Le reti telematiche
of 108
/108
Embed Size (px)
description
Le reti telematiche. Le reti telematiche. XX secolo: era dell’informazione dominano l’ elaborazione e la distribuzione delle informazioni Nascono le reti di telecomunicazioni Si sviluppano le componenti hw e sw dei calcolatori - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of Le reti telematiche
Informatica per tecnici della riabilitazione psichiatrica
PRESENTAZIONEdominano l’elaborazione e la distribuzione delle
informazioni
Nascono le reti di telecomunicazioni
Si sviluppano le componenti hw e sw dei calcolatori
*
autonomi
interconnessi
*
Sistemi di Backup automatico di file
Replicazione
Realizzano grandi sistemi di calcolo a partire da tanti piccoli calcolatori
Sistemi distribuiti
Documenti, programmi
E-mail, chat, irc, news, bbs, videoconferenza
Forniscono intrattenimento
*
schemi di connessione (topologia)
mezzi di trasmissione (canali e dispositivi)
codifiche e protocolli (software)
Nodi terminali: i punti di ingresso/uscita dei dati
microcomputer e periferiche (stampanti, fax, ecc.)
PC con il ruolo di terminali e computer stand-alone
Canali di comunicazione
doppino telefonico, fibre ottiche, infrarossi, ...
Software di gestione della rete
*
Le Reti Telematiche: definizione
Insieme di cavi, protocolli, apparati di rete che collegano tra loro computer distinti
i cavi trasportano fisicamente le informazioni
i protocolli definiscono le regole e il modo per trasferire le informazioni
Proprietari
Standard pubblici
*
*
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
occupano spazi molto ridotti (0.1m - 1m)
Molto veloci
*
LAN (Local Area Network)
Collega i computer di una stanza, edificio, campus (si estende al più per pochi chilometri)
E’ mediamente veloce (100 Mbps/1 Gbps): il tempo max di connessione è legato alle dimensioni della rete
*
Usa spesso la tecnologia delle LAN
Può trasportare dati e voce
Può essere privata o pubblica
E’ mediamente veloce
Collega i computer sul territorio nazionale
Usa linee di comunicazione a larga banda e pubbliche (linee telefoniche - point to point, canali satellitari - broadcast)
Ha una topologia complessa
*
reti di tipo diverso
amplificati per arrivare più lontano
convertiti per essere trasferiti a una rete diversa
inviati nella giusta direzione
conoscono il software di entrambe le reti che vogliono collegare
Internet - la rete delle reti
*
Ponti (bridge)
Instradatori (router)
Gateway
*
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
archi: connessioni tra i nodi
cavi, collegamenti satellitari, micro onde
*
Topologia
La topologia, cioè lo schema di connessione tra i nodi, può essere a
bus o lineare
Tutti i computer sono collegati ad un unico cavo lineare
Un solo computer alla volta può inviare dati
Tutti gli altri computer “vedono” i dati, ma solo il destinatario indicato dal mittente può effettivamente riceverlo
Non adatto per reti con molti computer connessi
*
Tutti i computer sono collegati ad un unico cavo circolare
I computer trasmettono a turno (secondo una regola di arbitraggio prestabilita)
I dati inviati da un nodo percorrono l’anello in senso orario fino a quando raggiungono il destinatario
E’ una tipologia attiva (al contrario di quella a bus) in quanto ogni computer funge da ripetitore
Es: token Ring
Le reti telematiche
Topologia a stella
*
Topologia
Altri schemi di connessione dei nodi di una rete sono varianti o combinazione dei precedenti.
Topologia ad albero
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
Le reti telematiche
Modalità di interazione
L’ interazione fra due o più macchine può avvenire con due modalità:
client/server (email, Web, ...)
peer-to-peer (Napster, WinMX...)
Un'altra macchina (server) fornisce quel servizio
*
peer-to-peer (organizzazione paritetica)
Non c'è un client (che fa le richieste) e un server (che le soddisfa)...
