Spanning Trees: le applicazioni dell'Internet Protocol

<Spanning trees:

Le applicazioni dell'Internet Protocol>

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<Definizioni>

ricordiamo la definizione di "trees" nelle strutture di reti

Un albero è un grafo connesso e privo di cicli.Costituiscono una classe importante di grafi.

Se si toglie la richiesta di essere connesso, un grafo privo di cicli prende il nome di foresta. Quindi una foresta è unione disgiunta di alberi. In altre parole ogni componente connessa di una foresta è un albero.

Un albero con radice è un albero con vertice contraddistinto come radice. Fissato arbitrariamente un vertice "r" come radice per ciascun nodo esiste uno ed un solo cammino che lo lega alla radice.

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// un grafo con ciclo

// Un albero libero

// Una foresta

Una foglia (o nodo foglia) è un nodo di un albero che ha grado 1, ossia è connesso ad un solo altro nodo. Questo significa che una foglia si trova sempre all'estremità di una ramificazione dell'albero, non avendo discendenti.Nel contesto degli alberi, le foglie rappresentano i nodi terminali, poiché non possiedono nodi figli.

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// spanning trees

Uno spanning tree di un grafo è un sottoinsieme di archi (sottografo) che collega tutti i nodi del grafo senza creare cicli e che include tutti i nodi. In altre parole, è un "albero" che attraversa tutti i nodi del grafo una sola volta, mantenendo la struttura connessa e priva di cicli.

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// COS'È L'STP?

STP è un protocollo di gestione dei collegamenti, progettato per evitare collegamenti ridondanti tra i diversi nodi, in modo da evitare loopnella rete STP stessa.È un protocollo Livello 2 nel modello OSI delle architetture per reti - una struttura a strati composta da molteplici protocolli di comunicazione di rete suddivisa in 7 livelli diversi di astrazione. La forma completa di STP è Spanning Tree Protocol.

Info

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descrizione

standard

abbreviazione

Prevenzione del loop Riconfigurazione automatica dell'albero in caso di modifiche Convergenza lenta (fino a 50 bps)

IEEE 802D.

STP

STP migliorato con convergenza più rapida Retrocompatibile con STP

IEEE 802. 1w

RSTP

Protocollo Spanning Tree multiplo Più istanze di VLAN mappate su 1 STP.

MSTP oMl STP

IEEE 802.1

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// Differenza tra stp e tcp

STP (Spanning Tree Protocol) è quindi un protocollo usato nelle reti locali (LAN) per prevenire i loop di rete quando ci sono più collegamenti ridondanti tra gli switch. STP seleziona i migliori percorsi per il traffico di rete e mette in blocco i collegamenti inutili. TCP (Transmission Control Protocol), invece, è un protocollo utilizzato su Internet per garantire che i dati vengano trasmessi in modo affidabile tra due dispositivi. È responsabile di suddividere i dati in pacchetti, inviarli, assicurarsi che arrivino nell'ordine corretto. TCP è essenziale per utilizzi come la navigazione web, l'email e lo streaming, ed è parte del modello TCP/IP che consente la comunicazione globale tra reti diverse. A differenza di TCP, STP si occupa della struttura fisica della rete e non della trasmissione dei dati tra dispositivi su Internet.

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IP Protocol: alla base di internet

Prima di Internet, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (attraverso l'istituto ARPA), ha creato una rete di computer chiamata ARPANET che collegava i computer del governo degli Stati Uniti e delle università in tutto il paese. ARPANET è stato messo online nel 1969. Prima del TCP, ARPANET utilizzava un protocollo chiamato NCP (Network Control Program) per effettuare connessioni tra le macchine sulla rete.

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// IP nel dettaglio

TCP/IP è una suite di protocolli composta da due protocolli principali concepiti da Vint Cerf e Bob Kahn, Transmission Control Protocol (TCP) e Internet Protocol (IP).L'IP definisce l'indirizzamento e il routing, ovvero il modo in cui i pacchetti di dati fluiscono attraverso la rete. Il TCP gestisce la creazione di connessioni e garantisce che i pacchetti di dati arrivino alla destinazione corretta.I due protocolli lavorano insieme per creare le basi dell'Internet moderno.

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// multicast e broadcast: l'evoluzione dell'IP

Broadcast, multicast e unicast sono tre metodi di trasmissione dei dati nelle reti.

• Unicast: un pacchetto di dati viene inviato a un solo dispositivo. È il metodo più comune nelle comunicazioni tra due dispositivi specifici.
• Broadcast: un pacchetto di dati viene inviato a tutti i dispositivi sulla rete. È utile per inviare informazioni a tutti i dispositivi, come nelle richieste DHCP (per la configurazione dei parametri di rete).
• Multicast: un pacchetto di dati viene inviato solo a un gruppo selezionato di dispositivi. È utilizzato per trasmettere contenuti a gruppi specifici, come nel caso dello streaming video.

La scelta del metodo dipende dalle necessità della rete e dal tipo di comunicazione desiderato.

