Reti di calcolatori

1
Parte V

• Reti di calcolatori

2
Rete di calcolatori

• Rete di calcolatori complesso sistema di
  collegamento delle unità di elaborazione che
  consente a queste di scambiarsi dati e di
  cooperare
• aspetti organizzativi e strutturali della rete
• tecnologie per la trasmissione di dati
• software applicativo per lutilizzo dei servizi
  offerti.

3
..meno formalmente

• Rete Insieme di fili che si intrecciano. Ogni
  punto di intersezione è un nodo.
• Fili cavi elettrici, cavi del telefono, fibre
  ottiche, onde radio. Permettono la trasmissione
  di informazioni filmati, immagini, fotografie,
  suoni, testi.

4
Terminologia

• Nodo termine generico per indicare dispositivo
  collegato alla rete
• gestione dellattraversamento dei nodi intermedi.
• Indirizzo permette lidentificazione di ciascun
  nodo
• identificativo allinterno della rete locale
• identificativo allinterno della rete geografica.
• Protocollo insieme di regole per permettere la
  comunicazione.

5
Storia

• primo esempio di trasmissione dati a distanza
  alfabeto Morse (1844)
• primi collegamenti via cavo o linea telefonica di
  terminali remoti (essenzialmente tastiere) a
  computer (anni 1940)
• primi collegamenti di computer tra di loro (anni
  1970)
• crescita delle reti locali (sistemi di
  collegamento di estensione limitata ad altissima
  velocità)
• diffusione delle reti geografiche
  (interconnessione a grande distanza di reti
  locali e di singoli elaboratori)
• fenomeno Internet.

6
Elaborazione distribuita

• Più sistemi di classe diversa sono collegati in
  rete e su ciascuno vengono eseguite le porzioni
  di una stessa applicazione che più si adattano
  alle caratteristiche specifiche di ciascuna
  macchina.

7
Modello architetturale client/server

• Il modello client/server è una forma di
  elaborazione distribuita. Le applicazioni sono
  divise in tre parti fondamentali
• presentazione
• logico-funzionale (cosa fa lapplicazione)
• gestione dati.
• Queste parti possono risiedere su due distinti
  moduli
• front-end (client) eseguito su un elaboratore
  dotato di interfaccia grafica e in uso
  allutente
• back-end (server) fornisce servizi a più moduli
  front-end.
• Per lutente la distribuzione dellelaborazione
  su una o più macchine è assolutamente
  trasparente.
• Il server elabora le richieste di servizio dai
  client.

8
..continua

• Modulo client
• interfaccia utente
• grafica
• parti applicative che integrano quelle del
  server
• applicativi personali.
• Modulo server
• nucleo degli applicativi integrati nel client
• gestione dei dati condivisi.

rete
presentazione
gestione dati
logico-funzionale
logico-funzionale
Client
Server
9
..continua

• Le parti front-end e back-end delle applicazioni
  risiedono su sistemi elaborativi distinti e
  interconnessi grazie alle tecnologie di rete.
• Le parti applicative residenti sui sistemi
  front-end e back-end si integrano a vicenda.
• La suddivisione nei due moduli è compiuta in modo
  tale da sfruttare le caratteristiche peculiari
  delle due categorie di sistemi ? contributo
  specializzato e ottimizzato.

10
..continua

• Vantaggi
• riduzione del carico sui sistemi centrali
• razionalizzazione del formato dei dati e aumento
  delle garanzie di sicurezza e integrità, che
  risultano tutti controllati dal software del
  server
• incremento della flessibilità del sistema.
• Svantaggi
• ricorso alluso di reti ad alta velocità
• aumento degli oneri di gestione, in assenza di
  una gestione centralizzata e standardizzabile.

11
Architettura di rete

• Larchitettura di rete
• gestisce la complessità della rete tramite una
  organizzazione del software e dellhardware di
  rete in una struttura a livelli
• ISO/Open System Interconnection
• TCP/IP ( Internet Protocol Suite)
• È necessario definire uno standard per la
  compatibilità tra sistemi eterogenei.

