Reti informatiche:
la trasmissione dei dati,
i servizi di Internet
Laboratorio di Informatica
a.a. 2006-2007
Elisa Mori
[email protected]
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Le reti
Intuitivamente, una rete è un insieme di fili
intersecati tra loro.
Ogni intersezione è un nodo della rete.
In una rete di comunicazione, vengono trasferite
informazioni da un nodo all'altro.
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Comunicazione
Gli strumenti usati per trasmettere informazioni
possono essere monodirezionali, come la
televisione – che permette solo di ricevere
informazioni – oppure interattivi come Internet,
che permette di inviare e ricevere informazioni.
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Scopi delle reti
Una rete (network) di computer è dunque un insieme
di calcolatori collegati tra loro in maniera fisica
(tramite cavi, linee telefoniche, collegamenti
satellitari, ecc.).
Due sono gli scopi principali delle reti:


la condivisione di risorse
i servizi di comunicazione
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Condivisione di risorse
In una rete, è possibile condividere diversi tipi di risorse, e i
computer che le forniscono prendono diversi nomi.


risorse fisiche: stampanti, dischi, nastri, ecc.
risorse di calcolo: programmi residenti sul computer
“remoto”
Un computer che condivide una stampante in rete viene detto print
server; se mette a disposizione dei programmi è un application
server; se condivide dei dischi è un file server.
E’ possibile condividere più tipi di risorse contemporaneamente.
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Segnali di comunicazione
Le possibilità di comunicazione offerte oggi dalle reti
sono molteplici, e hanno cambiato profondamente il
modo di utilizzare un calcolatore – sia in ambito
domestico che aziendale.




posta elettronica
chat (testuale, audio, video)
messaggistica istantanea
spazi di lavoro condivisi (groupware)
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Topologie: stella
Adatta per mettere in comunicazioni chiunque con
chiunque altro. Da qualsiasi punto possono partire
informazioni diverse. Ovvero, se avete un telefono
potete telefonare dovunque sul pianeta.
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Topologie: anello
Adatta per trasferire la stessa informazione a tutti,
ad esempio nella tv via cavo.
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Topologie: bus
In questo tipo di reti ogni nodo trasmette sul bus i propri dati
che si propagano andando a toccare tutti i nodi rimanenti.
L'assenza di nodi di controllo che instradino le informazioni
richiede che siano i singoli nodi a incorporare l'intelligenza
necessaria per il controllo di flusso e il recupero in caso di
errori.
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Modelli di reti
Il modello classico di
condivisione delle risorse è del
tipo client-server: un
computer “possiede” le
risorse, e gli altri vi accedono.
Nel modello peer-to-peer,
ciascun computer può fungere
allo stesso tempo da client e
da server.
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Protocolli di comunicazione
Per comunicare è necessario condividere delle
regole, come quella di parlare uno alla volta e,
ovviamente, di parlare la stessa lingua.
Dal momento che è possibile trasmettere
informazioni in molti modi, dai segnali di fumo
all'alfabeto morse, è necessario formalizzare e
diffondere le regole alla base di questi sistemi di
comunicazione prima di poterli utilizzare.
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Protocolli di comunicazione
Un tale insieme di regole costituisce un
protocollo di comunicazione.
Quanto al punto di vista tecnico, come abbiamo
visto, il modo in cui l'informazione viene
trasmessa può variare molto...
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Modelli per comunicare
Fino agli anni '70, ad esempio, il metodo usato per
comunicare usando i fili del telefono si chiamava
commutazione di circuito.
Il protocollo di comunicazione usato su Internet,
invece, è basato su un altro principio: la
commutazione di pacchetto.
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TCP-IP
(Transmission Control Protocol – Internet Protocol)
Ogni “informazione” viene divisa in parti numerate, ovvero
pacchetti che contengono l'indirizzo del computer dal quale
stanno partendo (mittente) e l'indirizzo del destinatario.
Quando i pacchetti arrivano, il computer-destinatario
controlla che ci siano tutti, se ne manca qualcuno lo
richiede nuovamente ed infine ricostruisce l'informazione –
che può essere un'immagine, una pagina web, un'e- mail.
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Internet
La parola Internet vuole dire letteralmente
"Interconnected Networks", ovvero reti connesse
tra loro. Internet è infatti un sistema di reti di
computer, una rete di reti, una infrastruttura di
comunicazione che consente a diverse reti di
computer di connettersi tra di loro.
