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RETI E INTERNET Appunti da: Lorenzi, Rossi ed. ATLAS u.d. 11 Arena, Borchia Linguaggi del web Wikipedia e altri siti.

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1 RETI E INTERNET Appunti da: Lorenzi, Rossi ed. ATLAS u.d. 11 Arena, Borchia Linguaggi del web Wikipedia e altri siti

2 1. LE RETI Telematica (ICT) = Telecomunicazioni + Informatica (IT) Telematica Rete = Network = Grafo = Insieme di nodi riceventi/trasmittenti Scopo delle reti: Comunicare Condividere risorse HW e SW LAN, WAN e MAN

3 Computer in rete (LAN) Rete = PC + Scheda di rete + mezzo di trasmissione + protocollo Due PC potrebbero scambiarsi segnali tramite un cavo seriale, collegato alle porte seriali dei due PC Di solito però si utilizza (al posto della semplice porta seriale) unopportuna scheda elettronica aggiuntiva, detta scheda di rete. Ogni scheda di rete ha un indirizzo univoco diverso da ogni altra scheda al mondo (indirizzo hardware), concettualmente simile ad un numero di telefono. Vedi Sito Tiscali

4 Trasmissione del messaggio (rete a bus) In una rete a bus vi è un solo cavo, al quale sono collegati tutti i PC con un adattatore BNC a T. Il computer che deve trasmettere deve allegare al messaggio lindirizzo del destinatario in modo che gli altri computer lo scartino. Potrebbero però verificarsi delle collisioni nel caso in cui altri PC trasmettessero in contemporanea In tal caso la collisione viene rilevata e si tenta una ritrasmissione del messaggio In caso di reti molto trafficate questa topologia di rete non è indicata

5 Trasmissione del messaggio (rete a stella) I vari PC sono tutti connessi tramite doppino telefonico UTP con connettore RJ-45 ad un unico nodo centrale detto HUB (oppure ad uno SWITCH) L HUB si preoccupa di smistare i messaggi.

6 Trasmissione del messaggio (rete ad anello) I vari PC formano un anello chiuso (ring) Sulla rete viaggia in continuo un gettone (token), cioè una sequenza di bit che rappresenta lautorizzazione alla trasmissione. Se una stazione (PC) deve trasmettere un messaggio, preleva il token occupando così la linea Alla fine della trasmissione rimette in circolazione il token.

7 Mezzi di telecomunicazione I segnali e la larghezza di banda I segnali larghezza di banda Cavi: Cavo coassiale Doppino telefonico Fibra ottica Wireless: (onde elettromagnetiche a frequenza diversa) Infrarossi (luce: funziona solo a vista es. telecomando TV)onde elettromagnetiche Onde radioOnde radio (su varie frequenze; funziona anche non a vista es. cellulari) Microonde (paraboliche – solo a vista (la pioggia battente può interrompere la comunicazione)

8 Reti WAN (Internet) Lutente che vuole accedere al WWW digita nella barra dellindirizzo del suo Internet Client un generico: … Tale richiesta viene convertita in opportune istruzioni del protocollo HTTP (HyperText Transfer Protocol) Queste istruzioni vengono a loro volta tradotte in comandi per il successivo protocollo TCP … Si intuisce che larchitettura di rete è divisa in più strati, secondo il modello ISO/OSI o secondo lo standard de facto TCP/IP

9 Modello ISO/OSI eTCP/IP

10 2. Architettura Client/Server 1- Il Client effettua la richiesta di un servizio. 2- Il Server elabora la richiesta e fornisce il servizio o il risultato dellesecuzione. Chiaramente, è necessario che il lato client e quello server si "intendano" esattamente circa il significato della richiesta e della relativa replica. Si introduce allora il concetto di Protocollo. Con Protocollo si intende quellinsieme di simboli, comandi e repliche che consentono una comunicazione significativa tra le due parti. (http://mail.student.unifi.it/ProgettoMail/Client_Server.html)

11 Protocollo TCP/IP Un po' di storia [wikipedia] Nei primi anni settanta, la Defence Advanced Research Project Agency (DARPA) finanziò l'Università di Stanford e la BBN (Bolt, Beranek and Newman) per lo sviluppo di un insieme di protocolli di comunicazione da utilizzarsi per lo sviluppo di reti a commutazione di pacchetto, per l'interconnessione di calcolatori eterogenei. Fu così che nacque l'Internet Protocol Suite i cui due protocolli più noti sonoanni settantaDARPAStanford il TCP (Transmission Control Protocol) e l'IP (Internet Protocol).TCPIP Si fa riferimento a questa architettura di rete con la sigla TCP/IP. I creatori di tali protocolli di trasmissione, tuttora utilizzati nel web, sono nello specifico Robert Kahn e Vinton Cerf, a cui il Presidente degli Stati Uniti George W. Bush ha consegnato la Presidential Medal of Freedom, ovvero la più alta tra le onorificenze civili a stelle e strisce, il 9 novembre Robert KahnVinton CerfPresidente degli Stati UnitiGeorge W. Bush9 novembre2005