*
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
Tutti i nodi condividono un unico canale di comunicazione
L’informazione spedita viene ricevuta da tutti i nodi della rete
Solo il destinatario la elabora
Tecniche di accesso al canale di comunicazione
a contesa (risolve i conflitti): protocollo a collisione
non a contesa (evita i conflitti): protocollo a gettone
*
L’informazione raggiunge la destinazione attraversando i nodi intermedi sul cammino dalla sorgente ad essa (store-and-forward)
ciascun nodo intermedio deve sapere in quale direzione far proseguire l’informazione
ricerca del cammino
*
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
Per poter comunicare, due calcolatori devono concordare delle convenzioni (o standard di comunicazione) relative a
formato dei dati
velocità di trasmissione
Le reti telematiche
Standard di comunicazione
Organizzato a livelli per ridurne la complessità e aumentarne la flessibilità
il numero dei livelli e le loro funzionalità dipendono dal tipo di rete
ogni livello formalizza un particolare aspetto (livello di astrazione) della comunicazione
*
Livelli adiacenti comunicano mediante interfacce
*
Le reti telematiche
Standard di comunicazione
*
Le reti telematiche
Standard di comunicazione
L’insieme dei protocolli usati ai vari livelli di una rete è detto pila dei protocolli
*
Apre e chiude il dialogo tra elaboratori
Segmenta i msg in pacchetti
Instrada i pacchetti
Sincronizza gli elaboratori
sviluppato per consentire l’interoperabilità tra reti fisiche diverse, definito nel 1974 da Vinton Cerf
Composto da 5 livelli
Livello fisico
la natura dei segnali
la velocità di trasmissione
instradamento all’interno di una rete
*
Gestisce l’attraversamento di reti diverse (router)
Trasparente all’utente finale
verifica l’integrità dell’intestazione ma non quella dei dati
non garantisce né l’ordine di consegna né la consegna
i pacchetti possono seguire percorsi diversi
*
Le reti telematiche
TCP/IP: livello trasporto
Organizza in pacchetti la sequenza da trasmettere, la riorganizza all’arrivo
garantisce la consegna e l’ordine dei pacchetti (affidabile)
garantisce la correttezza dei byte trasmessi (ritrasmette in caso di errore)
*
inaffidabile
veloce
non controlla la correttezza
*
TCP/IP non è orientato ad alcuna specifica applicazione
Il livello di applicazione di TCP/IP specifica come un’applicazione può utilizzare l’insieme dei protocolli TCP/IP, fornendo quindi la possibilità di comunicazione tra applicazioni eseguite su calcolatori diversi
Protocolli applicativi: definiti al di sopra di TCP/IP
*
Le reti telematiche
TCP/IP: livello applicazione
Contiene i protocolli di alto livello che i prodotti software usano per offrire servizi
Ogni protocollo è associato a una porta
la coppia <indirizzo della macchina, porta> individua univocamente la connessione
serve per smistare le varie connessioni ai vari protocolli
*
E’ un’eccellente piattaforma per la realizzazione di applicazioni client-server affidabili
Permette di condividere informazioni tra organizzazioni diverse connesse ad Internet
E’ implementata nella gran parte dei sistemi operativi
*
Applicazioni TCP/IP
Protocolli applicativi
i protocolli di alto livello che i prodotti software usano per offrire servizi agli utenti finali
*
un client che sottopone richieste al server
un server in grado di rispondere alle richieste formulate da un client
*
Architettura client-server
L’architettura client-server è alla base di tutti i servizi applicativi di Internet
*
Connessione a calcolatori remoti: il proprio calcolatore è impiegato come terminale a interfaccia numerica
telnet (porta 23)
FTP: File Transfer Protocol (porta 21)
*
SMTP: Simple Mail Transfer Protocol (porta 25)
POP: Post Office Protocol - lettura remota della posta elettronica (porta 110)
News: messaggistica all’interno di gruppi di interesse (newsgroup)
NNTP: Network News Transfer Protocol (porta 119)
*
HTTP: HyperText Transfer Protocol
accesso ad altri servizi
un insieme di risorse informative che tale rete rende disponibili
una comunità di individui che usa tale rete per
comunicare
informarsi
apprendere
incoraggia la comunicazione
permette di reperire e di produrre informazione
Svantaggi
*
Nasce come ARPANET a metà degli anni ’60
rete di controllo che potesse sopravvivere ad una guerra nucleare
*
risposta allo Sputnik sovietico del 1957
sponsorizza la ricerca presso università e laboratori di ricerca
*
decentralizza la gestione delle telecomunicazioni
permette all’informazione di raggiungere la destinazione attraverso differenti cammini
*
Le reti telematiche
Nascita di Internet
ARPANet fu attivata nell’autunno del 1969 mettendo in connessione quattro elaboratori Honeywell 516 dotati di 12 KB di memoria nei seguenti nodi
UCLA: University of California Los Angeles
UCSB: University of California Santa Barbara
SRI: Stanford Research Institute
UTAH: University of Utah
Dagli anni ’80 ’90 Internet “sostitusice” gradatamente ARPANet utilizzando NFSnet come nuova dorsale
ARPANet viene dismessa a partire dal 1988
*
Le dimensioni di Internet tendono a raddoppiare ogni anno
*
Le reti telematiche
Crescita di Internet
*
E oggi?
