Off-line del 22 maggio 1998

Introduzione ai nuovi media 3/a
Il viaggio dei bit (reti e telecomunicazioni digitali)

di Fabio Ciotti

Benvenuti. Questa è la terza puntata del nostro corso di introduzione ai nuovi media ed alle comunicazioni digitali. In questa lezione parleremo di telematica e di reti di computer.

La telematica è una branca dell'informatica che studia le trasmissione di informazione a distanza mediante sistemi informatici. Il termine telematica, infatti, deriva dalla fusione di "telecomunicazione" con "informatica".

Le reti telematiche sono dunque dei sistemi tecnologici che ci permettono di far viaggiare dei bit da un computer ad un altro. Questa capacità produce delle conseguenze molto interessanti. In primo luogo i computer, una volta collegati, possono scambiarsi dati e condividere risorse, distribuendo così il carico della elaborazione e dell'archiviazione delle informazioni.

Ma forse più interessante è il fatto che i computer da puri strumenti di elaborazione dei dati, diventano veri e propri strumenti di comunicazione tra gli utenti.

E proprio in questa capacità di comunicare informazioni in formato digitale mediante i computer risiede il cuore della rivoluzione tecnologica che stiamo vivendo in questi anni.

Una delle caratteristiche più notevoli di cui gode l'informazione archiviata in formato digitale è la grande facilità di movimento. Un insieme di bit può infatti essere spostato con pochissimo dispendio di energia, a differenza di quanto avviene con l'informazione archiviata su uno dei tradizionali supporti materiali.

Sfruttando questa grande mobilità dei bit, un sistema telematico ci consente di trasmettere e ricevere dati da un computer ad un altro, posto che essi siano stati opportunamente collegati.

Questo risultato viene realizzato attraverso la costruzione di una rete di computer.

Le reti di computer si differenziano tra loro per molti aspetti. La loro estensione fisica, il tipo di tecnologia che utilizzano, la funzione che svolgono all'interno delle aziende o degli enti che ne sono proprietari.

Uno dei criteri di classificazione delle reti più diffusi è quello basato sulla loro estensione. Da questo punto di vista due tipi di rete hanno particolare importanza: la rete locale e la rete geografica.

Una rete locale, chiamata in inglese LAN, ovvero Local Area Network, è una rete dalla estensione limitata, che non supera le poche centinaia di metri. Si tratta delle reti che vengono utilizzate nei piccoli uffici, nelle aule attrezzate delle scuole, nei piccoli centri di ricerca.

Una rete geografica, in inglese detta WAN, da Wide Area Network, è una rete che copre distanze molto grandi. Queste reti connettono computer assai distanti l'uno dall'altro. Esempi di WAN sono le reti che collegano le varie filiali di una banca, o le differenti sedi di una azienda. Un esempio di rete geografica per eccellenza è rappresentato dalla rete Internet.

Lo scopo di una rete telematica è di consentire lo scambio di informazioni tra più computer. Per ottenere questo scopo, come ogni sistema informatico, una rete necessita di componenti fisiche, l'hardware, e di componenti logiche, il software.

Il componente hardware di una rete è costituito, oltre che dai computer ovviamente, dai canali di trasmissione mediante i quali i computer vengono fisicamente collegati, e lungo i quali viaggiano i segnali della comunicazione. Tali canali sono generalmente costituiti da cavi di varia natura.

Un tipo di cavo molto utilizzato per costruire reti di computer è il cavo coassiale. Si tratta di un filo di rame di spessore variabile, ricoperto da una guaina di gomma, ed è simile al cavo che porta il segnale dell'antenna al televisore. Il cavo coassiale viene usato esclusivamente nelle reti di piccola estensione, a causa della sua limitata portata.

Un altro tipo di cavo usato nella comunicazione telematica, ma non solo, è il doppino ritorto. È costituito da una coppia di fili di rame piuttosto sottili, intrecciati tra loro. Il doppino viene usato normalmente anche per le linee telefoniche domestiche.

Questi cavi veicolano i segnali sotto forma di un flusso di elettroni, una piccola corrente elettrica. Ma l'elettricità non è il solo veicolo possibile per il trasferimento di segnali. Sotto molti punti di vista sono assai più efficienti le radiazioni elettromagnetiche. In particolare due sono i tipi di radiazioni elettromagnetiche usate nei sistemi di comunicazione telematica.

La prima è la luce visibile, grazie alla tecnologia delle fibre ottiche. Come il termine lascia immaginare, le fibre ottiche si basano sulla conduzione di fasci di luce. Una fibra ottica infatti è un cavo che possiamo immaginare come un sottilissimo tunnel rivestito di specchi, in grado di intrappolare un fascio di luce e di condurlo da un capo ad un altro. A differenza degli elettroni lungo il filo di rame, la luce è in grado di viaggiare lungo un fibra per lunghissime distanze senza perdere velocità ed informazioni.

