LA RETE – THE NET
 La rete si suddivide in
Modello Client/Server
Modello Peer to Peer
LAN
 Si classifica in
MAN
WAN
 La tecnologia di trasmissione può essere
a stella
ad anello
 Topologie di rete
a bus
ad albero
magliata
point to point
multipoint
broadcast
 Esistono 3 tipi di regole per il trasferimento dei dati
di circuito
 Tecniche di commutazione
di pacchetto
ISO/OSI
 I modelli per le reti
TCP/IP
ISDN
 Le linee digitali sono
ADSL
Linea simplex
Linea half-duplex
Linea full-duplex
La rete delle reti: internet
 Intranet ed Extranet
 Il server Web
 Architettura di Internet
 Gli strumenti di Internet
 Il DNS
LA RETE – THE NET
La rete è un insieme di sistemi per l’elaborazione
messi in comunicazione tra loro
Con la nascita e la diffusione dei PC, si è
passati dal modello maniframe-terminale
alle moderni reti di computer.
Una rete di computer è un insieme di due o
più computer in grado di trasmettere dati
tra di loro.
I primi esempi di
connessione risalgono
agli anni ’60 quando si
affiancava al
computer più potente
(mainframe) una serie
di terminali in grado di
connettersi al
computer centrale e
sfruttarne le risorse.
MODELLO CLIENT/SERVER
Il modello client/server suddivide i sistemi connessi alla rete in due
categorie:
• computer server (servente)
• computer client (cliente o richiedente)
In questo modello la comunicazione ha la
forma di un messaggio.
Un messaggio è un insieme di caratteri e di
dati che devono essere trasferiti da un
sistema ad un altro.
MODELLO peer to peer
Nelle reti peer to peer (spesso indicate con la sigla p2p) ogni
computer funziona sia come client sia come server, mettendo a
disposizione dell’intera rete alcune risorse condivise come
Dischi fissi
stampanti
Lettori
ottici
In generale questo modello viene utilizzato
per le reti di piccoli dimensioni.
Negli ultimi anni si sono diffusi alcuni software in grado di creare reti peer to
peer di grandi dimensioni a cui accedono contemporaneamente milioni di
utenti sparsi in tutto il mondo per la condivisione di ogni tipo di file,
soprattutto file musicali e film.
Reti locali lan (local area network)
Sono le reti di dimensioni minori. Sono utilizzate soprattutto per
consentire a un gruppo di utenti di condividere i dati o i
programmi software utili per un certo tipo di attività
aziendale.
L’unità di misura utilizzata per la velocità di trasmissione sulle
reti è Mbps (Megabit per secondo)
Reti METROPOLITANE Man
(METROPOLITAN area network)
Le reti MAN sono estensioni delle reti locali che possono
arrivare a coprire un’intera metropoli.
Le prestazioni in termini di
velocità sono comprese
tra i 2 Mbps e i 140 Mbps.
Reti GEOGRAFICHE WAN
(WIDE area network)
Le reti WAN possono arrivare a coprire l’intero pianeta. Per
realizzare questo tipo di rete senza eccessivi costi, vengono
utilizzate alcune infrastrutture già esistenti, per esempio le
linee telefoniche, che però, spesso non permettono la
trasmissione di segnali ad alta velocità.
TECONOLOGIA DI TRASMISSIONE
POINT TO POINT
Nelle reti point to point un collegamento mette in comunicazione solamente
due nodi. Queste reti sono in assoluto le più semplici perché ogni messaggio
uscente da un computer può essere diretto solamente all’altro computer.
MULTIPOINT
Nelle reti multipoint è possibile collegare più nodi utilizzando una stessa linea.
BROADCAST
Nelle reti con tecnologia broadcast si usa un unico canale trasmissivo condiviso da tutte
le stazioni, così che il messaggio spedito da una stazione viene ricevuto da tutte le altre.
LINEA SIMPLEX
Nella linea simplex la comunicazione è monodirezionale, cioè
il sistema che riceve la comunicazione non è in grado di
rispondere.
È il caso della trasmissione radiotelevisiva oppure una
centralina che rileva i dati sull’inquinamento atmosferico e li
trasmette a un centro di raccolta regionale.
