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A.A. 2015/2016
Introduzione ai Calcolatori
Elettronici
Domenica Sileo Università degli Studi della Basilicata
Introduzione al Web Le Reti
+Sommario
n Le reti n Definizione di rete n Classificazione delle reti n I dispositivi di rete
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> Sommario 2
+Introduzione
n Negli ultimi anni il numero dei computer presenti in casa e negli uffici è cresciuto notevolmente
n Nasce l’esigenza di scambiare informazioni e dati tra le macchine in modo semplice e immediato
n Finché i dati da scambiare erano di dimensioni limitate si potevano usare i floppy o altri supporti di archiviazione
n Ma con la crescita del volume dei dati queste tecniche si dimostrarono limitative
n I personal computer incominciarono ad essere collegati tra loro creando le prime reti locali
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Introduzione al Web : Le reti >> Introduzione 3
+Perché usare una rete
n Per condividere periferiche costose, come le stampanti n In una rete, tutti i computer possono accedere
alla stessa stampante n Per scambiare dati tra PC
n Trasferendo file attraverso la rete, non si perde tempo nel copiare i file su un dischetto (o su un CD)
n Inoltre vi sono meno limitazioni sulle dimensioni del file che può essere trasferito attraverso una rete
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Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete 4
+Perché usare una rete
n Per centralizzare programmi informatici essenziali, come gli applicativi finanziari e contabili n Spesso gli utenti devono poter accedere allo stesso
programma in modo che possano lavorarvi simultaneamente
n Per istituire sistemi di backup automatico dei file n È possibile usare un programma informatico per fare il
backup automatico di file essenziali, risparmiando tempo e proteggendo l’integrità del proprio lavoro
n Per comunicare mediante Internet con il resto del mondo
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Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete 5
+Dropbox
n Cos’è? n Un servizio di storage online
n Perché usarlo? n Ho i miei file ovunque e sincronizzati con qualsiasi
dispositivo (PC, Smartphone) n È più sicuro di un hard disk n È il servizio di storage online più diffuso al mondo n Facile e intuitivo
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Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete >> Dropbox 6
+Dropbox
n Come creare l’account? n all’indirizzo https://www.dropbox.com/ n cliccare in alto a destra su Sign in ed iscriversi con un
indirizzo e-mail valido n Al momento dell’iscrizione si hanno 2 GB di spazio
gratuito n Lo spazio può essere aumentato:
n Installando l’app Carousel, per gestire galleria di foto e video (3 GB)
n Utilizzando il servizio Camera Upload, si possono ricevere altri 3 GB
n oppure ...pagando L
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Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete >> Dropbox 7
+Dropbox Space Race
n Per tutti gli iscritti all’università è possibile ottenere 8GB in più per 2 anni. Per farlo seguire i seguenti passi: 1. https://www.dropbox.com/spacerace?
r=NTE3NDQ3MjE1OQ 2. fare il login (o iscriversi)
3. inserire un email universitario.ex. <matricola>@studenti.unibas.it
4. verificare l’indirizzo. Per accedere alla propria mail universitaria https://studenti.unibas.it/
5. Verificare al seguente indirizzo: https://www.dropbox.com/gs di aver completato almeno 5 punti
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Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete >> Dropbox 8
+Le reti (Definizione)
n Una rete è un insieme di sistemi di elaborazione che possono scambiarsi informazioni
n Un insieme di calcolatori collegati fisicamente n condivisione di risorse e servizi n comunicazione (scambio di messaggi)
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Introduzione al Web : Le reti >> Definizione 9
+Le reti
n Una applicazione distribuita è una applicazione composta da più elementi cooperanti posti in esecuzione su macchine diverse all’interno di una rete di calcolatori n Esempio, il web: il browser si collega ad un
server remoto per chiedere una pagina che poi visualizza sul pc locale
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Introduzione al Web : Le reti >> Definizione 10
+Parametri Tecnologici
n Parametri di classificazione delle reti n Collegamenti fisici (I mezzi trasmissivi) n Livello di distribuzione n Modalità di connessione n Protocolli
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Introduzione al Web : Le reti >> Definizione 11
+I mezzi trasmissivi
n Il collegamento tra i calcolatori è effettuato attraverso dispositivi che regolano e permettono lo scambio di dati tra i sistemi di una rete
n I sistemi possono essere connessi mediante supporti fisici, sui quali viaggia la comunicazione in una rete di calcolatori
n nella scelta del mezzo da utilizzare si tiene conto della Larghezza di Banda, misura la portata del canale, ossia il numero di bit trasmessi nell’unità di tempo
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Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 12
+I mezzi trasmissivi
n I principali mezzi trasmissivi adottati sono: n Doppino ritorto (twisted pair): n Costituito da due fili di rame ricoperti da una
