Introduzione

Reti di calcolatoriReti di calcolatori

Samuel Rota BulòDAISUniversità Ca’ Foscari di Venezia

Introduzione al corso

Introduzione

Informazioni generaliInformazioni generali

● Docente: Samuel Rota Bulò● @mail: srotabul@dais.unive.it● Homepage:

http://www.dsi.unive.it/~srotabul/reti2013.html● Ricevimento: da concordare previa email● Durata: 30 ore lezioni + 30 ore tutorato● Lezioni: sabato● Esame: scritto

Introduzione

Libro di testoLibro di testo

Introduzione

Rete di calcolatoriRete di calcolatori

● RETE di calcolatori: insieme di dispositivi indipendenti interconnessi● due dispositivi sono connessi se capaci di scambiare informationi

Introduzione

Utilità di una reteUtilità di una rete

❚ Per le aziende:– condivisione di risorse– maggior affidabilità– riduzione di costi– scalabilità– potente mezzo di comunicazione

❚ Per le persone:– accesso a informazioni– potente mezzo di comunicazione– intrattenimento

❚ Aspetti sociali, etici e politici

Introduzione

Alcuni numeri relativi agli USA nel 2010Alcuni numeri relativi agli USA nel 2010

❚ 89 milioni di persone accedono ad internet con dispositivi mobili

❚ 99 milioni di aziende hanno un sito .com

❚ 162 milioni di americani acquistano online

❚ 41 milioni di americani cercano prodotti e servizi online

❚ FedEx muove 3.4 milioni di pacchi al giorno

❚ UPS muove 15 milioni di pacchi al giorno

❚ 78 milioni di persone leggono notizie online

❚ 39 milioni di persone guardano un video ogni giorno

❚ 66 milioni di persone leggono un blog e 16 milioni di persone scrivono in un blog

❚ Facebook attrae 500 milioni di visitatori al mese

❚ molte aziende Fortune 500 hanno una pagina Facebook

❚ e-commerce e la pubblicità via internet continuano ad espandersi:

❚ guadagni di Google > $25 miliardi nel 2009

❚ la pubblicità via internet cresce del 10% all'anno

fonte: Management Information Systems. K.C Laudon & J.P. Laudon, 2012

Introduzione

Esempio di comunicazioneEsempio di comunicazione

Introduzione

Esempio di

interazioni fra terminali

Figura tratta da Kurose-Ross ‘Internet e reti di calcolatori’ 2a Ed. © 2003 - McGraw-Hill

Introduzione

Figura tratta da Kurose-Ross ‘Internet e reti di calcolatori’ 2a Ed. © 2003 - McGraw-Hill

Sezione interna della rete

Introduzione

Complessità delle retiComplessità delle reti

Dimensione crescente

Pervasività

Ubiquità

Mobilità

Impatto economico

sociale

Sviluppi tecnologici

di componenti

di applicazioni

Eterogeneità

Standard diversiContinua evoluzione

Interconnessione

Introduzione

Hardware di reteHardware di rete

❚ Dispositivi: – host, end-systems– PC, workstation, server– palmari, smartphone

❚ Mezzi di trasmissione– fibra, rame, radio, satellite

❚ Router– inviano pacchetti di dati

attraverso la rete❚ Tecnologie di trasmissione

– broadcast– punto-a-punto

local ISP

company

network

regional ISP

router workstation

servermobile

Introduzione

Tipi di reteTipi di rete

❚ In base alla scala– Local Area Network (LAN)– Metropolitan Area Network (MAN)– Wide Area Network (WAN)

❚ In base alla tecnologia di trasmissione– cablate– senza filo

❚ Internetwork: – rete di reti (eterogenee)

❚ sottorete: insieme di linee di comunicazione e router che consentono il collegamento degli host

Introduzione

Reti senza filo e dispositivi mobiliReti senza filo e dispositivi mobili

Rete wireless Utente mobile Applicazione

No No Computer da tavolo

No Sì Portatile usato in una stanza di hotel

Sì No Utenti in edifici non cablati (es. edifici antichi)

Sì Sì PDA per inventarioPortatile in zona con rete wireless

Introduzione

InternetInternet

❚ nasce dal progetto ARPANET (1969) finanziato da DARPA, un'agenzia del ministero della difesa statunitense

❚ internetworking su scala mondiale❚ struttura parzialmente gerarchica❚ segmenti pubblici e intranet private❚ protocolli:

– regolano la comunicazione tra sistemi– TCP, IP, HTTP, FTP, PPP, ...

❚ si fonda su standard rilasciati da diversi enti di gestione:– RFC: Request for comments– IETF: Internet Engineering Task Force– W3C: World Wide Web Consortium– ...