12
..continua

• Unarchitettura di rete stabilisce una gerarchia
  di livelli indipendenti che contengono moduli
  atti a eseguire funzioni specifiche.

livello vicino alluomo
interfaccia
interfaccia
protocollo liv.n1
livello n1
livello n1
interfaccia
interfaccia
protocollo liv.n
livello n
livello n
interfaccia
interfaccia
livello vicino alla macchina
13
Livelli nellISO/OSI

• Applicazione definisce le specifiche dei
  programmi che consentono allutente di sfruttare
  la rete.
• Presentazione i dati trasmessi vengono
  tradotti/convertiti in formati adatti per il
  sistema/applicazione di destinazione.
• Sessione stabilisce e controlla il dialogo tra
  due programmi applicativi su due nodi della rete
  e il conseguente scambio di dati.
• Trasporto controlla il trasferimento dei dati al
  nodo di destinazione e prevedendo una eventuale
  frammentazione (PDU), controllo, correzione
  errori, ricomposizione nel corretto ordine dei
  pacchetti.
• Rete provvede allinstradamento dei pacchetti a
  destinazione.
• Collegamento Dati si occupa della trasmissione
  dei dati (affidabilità).
• Fisico definisce gli aspetti elettrici,
  meccanici e funzionali del collegamento fisico
  tra i nodi della rete (caratteristiche cavi,
  connettori e codifica dei bit per la loro
  trasmissione).

Applicazione
Presentazione
Sessione
Trasporto
Network
Dati
Fisico
14
Livelli nel TCP/IP

• Il protocollo TCP nel computer di partenza
  suddivide il messaggio in pacchetti numerati e
  invia le diverse parti corredate dallindirizzo
  IP nel computer di destinazione provvede a
  ricomporre il messaggio, garantendo anche la
  correttezza e lintegrità dellinformazione.

telnet, ftp http smtp, snmp
TCP
IP

15
..continua

• Protocollo IP si occupa di identificare i
  percorsi e gli indirizzi dei nodi nella rete
  oltre a gestire la trasmissione fra il computer
  che invia i dati e quello che li riceve.
• Indirizzo IP è composto da un insieme di quattro
  numeri separati da punti e ogni numero può andare
  da 0 a 255 (Esempio 193.181.31.43
  zona.rete.sottorete.computer). Spesso ad essi si
  associa un nome (Esempio lucilla.dsi.unifi.it).
• La corrispondenza tra indirizzo numerico e
  simbolico è stabilita dal Domain Name Server, un
  sistema di controllo degli indirizzi che risiede
  su vari server.

16
Domini e sottodomini
it
unifi
unipi
dsi
psico
lucilla
luzzy
17
Classificazione delle reti

• LAN permettono il collegamento di elaboratori
  allinterno di un edificio o un insieme di
  edifici su un singolo comprensorio privato
• breve distanza tra i dispositivi collegati
• velocità di comunicazione
• basso tasso di errore
• condivisione di risorse.
• MAN reti pubbliche di estensione limitata
  allambito urbano.
• Esempio reti civiche.

18
..continua

• WAN di dimensioni geograficamente estese,
  permettono di collegare un numero molto elevato
  di computer a livello nazionale.
• GAN reti globali a livello planetario che
  ricorrono ai satelliti per collegamenti tra paesi
  e continenti diversi.
• Gli ultimi tre richiedono un gestore di servizio
  pubblico di trasmissione dati (network provider)
  per poter disporre dei necessari canali
  trasmissivi.

19
Gerarchia e interconnessione
GAN
WAN
WAN
MAN
MAN
LAN
LAN
LAN
LAN
LAN
LAN
20
Trasmissione delle informazioni

• Integrated Services Digital Network sistema che
  trasmette direttamente le informazioni in forma
  digitale (modem ?terminal adapter).

Un cavo telefonico o le onde radio si servo- no
di segnali di tipo analogico (segnali
mo- dulati che variano con continuità in
funzione del tempo).
MODulatore DEModulatore (velocità bps)
Il computer elabora dati in forma digitale (0,1).
21
(No Transcript)
22
Linee

• Linee commutate
• collegamenti saltuari previa composizione del
  numero.
• Linee dedicate
• collegamenti permanenti affidabili.

23
Internet

• Internet Interconnected networks.
• Internet rete globale (rete delle reti)
• una rete è un sistema chiuso che presenta
  difficoltà a comunicare con le altre
• se un computer di una rete ha un accesso ad
  internet anche tutti quelli ad esso collegati
  possono avervi accesso.

