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Tecnologie di Sviluppo per il Web

Introduzione alle Reti di Calcolatori

versione 1.2

2G. Mecca - Tecnologie di Sviluppo per il WebG. Mecca - Tecnologie di Sviluppo per il Web

Sommario dei Concetti

Elab. Client-Server Reti di Calcolatori

Commutazione di pacchetto

La Rete InternetReti di reti e routingNumeri IPDNSServizi e porte

Pile di ProtocolliLa pila ISO/OSI

La Pila TCP/IPLivello di applicazioneLivello di trasporto

(TCP)Livello di rete (IP)

Introduzione alle Reti >> Sommario


Architetture di Riferimento

Basi di Dati

Introduzione alle Reti >> Elaborazione Client-Server

ApplicazioneC

ApplicazioneJava

Base di Dati

DBMSRete


Architetture di Riferimento

Sviluppo Web


Sito

ServerHTTP

Internetintranet

browser

browser


Architetture Generale

Architettura Client-Server


Cliente

Cliente

Rete

Servizio

Servente

richiesta – rispostaelaborazione distribuita

infrastruttura complessa


Reti di Calcolatori

Insieme di calcolatori collegati fisicamentecondivisione di risorse e servizicomunicazione (scambio di messaggi)

Introduzione alle Reti >> Reti di Calcolatori: Terminologia


Parametri Tecnologici

Parametri di classificazione delle retiCollegamenti fisiciLivello di distribuzioneModalità di connessioneProtocolli



Collegamenti e Topologie

Cavo elettrico in rame (doppino)10/100 Mbit/s fino a 100 mt

Fibra ottica1 Gbit/s fino a 100 Km

Ponti radio Linee telefoniche (modem) Topologie parzialmente connesse



Livello di Distribuzione

TradizionaliLAN – Local area network (1 km)MAN – Metrop. area network (100 km)WAN – Wide area network (1000 km)

Più recentiGAN – Global area network (10000 km)PAN – Personal area network (10 mt)



Modalità di Connessione

Commutazione di circuito (es: reti telef.)


Commutazione di pacchetto (es: Internet)


Architettura e Protocolli

Protocolloinsieme di regole per la comunicazioneregolano lo scambio di bit tra i calcolatori

Reti tradizionalitecnologia singola

Reti di Retimolte tecnologie“internetworking”



Rete di Reti (internet)

Tecnologie multiple Gateway (o Router)

Introduzione alle Reti >> La Rete Internet

Rete 1Rete 1

Rete 2Rete 2

R1R1 R2R2

R3R3

Es: Internet(ma anche IPX)

Rete 4Rete 4

Rete 3Rete 3


Internet, una Classificazione

Collegamenti fisicieterogenei (rete di reti)

Livello di distribuzioneGlobal Area Network

Modalità di connessionecommutazione di pacchetto

ProtocolliTCP/IP, “Internetworking” (>>)



Meccanismo di Indirizzamento

Numeri IP (IPv4)

Introduzione alle Reti >> La Rete Internet >> Numeri IP

byte 1 byte 4byte 3byte 2

10100000 01001110 00110000 00000010

160160160160 78787878.... 48484848.... 2222....



Struttura del numero IPdue partiidentificatore della rete (net id)identificatore del calcolatore nella rete (host)

Esempio193.204.22.24net id: 193.204.22host: 24




Tipicamente (reti di classe C)i primi 3 ottetti sono il net idl’ultimo è il numero dell’host

Subnet masknumero che specifica quale parte dei numeri

IP di una rete contiene l’id della retees: rete di classe C

255.255.255.0



Numeri e Nomi

Domini Internet

Introduzione alle Reti >> La Rete Internet >> DNS

com gov org it jp

uniroma3 unibas

dia fis

yahoo......

microsoft

research

...... ......

www.microsoft.com

mail.dia.uniroma3.it

www.difa.unibas.it

root


DNS

La comunicazione avviene sempre tra IP Domain Name System: Servizio che

consente di associare un IP ad un nome Domain Name Server: macchina che offre

il servizio Ogni dominio ha il suo DNS

algoritmo di risoluzione gerarchico



EsempioUna possibile risoluzione di

“mail.dia.uniroma3.it”da parte di “www.microsoft.com”


com gov org it jp

uniroma3 unibas

dia fis

yahoo......

microsoft

...... ......