12 TCP/IP Oggi TCP/IP è l'architettura adottata dalla rete internet. internet Negli anni novanta, nonostante la sua età, è stata (più o meno paradossalmente) l'unica architettura che ha interessato il mercato, al punto che gli enti di standardizzazione, di fronte al fatto compiuto della sua massiccia diffusione hanno dovuto darle la stessa dignità di ISO/OSI.anni novantaISO/OSI

13 Socket e pacchetti Ogni richiesta del Client (effettuata in genere tramite il browser) viene convertita dal TCP in un messaggio per il server. Tale messaggio specifica a chi ci si collega (indirizzo IP) e che operazione si desidera effettuare (servizio richiesto o numero di porta) Indirizzo IP + Numero di porta = SOCKET

14 Socket e pacchetti Indirizzo IP + Numero di porta = SOCKET Es. porta 80 web (http); porta 110 posta elettronica; porta 517 talk Il server web ad es. ha un programma (APACHE o IIS) che sta in perenne ascolto sulla porta 80. Se riceve su tale porta una richiesta da un client, il socket viene effettivamente aperto; la connessione è attivata e da quel momento i due computer possono scambiarsi informazioni.

15 Socket e pacchetti Le informazioni richieste (di solito pagine HTML) vengono suddivise in unità elementari dette PACCHETTI numerati, che viaggiano attraverso la rete anche attraverso strade diverse e che vengono poi ricostruiti allarrivo. E il livello TCP che ha il compito di creare i pacchetti, di aprire e chiudere la connessione e di ricostruire e riordinare il messaggio allarrivo

16 Insomma… Ogni messaggio viene scomposto in pacchetti numerati (che possono seguire anche strade diverse) che contengono l indirizzo del destinatario, il numero dordine e i dati veri e propri; Una volta arrivati a destinazione il messaggio viene ricostruito

17 Livello IP Ogni nodo della rete viene identificato da un INDIRIZZO IP costituito da 4 serie numeriche da 0 a 255 (8 bit) separate da un punto; Lindirizzo IP può essere PRIVATO o PUBBLICO, STATICO o DINAMICO Gli indirizzi IP

18 Il routing Allinterno di una LAN gli indirizzi logici della rete (IP) vengono tradotti in indirizzi fisici (scheda di rete). Il protocollo che se ne occupa è lARP (Address Resolution Protocol) Se però da una macchina allinterno della LAN parte una richiesta per lesterno (e ciò viene scoperto tramite la subnet mask), occorre passare per un elemento che garantisce laccesso allesterno: IL ROUTER.

19 Il routing statico e dinamico I router sono lequivalente delle centrali telefoniche. Il router della rete A sarà collegato ad almeno un altro router (es quello dellISP) che fornisce accesso web alla LAN. Se il router in uscita ha accesso a più nodi, sceglierà il tragitto più conveniente Il routing è statico quando il singolo nodo ha una tabella di corrispondenza fissa tra indirizzi e possibili destinazioni E invece dinamico quando questa tabella viene modificata in funzione dello stato attuale dei collegamenti La decisione sul percorso da adottare avviene nodo per nodo, pertanto se il nodo non riceve conferma della ricezione del messaggio entro un determinato tempo, può ritrasmettere il messaggio su unaltra linea.

20 Subnet mask La Subnet Mask o "Maschera di Sottorete è necessaria al computer che deve comunicare con un altro indirizzo IP per sapere se deve instradare i pacchetti verso il gateway della sua rete locale oppure usare l'indirizzo di rete locale del destinatario (ethernet, token ring o quant'altro).gatewayethernettoken ring

21 Tipi di Subnet mask La subnet mask è suddivisa in tre classi di appartenenza, distinte in base alle differenti capacità di indirizzamento, e precisamente: Classe A: corrisponde in binario a Classe B: corrispondente a Classe C: corrisponde a Classe A: rete.host.host.host ( ) Classe B: rete.rete.host.host ( ) Classe C: rete.rete.rete.host ( )

22 Decisione: Una rete impostata in questo modo: IP: SUBNET: indica che solo lultimo ottetto di bit può variare e rappresentare dunque i diversi indirizzi della rete LAN. Ciò che cambia è dunque lultimo byte (rappresentato dallo zero) che rappresenta una rete formata da 256 host (da a , gli estremi sono comunque riservati per altri scopi e funzionalità). Il solo valore che deve cambiare è dunque lultimo byte che è differente per ogni computer connesso alla quella determinata sottorete (subnet vuol dire appunto sottorete). Quindi se il pc deve inviare un pacchetto con IP di destinazione provvederà autonomamente allinoltro visto che tale indirizzo appartiene allo stesso segmento di rete; se invece lIP fosse il pacchetto verrebbe indirizzato ad un gateway in quanto appartenente ad una sottorete esterna.