*
*
Le reti telematiche
Schema di indirizzamento
Un generico dispositivo connesso ad Internet deve essere identificabile in modo univoco
*
Le reti telematiche
Schema di indirizzamento
Ogni indirizzo IP è definito da 32 bit e concettualmente diviso in due parti
la rete fisica a cui il dispositivo è collegato
il singolo dispositivo nell’ambito della rete fisica
Il numero di computer dipende dalla classe della rete, scritta nei primi bit dell’indirizzo
classe A: 3 byte (24 bit)
classe B: 2 byte (16 bit)
classe C: 1 byte (8 bit)
*
216 = 65 536 computer
*
Indirizzo numerico
Gli indirizzi IP vengono rappresentati in forma decimale, un numero (da 0 a 255) per ogni byte
Ogni host sulla rete è identificato univocamente da un indirizzo numerico
Esempio: 159.149.151.81
*
Indirizzo simbolico
Gli indirizzi IP vengono (più comodamente) rappresentati in forma simbolica da un insieme di identificativi mnemonici
Ogni indirizzo simbolico identifica univocamente un host sulla rete
Esempio: laren.dsi.unimi.it
*
dsi: il dipartimento (Scienze dell’Informazione) all’interno dell’istituzione
laren: il laboratorio (Reti Neurali) all’interno del dipartimento
Più
generico
Meno
generico
Osservazioni
Un indirizzo numerico è sempre formato da 4 parti, un indirizzo simbolico no (esempio: www.unimi.it)
*
Gli indrizzi numerici sono forniti ufficialmente dallo IANA (Internet Assigned Numbers Authority, http://www.iana.org), quelli simbolici dal NIC (Network Information Center, http://www.internic.net )
Il suffisso simbolico è fisso è prende il nome di top-level domain (TLD)
*
.edu (education): università e centri di ricerca
.com (commercial): organizzazioni commerciali
.mil (military): enti militari
.gov (goverement): enti governativi
.org (organization): organizzazioni non-profit
la NASA: www.nasa.gov
il WWF: www.wwf.org
TLD nazionali
.ad, .ae, .af, .ag , .ai, .al, .am, .an, .ao, .aq, .ar, .as, .at, .au, .aw, .az, .ba, .bb, .bd, .be, .bf, .bg, .bh, .bi, .bj, .bm, .bn, .bo, .br, .bs, .bt, .bv, .bw, .by, .bz, .ca, .cc, .cf, .cd, .cg, .ch, .ci, .ck, .cl, .cm, .cn, .co, .cr, .cs, .cu, .cv, .cx, .cy, .cz, .de, .dj, .dk, .dm, .do, .dz, .ec, .ee, .eg, .eh, .er, .es, .et, .fi, .fj, .fk, .fm, .fo, .fr, .fx, .ga, .gb, .gd, .ge, .gf, .gh, .gi, .gl, .gm, .gn, .gp, .gq, .gr, .gs, .gt, .gu, .gw, .gy, .hk, .hm, .hn, .hr, .ht, .hu, .id, .ie, .il, .in, .io, .iq, .ir, .is, .it, .jm, .jo, .jp, .ke, .kg, .kh, .ki, .km, .kn, .kp, .kr, .kw, .ky, .kz, .la, .lb, .lc, .li, .lk, .lr, .ls, .lt, .lu, .lv, .ly, .ma, .mc, .md, .mg, .mh, .mk, .ml, .mm, .mn, .mo, .mp, .mq, .mr, .ms, .mt, .mu, .mv, .mw, .mx, .my, .mz, .na, .nc, .ne, .nf, .ng, .ni, .nl, .no, .np, .nr, .nt, .nu, .nz, .om, .pa, .pe, .pf, .pg, .ph, .pk, .pl, .pm, .pn, .pr, .pt, .pw, .py, .qa, .re, .ro, .ru, .rw, .sa, .sb, .sc, .sd, .se, .sg, .sh, .si, .sj, .sk, .sl, .sm, .sn, .so, .sr, .st, .su, .sv, .sy, .sz, .tc, .td, .tf, .tg, .th, .tj, .tk, .tm, .tn, .to, .tp, .tr, .tt, .tv, .tw, .tz, .ua, .ug, .uk, .um, .us, .uy, .uz, .va, .vc, .ve, .vg, .vi, .vn, .vu, .wf, .ws, .ye, .yt, .yu, .za, .zm, .zr, .zw
ISO country codes, fonte: http://www.bcpl.net/~jspath/isocodes.html
*
TLD nazionali
Alcuni hanno ricreato le strutture generiche (ad esempio il Regno Unito: .co.uk)
Altri no (ad esempio l’Italia: unimi.it, finanze.it, wwf.it)
.sm
.va
.it
.fr
.es
.ad
.al
.at
.ba
.be
.bg
.ch
.cy
.cz
.de
.dk
.dz
.ee
.fi
.gi
.gr
.hr
.hu
.ie
.is
.li
.lt
.lu
.lv
.ma
.mc
.md
.mk
.mt
.nl
.no
.pl
.pt
.ro
.ru
.se
.tn
.tr
.ua
.uk
E’ la prossima versione dello standard per gli indirizzi IP
Basato su 128 bit, contro i 32 attuali
Implementa direttamente elementi di instradamento, qualità del servizio e sicurezza
*
Internet
Internet è una infrastruttura che collega tra loro un grandissimo numero di reti di calcolatori utilizzando il protocollo TCP/IP
Appoggiandosi a questo protocollo vengono inviate informazioni codificate secondo altri protocolli, stabiliti dalle applicazioni utilizzate dagli utenti per generare le informazioni
*
Le reti telematiche