guaina e ritorti n Tipicamente utilizzato per trasmissione telefonica n Con più doppini utilizzati contemporaneamente si
ottengono velocità di trasmissione medio alte (100 Mbps su rete locale)
n Su rete telefonica la velocità è più bassa (2 Mbps con ADSL)
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Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 13
+I mezzi trasmissivi
n (cont.) Cavo coassiale: n Costituito da un filo centrale in rame rivestito
da una guaina in plastica a sua volta rivestita da una maglia in rame
n Il tutto ricoperto da una guaina in plastica n Permette velocità di trasmissione medio alte
(100 Mbps)
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Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 14
+I mezzi trasmissivi
n (cont.) Fibra ottica: n Costituito da una fibra di vetro ricoperta, capace
di trasportare segnali luminosi n La trasmissione avviene nel campo ottico
sfruttando diodi fotoelettrici alle estremità del cavo
n Permette velocità di trasmissione molto elevate, dell’ordine delle decine di Gbps
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Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 15
+Collegamenti fisici
n (cont.) Onde elettromagnetiche: n Usate per trasmissioni radio e via satellite n Consentono trasmissioni su lunghissime distanze
con degrado minimo del segnale n Permettono velocità di trasmissione medio alte e
variabili a seconda della banda di frequenza (1-56 Mbps) utilizzata
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Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 16
+La trasmissione
n Il collegamento tra i sistemi di elaborazione di una rete può essere di varia natura e dipende dal tipo di connessione: n Cablata: n tutti i dispositivi che compongono una rete
sono collegati tramite cavi n la trasmissione e ricezione dei dati è
affidabile e stabile
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Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione 17
+La trasmissione
n (cont.) n Wireless: n I dispositivi della rete sono connessi tra loro
e dialogano tramite onde radio n Mista: n alcuni dispositivi sono collegati tramite cavi
altri mediante sistemi wireless
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Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione 18
+La trasmissione
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Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione
n Rete Mista
Modem Router
192.168.1.1
192.168.1.3
192.168.1.2
192.168.1.5
192.168.1.4
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+La trasmissione
n I canali di trasmissione possono essere: n Canali Broadcasting n condivisi da tutti gli utenti (con un indirizzo)
collegati alla rete n Point to Point n ogni utente è collegato ad un altro utente e
la trasmissione avviene solo tra i due utenti
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Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione 20
+Livello di distribuzione
n Le reti possono essere classificate in base alla distanza che intercorre tra i computer: n LAN: (Local Area Network) n W-LAN: (Wireless LAN) n MAN: (Metropolitan Area Network) n WAN: (Wide Area Network) n PAN: (Personal Area Network)
n Internet … la rete delle reti
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Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione 21
+Livello di distribuzione
n LAN (Local Area Network) connette PC e terminali su breve distanze utilizzando cavi dedicati e hardware specifico (all’interno dell’azienda)
n MAN (Metropolitan Area Network) reti metropolitane
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Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione 22
+Livello di distribuzione
n WAN (Wide Area Network) connette i sistemi di elaborazione e terminali tramite linea telefonica (tra aziende diverse) rete geografica
n PAN (Personal Area Network) connette tra di loro dispositivi (telefono, personal digital assistants, ecc) vicini a un singolo utente
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Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione 23
+LAN
n Servono a collegare i PC tra di loro ed in modo remoto, ai sistemi di elaborazione e alle banche dati
n Il collegamento avviene tramite cavi dedicati, doppini telefonici, cavi coassiali, fibra ottica
n Una buona velocità di trasmissione dati è di 100 Mbit/sec
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Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> LAN
Server ha il compito di far condividere a più utenti archivi o risorse
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+Tecnologie per LAN
n Esistono diverse tecnologie LAN n le più comuni sono: Ethernet e Fast Ethernet
n Una rete può essere formata da una o più di queste tecnologie
n Le reti Ethernet e Fast Ethernet funzionano in modo simile e la differenza principale è data dalla velocità alla quale trasferiscono le informazioni n Ethernet funziona a 10 Mbps e Fast Ethernet funziona a
100Mbps n Iniziano a diffondersi connessioni ad 1Gbps (GigaEthernet)
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Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> LAN 25
+MAN
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Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> MAN
n Reti che coprono un’area geografica un pò più grande