LINEA HALF-DUPLEX
Nella linea half-duplex la comunicazione è possibile in
entrambe le direzioni, ma uno solo per volta dei due elementi
posti in comunicazione può trasmettere.
Si pensi per esempio al ricetrasmettitore dove gli
interlocutori parlano a turno.
LINEA FULL-DUPLEX
Nella linea full-duplex la comunicazione è possibile in
entrambe le direzioni e gli elementi interconnessi possono
trasmettere in contemporanea.
È il caso tipico di una comunicazione telefonica. Questa
tipologia di trasmissione è attualmente la più diffusa.
LE TOPOLOGIE DI RETE
Con il termine topologia si fa riferimento alla disposizione dei nodi (oggetti fisici)
nello spazio. Due nodi della rete possono essere messi in comunicazione in due
modi differenti:
• con una connessione fisica
• con una connessione logica
La combinazione fra collegamenti fisici e logici, implementati in una rete di
comunicazione, definisce la topologia della rete.
RETE A STELLA
Al centro della stella si trova un
hub. Con il termine hub si identifica
un’apparecchiatura fisica che è
un concentratore di cavi.
Il centro stella può essere passivo,
come nel caso dell’hub, o attivo,
in questo caso è il centro
nevralgico del sistema
LE TOPOLOGIE DI RETE
RETE A BUS
Sono reti di tipo broadcast, in
quanto il messaggio trasmesso
da un nodo viene ricevuto da
tutti gli altri nodi. In una rete di
questo tipo qualora riceva
delle informazioni che non lo
riguardano non deve ritrasmetterle al
nodo vicino, in quanto verranno
ricevuta da tutti i nodi della rete
RETE AD ANELLO
Questa topologia è basata su una
linea chiusa alla quale possono
connettersi tutti i nodi della rete: ogni
nodo, per comunicare con un altro,
deve far scorrere, lungo la struttura ad
anello le proprie informazioni.
Poiché il canale è condiviso, per
riconoscere un destinatario da un altro è
importante definire per ogni nodo un
indirizzo; un nodo che riceve un messaggio
destinato ad un altro
nodo, lo ritrasmette di
norma al suo vicino,
finchè giunge a
destinazione.
Nel caso in cui un
canale si guasti la rete
smette di funzionare
LE TOPOLOGIE DI RETE
RETE AD ALBERO
RETE MAGLIATA
È la topologia magliata con il minor
numero di canali e quindi potrebbe
NON COMPLETAMENTE CONNESSE
essere la topologia preferita per il
Sono reti geografiche, in cui la
tolleranza dei guasti dipende dal
cablaggio delle WAN.
Bisogna prendere in considerazione, però, numero di canali implementati
che nella rete ad albero la fault tollerance
è inesistente e quindi si preferisce una rete
COMPLETAMENTE CONNESSE
Sono reti che hanno maggior
magliata con maggior
tolleranza ai guasti e costi
numero di connessioni.
rilevanti, perché il numero dei
canali aumenta con legge
quadratica rispetto ai nodi, per
cui l’aggiunta di un nodo
comporta l’aggiunta di n canali.
LE TECNICHE DI COMMUTAZIONE
COMMUTAZIONE DI CIRCUITO
Questo tipo di commutazione crea un
vero collegamento fisico tra i due
utenti e questo rimane stabile e
riservato per tutta la durata della
comunicazione.
La commutazione di circuito non permette di
sfruttare appieno la capacità di una linea che
resta occupata per tutta la durata della
telefonata. L’utilizzo di questo tipo di
commutazione prevede tre fasi distinte:
COMMUTAZIONE DI PACCHETTO
Questo tipo di commutazione è basata
sui sistemi digitali. Ogni volta che si
effettua una trasmissione, è necessario
indicare alcuni dati aggiuntivi con cui si
definisce il mittente e il destinatario,
proprio come accade per le spedizioni
postali. Si ha quindi un’operazione di
imbustamento che crea pacchetti
pronti per essere inviati. Un pacchetto è
costituito da due parti fondamentali:
• attivazione del circuito;
• Header;
• utilizzo del canale trasmissivo;
• Payload.
• svincolo.
I MODELLI PER LE RETI: ISO/OSI
Il modello di riferimento per le architetture di rete è stato definito dall’ISO
(International Standard Organization)nel 1894 con la sigla OSI(Open System
Interconnection). Il modello è denominato ISO/OSI.