HyperText Transfer Protocol
Uno di questi protocolli di alto livello è l’HyperText Transfer Protocol (HTTP), che consente l’accesso a risorse distribuite su diversi host sulla rete con un approccio di tipo ipertestuale
*
1492: invenzione della stampa a caratteri mobili (Gutenberg)
1993: introduzione di un’interfaccia grafica per gli utenti di Internet - nasce il WWW (Tim Berners-Lee, CERN)
*
WWW (confidenzialmente web - ragnatela)
è la rete costituita dai server che forniscono accesso alle loro informazioni tramite il protocollo http
Che cos’è
parte di internet
rete client-server distribuita
Le reti telematiche
World Wide Web
Gli host si collegano ai server usando un programma client detto browser (colui che curiosa)
Netscape, Internet Explorer, Mozilla, Opera, Safari, Lynx
*
Le reti telematiche
World Wide Web
Le informazioni sono raggruppate in siti, a loro volta divisi in pagine
Le pagine contengono informazioni di diverso
formato (testo, suoni, immagini, filmati, software)
contenuto (scientifico, ludico, commerciale, ...)
o forniscono servizi di
prenotazioni, iscrizione a eventi, ...
compravendita, consulenza finanziaria, ...
Le reti telematiche
Identificazione delle risorse
Le risorse disponibili sulla rete (i documenti sui server) devono essere identificabili in modo univoco
I browser identificano le risorse tramite indirizzi detti URL (Uniform Resource Locator)
Un indirizzo URL ha la forma
protocollo://server:porta/pathname
protocollo indica il tipo di protocollo utilizzato
server rappresenta l’indirizzo IP (numerico o simbolico) del computer a cui si vuole accedere
porta identifica la porta a cui il protocollo fa riferimento
pathname indica il percorso completo del file cercato
*
Le reti telematiche
Identificazione delle risorse
Alcune informazioni possono essere omesse (il server e/o il client sceglierà implicitamente dei valori predefiniti, detti di default)
il protocollo (per default http)
la porta (per default 80, quella associata a http)
*
http://laren.dsi.unimi.it:80/index.html
http://laren.dsi.unimi.it/index.html
http://laren.dsi.unimi.it:80
laren.dsi.unimi.it:80/index.html
http://laren.dsi.unimi.it
http://159.159.151.81
Connessione diretta ad Internet
Per visitare un sito web con un browser, si deve specificarne l’indirizzo (esplicitamente o selezionando un link)
Il client invia la richiesta di connessione, formulata nel modo specificato da http
*
(dial-up)
In caso di collegamento tramite un modem, le informazioni tra client e server passano attraverso il provider
connessione diretta
connessione dial-up
i protocolli precedentemente usati (FTP) prevedevano che i documenti fossero copiati sul computer client prima di poter essere consultati
le fasi di scaricamento (download) e consultazione erano separate
*
Il successo del web
Consente di accedere in modo uniforme a informazioni di natura eterogenea (immagini, testo, animazioni, suoni, filmati, componenti multimediali)
*
Il successo del web
Permette all’utente di scegliere l’ordine di consultazione del materiale disponibile
Svincola l’associazione logica da quella fisica: su una stessa pagina possono esserci dei rimandi (link) o delle componenti che risiedono su server distanti migliaia di chilometri
*
Il successo del web
E’ indipendente dall’ambiente di lavoro: la stessa informazione può essere visualizzata
su differenti tipi di computer
sul medesimo computer, usando differenti sistemi operativi
Nascono le reti di telecomunicazioni
Si sviluppano le componenti hw e sw dei calcolatori
*
autonomi
interconnessi
*
Sistemi di Backup automatico di file
Replicazione
Realizzano grandi sistemi di calcolo a partire da tanti piccoli calcolatori
Sistemi distribuiti
Documenti, programmi
E-mail, chat, irc, news, bbs, videoconferenza
Forniscono intrattenimento
*
schemi di connessione (topologia)
mezzi di trasmissione (canali e dispositivi)
codifiche e protocolli (software)
Nodi terminali: i punti di ingresso/uscita dei dati
microcomputer e periferiche (stampanti, fax, ecc.)