24
La rete
25
Storia

• 1969 ARPANet (risultato di un progetto di
  ricerca del Dipartimento della Difesa degli Stati
  Uniti) per interconnettere vari ministeri e
  organismi militari
• condivisione di informazioni
• accesso a distanza a risorse di calcolo
• mantenimento delle comunicazioni in caso di
  attacchi (presenza di cammini alternativi).
• 1973 connessioni internazionali ad ARPANet.

26
..continua

• 1980 formazione di quattro grandi reti USENET,
  BITNET, CSNET, NSFnet.
• 1982 il TCP/IP diviene il protocollo standard di
  ARPANet.
• 1983 nasce Internet dalla separazione di ARPANet
  dalla parte militare.

27
Vantaggi Vs. Svantaggi

• Collegamento di decine di migliaia di reti in
  tutto il mondo.
• Economia di scala.
• Assenza di un unico ente di gestione.
• Ritmo di crescita vertiginoso.

28
Ancora sugli indirizzi

• Ogni nodo della rete è identificato da un unico
  indirizzo IP.
• Gli indirizzi IP sono assegnati da ununica
  autorità, organizzata a livello gerarchico, con
  ramificazioni in tutti i Paesi.
• Gli indirizzi IP sono divisi in cinque classi.

29
..continua
network
host
0
1
0
network
host
0
1
1
network
host
0
1
1
multicast address
1
1
reserved for future use
1
1
1
30
..continua

• Ai nodi Internet sono associati i nomi che
  vengono tradotti in indirizzi numerici dal Domain
  Name System
• i nomi sono raggruppati gerarchicamente e
  raggruppati per domini
• un dominio identifica una struttura per cui
  esiste un unico ente delegato allassegnazione
  dei nomi
• sotto ogni dominio si trova una gerarchia di
  sottodomini per i quali enti locali sono delegati
  alla gestione della registrazione dei nodi nel
  DNS.

31
Esempi di domini

• Italia it
• Germania de
• Francia fr
• Svizzera ch
• Regno Unito uk
• Canada ca
• Stati Uniti com, org, edu, gov, mil, int, net

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Intranet/Extranet

• Intranet reti private aziendali basate sulle
  tecnologie di Internet, collegate a o totalmente
  isolate da Internet
• condivisione di informazioni
• distribuzione di risorse
• problema della sicurezza con accessi ad Internet
• firewall.
• Extranet parte della rete Intranet resa
  accessibile ad esterni.

33
Terminologia

• Ipertesto documento testuale in formato
  elettronico non sequenziale.
• Sito insieme delle informazioni, organizzate
  come un ipertesto e residenti su un computer.

34
World Wide Web

• 1980 nasce il WWW presso il Centro Europeo per
  le Ricerche Nucleari di Ginevra.
• WWW è un ipertesto distribuito
• portata mondiale
• organizzazione delle informazioni in modo
  ipertestuale
• i link possono portare a pagine sullo stesso
  server o su un altro in modo totalmente
  trasparente.

35
..continua

• Larchitettura del WWW prevede una parte client e
  una server
• un programma client (browser) è in grado di
  visualizzare documenti testuali, grafica,
  informazioni multimediali ricevute dal server con
  cui comunica tramite HTTP.
• HyperText Transfer Protocol protocollo standard
  utilizzato per la trasmissione delle informazioni.

36
..continua

• La pagina inviata dal server è in formato
  HyperText Markup Language.
• file ASCII con informazioni di controllo per
  limpaginazione del testo, per la definizione dei
  link, etc.
• link è formato dallindirizzo di rete del server
  e lidentificativo del file contenente la pagina
  associata al link (nascosto).
• lta hrefhttp///www.dsi.unifi.it/ferrari/ei.html
  gt
• Collegamento sito corsolt/agt
• Collegamento sito corso

37
..continua

• URL (Uniform Resource Locator) indirizzo per
  ogni tipo di risorsa residente sui vari computer
  collegati alla rete.
• tipo//host.dominio/path/filename
• Esempio http//www.dsi.unifi.it/?ferrari/ei.html