Il modello è formato da un insieme di sette livelli:
1. Livello di collegamento fisico
2. Livello di collegamento dati
3. Livello di controllo della rete
4. Livello di trasporto
5. Livello di sessione
6. Livello di controllo di presentazione
7. Livello di applicazione
I livelli del modello ISO/OSI
1. Livello di collegamento fisico
Il livello fisico si occupa della trasmissione dei singoli bit da un estremo all’altro
dei vari mezzi di comunicazione che possono essere il doppino telefonico, il
cavo coassiale, le fibre ottiche, le onde radio, i satelliti.
Gli elementi che si trovano al livello 1 sono:
• Le schede di rete o NIC;
• Gli hub
2. Livello di collegamento dati
Il livello del collegamento riguarda i dispositivi che gestiscono il collegamento dati da
un PC all’altro della stessa rete. Controlla la correttezza delle sequenze di bit trasmesse
e ne richiede eventualmente la ritrasmissione.
Gli elementi che si trovano al livello 2 sono:
• Gli switch
• I bridge
I livelli del modello ISO/OSI
3. Livello di CONTROLLO DELLA RETE
Nel livello di rete i messaggi vengono suddivisi in pacchetti che, una volta giunti
a destinazione, vengono riassemblati nella loro forma originaria. Il livello di rete si
fa carico di scegliere una strada tra quelle disponibili, tramite i router che
istradano i pacchetti verso il computer di destinazione. Il protocollo di rete più
utilizzato nel livello 3 è il protocollo IP. Il principale elemento di interconnessione della
rete a livello 3 è il router. Quando bisogna collegare delle reti di tipo diverso si usa il
gateway.
4. Livello Del trasporto
Il livello di trasporto gestisce la trasmissione dei pacchetti. Ha il compito di assicurare il
trasferimento dei dati senza che vi siano errori o duplicazioni. Tra i protocolli standard
utilizzati nel livello 4 ci sono i protocolli TCP e UDP.
5. Livello Di sessione
Il livello di sessione gestisce la corretta sincronizzazione della corrispondenza dei dati che
verranno poi visualizzati. Per sincronizzazione si intende a capacità di sapere sempre fino a
che punto la comunicazione sia arrivata a buon fine.
I livelli del modello ISO/OSI
6. Livello Di CONTROLLO DI PRESENTAZIONE
Il livello di presentazione gestisce i formati di conversione dei dati, cioè effettua
tutte le opportune conversioni in modo da compensare eventuali differenze di
rappresentazione e di formato dei dati in arrivo o in partenza
7. Livello Di applicazione
Il livello di applicazione riguarda i cosiddetti programmi applicativi. Questo livello gestisce
la visualizzazione dei dati relativa a programmi di login remoto, file transfer, posta
elettronica. Anche per la pila ISO-OSI vale il principio secondo il quale la trasmissione dei
dati tra due host deve avvenire in modo
che i dati percorrano la pila di livelli
dall’alto verso il basso per il dispositivo che
trasmette e, successivamente, dal basso
verso l’alto per il dispositivo che riceve i
dati. In questo passaggi i dati vengono
modificati da ciascun livello con
l’incapsulamento.
I MODELLI PER LE RETI: TCP/IP
Il modello TCP/IP (Transmission Control Protocol) è definibile come protocollo,o
meglio insieme di protocolli: esso ha avuto una maggiore diffusione nella
connessione delle reti, grazie alla sua semplicità, che si contrappone alla
complessità dell’architettura ISO-OSI. IP(internet protocol) e TCP(Transmission
Control Protocol) sono i due protocolli più rappresentativi di un insieme di protocolli
presenti rispettivamente ai livelli corrispondenti ai livelli 3 e 4 del modello ISO/OSI.
Il livello di rete nel modello TCP/IP è incaricato di muovere i pacchetti della sorgente
fino alla destinazione finale, attraversando tanti sistemi intermedi(router) quanti è
necessario. Nel caso di reti interconnesse da router, al livello
di rete si possono avere cammini alternativi di collegamento
tra due nodi della rete.
