Le reti e la rete Internet
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Telecomunicazioni
L’area delle telecomunicazioni riguarda Trasmissione di voce e video
Comunicazione di dati (Data Communication) In questo caso almeno una delle due parti è un
computer
Queste due sotto aree stanno convergendo
Voce e video
Comunicazione
di dati
Telecomunicazioni
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Una definizione di rete
Una rete di calcolatori è un insieme di componenti hardware, software e di trasmissione che tutti insieme rendono possibile la comunicazione tra due programmi applicativi che risiedono su due computer diversi connessi alla rete.
Differenza tra rete e sistemi distribuiti
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Elementi principali di una rete
Applicazione Applicazione
Una rete permette di connettere appliocazioni eseguite su
Calcolatori diversi
Frame
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Cosa è un applicazione
Applicazione: un qualsiasi programma eseguito su un computer che ha qualche compito. Alcune applicazioni sono nate per essere eseguite
in rete (browsers: mozilla, internet explorer). Altre sono prevalentemente eseguite in locale, ad
esempio Microsoft word o excel.
Un FRAME: messaggio spedito in rete normalmente composto da alcune centinaia o migliaia di byte.
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Computer in rete (host): clienti e serventi
hostcliente
hostportatile
hostservente
hostservente
Identifichiamo con il termine host
computer e altri dispositivicome telefoni cellulari e PDAs
Frame
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Comunicazione : scambio di messaggi
Clienthost
Mobile Clienthost
Serverhost
Serverhost
Gli host comunicano Scambiandosi messaggi
Chiamati Frame.
Frame
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Frame
Switches: i nodi intermedi della rete
Switch
Switch
Switch
Switch
I Frames per raggiungere la loro Destinazione possono passare
attraverso diversi switches;Uno switch legge I Frame che riceve
E li manda avanti verso la destinazione
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Connessione alla rete
collegamento diaccesso
collegamento diaccesso
collegamento diaccesso
collegamento diaccesso
Dei collegamenti di accesso Connettono i nodi al primo switch
Normalmente sono cavetti di rameSempre più spesso collegamenti
radio
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Connessioni tra switch
Collegamentointermedio
Collegamentointermedio
Coll. Int.
Collegamentointermedio
Collegamentointermedio
Dei collegamenti Intermedi (trunk link)
connettono I diversi switches
Di solito hanno unacapacità maggioredegli access linksUsualmente fibre
ottiche
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Principali elementi di una rete
Applicazioni
Hosts (Computer, cellulari, PDA)
Frames
Switches
Collegamenti di accesso
Collegamenti intermedi
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Architettura Cliente/Servente
Client PCServer
rete
servizio
Clientsricevonoservizi
Serversforniscono
servizi
Di solito ci sono due tipi di hostClienti e Serventi
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Tipologie di reti
Reti locali
Reti geografiche
Reti metropolitane
Personal area networks
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Internet
Una rete internet è definita come un gruppo di reti collegate tra loro tramite router in modo tale da rendere possibile la comunicazione tra programmi applicativi eseguiti nelle diverse sottoreti.
Network 1 Network 2
Router
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Differenza tra pacchetti e frame
I messaggi in un’unica rete (sottorete) sono chiamati Frames
I messaggi su Internet sono chiamati pacchetti
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Un esempio di rete Internet
Routers
RouteRete singola
Rete Singola
Reti MultipleConnesse da RoutersIl cammino di un pacchettosi chiama Route
Pacchetto
Ciascuna rete singola è simile a quelle che
abbiamo visto fino ad orapuò contenere switch
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Un esempio di rete Internet
Le reti singole contengono switchGli Switches connettono host-a-Router o Router-a-Router
Rete X
Rete Z
Rete Y
Switches
Routers
Switches
Ciascuna rete singola è simile a quelle che
abbiamo visto fino ad orapuò contenere switch
.
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Frame e Pacchetti
I pacchetti transitano da un host sorgente ad un host destinazione attraversando diverse reti
Hostsorgente
Hostdestinazione
Pacchetto
Lo stessopacchetto
Lo stesso pacchetto
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Frame
Pacchetto
Frame e Pacchetti
All’interno di una singola rete, un pacchetto viene trasportato all’interno di un frame specifico per quella rete (nella parte dati) probabilmente attraversando diversi switches
Rete 1
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Frame e Pacchetti
Il primo router rimuove il pacchetto dallo spazio dati del frame e spedisce il pacchetto in un nuovo frame il cui formato dipende dalla seconda rete.
Frame
Stessopacchetto
Frame con ilformato della
rete 2
Primo RouterRete 1
Rete 2
Secondo Router
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Frame e Pacchetti
Il secondo router rimuove il pacchetto dal secondo frame, e spedisce il pacchetto all’interno di un frame che ha il formato della terza rete.
Stessopacchetto
Frame conformato della
rete 2
Frame conformato della
rete 3Secondo
router
Rete 2
Rete 3
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Frame e Pacchetti
È come passare un carico (il pacchetto) da un camion (frame) a un areoplano (frame) all’areoporto.
