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Costruire una Rete Lan

Innanzitutto definiamo cosa intendiamo per rete LAN o rete locale.




Innanzitutto una LAN  è caratterizzata da un numero di computer interconnessi tramite le proprie NIC, ossie le schede di rete, attraverso dei cavi  e dei dispositivi di rete. Quindi abbiamo hardware, dei connettori, il cablaggio, dispositvi vari di rete, ed ovviamente i computer con i software che devono gestire queste informazioni che permettono la comunicazione tra i compuer in rete.
Innanzitutto, per comunicare tra loro, necessita che ci sia su ogni computer, non solo, presente una scheda di rete, ma anche il relativo software.

Trasferimento e Ricezione Bit

Se prendiamo ad esempio un file, questo può essere identifcato come una massa di bit(1 e 0 in sequenza), questa sequenza forma il contenuto binario del file stesso.
Per spedire un codice binario, da un dispositivo ad un altro. Il primo dispositivo, il mittente, invierà attraverso un filo dei segnali elettrici, al secondo dispositivo. Per far si che venga trasferito al valore 1 o 0 binario, un valore elettrico di tensione corrispondente  rispettivamente a 0 o 1,  la NIC attraverso il suo standard farà corrispondere ad una determinata tensione il valore 1 , e ad un altra il valore 0: questa operazione è definita codifica, e lo standard, è definito, appunto, standard di codifica.
Lo standard di codifica è importante perchè permette a due Nic con lo stesso standard di poter comunicare correttamente. Vale a dire se pensiamo che uno segua uno standard, ad esempio 10 volt, per indicare 1, e 5 volt per 0, mentre un'altra Nic  intenda 7 volt come 1 e 2 volt come 0, pare ovvio che le due interfacce interpreteranno nel modo scorretto la comunicazione, ossia ciò che è stato inviato non sarà uguale a ciò che  è stato ricevuto, non tanto per interferenza ma proprio per differenza di standard. Tuttavia lo standard non deve tenere conto solo delle tensioni di soglia corrispondenti al valore 1 o 0, ma anche della velocità di trasimissione, infatti poichè la trasmissione è digitale, ossia le trasmissioni avvengono come onda quadra, le due interfacce devono conoscere in quale momento devono inviare o leggere rispettivamente la tensione per poter interpretare correttamente il segnale. 

Due fili per trasferimento e ricezione

Pare ovvio che se avessimo solo un filo per la ricezione e l'invio, questi due eventi non potrebbero avvenire contemporaneamente per via dell'interferenza che una trasmissione avrebbe sull'altra.
Per evitare questo due computer messi in comunicazione attraverso le proprie interfacce di rete devono potere utilizzare un filo per ricevere, ed uno per inviare bit.

Cavi di Rete

Tra i più diffusi distinguiamo due tipi di cablaggio utilizzati nelle LAN : i cavi UTP e  i cavi STP.
Utp è l'acronimo di (Unshielded twisted pair), ossia due fili avvolti(doppino)  per ridurre le interferenze, non schermati.


La figura di sopra mostra un cavo Utp caratterizzato da 4 doppini, due per la trasmissione e due per la ricezione.

Nel cavo STP, a differenza del primo abbiamo una schermatura metallica che ne riduce ulteriormente l'interferenza.

(STP)Shilded twisted pair, ossia coppie di fili avvolti e schermati.


Connettori

I connettori hanno una funzione molto importante, ossia quella di tracciare e incanalare i fili nei giusti pin della scheda di rete. Questa è un'operazione molto delicata in quanto i pin devono connettersi perfettamente ai fili altrimenti la trasmissione del segnale elettrico si interromperebbe, e non solo, ogni pin deve ricevere il giusto filo che collega una scheda ad un'altra secondo lo standard di riferimento.
Le organizzazioni che definiscono gli standard per cavi e connettori sono la TIA(Telecommunications Industry Association) e EIA(Electrical Industries Alliance).
R-J45 è un connettore standard per le connessioni di rete LAN.
RJ-45
RJ-45

Il connettore RJ-45 è caratterizzato da 8 pin che si collegano con l'interfaccia di rete. Ogni filo è ovviamente colorato per essere più facilmente riconoscibile.
EIA/TIA  hanno definito alcuni standard, che prevedono un configurazione differente. 


Le figure di sopra mostrano i due standard più diffusi: EIA/TIA-568B ed EI/TIA-568A.

La ricezione del segnale sulla Nic avviene attraverso i pin 3 e 6 del connettore, mentre l'invio avviene  attraverso i pin 1 e 2, questo per lo standard di riferimento.
Sapendo ciò, per mettere in comunicazione due pc, attraverso le proprie NIC utilizzando un unico cavo con due connettori RJ-45, bisogna che il cavo non sia di tipo diretto ma di tipo Cross, come mostrato qui di seguito, questo perchè, se così non fosse, entrambe le NIC riceverebbero le informazioni sugli stessi pin utilizzati per l'invio.




Tuttavia, qualora un cavo debba connettersi ad un Hub, ossia quel dispositivo di rete in grado di connettere tra di loro più computer , con l'unico scopo di inviare i dati ricevuti a tutti i computer connessi tranne al computer da cui riceve i dati stessi, in quel caso la connessione deve essere diretta per il fatto che l'hub riceve sui pin 1 e 2, i bit dal computer mittente, e li invia sui pin 3 e 6 dei connettori dei computer riceventi.