www.microsoft.com

mail.dia.uniroma3.it

www.difa.unibas.it

root


Parametri di Connessione

Ogni calcolatore deve quindi avere:numero IPIP del router (gateway)subnet mask

In aggiunta, può avereuno o più IP di DNS da cui cominciare la

ricerca dei nomi



Principali Servizi Internet

telnet: terminale remoto ftp: trasferimento file smtp: invio di posta elettronica pop: ricezione posta elettronica http: trasferimento di ipertesti (Web) molti altri…

Introduzione alle Reti >> La Rete Internet >> Servizi e Porte


Porte

Un server, molti servizi


serverhttp + email

192.168.10.1http

smtp

pop192.168.10.1

?

Client POP3 lettura posta


Porte e Connessioni

Identificatore numerico di un servizioil servizio “ascolta” sulla porta


server192.168.10.1

http smtp pop

192.168.10.1, 110

clientlettura posta

porta 80 porta 25 porta 110


Porte

Numero di porta: 16 bit (0-65535) http://www.iana.org “Well Known”: 0-1024

porte riservate (servizi particolari o sistema) Es: 80 http, 23 telnet

“Registered Ports”: 1024-49151porte non riservate (ma di uso noto)Es: 3306 MySQL, 5432 PostgreSQL, 8080

“Dynamic/Private”: le altre



Porte


Linux: /etc/servicesWindows: winnt/system32/drivers/etc/services


Esempio di Connessione

Web server: 192.168.10.1, porta 80 Web browser: 192.168.10.9, porta 32938 Richiesta da 192.168.10.9 a 192.168.10.1

source port 32938destination port 80

Risposta da 192.168.10.9 a 192.168.10.1source port 80destination port 32938



Protocolli e Pile di Protocolli

Come avviene la comunicazione ? Problemi da risolvere

Hardware (collegamenti)Comunicazione (trasmissione)Software (messaggi tra le applicazioni)

Approccio nelle reti di calcolatoririsolvere i diversi problemi a diversi livelliattraverso protocolli specifici

Introduzione alle Reti >> Concetto di Pila di Protocolli


I Due Santoni

Due santoni vogliono discutere del senso della vitauno vive in Tibet, l’altro in Italia

è necessaria una connessionenon dispongono di telefono

è necessario stabilire una forma di trasmissioneuno parla cinese, l’altro italiano

è necessario stabilire un linguaggio per la comunicazione



I Due Santoni

Regolelinguaggio comune: ingleseformato di trasmissione: pagine dattiloscrittecanale di comunicazione: fax

Infrastrutturainterpretesegretaria dattilografamacchina per fax



C’è grossa crisi

I see aserious crisis

around

I see aserious crisis

around

我看一次严肃的危机


linea telefonica

01001110 01001110


ModuloSoftware

(es: server web)

ModuloSoftware

(es: browser)

Messaggio


collegamento fisico

Strato

Strato

Strato

Infrastruttura

Messaggio

Strato

Strato

Strato

Infrastruttura

regole

regole

regole


Strati Software e Pila di Protocolli


Applicativo X

Strato software

Strato fisico

Strato software

Strato software

Applicativo Y

Strato software

Strato Fisico

Strato software

Strato software

protocollo

protocollo

protocollo

collegamento

protocollo

interfacce


La Pila ISO/OSI

Introduzione alle Reti >> Concetto di Pila di Protocolli >> La Pila ISO/OSI

Applicazione

Presentazione

Sessione

Trasporto

Rete

Dati

Fisico

Applicazione

Presentazione

Sessione

Trasporto

Rete

Dati

Fisicocollegamento

protocollo

protocollo

protocollo

protocollo

protocollo

protocollo

protocollo


La Pila TCP/IP

La pila di protocolli di Internet Due protocolli fondamentali: TCP e IP

Introduzione alle Reti >> La Pila TCP/IP

Applicazione

Trasporto

Rete

Fisico

POP, SMTPHTTP …

TCP, UDP(ICMP)

IP

Fisicocollegamento

protocollo

protocollo

protocollo

protocollo


La Pila TCP/IP

Ideala comunicazione avviene al livello più alto

attraverso lo scambio di messaggi(client e server, richieste e risposte)

nella trasmissione ogni strato si rivolge a quello immediatamente inferiore

ogni strato modifica e aggiunge informazione ai messaggi generati a livello più alto

nella ricezione avviene il contrario



Livello di Applicazione

Numerosi protocolli (client-server) Sintassi e semantica dei messaggi (ASCII) Esempio: SMTP