GLI INDIRIZZI IP
In una rete viene associato a ogni interfaccia di rete un
numero chiamato indirizzo IP che permette di identificare il
computer all’interno della rete stessa. L’indirizzo IP è formato
da 4 numeri, ognuno compreso tra 0 e 255. In generale un
indirizzo IP è scomponibile in due parti: l’indirizzo della rete e
indirizzo del computer. In ogni rete vi è poi un altro IP
particolare chiamato indirizzo di broadcast, con i bit finali tutti uguali a 1, che viene
utilizzato per trasmettere a tutti i computer della rete e che non può essere
utilizzato per definire nessun nodo in particolare.
I livelli applicativi del
modello tcp/ip
Il protocollo TCP è un protocollo di trasporto che nella pila dei protocolli TCP/IP
può fornire supporto diretto a molti applicativi internet.
A livello di applicazione si possono trovare i seguenti protocolli utilizzati per la
rete internet:
• HTTP(HyperText Transfer Protocol), per la trasmissione di informazioni ipertestuali;
•
FTP(File Transfer Protocol), per la trasmissione di file tra due sistemi;
•
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), per il trasferimento della posta elettronica;
•
POP3, protocollo per il ricevimento della posta elettronica;
•
Telenet, per accedere a un computer remoto come utente di quel sistema, pur
essendo magari a migliaia di chilometri di distanza. Questo protocollo è stato
abbandonato per motivi di sicurezza;
•
SSH, ha le stesse funzioni di Telenet, ma gestisce trasmissioni criptate ed è più
sicuro.
Una porta è un meccanismo utilizzato per identificare una specifica applicazione di rete su
un computer. Le porte sono identificate con numeri da 1 a 65.535.
LE LINEE DIGITALI
Fino alla metà degli anni ’80 tutte le reti pubbliche sia nazionali che
internazionali facevano riferimento al sistema telefonico su linee analogiche.
Le linee digitali messe attualmente a disposizione sono:
• ISDN(Integrated Services Digital Network) è uno standard internazionale che
consente di integrare la trasmissione di messaggi vocali con quella di dati e
immagini. Con questa linea non è possibile utilizzare servizi (fax,segreteria
telefonica, comunicazione vocale) contemporaneamente, dato che la linea
telefonica non consente in generale la trasmissione contemporanea di segnali di
tipo diverso.
• ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line) è una tecnologia che permette la trasmissione
di informazioni multimediali ad alta velocità sulle linee telefoniche esistenti che usano il
doppino di rame come mezzo trasmissivo. Gli adattatori ADSL permettono di trasmettere le
informazioni dal centro servizi verso l’utente a una velocità teorica che può variare da 8
Mbpr a 24 Mbps. Le linee telefoniche convenzionali hanno dei filtri per eliminare i disturbi
apprezzabili della voce. Rimuovendo questo filtraggio la banda a disposizione aumenta
considerevolmente. Una volta rimosso il filtraggio, l’ADSL comprime il segnale digitale
frazionandolo in tante frequenze indipendenti dal tradizionale segnale telefonico vocale a
bassa frequenza.
LA RETE DELLE RETI: INTERNET
Internet ha rivoluzionato il mondo del computer e delle comunicazioni in un modo
senza precedenti. Nel tracciare la storia di internet emergono alcuni aspetti
fondamentali: • l’evoluzione tecnologica;
• la gestione operativa dell’infrastruttura
• l’aspetto culturale
• l’aspetto commerciale.
Le origini di Internet
risalgono agli anni ’50 e
’60 quando le due
grandi potenze mondiali,
Stati Uniti e Unione
Sovietica, erano
impegnate in due sfide: il
confronto scientifico e il
confronto
militare(Guerra Fredda).
Intranet ed extranet
Intranet ed Extranet sono diventate tecnologie diffuse nelle aziende.
Una Intranet è la realizzazione di una rete di tipo internet all’interno di un’azienda.
Una rete intranet serve per distribuire le informazioni aziendali e le risorse
informatiche tra i dipendenti.
Una Extranet è una rete privata che utilizza i protocolli di Internet e il sistema pubblico
di telecomunicazioni per mettere a disposizione in modo sicuro informazioni e
transazioni con fornitori, venditori, partner, clienti e altri operatori commerciali.
