Topologia fisica e logica

La parola topologia indica in realtà due concetti diversi e confonderli genera incomprensioni. La topologia fisica descrive come sono disposti fisicamente cavi e dispositivi, cioè i cavi che si potrebbero toccare. La topologia logica descrive come fluiscono realmente i dati tra i dispositivi, indipendentemente dal cablaggio fisico. Una rete può avere fisicamente una certa forma, ma comportarsi logicamente come un'altra. Questa distinzione è un argomento molto frequente negli esami.

La topologia fisica è la mappa concreta del cablaggio: quale dispositivo è collegato a quale porta, dove si trovano gli switch e come i cavi sono instradati attraverso pareti e rack. Se percorresse l'edificio seguendo i cavi, documenterebbe la topologia fisica. La maggior parte delle reti moderne è cablata fisicamente a stella, con ogni dispositivo collegato via cavo a uno switch centrale.

La topologia logica descrive il percorso seguito dai dati e il modo in cui i dispositivi condividono il mezzo, in sostanza il flusso del traffico. Risponde a domande come: i dati vengono trasmessi a tutti oppure si spostano da punto a punto? L'accesso avviene tramite rilevamento delle collisioni o passaggio del token? La topologia logica è determinata dalla tecnologia e dalla configurazione, non dal percorso fisico dei cavi.

L'esempio classico è il vecchio Token Ring: era cablato fisicamente a stella, con ogni dispositivo collegato via cavo a un MAU centrale, ovvero un Multistation Access Unit, ma i dati fluivano logicamente ad anello, passando da un dispositivo all'altro. La stessa rete era quindi contemporaneamente una stella fisica e un anello logico. Ecco perché non è possibile giudicare il flusso dei dati osservando soltanto il cablaggio.

Ethernet classica basata su un hub è un altro caso di disallineamento. I dispositivi si collegano a un hub centrale, perciò la forma fisica è una stella. Tuttavia, un hub ripete ogni segnale su tutte le porte, quindi ogni dispositivo riceve ogni trasmissione: i dati fluiscono come se si trovassero su un bus condiviso. Fisicamente è una stella, logicamente un bus. Gli switch moderni hanno modificato questo comportamento inviando i dati solo alla porta corretta.

Distinguere tra componente fisica e logica La aiuta a eseguire correttamente il troubleshooting. Un guasto al cablaggio è un problema del livello fisico, che si individua manualmente e con un tester per cavi. Un problema del flusso del traffico, come un broadcast storm o una configurazione VLAN errata, è di natura logica e si risolve nella configurazione dei dispositivi. Sapere con quale livello si ha a che fare indica lo strumento giusto e fa risparmiare tempo.

I professionisti delle reti mantengono due tipi di diagrammi. Un diagramma fisico mostra rack, porte, percorsi dei cavi e posizioni, ed è utile per il personale addetto al cablaggio. Un diagramma logico mostra subnet IP, VLAN e percorsi del traffico, ed è utile per la pianificazione e la sicurezza. Una buona documentazione di entrambi è prevista nel lavoro reale e viene verificata all'esame come best practice.

• Fisico — cavi, porte, posizioni.
• Logico — subnet, VLAN, flusso dei dati.

Gli switch moderni hanno fatto sì che le topologie fisica e logica coincidessero maggiormente. Uno switch apprende quale dispositivo si trova su ciascuna porta e inoltra i frame solo verso quella porta, quindi una stella fisica si comporta logicamente anche come una rete punto-punto. Tuttavia, la separazione logica avviene ancora al di sopra del cablaggio tramite le VLAN (Virtual LANs), che suddividono uno switch fisico in più reti logiche: un argomento che studierà più avanti.

Un ottimo esempio moderno della distinzione tra logico e fisico è la VLAN. Diversi dispositivi collegati allo stesso switch fisico possono essere inseriti in reti logiche differenti, che non possono comunicare direttamente tra loro. Il cablaggio è un'unica stella, ma logicamente esistono più segmenti separati. Questo dimostra che la topologia logica viene configurata nel software, indipendentemente dai cavi.

Quando vede un diagramma di rete all'esame, si chieda quale vista rappresenta. Un diagramma dei percorsi dei cavi e delle unità rack è fisico; un diagramma degli intervalli IP e delle frecce del traffico è logico. Alcune domande basate su scenari descrivono volutamente una stella fisica con un comportamento logico da bus o da anello, per verificare se comprende la differenza. Si soffermi un momento e identifichi la vista prima di rispondere.

Pensi a una rete metropolitana. La topologia fisica indica dove sono stati effettivamente scavati i binari e i tunnel. La topologia logica è la mappa dei percorsi seguiti dai passeggeri: quali treni collegano determinate stazioni e come talvolta condividono gli stessi binari secondo schemi diversi. Gli stessi tunnel possono supportare diversi percorsi logici. Le reti funzionano allo stesso modo: un'unica configurazione fisica può trasportare molti flussi logici.

Verifichi la Sua comprensione della topologia fisica e di quella logica.

Ha imparato che la topologia ha due significati. La topologia fisica è il cablaggio effettivo e la disposizione dei dispositivi; la topologia logica è il modo in cui i dati fluiscono realmente. Le due topologie possono differire: il vecchio Token Ring era una stella fisica ma un anello logico, mentre Ethernet basata su hub era una stella fisica ma un bus logico. Questa distinzione guida il troubleshooting: i guasti fisici richiedono un tester per cavi, mentre i problemi logici richiedono modifiche alla configurazione. Le VLAN dimostrano che la topologia logica è definita nel software, indipendentemente dal cablaggio.