38
Il Browser

• Strumento per la navigazione.
• Il browser interpreta lHTML.
• Esempi Mosaic, Netscape Navigator, Internet
  Explorer.
• Cosa Accade
• Connessione
• Richiesta
• Risposta
• Termine

? Messaggio di errore
39
.continua

• Connessione
• Il client invia un richiesta di connessione al
  server ?Connecting to .
• Richiesta
• Se la connessione viene stabilita il client
  specifica al server il protocollo da applicare e
  loggetto richiesto.
• Risposta
• Se il server riesce a soddisfare la richiesta la
  transazione viene eseguita ? status line.
• Termine
• La connessione è chiusa e il browser mostra
  quanto ha recuperato ? Document Done.

40
Pulsanti standard
Barra del titolo
Barra dei menu
Barra dellindirizzo
41
Indietro e Avanti consentono di visualizzare la
pagina precedente e la pagina successiva visitate
nel corso della navigazione.
Termina interrompe il caricamento di una pagina
dalla rete Web al computer dellutente.
Aggiorna aggiorna il contenuto di una Pagina.
Pagina iniziale permette di tornare alla pagina
impostata come home page di inizio della
navigazione.
42
Cerca visualizza Microsoft Search Assistant e
il motore di ricerca impostato.
Preferiti visualizza un elenco di siti di
frequente consultazione (bookmark).
Stampa invia una pagina alla stampante.
43
(No Transcript)
44
Navigazione nel Web
45
..continua

• Le operazioni da compiere per consultare siti
  Internet navigando tra i computer e le pagine
  presenti nel WWW
• Collegarsi allISP, fornitore della connessione a
  internet, componendo il numero telefonico
  (tramite modem). Entrati nella rete (Login e
  Password) attivare il browser digitare lURL di
  un sito nella casella dellindirizzo.

46
Fase 1
47
..continua

1. La richiesta dellutente percorre la rete fino ai
   server interessati, seguendo il percorso più
   efficiente tra le migliaia disponibili che
   collegano tra loro i server che costituiscono i
   nodi della rete.

48
Fase 2
49
..continua

1. Il server esamina la richiesta e trasmette i dati
   richiesti al computer dellutente usando un testo
   scritto con il linguaggio HyperText Marked
   Language, contenente codici che sono
   interpretabili dal browser. Il messaggio di
   ritorno può seguire anche percorsi diversi sui
   nodi della rete, secondo il criterio del percorso
   più efficiente.

50
Fase 3
51
..continua

• Quando i dati trasmessi raggiungono il computer
  dellutente, il browser trasforma il codice HTML
  in una pagina grafica e la visualizza sul
  monitor.

52
Fase 4
53
Il ciclo continua

• Le fasi dalla 2 alla 4 si ripetono spostandosi
  tramite i link.

54
..continua
55
.continua
56
I motori di ricerca

• Un motore di ricerca è un sito particolare,
  progettato per restituire un elenco di siti che
  riguardano un argomento scelto.
• Vantaggi
• Gratuiti.
• Accorciamento dei tempi di ricerca.
• Svantaggi
• Priorità fasulle.

57
Tipi di Motori

• Parassiti
• non dotati di un archivio.
• Search Engine
• il crawler scandaglia il Web acquisendo pagine.
• Esempi All the Web, Altavista.
• Directories
• Strutturati per categorie ed argomenti.
• Riportano un unico riferimento per sito.
• Esempi Yahoo!, MedHunt.

58
..continua

• Misti
• Esempio Lycos.
• Metacrawler
• Esempio All 4 One.
• Nuova generazione
• attuano tecniche più raffinate per valutare
• Pertinenza.
• Qualità.
• Esempio google.

59
Raffinare la ricerca

• Ricerca Avanzata
• OR tutte le citazioni che contengono almeno uno
  dei due termini.
• AND tutte le citazioni che contengono tutti i
  termini.
• NOT escludere le citazioni che contengono il
  termine negato.
• NEAR tutte le citazioni che contengono i termini
  indicati vicini tra loro.

60
Servizi di rete

• Programmi in esecuzione su elaboratori distinti e
  collegati si scambiano informazioni di controllo
  e dati (elaborazione distribuita)
• posta elettronica
• usenet news
• file transfer
• terminale virtuale
• condivisione di risorse
• downloading
• comunicazione tra utenti
• banche dati on-line.