Client SMTP Server SMTP

protocollo di applicazione

MAIL From:<[email protected]>

Appl. Java192.168.10.111

Server email192.168.10.1

250 MAIL accepted RCPT To:<[email protected]> 250 RECIPIENT accepted <testo del messaggio> 250 OK

220 192.168.10.1 SMTP Service 220 HELO 192.168.10.111


Livello di Trasporto: TCP

Orientato alla connessione, affidabile Datagrammi (pacchetti)




TCP TCP

protocollo di trasporto

messaggio SMTP......

dg1dg500 dg1000

dg1dg500 dg1000

messaggio SMTP.......

porta dest., porta sorg. porta dest., porta sorg.

intestazioni TCP


Livello di Rete: IP (Internet Protocol) Commutazione pacchetto, non affidabile Instradamento (routing)


TCP TCP


IP IP

protocollo di rete

dg500dg500

R Rroutedg500 dg500

IP dest., IP sorg. IP dest., IP sorg.

intestazioni IP


Livello Fisico

Vari protocolli (es: Ethernet) Stabilisce le regole per la trasmissione dei

bit sul canale fisico


IP IP

protocollo di rete

R Rroutedg500 dg500

0100100110Ethernet Ethernet

collegamento fisico



IP IP

protocollo di rete

R RrouteHIPHTdg500 HIPHTdg500

0100100110Ethernet Ethernet

collegamento fisico

TCP TCP


HTdg1 HTdg500 HTdg1000HTdg1 HTdg500 HTdg1000



messaggio SMTP.... messaggio SMTP....

Appl. Java Server email

e-mail e-mail


Sommario

Elab. Client-Server Reti di Calcolatori

Commutazione di pacchetto

La Rete InternetReti di reti e routingNumeri IPDNSServizi e Porte

Pile di ProtocolliLa pila ISO/OSI

La Pila TCP/IPLivello di applicazioneLivello di trasporto

(TCP)Livello di rete (IP)

Introduzione alle Reti >> Sommario


Internet, Qualche Dato

ARPANET 1969: 4 1972: 34 1990: 200.000 1992: 1M


0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1968 1978 1988

Oggi: 2x all’anno


Rete e Host


byte 1 byte 4byte 3byte 2

hostidnetid0CLASSE A

bit 1 bit 32

netid hostid01CLASSE B

hostidnetid011CLASSE C

subnet mask es: 255.255.255.0


Classi di Reti

Classe A1.0.0.1 - 126.255.255.254 (es. 10.1.23.19)126 reti, 16.777.214 host per rete (es: ARPANET)

Classe B128.0.0.0 - 191.255.255.254 (es. 172.16.19.48) 16.384 reti, 65.534 host per rete (es: grandi università)

Classe C192.0.0.0 - 223.255.255.254 (es. 193.18.9.10)2.097.152 reti, 254 host per rete (la maggior parte)



Reti Non Connesse

Reti disconnesse da InternetI numeri IP possono essere utilizzati nelle

reti locali Classe A (una rete)

10.0.0.0 Classe B (16 reti)

172.16.0.0 - 172.31.0.0 Classe C (256 reti)

192.168.0.0 - 192.168.255.0



Porte e Socket

Socket: IP, porta, streamoriginariamente in UNIXAPI fondamentale per la prog. client/server

Connessione: 2 socketclient verso il serverserver verso il client



Datagramma TCP


+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Source Port | Destination Port |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Sequence Number |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Acknowledgment Number |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Data | |U|A|P|R|S|F| || Offset| Reserved |R|C|S|S|Y|I| Window || | |G|K|H|T|N|N| |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Checksum | Urgent Pointer |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| your data ... next 500 octets || ...... |


Datagramma IP

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Version| IHL |Type of Service| Total Length |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Identification |Flags| Fragment Offset |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Time to Live | Protocol | Header Checksum |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Source Address |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Destination Address |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| TCP header, then your data ...... || |



Altri Protocolli

UDP (Unix Datagram Protocol)non orientato alle connessioni, non affidabileutile per richieste di un solo pacchetto

ICMP (Internet Control Message Protocol)scambio di messaggi di controllo


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