3.2 - Le tecnologie di collegamento

È frequente rimanere disorientati di fronte alla varietà di soluzioni per accedere alla rete Internet che sono proposte, o semplicemente annunciate, dal mercato delle telecomunicazioni. Purtroppo questo disorientamento è destinato a perdurare anche nei prossimi anni vista la quantità di nuovi standard, tecnologie e servizi che sono giornalmente annunciati dai mezzi d’informazione. In questo settore conviene cercare di definire le esigenze in una prospettiva di due, tre anni, evitando investimenti cospicui e tenendosi pronti a cambiare quando nuove soluzioni saranno disponibili ed economicamente convenienti. Per fortuna il modo stesso con cui è stata concepita la rete Internet permette di cambiare parti della struttura senza per questo dover mettere in discussione gli investimenti in hardware e software effettuati per realizzare l’infrastruttura informatica e telematica interna alla scuola. L’aumento della banda di trasmissione ed i collegamenti integrati e permanenti, porteranno anche ad una semplificazione nella gestione delle connessioni. Già oggi chi si trova a poter disporre di accessi più sofisticati (e costosi) può però godere di una notevole semplificazione nella implementazione e soprattutto nella gestione dei servizi rivolti ad insegnanti e studenti. Questo argomento sarà sviluppato in particolare nel capitolo 5 dedicato al "Server per le scuole".

Quando si vogliono mettere a confronto i diversi sistemi per il collegamento alla rete Internet, le principali caratteristiche che vanno considerate sono sostanzialmente tre: velocità, costo, tipo di connessione. Questi sono gli elementi che andremo a definire per primi e saranno in seguito analizzati in dettaglio per ogni differente tecnologia di collegamento.

Velocità di trasmissione: o larghezza di banda indica quanti dati possono essere trasmessi attraverso la linea in un certo tempo. Quantifica l’efficienza di una linea di comunicazione, ma determina anche cosa si può o non si può fare, fornendo quindi i valori di soglia per la disponibilità e i servizi. Infatti disponendo di una inadeguata (bassa) velocità di trasmissione possiamo trovarci in una situazione di semplice lentezza o nella sostanziale impossibilità di utilizzare un servizio: il trasferimento di una pagina o di un file può richiedere decine di minuti. ma alla fine viene comunque eseguito, mentre una videoconferenza fallisce totalmente quando non si riescono a comprendere le parole pronunciate. La velocità di trasmissione è solitamente espressa in Kbit/sec (migliaia di bit al secondo) oppure in Mbit/sec (milioni di bit al secondo). Se dividiamo per 8 queste quantità otteniamo molto empiricamente il numero di caratteri alfanumerici che la linea trasmette al secondo. Una connessione a 56 Kbit/s dovrebbe permetterci di trasmettere tutti i caratteri che stanno in una pagina di 66 righe per 80 colonne in meno di un secondo; attraverso una connessione a 640 Kbit/sec la stesa operazione viene compiuta in meno di un decimo di secondo. La velocità è la caratteristica più evidente degli apparati e delle linee trasmissioni dati, ed è il collo di bottiglia da superare nella realizzazione di servizi multimediali. A grandi linee possiamo pensare che, in una sede scolastica, caratterizzata dalla presenza di laboratori dove decine di ragazzi accedono simultaneamente a calcolatori connessi alla rete, bisogna porsi l’obbiettivo di avere una velocità di collegamento di almeno 512 Kbit/sec. Ovviamente la velocità del collegamento non è la stessa cosa della velocità di trasmissione dei dati da e verso i singoli nodi di Internet, ma ne stabilisce il limite superiore. Una velocità di trasmissione pari alla velocità nominale del collegamento è garantita unicamente sul cavo che collega la scuola ed il provider, mentre quando scarichiamo dati da un particolare server di Internet la velocità è determinata dallo stato di carico di tutti i collegamenti che vengono attraversati. L’esperienza dimostra che quando una linea di media velocità, come una 512K, è utilizzata contemporaneamente da poche decine di persone, i rallentamenti derivati dall’attraversamento di Internet costituiscono ancora i maggiori colli di bottiglia al trasferimento di dati, e quindi un ulteriore utente trova ancora spazio da sfruttare. Una linea a 512 K può essere invece saturata solo se i servizi richiesti si trovano su siti del provider o che godono di ottimi collegamenti con questo.

Costi. I costi costituiscono il vincolo primario per la realizzazione dei collegamenti. Oltre alle considerazioni ovvie sui prezzi delle attrezzature e dei singoli servizi vanno prese in esame le formule delle offerte economiche che possono avere impatti, oltre che sul budget delle scuole, anche sull’organizzazione delle attività didattiche. Se fino a pochi anni fa la connessione alla rete avveniva unicamente attraverso le linee commutate, il cui costo era in funzione del tempo di collegamento, oggi alcune tecnologie offrono servizi che si basano su costi annui forfettari che possono essere messi a preventivo senza più avere la necessità di operare costanti controlli sui tempi di collegamento. Sono da evitare, invece, le formule che prevedono un costo base più uno per il traffico, superata una certa quantità di dati trasferiti. Anche se queste formule possono sembrare al momento convenienti, l’esperienza dimostra che la crescita di traffico è stata sempre superiore alle stime più sovrabbondanti fatte in precedenza; inoltre ci si verrebbe a trovare nella spiacevole condizione di limitare lo sviluppo di attività e servizi interessanti per non sforare il limite di byte trasmessi oppure di dover organizzare il controllo sulla quantità di traffico trasferito.