n Composta da più reti LAN nell’ambito di una stessa area metropolitana
n L’estensione è geograficamente assimilabile a quella della città che la ospita
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+WAN
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Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> WAN
n Wide Area Network n Wide: ampio/lontano/esteso … n Rete su grande area geografica, è formata
da più MAN n La connessione avviene tramite linea
telefonica n Connessione tra aziende diverse
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+PAN
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Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> PAN
n È una rete personale, utilizzata per permettere la comunicazione tra diversi dispositivi vicini ad un singolo utente
n Il raggio di azione di una PAN è tipicamente di alcuni metri
n Una PAN può essere realizzata con collegamenti via cavo come per esempio USB o FireWire
n Oppure si possono utilizzare soluzioni wireless come IrDA o Bluetooth
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+Modalità di Connessione
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Introduzione al Web : Le reti >> Modalità di Connessione
n Commutazione di circuito (es: reti telef.) n Commutazione di pacchetto (es: internet)
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+Architettura e Protocolli
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Introduzione al Web : Le reti >> Architettura e Protocolli
n Protocollo n insieme di regole per la comunicazione n regolano lo scambio di bit tra i calcolatori
n Reti tradizionali n tecnologia singola
n Reti di Reti n molte tecnologie n “internetworking”
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+Reti di reti (Internet)
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> Internet
n Tecnologie multiple n Gateway (o Router)
Rete 1
Rete 2
R1 R2
R3
Es: Internet
Rete 4
Rete 3
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+I dispositivi di rete
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Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete
n Perché una rete possa funzionare correttamente ha bisogno di un insieme minimo di componenti
n La rete più semplice da realizzare è costituita da: n due personal computer n cavo incrociato n scheda di rete ethernet
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+La scheda di rete
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> La scheda di rete
n Alcuni PC sono dotati di schede di rete preinstallate
n Nello scegliere una scheda di rete, è necessario considerare: n La velocità: Ethernet (10Mbps), Fast Ethernet
(100 Mbps), GigaEthernet (1000 Mbps); n Il tipo di collegamento necessario: RJ-45 per
doppino o BNC per cavo coassiale
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+L’Hub
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> L’Hub
n Con il termine hub ci si riferisce ad un componente dell’apparecchiatura di rete che collega insieme i PC fungendo da ripetitore: n ripete tutte le informazioni che riceve, a tutte
le porte n adatti alle piccole reti
ACTACT10M100M
1 2 3 4
13 14 15 16
5 6 7 8
17 18 19 20
9 10 11 12
21 22 23 24
UPLINK
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112
131415161718192021222324COLCOL
PWR
SWITCH
PORTE
Topologia a Stella
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+Lo switch
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Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Lo switch
n Se aumenta il numero di computer da collegare alla rete locale, è necessario impiegare un dispositivo chiamato switch
n Allo switch sono collegati, con cavo di rete, tutti i PC mediante la porta Ethernet
192.168.1.3
Switch
192.168.1.1
192.168.1.2 192.168.1.4
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+Lo switch
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Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Lo switch
n (cont. ) letteralmente significa interruttore n È formato da un determinato numero di
porte che permettono il collegamento di qualunque dispositivo dotato di porta Ethernet n Es: PC, server di stampa, telefono VoIP, router
n Lo switch riesce a smistare i dati riconoscendo i dispositivi in base all’indirizzo IP
Valore numerico che identifica univocamente
un dispositivo (host) collegato a una rete informatica
Es. indirizzo IP: 192.168.1.2
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+Il router
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Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
n Se si desidera collegare la LAN a Internet, occorre un dispositivo che mette in comunicazione due diverse reti (la LAN e Internet): il router
n Il router è di facile reperibilità, è dotato di: n una sezione switch n una porta WAN per il collegamento di un
modem a banda larga n Esistono modelli più completi che
inglobano il modem
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+Banda larga
n Con la dizione banda larga (broadband) ci si riferisce in generale:
n alla trasmissione e ricezione di dati informativi inviati e ricevuti sullo stesso cavo grazie all’uso di tecniche di trasmissione che sfruttano un’ampiezza di banda superiore ai precedenti sistemi di telecomunicazione
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38 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