PC con il ruolo di terminali e computer stand-alone
Canali di comunicazione
doppino telefonico, fibre ottiche, infrarossi, ...
Software di gestione della rete
*
Le Reti Telematiche: definizione
Insieme di cavi, protocolli, apparati di rete che collegano tra loro computer distinti
i cavi trasportano fisicamente le informazioni
i protocolli definiscono le regole e il modo per trasferire le informazioni
Proprietari
Standard pubblici
*
*
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
occupano spazi molto ridotti (0.1m - 1m)
Molto veloci
*
LAN (Local Area Network)
Collega i computer di una stanza, edificio, campus (si estende al più per pochi chilometri)
E’ mediamente veloce (100 Mbps/1 Gbps): il tempo max di connessione è legato alle dimensioni della rete
*
Usa spesso la tecnologia delle LAN
Può trasportare dati e voce
Può essere privata o pubblica
E’ mediamente veloce
Collega i computer sul territorio nazionale
Usa linee di comunicazione a larga banda e pubbliche (linee telefoniche - point to point, canali satellitari - broadcast)
Ha una topologia complessa
*
reti di tipo diverso
amplificati per arrivare più lontano
convertiti per essere trasferiti a una rete diversa
inviati nella giusta direzione
conoscono il software di entrambe le reti che vogliono collegare
Internet - la rete delle reti
*
Ponti (bridge)
Instradatori (router)
Gateway
*
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
archi: connessioni tra i nodi
cavi, collegamenti satellitari, micro onde
*
Topologia
La topologia, cioè lo schema di connessione tra i nodi, può essere a
bus o lineare
Tutti i computer sono collegati ad un unico cavo lineare
Un solo computer alla volta può inviare dati
Tutti gli altri computer “vedono” i dati, ma solo il destinatario indicato dal mittente può effettivamente riceverlo
Non adatto per reti con molti computer connessi
*
Tutti i computer sono collegati ad un unico cavo circolare
I computer trasmettono a turno (secondo una regola di arbitraggio prestabilita)
I dati inviati da un nodo percorrono l’anello in senso orario fino a quando raggiungono il destinatario
E’ una tipologia attiva (al contrario di quella a bus) in quanto ogni computer funge da ripetitore
Es: token Ring
Le reti telematiche
Topologia a stella
*
Topologia
Altri schemi di connessione dei nodi di una rete sono varianti o combinazione dei precedenti.
Topologia ad albero
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
Le reti telematiche
Modalità di interazione
L’ interazione fra due o più macchine può avvenire con due modalità:
client/server (email, Web, ...)
peer-to-peer (Napster, WinMX...)
Un'altra macchina (server) fornisce quel servizio
*
peer-to-peer (organizzazione paritetica)
Non c'è un client (che fa le richieste) e un server (che le soddisfa)...
