Le reti e la rete Internet

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1 Le reti e la rete Internet Mauro Gaspari [email protected]

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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