Una Extranet può ance essere vista
come una rete Intranet aziendale che
viene resa disponibile agli utenti al di
fuori dell’azienda
ARCHITETTURA DI INTERNET
La comunicazione tra due macchine in Internet consiste nello scambio di
pacchetti; ogni pacchetto spedito da un host ha incorporato l’indirizzo IP dell’host
di destinazione che consente di attivare un percorso detto instradamento.
L’indirizzo IP è di fondamentale importanza: ogni computer collegato alla rete
Internet possiede un indirizzo(IP address) composto da quattro numeri compresi
tra 0 e 255 e separati dal punto, per esempio: 194.133.117.3
Questo indirizzo è assegnato al computer dell’utente dal Provider del servizio di
accesso a internet (ISP, Internet Service Provider) al momento del collegamento.
statica
Il Provider può assegnare una connessione dell’IP in modalità
IP DINAMICO:
L’IP dinamico viene gestito da uno dei
protocolli standard delle reti, chiamato
DHCP(Dynamic Host Configuration
Protocol). Il PHP consente di creare
pagine dinamiche per il Web, con le
quali gestire l’interazione con il browser.
dinamica
IP STATICO:
Nell’IP statico si ha sempre
un indirizzo fisso ed è
generalmente più costosa
Il dns
Il Domain Name System (DNS) è il sistema che traduce i nomi dei domini Internet in
indirizzi IP e viceversa. I server DNS sono presenti sui computer dei provider della
rete Internet.
Nell’indirizzo simbolico www.museoscienza.org
o www indica che si tratta di un indirizzo si un sito World Wide Web;
o museoscienza è il nome vero e proprio del sito;
o org indica che si tratta di un’organizzazione o di un’azienda non-profit.
I sussidi che rappresentano i domini sono:
• com per indicare le aziende
• org per le organizzazioni o le aziende non-profit
• net per gli enti che si occupano delle tecnologie
• edu per le scuole e le università americane
• mil per gli enti militari americani
• gov per le istituzioni governative americane
L’organizzazione che
responsabile
dell’amministrazione e del
coordinamento del DNS è
l’ICANN (Internet Corporation
for Assigned Names and
Numbers)
Il server web
Il World Wide Web o www è uno tra i servizi più conosciuti e offerti da Internet. Il
www consente a varie persone di condividere un insieme di documenti chiamati
pagine web.
Il server web è un’applicazione che rimane sempre in esecuzione in attesa delle
richieste inviate dal browser(client).
I servizi Web più diffusi sono Apache per il sistema operativo Linux e Internet Information
Services (IIS) per il sistema operativo Windows.
Per controllare che il server Web sia attivo basta aprire il browser e scrivere nella
casella dell’indirizzo http:localhost essendo localhost il nome che identifica la
macchina locale. Il server localhost corrisponde all’indirizzo IP 127.0.0.1
Gli strumenti di internet
Gli strumenti di internet sono:
•
Il browser
È un programma che serve per visualizzare le pagine presenti nella rete Internet. Le pagine
sono scritte con il linguaggio HTML(HyperText Markup Language). La trasmisisone die
documenti e delle risorse multimediali è gestito tramite il protocollo HTTP. Quando si vuole
accedere a un sito o ai documenti di Internet, occorre specificare nella casella Indirizzo del
browser l’ URL(Universal Resource Locator). Il formato di un URL è:
•
Plug-in
protocollo://nome_host.nome_di_dominio/percorso/nomefile
Sono moduli software aggiuntivi che aumentano la capacità del browser Web. Un
esempio di plug-in è rappresentato dal visualizzatore Acrobat Reader di file in formato
pdf: se questo plug-in è presente nel computer dell’utente, il browser è in grado di visualizzare il
contenuto di un documento in formato pdf.
• Applet Java
Java è un linguaggio di programmazione espressamente progettato per le applicazioni distribuite si
Internet. Può anche essere usato per costruire piccoli moduli applicativi(applet) utilizzati come parti di
una pagina Web. Le Applet Java servono per realizzare animazioni, procedure interattive o calcoli.
• Javascript
Uno script è una sequenza di istruzioni che vengono interpretate da un altro programma. Per scrivere
gli script si usano appositi linguaggi, detti linguaggi di scripting; tra i linguaggi di scripting, il
più utilizzato è il javascript. Il Javascript è un linguaggio adatto per scrivere script da inserire
all’interno delle pagine Web per la realizzazione di animazioni o interattività con gli utenti.