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In un lasso di tempo relativamente breve sono diventate parte integrante della nostra vita, tanto da poter essere considerate fondamentali per svolgere alcune delle azioni che compiamo quotidianamente. Nonostante ciò ne ignoriamo il funzionamento e, in alcuni casi, addirittura l'esistenza. Questo nulla toglie, però, all'importanza che i vari protocolli e infrastrutture di rete e comunicazione rivestono nella nostra quotidianità. Essi ci permettono di scambiare file e messaggi, visitare siti web e molto altro ancora.
Nonostante le tipologie di rete di computer siano le più varie (si va dalle LAN casalinghe alle piccole reti d'ufficio, sino ad arrivare alla Rete delle reti, ossia Internet), le principali infrastrutture e modalità di connessione sono sostanzialmente tre: point-to-point, multicast (o broadcast) e multipoint. Com'è semplice immaginare, ognuna è caratterizzata da specifiche tecniche e funzionalità che la rendono adatta a una tipologia di rete piuttosto che un'altra.
Che cosa sono e come funzionano le connessioni point-to-point
Traducibile con "da punto a punto", le connessioni point-to-point (o PPP, point-to-point protocol) permettono di mettere in comunicazione diretta due dispositivi di rete. Questo vuol dire che il collegamento sarà assicurato senza che si renda necessario l'intervento di un terzo dispositivo, come potrebbe essere un modem, un router, un access point o uno switch di rete. Bluetooth, NFC e Wi-Fi Direct sono tutti esempi di connessioni point-to-point: sfruttando le antenne, capaci sia di inviare che ricevere segnali radio, e appositi protocolli di comunicazione, i dispositivi compatibili con queste tecnologie possono creare una rete locale (ampia qualche decina di metri) all'interno della quale scambiare dati di ogni genere (si pensi, ad esempio, a una rete locale Bluetooth composta da smartphone e cassa wireless, oppure una rete Wi-Fi direct nella quale comunicano un PC e una stampante senza fili).
Affinché ciò sia possibile, il protocollo PPP si compone di tre elementi differenti: un componente di incapsulamento, che si occupa di creare i pacchetti dati (chiamati, in questo caso, datagrammi) e di trasferirli al secondo dispositivo; un protocollo LCP che si occupa di negoziare le modalità di trasmissione dati tra i due dispositivi e uno o più protocolli NCP che stabiliscono ulteriori parametri per velocizzare la trasmissione dati (come, ad esempio, l'utilizzo di un protocollo di compressione).
Che cosa sono e come funzionano le connessioni cast
Le connessioni multicast o broadcast, invece, sono utilizzate sia nelle connessioni cablate (Ethernet) o senza fili (Wi-Fi, ma anche la trasmissione del segnale TV è un esempio di rete broadcast) per inviare simultaneamente gli stessi dati a un gruppo di utenti/dispositivi appartenenti alla stessa rete. Si tratta, dunque, di una tipologia di connessione "economica", dal momento che l'informazione da inviare non dovrà essere replicata per ogni ricevente, ma potrà essere inviata in una volta sola contemporaneamente a ogni membro del network.
All'interno di questa tipologia di connessione, è possibile individuare diverse "sotto-modalità" a seconda del numero di dispositivi raggiunti dalla comunicazione.
- Unicast. In caso di comunicazione unicast, il messaggio viene recapitato a un solo e determinato membro della rete
- Anycast. Il destinatario di una comunicazione anycast è univoco, ma non predeterminato: il nodo, solitamente, invia il pacchetto dati al nodo il quel momento più vicino. Questa tecnica è utilizzata soprattutto nell'ambito dei Content Delivery Network, dal momento che consente di consegnare i pacchetti dati nella maniera più veloce possibile
- Multicast. Con la trasmissione multicast, i pacchetti dati sono inviati simultaneamente ad una selezione di nodi della stessa rete (quindi a più destinatari ma non a tutti). Il Multicast, ad esempio, è utilizzato dai servizi di streaming video e audio, consentendo di trasmettere gli stessi dati a un gruppo ristretto di utenti
- Broadcast. Per inviare la stessa informazione a tutti gli appartenenti al network, si dovrà invece stabilire una connessione broadcast, che permette di entrare in contatto simultaneamente con ogni altro nodo appartenente alla nostra rete e presente online in quel momento. Come detto, un esempio di trasmissione broadcast è quella televisiva, con il segnale TV che raggiunge indifferentemente tutte le antenne presenti nel suo "raggio" di pertinenza
Che cosa sono e come funzionano le connessioni multipoint
Una connessione multipoint è stabilita tra più di due dispositivi che condividono lo stesso canale comunicativo. Può dunque essere vista come un caso particolare di connessione broadcast, all'interno della quale le risorse di rete sono limitate e condivise. L'invio dei pacchetti dati può avvenire secondo due differenti modalità: l'accesso alla linea può essere regolato da un punto di vista temporale, con i vari nodi che ne sfruttano le capacità a turno; oppure la capacità di banda può essere divisa tra i vari nodi e ognuno invia simultaneamente i dati sfruttando la sua porzione di banda assegnata.
Per sua stessa natura, i pacchetti dati di una connessione multipoint sono inviati di volta in volta a tutti i nodi della rete: sfruttando le informazioni presenti nell'intestazione (in particolare, l'indirizzo del nodo che dovrà ricevere l'informazione), il dispositivo deciderà se processare il pacchetto oppure scartarlo e inviarlo al nodo successivo, sino a raggiungere l'effettivo destinatario.