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Internet
Non è dunque una rete omogenea, ma è un
agglomerato di reti e singoli computer collegati
liberamente tra loro utilizzando le risorse delle reti
telefoniche pubbliche delle diverse nazioni.
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All’inizio era ARPANET
Tutto inizia con Arpanet, un progetto nato alla fine degli
anni 60 negli Stati Uniti e che aveva lo scopo di mettere in
comunicazione tra loro i centri di ricerca universitari,
disseminati per tutto il paese, dove si svolgevano ricerche
finanziate dal dipartimento della difesa statunitense.
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Crescita di ARPANET
I siti originali di ARPANET erano in realtà solo quattro.
Nei successivi dieci anni la rete si è sviluppata al ritmo
di un computer ogni tre settimane.
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NSFnet diventa Internet
Con il tempo, Arpanet divenne sempre più uno strumento di
lavoro della comunità scientifica. Ciò indusse il
Dipartimento della Difesa statunitense ad abbandonare il
progetto. ARPANET finì per essere assorbita dalla rete
NSFnet, della National Science Foundation, che in seguito
assunse il nome di "Internet".
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Come ci si collega?
Collegamento temporaneo mediante linea commutata
Quando volete mettere un telefono in casa, sapete già che
le linee telefoniche sono reti di fili che coprono la terra.
Internet usa gli stessi cavi in modo diverso, cioè fa viaggiare
bit anziché la vostra voce.
Le aziende che decidono di venderci o “regalarci” il
collegamento ad Internet si chiamano Internet Service
Provider (ISP). Praticamente noi affittiamo il collegamento
al loro computer, dal quale siamo collegati con tutti gli altri
computer che insieme sono Internet.
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Cosa dobbiamo avere?
Un computer, un modem, i programmi per
collegarci a Intenet
Il modem serve a trasformare il segnale del
computer binario (digitale) nella forma adatta alla
linea telefonica (analogica) e per questo viene
detto modulatore/demodulatore.
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Come avviene il collegamento?
Per stabilire il collegamento alla rete il nostro
computer "telefona", mediante il modem, ad un
particolare nodo della rete, l’Internet Service
Provider (ISP).
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La procedura di collegamento
La procedura di collegamento viene eseguita da un
apposito programma di accesso, che utilizza un
protocollo denominato Point to Point Protocol (PPP).
Ogni qual volta desideriamo usare Internet, dunque,
dovremo avviare questo programma, che si occuperà di
effettuare la telefonata al provider, inviare i nostri dati
di riconoscimento, e gestire il traffico di dati da e verso
la rete.
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Tipi di connessione: PSTN
(Public Switched Telephone Network)
Connessione analogica con velocità che arriva a
57 Kbps.
È un tipo di connessione un po’ superato perchè
troppo lento.
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Tipi di connessione: ISDN
(Integrated Services Digital Network)
Connessione digitale.
Consentono velocità più elevate (128 Kbps),
circa il doppio di quella telefonica
analogica.
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Tipi di connessione: ASDL
Connessione digitale.
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line): sfruttando il
normale doppino telefonico in rame, si ottengono velocità
circa di 20 volte quelle di PSTN.
L'ulteriore vantaggio di un collegamento ADSL è la comodità di
poter contemporaneamente utilizzare la linea telefonica.
Asimmetrica significa che la velocità di download (scarico dati)
è diversa (maggiore) di quella di upload (invio dati). Esiste
anche la Symmetric DSL.
Velocità: da 640 Kbps a 1025 in download, da 128 a 256 in
upload
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Come ci si collega?
Collegamento permanente mediante linee dedicate
Il nostro computer è connesso direttamente ad
Internet mediante una linea dedicata unicamente
e costantemente a questa funzione.
Alcuni dei calcolatori permanentemente connessi
ad Internet sono potenti supercomputer, posseduti
dai centri di calcolo di grandi università, centri di
ricerca ed aziende; altri sono normali personal
computer.
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Indirizzi Internet
Il nome è formato di più parti divise da punti, ed è
solitamente scritto in minuscolo; ad esempio in
“www.unisi.it”, “unisi” sta per “Università di Siena” e
“it” è il suffisso che indica l’Italia.
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Come trovare l’informazione
Le pagine informative immesse su Web sono decine di
milioni, riguardano gli argomenti più vari.