Il secondo genere di radiazioni elettromagnetiche usate nella comunicazione telematica sono le onde radio. A differenza della luce, le onde radio non hanno bisogno di essere trasmesse all'interno di cavi, poiché esse possono viaggiare per lunghe distanze attraverso lo spazio senza incontrare ostacoli.

Grazie a questa caratteristica le onde radio rappresentano oggi il veicolo preferenziale del sistema delle telecomunicazioni mondiali: radio, telefono e telefonia mobile si basano appunto sulla trasmissione di onde radio a varia frequenza. Non deve stupire dunque che esse possano essere usate anche per collegare tra loro computer.

Per distanze non molto elevate sono sufficienti attrezzature ricetrasmittenti abbastanza piccole, in grado di creare un cosiddetto ponte radio. Per le grandi distanze, come quelle richieste da una rete geografica, sono necessari tuttavia potenti impianti di trasmissioni, spesso coadiuvati da satelliti orbitanti che funzionano da specchi riflettenti.

Una delle caratteristiche più rilevanti di una rete telematica è la sua velocità di trasmissione. La velocità di trasmissione di una rete si calcola in base alla quantità di informazione digitale che una rete è in grado di trasportare nell'unità di tempo. L'unità di misura di questa grandezza usata normalmente è il "bit al secondo", abbreviato in bps.

Questa velocità dipende in primo luogo dalla tecnologia hardware usata nel collegamento. Tanto per fare alcuni esempi, una rete digitale basata su cavo coassiale è in grado di raggiungere in teoria i dieci milioni di bit al secondo su distanze non superiori ai 150 metri. Una rete in fibra ottica invece è in grado di trasferire centinaia di milioni di bit al secondo su distanze continentali.

Una volta che abbiamo a disposizione un cavo di un dato tipo, come facciamo a collegare il nostro computer al canale di trasmissione dei dati? Naturalmente è necessario un dispositivo di interfaccia tra computer e cavo.

Un tipico dispositivo di questo genere è la schede di rete.

Si tratta di una scheda che va inserita all'interno del computer, in modo simile alle schede che controllano il video o lo scanner, o altri dispositivi di input ed output. Sulla parte esterna è dotata di speciali prese, nelle quali è possibile inserire i cavi di collegamento. Ne esistono di vario tipo, in base ovviamente ai cavi che vengono utilizzati nella rete.

Un altro dispositivo di interfaccia tra computer e rete molto diffuso, che avrete sicuramente modo di incontrare, è il modem.

Il modem è un dispositivo che permette di collegare computer mediante la normale linea telefonico.

L'aspetto particolare di questo tipo di collegamento è dato dal fatto che la linea telefonica adotta un sistema di trasmissione analogico. I computer, che trattano informazione digitale, non possono utilizzare direttamente la linea telefonica come canale di trasmissione.

Il modem rende possibile la comunicazione telematica attraverso un canale analogico, poiché trasforma un flusso di segnali digitali in un flusso di segnali analogici e viceversa.

Tecnicamente questa operazione viene detta "modulazione" e "demodulazione", da cui deriva il termine "modem".

Dunque, per collegare due computer mediante la linea telefonica occorre dotare entrambi di un modem. Il flusso di bit in uscita dal computer trasmittente passa attraverso il modem, dove viene trasformato, con opportuni sistemi, in un flusso analogico.

Quando arriva al modem del computer ricevente, il flusso analogico subisce il trattamento inverso, ritrasformandosi in una catena di bit, che il computer può tranquillamente manipolare.

I modem possono essere collegati al computer in vari modi. I modem interni hanno l'aspetto di schede, e vanno inseriti all'interno del computer.

Più diffusi sono i modem esterni, che si presentano come piccole scatole di plastica, con un display che informa sull'andamento della comunicazione. I modem di questo tipo si collegano al computer mediante un apposito cavo che si inserisce nella porta seriale, in dotazione su tutti i moderni personal computer. A causa dei limiti intrinseci alla rete telefonica, la velocità di trasmissione permessa dai modem non può essere troppo alta.

Per raggiungere velocità più elevate è necessario utilizzare una rete interamente digitale. Una rete di questo tipo è la rete ISDN, che sta per Integrated Service Data Network. Si tratta di una evoluzione della normale rete telefonica, basata sostanzialmente sui medesimi tipi di cavi, ma in grado di veicolare informazione in formato digitale.

Modem: dispositivo che permette a un computer di trasmettere e ricevere dati attraverso la normale rete telefonica, effettuando la trasformazione del flusso di comunicazione dal formato digitale a quello analogico e viceversa.

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