Camion
Stessocarico
Aereo
Aereoporto AereoportoCamion
Spedizione Destinatario
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rete
Internet
Browser
pacchetto
Router
pacchettoRouter
pacchetto
Route
WebserverSoftware
Router
La rete internet globaleè costituita da migliaia di reti
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Internet
reteBrowser
Pacchetto
Router
PacketRouter
Pacchetto
Route
WebserverSoftware
Router
PC dell’utente(Host)Indirizzo IP =128.150.50.9
Webserver(Host)
Indirizzo IP=128.171.17.13Nome del Host=voyager.cba.hawaii.edu
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Hosts
Tutti i computer in Internet si chiamano host Host che fanno da Server (webservers, FTP
servers, etc.) Ma anche i PC a casa, a scuola, e al lavoro Anche i PDA e i cellulari con accesso a internet Dal punto di vista di Internet tutti gli host sono
uguali a prescindere dalle loro dimensioni Solo il software applicativo è in grado diu
distinguere tra i vari host (browsers per i PC clienti, applicazioni sul webserver per i server, etc)
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Indirizzi e nomi degli host
Indirizzo IP di un host È l’indirizzo ufficiale dell’host nella rete Ogni host deve avere un indirizzo IP, compresi i
PC clienti e i PDA È lungo 32 bit Quasi sempre espresso in notazione decimale con
punti per poterli trattare in modo più agevole (e.g., 128.171.17.13)
NB gli Hosts e i router utilizzano la forma 32-bit per funzionare
Indirizzo IP: 128.171.17.13
Segment(17)
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Osservazione
È importante enfatizzare che gli host e i router non utilizzano mai la forma decimale con i punti. Utilizzano sempre la forma binaria. La forma decimale con i punti è solo una rappresentazione che permette agli essere umani di utilizzarli agevolmente. In pratica la nostra memoria non è così potente da poter ricordare agevolmente questi numeri binari.
128.171.17.13(Utilizzata da noi)
1001000100111… (32 bits)(Utilizzata da Hosts e Router)
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La rete Internet
ReteBrowser
Pacchetto
Router
PacchettoRouter
Pacchetto
Route
WebserverSoftware
Router
PC dell’utente(Host)Indirizzo IP=128.150.50.9
Webserver(Host)
Indirizzo IP =128.171.17.13Nome del Host=voyager.cba.hawaii.edu
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Nomi e indirizzi di host
Come sono i nomi degli Host Costituito da diverse parole (etichette) separate tra
loro da punti: (voyager.cba.hawaii.edu) Usano lo stesso principio dei nickname; devono
essere facili da ricordare Non sono però l’indirizzo ufficiale del host
Nome dell’HostVoyager.cba.hawaii.edu
Etichetta (cba)
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Indirizzi e Nomi di Host
Domain Name System (DNS)
Non è possibile inviare messaggi di richiesta a un host se si conosce solo il suo nome
Un Computer deve conoscere l’indirizzo IP per poter contattare un host
Il DNS permette di legare i nomi degli host agli indirizzi IP e viceversa.
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Domain Name System (DNS) Host
Messaggio di richiesta al DNS“dammi l’indirizzo di Voyager.cba.hawaii.edu”
HostAutore
Della richiesta
DNSHost
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Domain Name System (DNS) Host
Tabella del DNS
Nome dell’host……Voyager.cba.hawaii.edu…
Indirizzo IP……128.171.17.13…
Messaggio di risposta del DNS“L’indirizzo IP richiesto è 128.171.17.13”Host
AutoreDella richiesta
DNSHost
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Internet Service Provider (ISP) e Internet Backbone
Internet Backbone(Diversi Gestori - Carriers)
InternetService Provider
InternetService Provider
PC dell’Utente Serverweb
ISPISP
Router
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Internet Service Provider (ISP)
Fornitori di servizi internet
Servono per connettersi al resto di Internet
Molto spesso l’allacciamento al provider costa per poter permettere al provider di pagare i collegamenti ai gestori del backbone
Altre volte si utilizza la pubblicita Internet è per la maggior parte una rete
commerciale
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Internet, Intranets, and Extranets
La loro definizione dipende dalle comunità a cui sono indirizzate.
Internet Indirizzata ad una comunità universale; che include
tutti
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Intranets and Extranets
La loro definizione dipende dalle comunità che ne fanno uso.
Intranets Una comunità è un’unica organizzazione, che
possibilmente dispone di diverse site. Usa standard di internet sia per la trasmissione che
come applicazioni. Controlla la comunicazione con il resto della rete
utilizzando dei firewall.
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Extranets
Extranets Una comunità è costituita da un gruppo di venditori
e un gruppo di possibili acquirenti. Vengono inclusi nella comunità solo alcuni degli
host di un azienda. Possono essere strutturate con schemi diversi:
Un unico venditore e più acquirenti.Un unico acquirente con più venditoriUn mercato con molti venditori e acquirenti
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Sicurezza
Un problematica importante la cui rilevanza tende a crescere nel tempo.
Gli attacchi su internet tendono a raddoppiare ogni anno.
Gli attacchi stanno diventando sempre più dannosi quando hanno successo ($1 billion USD di spesa a causa dei principali virus).
Le aziende e le nazioni tendono ora a considerare il problema in modo serio in previsione di ulteriori peggioramenti.
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Il ruolo dei Firewall
IntranetServer
IntranetClient
Internet
hacker
Server webpubblico Intranet
Client
Firewallper internet
AttackPacket1. Deny
Rete aziendale
Nega l’accesso a un pacchetto che contiene un attacco.
Log
AttackPacket
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Il ruolo dei Firewall (2)
IntranetServer
IntranetClient
Internet
hacker
Server webpubblico Intranet
Client
Firewallper internet
2. Pass
Pacchettilegittimi
Rete aziendale
Fa passare soloI pacchetti legittimi
Log
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Il ruolo dei Firewall (3)
IntranetServer
IntranetClient
Internet
Hacker
Server webpubblico Intranet
Client
3. Pass
Firewallper internet
Rete aziendale
Fa uscire un pacchetto legittimo
Log
Pacchettolegittimo