*
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
Tutti i nodi condividono un unico canale di comunicazione
L’informazione spedita viene ricevuta da tutti i nodi della rete
Solo il destinatario la elabora
Tecniche di accesso al canale di comunicazione
a contesa (risolve i conflitti): protocollo a collisione
non a contesa (evita i conflitti): protocollo a gettone
*
L’informazione raggiunge la destinazione attraversando i nodi intermedi sul cammino dalla sorgente ad essa (store-and-forward)
ciascun nodo intermedio deve sapere in quale direzione far proseguire l’informazione
ricerca del cammino
*
topologia (schema di connessione tra i nodi)
Modalità di interazione (gerarchica/ paritetica)
tecnologia di trasmissione (broadcast/punto a punto)
standard di comunicazione (ISO-OSI/TCP-IP)
Per poter comunicare, due calcolatori devono concordare delle convenzioni (o standard di comunicazione) relative a
formato dei dati
velocità di trasmissione
Le reti telematiche
Standard di comunicazione
Organizzato a livelli per ridurne la complessità e aumentarne la flessibilità
il numero dei livelli e le loro funzionalità dipendono dal tipo di rete
ogni livello formalizza un particolare aspetto (livello di astrazione) della comunicazione
*
Livelli adiacenti comunicano mediante interfacce
*
Le reti telematiche
Standard di comunicazione
*
Le reti telematiche
Standard di comunicazione
L’insieme dei protocolli usati ai vari livelli di una rete è detto pila dei protocolli
*
Apre e chiude il dialogo tra elaboratori
Segmenta i msg in pacchetti
Instrada i pacchetti
Sincronizza gli elaboratori
sviluppato per consentire l’interoperabilità tra reti fisiche diverse, definito nel 1974 da Vinton Cerf
Composto da 5 livelli
Livello fisico
la natura dei segnali
la velocità di trasmissione
instradamento all’interno di una rete
*
Gestisce l’attraversamento di reti diverse (router)
Trasparente all’utente finale
verifica l’integrità dell’intestazione ma non quella dei dati
non garantisce né l’ordine di consegna né la consegna
i pacchetti possono seguire percorsi diversi
*
Le reti telematiche
TCP/IP: livello trasporto
Organizza in pacchetti la sequenza da trasmettere, la riorganizza all’arrivo
garantisce la consegna e l’ordine dei pacchetti (affidabile)
garantisce la correttezza dei byte trasmessi (ritrasmette in caso di errore)
*
inaffidabile
veloce
non controlla la correttezza
*
TCP/IP non è orientato ad alcuna specifica applicazione
Il livello di applicazione di TCP/IP specifica come un’applicazione può utilizzare l’insieme dei protocolli TCP/IP, fornendo quindi la possibilità di comunicazione tra applicazioni eseguite su calcolatori diversi
Protocolli applicativi: definiti al di sopra di TCP/IP
*
Le reti telematiche
TCP/IP: livello applicazione
Contiene i protocolli di alto livello che i prodotti software usano per offrire servizi
Ogni protocollo è associato a una porta
la coppia <indirizzo della macchina, porta> individua univocamente la connessione
serve per smistare le varie connessioni ai vari protocolli
*
E’ un’eccellente piattaforma per la realizzazione di applicazioni client-server affidabili
Permette di condividere informazioni tra organizzazioni diverse connesse ad Internet
E’ implementata nella gran parte dei sistemi operativi
*
Applicazioni TCP/IP
Protocolli applicativi
i protocolli di alto livello che i prodotti software usano per offrire servizi agli utenti finali
*
un client che sottopone richieste al server
un server in grado di rispondere alle richieste formulate da un client
*
Architettura client-server
L’architettura client-server è alla base di tutti i servizi applicativi di Internet
*
Connessione a calcolatori remoti: il proprio calcolatore è impiegato come terminale a interfaccia numerica
telnet (porta 23)
FTP: File Transfer Protocol (porta 21)
*
SMTP: Simple Mail Transfer Protocol (porta 25)
POP: Post Office Protocol - lettura remota della posta elettronica (porta 110)
News: messaggistica all’interno di gruppi di interesse (newsgroup)
NNTP: Network News Transfer Protocol (porta 119)
*
HTTP: HyperText Transfer Protocol
accesso ad altri servizi
un insieme di risorse informative che tale rete rende disponibili
una comunità di individui che usa tale rete per
comunicare
informarsi
apprendere
incoraggia la comunicazione
permette di reperire e di produrre informazione
Svantaggi
*
Nasce come ARPANET a metà degli anni ’60
rete di controllo che potesse sopravvivere ad una guerra nucleare
*
risposta allo Sputnik sovietico del 1957
sponsorizza la ricerca presso università e laboratori di ricerca
*
decentralizza la gestione delle telecomunicazioni
permette all’informazione di raggiungere la destinazione attraverso differenti cammini
*
Le reti telematiche
Nascita di Internet
ARPANet fu attivata nell’autunno del 1969 mettendo in connessione quattro elaboratori Honeywell 516 dotati di 12 KB di memoria nei seguenti nodi
UCLA: University of California Los Angeles
UCSB: University of California Santa Barbara
SRI: Stanford Research Institute
UTAH: University of Utah
Dagli anni ’80 ’90 Internet “sostitusice” gradatamente ARPANet utilizzando NFSnet come nuova dorsale
ARPANet viene dismessa a partire dal 1988
*
Le dimensioni di Internet tendono a raddoppiare ogni anno
*
Le reti telematiche
Crescita di Internet
*
E oggi?
