato dal
dispositivo. Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi standard di
funzionamento che hanno permesso di raggiungere velocità sempre maggiori.
Inizialmente gli adattatori Powerline usavano lo standard Homeplug 1.0, questo
consentiva di raggiungere velocità pari a 14 Mbps, circa 3 o 4 megabit al
secondo effettivi, un valore decisamente troppo basso per le attuali reti. Ecco
perché in seguito si è sviluppato lo standard HomePlug 1.0.1 (Turbo) ancora oggi
utilizzato, che ha permesso di raggiungere una velocità teorica di 85 Mbps,
anche se nel reale utilizzo questa velocità si riduce a 30 Mbps. Resta un valore
comunque abbastanza buono se il traffico della nostra rete è relativamente basso
e non abbiamo pretese di streaming audio e video. Questo standard, anche se
molto diffuso, non è però ufficialmente approvato dall'HomePlug Power Alliance.
Infine sono stati implementati gli standard Home Plug AV e DSS2 con cui gli
adattatori raggiungono la velocità teorica di 200 Mbps (ma realmente si arriva
massimo a 140 Mbps), velocità più che buona per permettere la condivisione in
rete di grosse moli di dati, come ad esempio video, navigando contemporaneamente
in Internet.
Gli standard di funzionamento prevedono tutti adeguate
tecnologie di cifratura per evitare le intercettazioni dei nostri dati. Gli
adattatori da 85 Mbps che utilizzano lo standard HomePlug
1.0.1 si avvalgono del cosiddetto algoritmo DES (Data Encryption Standard) a 56
bit, potenzialmente non sicuro a causa della lunghezza della chiave utilizzata
per cifrare i messaggi. Tuttavia, ad oggi, non sono state segnalate violazioni
su reti Powerline di questo tipo. Gli adattatori da 200 Mbps invece adoperano
l'algoritmo AES (Advanced Encryption Standard) a 128 bit notevolmente più
sicuro. Ovviamente invitiamo a modificare subito la password di default per
evitare che chiunque collegasse un adattatore aggiuntivo alla nostra rete possa
accedervi senza ostacoli.
Tra i vantaggi nell'utilizzo dei Powerline c'è la velocità di
trasmissione, praticamente costante anche aumentando la distanza tra i
dispositivi. È consigliabile collegare i dispositivi alla presa di corrente
evitando ciabatte o doppie prese per non incorrere in rallentamenti nella
trasmissione. I principali svantaggi invece sono relativi ai disturbi causati ai
radioamatori, ma anche a tutti quei dispositivi che nelle vicinanze ricevono
segnali radio, come ad esempio i sintonizzatori FM. Nonostante i dispositivi
prevedano filtri per evitare questo genere di disturbi, spesso le frequenze
inviate sono così elevate che le protezioni standard hanno scarsa efficacia.
La tecnologia Powerline ha avuto il suo iniziale sviluppo in ambito industriale
e molti studi si sono concentrati sull'applicazione delle onde convogliate o PLC
(Power Line Communication). Tra le varie applicazioni in cui ha trovato sviluppo
e diffusione il sistema Powerline troviamo il contatore Enel dotato di
telegestione, quello di colore bianco che diversi anni fa ha fatto la comparsa
nelle case di moltissimi italiani. L’impiego delle onde convogliate su questo
dispositivo ha reso possibile il monitoraggio istantaneo dei consumi e dei costi
di ogni singolo utente, permettendo una maggiore precisione nella fornitura di
energia elettrica. Le informazioni che il contatore invia viaggiano su doppino
in rame insieme alla corrente elettrica con velocità di 20 Mbps e sono
successivamente raccolte nei concentratori presenti nelle cabine di
distribuzione Enel. A questo punto dalla centrale operativa si gestisce il tutto
accedendo al sistema centrate che raccoglie ed invia i dati a tutti i
concentratori.