I browser (Explorer, Netscape, Mozilla,...) sono software
che permettono il recupero delle informazioni sotto forma
di ipertesti, pagine web, tramite il protocollo HTTP
(HyperText Transfer Protocol).
Un altro protocollo utilizzato per recuperare le
informazione su internet è il protocollo FTP (File Transfer
Protocol) che consente il recupero di file da un server.
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I motori di ricerca
I motori di ricerca, invece, sono degli enormi
archivi che indicizzano interamente (trasformano
cioè in un elenco di parole corredate delle
indicazioni circa la loro collocazione originaria) il
contenuto testuale di milioni e milioni di singole
pagine Web e che possono essere interrogati. La
ricerca in questo caso avviene indicando uno o più
termini chiave che, a nostro giudizio, delimitano il
concetto o il tema di nostro interesse.
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Risultati della ricerca
Come risultato si ottiene un elenco di pagine che
contengono i termini indicati (il tutto, ovviamente,
sotto forma di pagina Web con link attivi alle
pagine elencate).
Se vogliamo ad esempio cercare le pagine che si
occupano di Lewis Carroll (l'autore di Alice nel
paese delle meraviglie), potremo fornire al motore
di ricerca le due parole 'Lewis' e 'Carroll'.
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Come costruire una query?
In molti casi è possibile combinare le parole fornite
utilizzando i cosiddetti operatori logici.
Ad esempio, una ricerca con chiave '(Lewis AND Carroll)'
ci fornirebbe tutte le pagine in cui compaiono entrambi i
nomi.
Ma, se sappiano che Lewis Carroll è uno pseudonimo del
reverendo Dodgson potremmo fare una ricerca del tipo
'Lewis AND Carroll OR Dodgson', che ci restituirebbe le
pagine in cui compaiono o i primi due termini insieme o il
secondo o entrambi.
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Filtrare i risultati
Un altro aspetto di cui occorre tenere conto nell'uso
di questi strumenti è il fatto che la ricerca viene
effettuata da un programma. Il programma utilizzato
non farà altro che cercare la sequenza di lettere da
noi fornite nel suo archivio, senza capire
assolutamente il loro significato.
Così se cerchiamo “Dante”, troveremo sia le pagine
dedicate al “sommo poeta”, sia le pagine dedicate al
pittore e scrittore preraffaellita Dante Gabriele
Rossetti, sia le pagine personali dei tanti Dante Rossi,
o John Dante, appassionati di Internet.
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Età dei risultati
Ricordate infine che gli archivi dei motori di ricerca
vengono aggiornati periodicamente in modo
automatico: può dunque capitare che non vengano
presentate pagine di recente creazione, o che (assai
più spesso) vengano elencate pagine che non sono più
presenti sulla rete (la mortalità delle pagine Web è
altissima).
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Dove trovarli
Tra i più noti e potenti motori di ricerca vi ricordiamo
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Google,
Altavista
Excite
Lycos
Northern Light
(http://www.google.com)
(http://www.altavista.com)
(http://www.excite.com)
(http://www.lycos.com)
(http://www.northernlight.com)
Tutti indicizzano decine di milioni di pagine (almeno stando
alle stime fornite sugli stessi siti) ed offrono raffinati sistemi
per delimitare le ricerche sia con operatori sia per data,
lingua, collocazione di rete e così via.
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Esercitazione – 1
Usando i vari strumenti di ricerca che la rete vi mette a
disposizione, e facendo la scelta opportuna in base ai
consigli che vi abbiamo dato, cercate i seguenti siti:
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il sito della Casa Bianca di Washington
il sito della Camera dei Deputati
il sito della Biblioteca Nazionale di Francia
il sito ufficiale dell'ultimo episodio della saga di
Guerre Stellari
– il sito del Museo degli Uffizi di Firenze
– il testo del "Saggio sull'Intelletto Umano" del filosofo
inglese John Locke
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Esercitazione – 2
Sottoponete a tutti i motori di ricerca che vi abbiamo elencato la
stringa di ricerca "Dante Alighieri". Una volta avuti i risultati,
analizzateli per confrontare l'efficacia dei vari motori. In particolare
osservate i seguenti parametri:
– numero di risultati trovati
– quanti tra i primi cinque risultati siano effettivamente
correlati al tema della ricerca
– la media di risposte correlate nei primi trenta risultati
elencati
– la presenza di un risultato che riterreste importante sul tema
in una posizione superiore alla decima
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