*
*
Le reti telematiche
Schema di indirizzamento
Un generico dispositivo connesso ad Internet deve essere identificabile in modo univoco
*
Le reti telematiche
Schema di indirizzamento
Ogni indirizzo IP è definito da 32 bit e concettualmente diviso in due parti
la rete fisica a cui il dispositivo è collegato
il singolo dispositivo nell’ambito della rete fisica
Il numero di computer dipende dalla classe della rete, scritta nei primi bit dell’indirizzo
classe A: 3 byte (24 bit)
classe B: 2 byte (16 bit)
classe C: 1 byte (8 bit)
*
216 = 65 536 computer
*
Indirizzo numerico
Gli indirizzi IP vengono rappresentati in forma decimale, un numero (da 0 a 255) per ogni byte
Ogni host sulla rete è identificato univocamente da un indirizzo numerico
Esempio: 159.149.151.81
*
Indirizzo simbolico
Gli indirizzi IP vengono (più comodamente) rappresentati in forma simbolica da un insieme di identificativi mnemonici
Ogni indirizzo simbolico identifica univocamente un host sulla rete
Esempio: laren.dsi.unimi.it
*
dsi: il dipartimento (Scienze dell’Informazione) all’interno dell’istituzione
laren: il laboratorio (Reti Neurali) all’interno del dipartimento
Più
generico
Meno
generico
Osservazioni
Un indirizzo numerico è sempre formato da 4 parti, un indirizzo simbolico no (esempio: www.unimi.it)
*
Gli indrizzi numerici sono forniti ufficialmente dallo IANA (Internet Assigned Numbers Authority, http://www.iana.org), quelli simbolici dal NIC (Network Information Center, http://www.internic.net )
Il suffisso simbolico è fisso è prende il nome di top-level domain (TLD)
*
.edu (education): università e centri di ricerca
.com (commercial): organizzazioni commerciali
.mil (military): enti militari
.gov (goverement): enti governativi
.org (organization): organizzazioni non-profit
la NASA: www.nasa.gov
il WWF: www.wwf.org
TLD nazionali
.ad, .ae, .af, .ag , .ai, .al, .am, .an, .ao, .aq, .ar, .as, .at, .au, .aw, .az, .ba, .bb, .bd, .be, .bf, .bg, .bh, .bi, .bj, .bm, .bn, .bo, .br, .bs, .bt, .bv, .bw, .by, .bz, .ca, .cc, .cf, .cd, .cg, .ch, .ci, .ck, .cl, .cm, .cn, .co, .cr, .cs, .cu, .cv, .cx, .cy, .cz, .de, .dj, .dk, .dm, .do, .dz, .ec, .ee, .eg, .eh, .er, .es, .et, .fi, .fj, .fk, .fm, .fo, .fr, .fx, .ga, .gb, .gd, .ge, .gf, .gh, .gi, .gl, .gm, .gn, .gp, .gq, .gr, .gs, .gt, .gu, .gw, .gy, .hk, .hm, .hn, .hr, .ht, .hu, .id, .ie, .il, .in, .io, .iq, .ir, .is, .it, .jm, .jo, .jp, .ke, .kg, .kh, .ki, .km, .kn, .kp, .kr, .kw, .ky, .kz, .la, .lb, .lc, .li, .lk, .lr, .ls, .lt, .lu, .lv, .ly, .ma, .mc, .md, .mg, .mh, .mk, .ml, .mm, .mn, .mo, .mp, .mq, .mr, .ms, .mt, .mu, .mv, .mw, .mx, .my, .mz, .na, .nc, .ne, .nf, .ng, .ni, .nl, .no, .np, .nr, .nt, .nu, .nz, .om, .pa, .pe, .pf, .pg, .ph, .pk, .pl, .pm, .pn, .pr, .pt, .pw, .py, .qa, .re, .ro, .ru, .rw, .sa, .sb, .sc, .sd, .se, .sg, .sh, .si, .sj, .sk, .sl, .sm, .sn, .so, .sr, .st, .su, .sv, .sy, .sz, .tc, .td, .tf, .tg, .th, .tj, .tk, .tm, .tn, .to, .tp, .tr, .tt, .tv, .tw, .tz, .ua, .ug, .uk, .um, .us, .uy, .uz, .va, .vc, .ve, .vg, .vi, .vn, .vu, .wf, .ws, .ye, .yt, .yu, .za, .zm, .zr, .zw
ISO country codes, fonte: http://www.bcpl.net/~jspath/isocodes.html
*
TLD nazionali
Alcuni hanno ricreato le strutture generiche (ad esempio il Regno Unito: .co.uk)
Altri no (ad esempio l’Italia: unimi.it, finanze.it, wwf.it)
.sm
.va
.it
.fr
.es
.ad
.al
.at
.ba
.be
.bg
.ch
.cy
.cz
.de
.dk
.dz
.ee
.fi
.gi
.gr
.hr
.hu
.ie
.is
.li
.lt
.lu
.lv
.ma
.mc
.md
.mk
.mt
.nl
.no
.pl
.pt
.ro
.ru
.se
.tn
.tr
.ua
.uk
E’ la prossima versione dello standard per gli indirizzi IP
Basato su 128 bit, contro i 32 attuali
Implementa direttamente elementi di instradamento, qualità del servizio e sicurezza
*
Internet