23 Calcolo caso1: Mittente: IP: binario Destinatario1: IP: binario Subnet Mask: binario FACENDO UN AND LOGICO TRA OGNI IP E LA SUBNET MASK (0 e 1 fa 0, 1 e 1 fa 1, 0 e 0 fa 0) si ottiene in entrambi i casi: e quindi poichè la rete è la stessa, il pacchetto viene autonomamente inviato. CALCOLATRICE BINARIA

24 Calcolo caso2: Mittente: IP: binario Destinatario2: IP: binario Subnet Mask: binario FACENDO UN AND LOGICO TRA OGNI IP E LA SUBNET MASK (0 e 1 fa 0, 1 e 1 fa 1, 0 e 0 fa 0) si ottiene: Nel primo caso: ; Nel secondo caso: e quindi, poichè la rete NON è la stessa, il pacchetto viene inviato al Gateway. CALCOLATRICE BINARIA

25 Indirizzi numerici (IP) e indirizzi simbolici (DNS) Per motivi di comodità, noi facciamo riferimento a Nomi di Dominio (es. e non certo allIP pubblico del Ministero. Domain Name System (spesso indicato con DNS) è un servizio utilizzato per la risoluzione di nomi di host in indirizzi IP e viceversa. Il servizio è realizzato tramite un database distribuito, costituito dai server DNS. Domain Name System hostindirizzi IP databasedistribuitoserver

26 Suite di protocolli Internet Livello applicazioniHTTPLivello applicazioniHTTP, HTTPS, SMTP, POP3, IMAP, FTP, SFTP, DNS, SSH, IRC, SNMP, SIP, RTSP, Rsync, Telnet, HSRP, BitTorrent, RTP, SysLog...HTTPSSMTPPOP3IMAPFTPSFTP DNSSSHIRCSNMPSIPRTSPRsyncTelnetHSRP BitTorrentRTPSysLog Livello di trasportoTCPLivello di trasportoTCP, UDP, SCTP, DCCP...UDPSCTPDCCP Livello di internetworkingIPv4Livello di internetworkingIPv4, IPv6, ICMP, BGP, OSPF, RIP, IGRP, IGMP,IPsec, DHCP...IPv6ICMPBGPOSPF RIPIGRPIGMPIPsecDHCP Livello di collegamentoEthernetLivello di collegamentoEthernet, WiFi, PPP, Token ring, ARP, ATM, FDDI, LLC, SLIP, MPLS, WiMAX. HSDPA...WiFiPPPToken ringARPATM FDDILLCSLIPMPLSWiMAXHSDPA Livello fisicoDoppinoLivello fisicoDoppino, Fibra ottica, Cavo coassiale, Codifica Manchester, Codifica 4B/5B, Cavi elettrici,...Fibra otticaCavo coassiale Codifica ManchesterCodifica 4B/5BCavi elettrici

27 Internet, Intranet ed Extranet Linterconnessione tra reti diverse Internetworking (o Internet) utilizza il protocollo TCP/IP; Una Intranet è una rete locale aziendale che utilizza lo stesso protocollo di Internet; Una extranet è una rete aziendale resa in parte accessibile allesterno

28 Utility TCP/IP Ipconfig (o Ipconfig/all): visualizza informazioni (o informazioni dettagliate) sui valori correnti della configurazione TCP/IP del computer su cui viene lanciato; Senza parametri: indirizzo IP, subnet mask, default gateway (router predefinito) Con /all: anche i server DNS e indirizzo della scheda di rete

29 Utility TCP/IP Ping: è uno strumento diagnostico che invia una richiesta del tipo Ci sei ? verso un host specificato (indicato dal suo indirizzo IP o dal suo nome di dominio) Es. ping o ping www.tron.vi.it ROUTE print : permette di visualizzare le tabelle di routing per risolvere problemi di instradamento. Le tabelle di routing contengono informazioni relative alle reti e sottoreti. TRACERT : permette di vedere il percorso seguito es. tracert Mostra la lista dei router attraversatiwww.tron.vi.it

30 I servizi di Internet WWW (world wide web) nasce alla fine degli anni 80 presso il CERN di Ginevra. E il servizio che riguarda gli ipertesti e la loro consultazione. Un SITO è linsieme delle pagine web che risiedono su un server Il protocollo per gli ipertesti è lHTTP (HyperText Transfer Protocol)

31 URL Ogni singola pagina Web è identificata da un URL (Uniform Resource Locator) è il nome di dominio di PRIMO livello e identifica ad es. la nazione I siti (accessibili tramite la Home page – index o default.htm) sono composti di pagine scritte in HTML


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