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// Diversi Casi di Utilizzo:

Ogni tipologia di rete ha un suo caso di utilizzo specifico: Reti Unicast: Sono usate per comunicazioni uno-a-uno, come la navigazione su un sito web o l'invio di una mail, dove i dati sono trasmessi direttamente da un mittente a un destinatario specifico. Reti Multicast: Utili per trasmettere dati a più destinatari selezionati, come nelle videoconferenze, nello streaming live di eventi o nelle distribuzioni di aggiornamenti software, ottimizzando la larghezza di banda. Reti Broadcast: Usate in reti locali (LAN) per inviare un messaggio a tutti i dispositivi sulla rete, come accade con le richieste ARP (Address Resolution Protocol) per ottenere l’indirizzo fisico associato a un IP nella stessa rete.

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EOLO: tra i casi più noti di ottimizzazione della rete

*Eolo SpA è una società di telecomunicazioni italiana

EOLO ha ottenuto riconoscimenti significativi per le sue prestazioni nella trasmissione di dati, in particolare per lo streaming di contenuti su piattaforme come Netflix. Nel 2019, EOLO è stato riconosciuto come il principale fornitore di servizi di comunicazione in Italia per le prestazioni su Netflix, superando operatori come Vodafone e Telecom Italia.Questo risultato è stato attribuito all'implementazione di tecnologie avanzate, come la piattaforma PMP 450 di Cambium Networks, che ha permesso a EOLO di offrire una rete wireless ad alte prestazioni. Inoltre, EOLO ha sviluppato tecnologie proprietarie come EOLOwave ed EOLOwaveG, che hanno contribuito a migliorare la qualità e la velocità della connessione - elementi fondamentali per garantire un'esperienza di streaming ottimale su servizi di streaming video.

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EOLO: l'utilizzo di pmp 450

Il PMP 450 di Cambium Networks è una piattaforma di comunicazione wireless punto-multipunto (PMP) progettata per fornire connessioni a banda larga affidabili e scalabili. È particolarmente adatta per applicazioni in ambienti urbani, suburbani e rurali, ed è utilizzata da ISP (Internet Service Provider), aziende e enti pubblici per distribuire connettività in aree difficili da raggiungere con le infrastrutture tradizionali. Garantisce inoltre una connessione stabile per applicazioni come streaming, gaming e smart working.

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pmp 450: il funzionamento

Il PMP 450 di Cambium Networks gestisce l'instradamento dei dati sulla rete, utilizzando un'architettura punto-multipunto (PMP), in cui una stazione base centrale comunica con più dispositivi ricevitori o client. Ecco come avviene la gestione dell'instradamento dei dati: 1. Architettura punto-multipunto: La stazione base (Access Point, AP) funge da hub centrale che smista i dati a più dispositivi ricevitori. Ogni client è connesso direttamente alla stazione base, e non c'è comunicazione diretta tra i diversi client. 2. Allocazione dinamica della larghezza di banda: Utilizza una pianificazione temporale basata su una tecnica di ripartizione del tempo di accesso chiamata TDMA, per allocare in modo efficiente la larghezza di banda.

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pmp 450: il funzionamento

3. Tecnologia MIMO-OFDM: Usa la tecnologia MIMO (Multiple Input Multiple Output) per trasmettere e ricevere più flussi di dati simultaneamente, migliorando l'efficienza e la capacità. OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) divide il segnale in più sottocanali, permettendo una gestione più robusta in ambienti ricchi di interferenze. 4. Scalabilità e sincronizzazione GPS: Le stazioni base sono sincronizzabili tramite GPS, riducendo le interferenze tra AP (Access Point) vicini, e permettendo l'espansione della rete. Questo rende possibile la gestione simultanea di centinaia di dispositivi, senza compromettere la qualità del servizio.

... e numerosi altri vantaggi.

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//... nel linguaggio c

Anche attraverso il linguaggio C, attraverso l'uso di strutture (struct),possiamo realizzare e codificare degli alberi tramite la medesima struttura dati complessa, con l'utilizzo combinato di puntatori e nodi (possiamo considerarla un'evoluzione delle liste del C).

CONCLUSIONE

Francesco AutieroMarco Ricciardi

@_frah_1401@yatoo_tv

// i motivi delprotocollo tcp/ip

Nel novembre 1981, con il piano di transizione NCP/TCP (RFC801), è emersa la necessità di sviluppare il protocollo TCP/IP (utilizzato tutt'oggi nei router domestici). Questo bisogno era dovuto al crescente uso di reti informatiche che utilizzavano collegamenti radio e satellitari invece dei cavi fisici e al desiderio delle organizzazioni governative di creare reti locali, che collegassero dispositivi all'interno di una stessa struttura. I creatori di ARPANET si resero conto che i protocolli allora esistenti non erano adeguati a supportare questi nuovi tipi di reti.

Come funziona l'STP?

Gli spanning tree utilizzano un algoritmo per cercare i collegamenti ridondanti nel file LAN e seleziona i percorsi migliori. Viene utilizzato principalmente per inserire tutti i collegamenti in inoltro (attivi) o in blocco (disattivati). Dopo questo processo, è probabile che tutti i collegamenti senza un collegamento ridondante si trovino nello stato di inoltro. Spanning Tree non utilizza mai più collegamenti alla stessa destinazione. Lo scopo del protocollo STP è di gestire le reti locali (LAN), mentre TCP è progettato per garantire che i dati trasmessi su Internet arrivino correttamente anche attraverso reti complesse e globali.

Suite di protocolli: modello TCP-IP