61
Posta elettronica

• E-mail consente lo scambio di corrispondenza tra
  utenti di sistemi collegati in rete
• è necessario specificare lindirizzo del
  destinatario
• _at_
• username è unico nel dominio e rappresenta
  lidentificativo del destinatario
• nome del dominio del server dove è aperto il
  relativo account.
• Esempio ferrari_at_dsi.unifi.it

username
dominio
62
..continua

• ambiti di scambio
• allinterno di uno stesso elaboratore
  multiutente,
• allinterno di una rete di elaboratori
  multiutente,
• in Internet.
• il tempo di recapito del messaggio dipende da
• carico degli elaboratori,
• velocità e carico delle linee di trasmissione
  attraversate,
• numero di nodi intermedi da attraversare.

63
Invio/Ricezione di un messaggio
un utente invia un messaggio al pro- prio server
specifi- cando lindirizzo del destinatario.
il server del destinatario lo memorizza nella
ca- sella postale.
SMTP
POP
il server lo spedisce, attraverso la rete
al computer dove risie- de la mailbox
del destinatario.
il destinatario si connette alla rete tramite il
proprio server, controlla la casella postale
e scarica il messaggio.
64
..continua

• Simple Mail Transfer Protocol fissa le regole
  del formato di un messaggio elettronico e come
  deve essere trasportato e consegnato.
• Post Office Protocol protocollo usato nelle
  comunicazioni fra un server e lutente.
• Multipurpose Internet Mail Extension protocollo
  di trasmissione che offre un sistema di
  codifica-decodifica di file binari.

65

• Il software che gestisce la posta elettronica si
  basa su unarchitettura client/server
• Client mediante interfaccia grafica permette
  allutente di digitare e inviare messaggi con
  eventuali attachment.
• Server mail server gestisce linvio e la
  ricezione di messaggi.

66
(No Transcript)
67
(No Transcript)
68
(No Transcript)
69
Alcune parti di un messaggio

• From
• Date
• To
• Subject
• Message-Id
• Received
• Reply-To
• Attachments

70
(No Transcript)
71
Mailing list

• Permette lo scambio di informazioni allinterno
  di gruppi di utenti interessanti ad un medesimo
  argomento.
• Su un server (listserv) della rete viene
  installato un programma (Es. LISTSERV, Majordomo)
  che ha in memoria una lista di distribuzione in
  cui sono riportati gli indirizzi di posta
  elettronica degli abbonati e spedisce a essi
  tutti i messaggi che vengono indirizzati alla
  lista.

72
..continua

• Abbonamento a una mailing list
• invio di un messaggio al listserv con un comando
  per liscrizione.
• Invio di messaggi
• utilizzare lindirizzo missive.

73
Esempio

• ANXIETY-DISORDERS
• Tipo lista accesso controllato
• Messaggio di adesione SUBSCRIBE
  ANXIETY-DISORDERS
• Indirizzo server majordomo_at_majordomo.netcom.com
• Indirizzo missive
• anxiety-disorders_at_netcom.com

74
Usenet

• Newsgroup bacheca elettronica dove è possibile
  affiggere e leggere messaggi, porre domande e
  fornire risposte.
• Usenet insieme di newsgroup.
• Non è centralizzato e ogni messaggio inviato a un
  newsgroup viene pubblicato nelle varie bacheche
  gestite dai vari news server tra loro collegati.

75
Internet Relay Chat

• Conversazione, scritta, in tempo reale tra un
  gruppo di persone.
• Interfaccia client
• conversazione in corso
• propri interventi e comandi al client.
• Server IRC
• creazione/collegamento, chiusura canale.

76
..continua

• La conversazione in linea è normalmente uno
  scambio di messaggi scritti con la tastiera e
  visualizzabili sullo schermo
• sito internet come deposito di messaggi
• gruppo di utenti che partecipano collegandosi da
  punti qualsiasi di internet.

77
Videoconferenza

• È linterazione in tempo reale, verbale e visiva,
  tra un gruppo di persone fisicamente distanti.
• Tramite internet
• opportuno software
• scheda audio
• microfono
• videocamera.

