Alla fine degli anni '70, l'ISO sentì la necessità di proporre una serie di standard per le reti di calcolatori e avviò il Progetto OSI (Open System Interconnection), uno standard che propose un modello di riferimento per l'interconnessione di sistemi aperti. Di seguito elenchiamo gli apparati di rete che ne fanno parte e il livello corrispondente:
- I Repeater e gli Hub (livello 1):
I Repeater sono dispositivi elettronici che rigenerano il segnale elettrico che si è attenuato per perdita di potenza e lo ritrasmettono con un segnale più potente e veloce in modo coprire segmenti di reti su lunghe distanze senza che il segnale sia degradato. Lavorano al livello fisico della pila ISO/OSI, ma non prevedono alcun meccanismo di gestione dei dati, pertanto non delimitano né i domini di collisione né quelli di broadcast.
Un Hub è un ripetitore multiporta che mette in comunicazione più pc in una lan. Funziona da concentratore di host in un singolo nodo (rete a stella). Nell’Hub i dati entrano in una “porta”, vengono replicati ed instradati verso tutte le altre porte (tranne quella di provenienza). È utilizzato nelle Reti Ethernet 10 Base-T e 100 Base-T. Nessun meccanismo decisionale sui dati infatti, i dispositivi connessi all’hub ricevono tutto il traffico che vi viaggia attraverso senza implementare alcuna logica intelligente. L’Hub può funzionare in due modi:
1) Passivo ovverosia svolge solo funzioni da concentratore di connessione fisiche; non rigenera il segnale e non necessita di alimentazione;
2) Attivo cioè svolge anche funzioni da repeater (rigenera il segnale) e necessita di alimentazione.
- I Bridge e gli Switch (livello 2):
Il Bridge è un apparecchio più sofisticato dell’hub che riesce a connettere dei segmenti lan con tecnologie diverse (non solo ethernet). Connette 2 segmenti di rete, replicando ed instradando intelligentemente i frame secondo le indicazioni di una tabella di instradamento. Unisce alla capacità di convertire dati nel formato opportuno quella di filtrarli sui vari segmenti di rete collegati.
Lo Switch è un apparecchio di rete che serve per mettere in comunicazione diretta un host a con un altro host b in maniera diretta. Viene definito anche come un Bridge multiporta, in grado di connettere più segmenti di rete (gestione più efficiente dei dati) con conseguente incremento delle performance di rete (velocità e bandwidth o ampiezza di banda). Può sostituire l’hub, a parità di infrastruttura preesistente, migliorando anche la sicurezza. Inoltre esegue due operazioni base:
1) Switching data frame cioè il processo di inoltro dell’unità dati;
2) Mainteinance of switching operation cioè il processo di mantenimento e costruzione di opportune tabelle di switching ed eliminazione di eventuali loop che potrebbero generare “Broadcast storm”.
Opera a velocità maggiori dei bridge. Può supportare funzionalità avanzate come VLAN (Virtual LAN). Permette ad ogni utente di comunicare in parallelo attraverso l’utilizzo di circuiti virtuali e segmenti di rete dedicati in un ambiente virtualmente. Tramite gli switch non si utilizzano politiche di accesso alla rete, non esiste il dhcp, etc....
- I Router (livello 3):
Il Router è una sofisticata periferica di rete, più lenta di Bridge e Switch, ma in grado di prendere decisioni critiche su come instradare i pacchetti ricevuti verso altre reti, in base a tabelle di instradamento. Racchiudono un po’ tutte le funzionalità degli altri apparati di rete esistenti come concentratori, ripetitori, convertitori di dati, gestori di traffico. Inoltre estendono segmenti di reti locali su aree più estese (WAN). Un router dispone di interfacce sia di tipo LAN che WAN e può così estendere segmenti di reti locali su aree più estese (WAN). Viene utilizzato all’interno di una LAN per scopi di segmentazione ed in un contesto WAN come dispositivo di interconnessione e interfacciamento su tecnologie diverse.
- I Gateway (livello 7):
I Gateway servono a collegare due applicativi con funzionalità simili appartenenti ad architetture di rete diverse. Lavorando a livello di applicativo si collocano a livello 7 OSI. Esempio classico di gateway è quello per la posta elettronica. Esistono gateway efficienti tra i tre applicativi principali (terminale virtuale, file transfer e posta elettronica) delle principali architetture di rete (SNA, DECNET, TCP/IP,IPX).