Internet è una infrastruttura che collega tra loro un grandissimo numero di reti di calcolatori utilizzando il protocollo TCP/IP
Appoggiandosi a questo protocollo vengono inviate informazioni codificate secondo altri protocolli, stabiliti dalle applicazioni utilizzate dagli utenti per generare le informazioni
*
Le reti telematiche
HyperText Transfer Protocol
Uno di questi protocolli di alto livello è l’HyperText Transfer Protocol (HTTP), che consente l’accesso a risorse distribuite su diversi host sulla rete con un approccio di tipo ipertestuale
*
1492: invenzione della stampa a caratteri mobili (Gutenberg)
1993: introduzione di un’interfaccia grafica per gli utenti di Internet - nasce il WWW (Tim Berners-Lee, CERN)
*
WWW (confidenzialmente web - ragnatela)
è la rete costituita dai server che forniscono accesso alle loro informazioni tramite il protocollo http
Che cos’è
parte di internet
rete client-server distribuita
Le reti telematiche
World Wide Web
Gli host si collegano ai server usando un programma client detto browser (colui che curiosa)
Netscape, Internet Explorer, Mozilla, Opera, Safari, Lynx
*
Le reti telematiche
World Wide Web
Le informazioni sono raggruppate in siti, a loro volta divisi in pagine
Le pagine contengono informazioni di diverso
formato (testo, suoni, immagini, filmati, software)
contenuto (scientifico, ludico, commerciale, ...)
o forniscono servizi di
prenotazioni, iscrizione a eventi, ...
compravendita, consulenza finanziaria, ...
Le reti telematiche
Identificazione delle risorse
Le risorse disponibili sulla rete (i documenti sui server) devono essere identificabili in modo univoco
I browser identificano le risorse tramite indirizzi detti URL (Uniform Resource Locator)
Un indirizzo URL ha la forma
protocollo://server:porta/pathname
protocollo indica il tipo di protocollo utilizzato
server rappresenta l’indirizzo IP (numerico o simbolico) del computer a cui si vuole accedere
porta identifica la porta a cui il protocollo fa riferimento
pathname indica il percorso completo del file cercato
*
Le reti telematiche
Identificazione delle risorse
Alcune informazioni possono essere omesse (il server e/o il client sceglierà implicitamente dei valori predefiniti, detti di default)
il protocollo (per default http)
la porta (per default 80, quella associata a http)
*
http://laren.dsi.unimi.it:80/index.html
http://laren.dsi.unimi.it/index.html
http://laren.dsi.unimi.it:80
laren.dsi.unimi.it:80/index.html
http://laren.dsi.unimi.it
http://159.159.151.81
Connessione diretta ad Internet
Per visitare un sito web con un browser, si deve specificarne l’indirizzo (esplicitamente o selezionando un link)
Il client invia la richiesta di connessione, formulata nel modo specificato da http
*
(dial-up)
In caso di collegamento tramite un modem, le informazioni tra client e server passano attraverso il provider
connessione diretta
connessione dial-up
i protocolli precedentemente usati (FTP) prevedevano che i documenti fossero copiati sul computer client prima di poter essere consultati
le fasi di scaricamento (download) e consultazione erano separate
*
Il successo del web
Consente di accedere in modo uniforme a informazioni di natura eterogenea (immagini, testo, animazioni, suoni, filmati, componenti multimediali)
*
Il successo del web
Permette all’utente di scegliere l’ordine di consultazione del materiale disponibile
Svincola l’associazione logica da quella fisica: su una stessa pagina possono esserci dei rimandi (link) o delle componenti che risiedono su server distanti migliaia di chilometri
*
Il successo del web
E’ indipendente dall’ambiente di lavoro: la stessa informazione può essere visualizzata
su differenti tipi di computer
sul medesimo computer, usando differenti sistemi operativi