Gli apparati di rete (modem, router) hanno costi ormai contenuti e va valutato se è più conveniente procedere all’acquisto o al noleggio di questi contestualmente alle linee di trasmissione. Nelle scuole dove esistono competenze informatiche interne è sicuramente più conveniente acquistare le attrezzature di rete in quanto, quelle soggette al noleggio, sono di solito fornite senza documentazione, preimpostate in modo minimale e protette da interventi da parte dell’utente. La richiesta di variazioni della configurazione richiede a volte una grande perdita di tempo speso ad orientarsi nei meandri dei vari "call center".

Tipo di connessione. Ci sono due differenti tipi di collegamenti disponibili: le connessioni "commutate" e le connessioni "permanenti". Il collegamento di tipo commutato è quello fin qui utilizzato dalla quasi totalità delle scuole. Avviene attraverso le normali linee telefoniche o ISDN. È l’utente che stabilisce il collegamento con il provider e chiude la linea alla fine del lavoro, pagando per il tempo che è stato collegato. I collegamenti permanenti si basano, invece, su linee telefoniche particolari, hanno un costo mensile fisso che dipende dalla velocità e/o dalla distanza della sede del provider; in alcuni casi viene conteggiato il traffico, ma non viene mai preso in considerazione il tempo di connessione in quanto le linee sono sempre attive. È questo tipo di collegamento che ha permesso di realizzare la rete Internet: tutti i servizi di rete che noi conosciamo sono stati pensati e realizzati su infrastrutture permanenti per poi evolversi al fine di permetterne la fruizione anche attraverso le più economiche e diffuse connessioni commutate. Anche se oggi, da semplici utenti individuali della rete, ci sembra che non vi siano particolari differenze ad utilizzare linee commutate o permanenti, queste differenze emergono chiaramente quando dobbiamo realizzare il collegamento per una struttura collettiva quale è una sede scolastica. La differenza sostanziale tra una connessione commutata o permanente è quella tra "andare in Internet" e "diventare una parte di Internet", cioè tra essere semplici navigatori o anche produttori di informazioni. Se intendiamo realizzare server di rete e servizi che siano visibili anche "fuori dalla scuola" abbiamo assolutamente bisogno di una connessione permanente, così come se vogliamo collegare tra di loro i differenti plessi della stessa scuola per disporre di un’unica rete scolastica. I costi, a volte maggiori, sostenuti per mantenere una connessione permanente, vengono ripagati da una minore complessità tecnica del software degli apparti, con conseguente risparmio sugli interventi di gestione e da una più semplice e naturale organizzazione delle attività didattiche che fanno uso della rete.

Apparati. Il collegamento tra un calcolatore e la linea di trasmissione dati richiede degli apparati per far dialogare le porte di comunicazione del computer (seriale, USB o Ethernet) ed il mezzo fornito per il collegamento (doppino telefonico, cavo coassiale, fibra ottica o segnale radio). Nel caso del collegamento attraverso il doppino telefonico è di solito richiesto un modem, cioè un sistema in grado di MOdulare DEModulare i segnali elettrici della linea telefonica (che noi interpretiamo come suoni o fischi) per trasformarli in codici digitali comprensibili dal calcolatore. La funzione di modulazione/demodulazione è richiesta solo per le linee commutate ed un tipo particolare di linee dedicate (CDA, Circuito Diretto Analogico), ma nel linguaggio corrente vengono ormai chiamati modem molti di quegli strumenti che operano le conversioni elettriche e logiche tra le linee di trasmissioni e i computer. Un altro apparato che viene utilizzato per il collegamento, in aggiunta o in taluni casi anche sostituzione, del modem è il router.

Fig. 3.2 - Apparati di collegamento

Il router (o un calcolatore che svolga le funzioni di router ) è sempre necessario quando si voglia collegare una intera rete locale a Internet. La funzione del router è quella di analizzare tutti i pacchetti di dati che transitano sulla rete locale instradando verso il modem e la linea di trasmissione dati solo quelli che devono essere inoltrati su Internet. Per applicazioni domestiche (3 o 4 personal computer in rete) questa funzione può essere svolta anche da programmi di "condivisione della linea" come quelli disponibili su Windows, ma per collegare a Internet la rete locale di un laboratorio o di una scuola è necessario dotarsi di un router o di un server che svolga pienamente le funzioni di routing come illustrato nel capitolo 5 dedicato ai "server per le scuole".