78
File transfer

• Il trasferimento di file consente la copia di
  file tra due elaboratori collegati in rete.
• Il protocollo utilizzato è FTP.
• Il client connette il computer dellutente al
  server e invia comandi a questultimo che
  risponde di conseguenza.

79
..continua

• Utente registrato
• username e password.
• Utente generico
• anonymous e indirizzo di e-mail.

80
(No Transcript)
81
multimedia218
82
Terminale virtuale

• Il servizio telnet permette di collegarsi a un
  computer remoto utilizzando il proprio computer
  come se fosse un terminale.
• Utilità
• elaborazioni a distanza
• accesso ad archivi.
• Ricerca bibliografica Online Public Access
  Catalogue.

83
Condivisione risorse

• Dischi utilizzo della rete per accedere a
  ununica copia di dati e programmi residenti su
  un singolo server.
• Stampanti viene gestita una coda di attesa per i
  file che fanno richiesta della stampante in rete.
• Fax
• invio al fax server che inoltra i messaggi
• ricezione del fax come attachment a un messaggio
  di posta elettronica.

84
..continua

• Downline loading o downloading apparecchiature
  collegate alla rete che non contenendo localmente
  il software lo caricano da un server tramite la
  rete.

85
Commercio Elettronico

• E-commerce o E-business utilizza le pagine Web
  come vetrina virtuale per la presentazione di
  prodotti e la rete come mezzo per effettuare
  vendite o acquisti in linea di prodotti o servizi.

86
..continua

• Vantaggi
• globalità
• riduzione costi
• abbattimento frontiere.
• Svantaggi
• sicurezza
• autenticazione operatori
• riservatezza
• codifica comunicazioni.

87
Banche dati on-line

• Il termine banca dati denota un sistema la cui
  consultazione è aperta a utenti che ne facciano
  richiesta.
• Organizzazioni specializzate
• raccolgono e selezionano le informazioni
• le sintetizzano e le standardizzano
• le indicizzano
• le organizzano e registrano su supporti idonei
  alla distribuzione.

88
..continua

• La consultazione delle basi di dati può essere
  compiuta da un elaboratore connesso in rete
  utilizzando un opportuno linguaggio di
  interrogazione.
• Possibili trasferimenti file e copia delle
  informazioni reperite localmente sulla propria
  macchina.

89
Internet Service Provider

• Fornitori del servizio Internet
• contatti con gli organismi nazionali di
  registrazione dei nomi dei nodi e di assegnazione
  degli indirizzi
• accordi con i gestori di altri nodi della rete
  per il collegamento dei canali trasmissivi dei
  quali bisogna pagare il costo al network provider.

90
..continua

1. Nome utente.
2. Password.
3. Numero telefonico di accesso.
4. Nome del computer host del provider e nome di
   dominio.
5. Indirizzo del server DNS.

91
..continua

• Criteri di valutazione ISP.
• Connessione PPP.
• Assegna a ogni collegamento telefonico un numero
  identificativo al computer utilizzato dallutente
  rendendolo visibile su tutta la rete per lintera
  durata della chiamata
• Localizzazione nel distretto telefonico.
• Pieno accesso ai servizi.
• Velocità di collegamenti in linea commutata.
• Disponibilità collegamenti.
• Velocità di collegamento provider/Internet.

92
Collegamento a un ISP
93
(No Transcript)
94
..prima di navigare in Internet..

• Creazione connessione.
• Configurazione connessione.
• Accesso.

95
Creazione connessione linea commutata

• Stipula di un abbonamento con un provider.
• Explorer ? Strumenti ? Opzioni Internet .
• Connessioni ? Aggiungi.

96
(No Transcript)
97
(No Transcript)
98
(No Transcript)
99
(No Transcript)
100
(No Transcript)
101
(No Transcript)
102
Configurazione connessione
103
(No Transcript)
104
(No Transcript)
105
(No Transcript)
106
(No Transcript)
107
(No Transcript)
108
Accesso

1. Installazione hardware
2. modem collegato al computer e alla presa
   telefonica.
3. Installazione del software di comunicazione.
4. Attivazione dialer
5. compone il numero sul modem e instaura le
   comunicazione utilizzando i protocolli propri
   della rete.
6. Specifica username e password.
7. Utilizzo dei servizi tramite appositi software.

109
(No Transcript)