+Il router
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Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
n Il router conosce in ogni istante il livello di traffico esistente in ogni ramo della rete
n In base ad opportuni algoritmi di instradamento, il router indirizza i pacchetti di dati nella rete in maniera efficiente n Il termine router significa instradatore
n Quando i router connettono la rete interna con la rete esterna, vengono anche chiamati gateway
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+Il router
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Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
n Altre funzionalità del router: n Firewall n Funzione NAT (Network Address Translation) n Funzione DHCP (Dynamic Host Configuration
Protocol) n Firewall n crea una barriera di protezione verso le
macchine della LAN da intrusioni esterne non autorizzate
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+Il router: Funzione NAT
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
n Funzione NAT: n traduzione degli indirizzi IP degli elaboratori n tale funzione permette di connettersi a
Internet mascherando gli indirizzi delle macchine della rete locale
n Funzione DHCP n permette di assegnare in modo automatico
l’indirizzo di rete ad ogni dispositivo che si collega alla LAN
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+Il router: Il firewall
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il firewall
n Bisogna premunirsi di strumenti adeguati che proteggono i computer da eventuali attacchi
n Il firewall è un muro di protezione per le macchine di una rete
n I router dotati di firewall effettuano una prima azione di protezione a livello di rete
n Successive azioni di protezione devono essere effettuate dai software dalle singole macchine della rete
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+Il router: Funzione Firewall
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Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
SD
INTERNET
LAN (rete sicura)
switch
firewall Gateway/router
www server
DMZ (demilitarization zone)
switch
43
+Il router: Funzione NAT
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
Modem Router
PC1: 192.168.1.1
PC3: 192.168.1.3
PC2: 192.168.1.2
PC4: 192.168.1.4
PC5: 192.168.1.5
80.103.104.68
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+Il router: DHCP
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Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
n Il server DHCP assegna in maniera automatica un indirizzo IP alle macchine che si connettono a internet
n Un IP dinamico è un indirizzo che cambia ad ogni ingresso in rete
n Ogni PC che si collega alla LAN dotato di IP dinamico, invia al server DHCP la richiesta di assegnazione di un IP tra quelli disponibili nell’intervallo assegnato
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+Il router: DHCP
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router
n Esempio di indirizzo IP iniziale: 192.168.1.2 n indirizzo IP finale: 192.168.1.100
n Il router può assegnare al massimo 99 indirizzi
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+Realizzare una rete
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Realizzare una rete
n Tutti i router sul mercato offrono la funzione NAT e DHCP
n Il firewall può essere sostituito con altri software
n Negli ultimi anni sono stati messi sul mercato router ancora più ricchi di funzionalità
n Es: modem wireless integrato
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+Il modem
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il modem
n Componente hardware fondamentale per la connessione ad internet
n Modem analogico n trasmette i segnali digitali ricevuti dal PC in
segnali analogici compatibili con la linea telefonica
n lavoro di MOdulazione e DEModulazione n superato dalla tecnologia a banda larga n …
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+Il modem
D. Sileo A.A 2015/2016
Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il modem
n (cont.) n La velocità di trasmissione è di 56 kbps n Rimane il sistema più diffuso in quanto la presa
telefonica è presente quasi ovunque n Modem digitale n componente hardware da utilizzare in presenza
di connessione a banda larga n lavora sempre con segnali digitali
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+Sommario
n Le reti n Definizione di rete n Classificazione delle reti n I dispositivi di rete
n Ringraziamenti n Parte del materiale di questa lezione è stato
sviluppato a partire dalle lezioni della Dott.ssa Anna Vicari e della Dott.ssa Irina Coviello
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Introduzione al Web : Le reti >> Sommario 50
+Termini della Licenza
n This work is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/ or send a letter to Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA.
n Questo lavoro viene concesso in uso secondo i termini della licenza “Attribution-ShareAlike” di Creative Commons. Per ottenere una copia della licenza, è possibile visitare http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/ oppure inviare una lettera all’indirizzo Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA.
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Introduzione al Web : Le reti >> Termini della Licenza 51