Introduzione

InternetInternet

Introduzione

Forme di comunicazione: protocolliForme di comunicazione: protocolli

● Protocollo: sistema di regole finalizzate a scambiare messaggi● sintassi, semantica e sincronizzazione della comunicazione● accordato tra le parti● spesso definito mediante standard

Introduzione

TassonomiaTassonomia

Figura tratta da Kurose-Ross ‘Internet e reti di calcolatori’ 2a Ed. © 2003 - McGraw-Hill

Reti di comunicazione

a commutazione di circuito a commutazione di pacchetto

FDM TDM Circuiti virtuali Datagramma

Commutazione di circuitoCommutazione di circuito

Figura tratta da Kurose-Ross ‘Internet e reti di calcolatori’ 2a Ed. © 2003 - McGraw-HillIntroduzione

Commutazione di circuitoCommutazione di circuito

Figura tratta da Kurose-Ross ‘Internet e reti di calcolatori’ 2a Ed. © 2003 - McGraw-HillIntroduzioneIntroduzione

Modulazione a divisione di frequenza

Modulazione a divisione di tempo

Figura tratta da Kurose-Ross ‘Internet e reti di calcolatori’ 2a Ed. © 2003 - McGraw-HillIntroduzioneIntroduzione

EsercizioEsercizio

Quanto tempo occorre per inviare un file di 640.000 bit tra due host su una rete a commutazione di circuito?

● collegamenti hanno bit rate di 1536 Mbps● ciascun collegamento utilizza TDM con 24

slot/sec● si impiegano 500ms per stabilire un circuito

punto-punto

Commutazione di pacchettoCommutazione di pacchetto

Figura tratta da Kurose-Ross ‘Internet e reti di calcolatori’ 2a Ed. © 2003 - McGraw-HillIntroduzioneIntroduzione

Modulazione a divisione di tempo

Rappresentazione di un circuito virtuale

Esempio di rete pubblica frame relay che interconnette due reti di tipo Ethernet con router

Commutazione di pacchettoCommutazione di pacchetto

Figura tratta da Kurose-Ross ‘Internet e reti di calcolatori’ 2a Ed. © 2003 - McGraw-HillIntroduzioneIntroduzione

Rappresentazione di un datagram

Flusso di pacchetti da mittente a destinatario

mittente destinatario

Processo destinatario

Processo mittente

pacchetto Il router C sceglie di

inoltrare ad E e non a D

Introduzione

Obiettivi del corso

Scopo del corsoIntroduzione alle reti di calcolatoriModelli architetturali delle reti di calcolatori, principali problematiche e principi di progettazione delle reti,

protocolli e servizi

Interconnessione (internetworking), principali problematiche: routingcontrollo del flussocontrollo della congestionecontrollo degli errori

Esempi e importanti casi di studioTipi di reti, applicazioni

Comunicazione e naming in reti e sistemi distribuiti

Introduzione

Programma 1/4

❚ Introduzione alle reti di calcolatori

➤Principi, caratteristiche chiave, vantaggi e svantaggi. Scelte di progetto e problematiche connesse.

➤Classificazione: topologie, tipi di rete. MAN, LAN, WAN.

➤Protocolli e servizi. Prestazioni.

➤Modello ISO/OSI. ➤ Protocolli TCP/IP. ➤ Internetworking. ➤ Problematiche comuni: tipi di connessione, routing, controllo del flusso

e della congestione

Introduzione

Programma 2/4

❚ Livello fisico e livello data-link.

➤Mezzi trasmissivi. ➤Limiti della comunicazione

➤Controllo dell’errore.

➤Gestione del flusso.

➤Protocolli a finestra scorrevole. ➤ Stop and wait. ➤ Protocolli go-back-n e ripetizione selettiva.

Introduzione

Programma 3/4

❚ Livello MAC (Medium Access Control) e livello rete.

➤ Reti LAN. Protocolli e architetture. ➤ Ethernet, token ring. Reti ATM.

➤ Algoritmi di routing statici e dinamici.

➤Controllo della congestione e del flusso.

➤Protocollo IP.

Introduzione

Programma 4/4

❚ Livello trasporto e livello applicazioni

➤ Protocolli, buffering, controllo del flusso e congestione.

➤ Multiplexing. ➤ Protocolli TCP e UDP. Esempi di applicazione.

➤ Esempi di applicazioni.➤ Tipi di documenti web

❚ Comunicazione e naming

➤ Comunicazione fra processi in reti di calcolatori e sistemi distribuiti

➤ Risoluzione dei nomi e name service. Casi di studio.