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

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

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) un’opportuna 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

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 l’indirizzo 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

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.

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 l’autorizzazione 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.

Mezzi di telecomunicazione www.ilmondodelletelecomunicazioni.it I segnali e la 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 radio (su varie frequenze; funziona anche non a vista es. cellulari) Microonde (paraboliche – solo a vista (la pioggia battente può interrompere la comunicazione)

Reti WAN (Internet) L’utente che vuole accedere al WWW digita nella barra dell’indirizzo del suo Internet Client un generico: http://www. … 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 l’architettura di rete è divisa in più strati, secondo il modello ISO/OSI o secondo lo standard “de facto” TCP/IP

Modello ISO/OSI eTCP/IP

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 dell’esecuzione. 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 quell’insieme di simboli, comandi e repliche che consentono una comunicazione significativa tra le due parti. (http://mail.student.unifi.it/ProgettoMail/Client_Server.html)

Un po' di storia [wikipedia] 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 sono il TCP (Transmission Control Protocol) e l'IP (Internet Protocol). 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 2005.

TCP/IP Oggi TCP/IP è l'architettura adottata dalla rete 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.

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

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.

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 all’arrivo. 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 all’arrivo

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

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; L’indirizzo IP può essere PRIVATO o PUBBLICO, STATICO o DINAMICO Gli indirizzi IP

Il routing All’interno di una LAN gli indirizzi logici della rete (IP) vengono tradotti in indirizzi fisici (scheda di rete). Il protocollo che se ne occupa è l’ARP (Address Resolution Protocol) Se però da una macchina all’interno della LAN parte una richiesta per l’esterno (e ciò viene scoperto tramite la subnet mask), occorre passare per un elemento che garantisce l’accesso all’esterno: IL ROUTER.

Il routing statico e dinamico I router sono l’equivalente delle centrali telefoniche. Il router della rete A sarà collegato ad almeno un altro router (es quello dell’ISP) 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 un’altra linea.

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).

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: 255.0.0.0 corrisponde in binario a 11111111 00000000 00000000 00000000 Classe B: 255.255.0.0 corrispondente a 11111111 11111111 00000000 00000000 Classe C: 255.255.255.0 corrisponde a 11111111 11111111 11111111 00000000 Classe A: rete.host.host.host (255.0.0.0) Classe B: rete.rete.host.host (255.255.0.0) Classe C: rete.rete.rete.host (255.255.255.0)

Decisione: Una rete impostata in questo modo: IP: 192.168.0.1 SUBNET: 255.255.255.0 indica che solo l’ultimo ottetto di bit può variare e rappresentare dunque i diversi indirizzi della rete LAN. Ciò che cambia è dunque l’ultimo byte (rappresentato dallo zero) che rappresenta una rete formata da 256 host (da 192.168.0.0 a 192.168.0.255, gli estremi sono comunque riservati per altri scopi e funzionalità). Il solo valore che deve cambiare è dunque l’ultimo 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 192.168.0.56 provvederà autonomamente all’inoltro visto che tale indirizzo appartiene allo stesso segmento di rete; se invece l’IP fosse 192.168.252.8 il pacchetto verrebbe indirizzato ad un gateway in quanto appartenente ad una sottorete esterna.

Calcolo caso1: CALCOLATRICE BINARIA Mittente: IP: 192.168.0.1 binario 11000000. 10101000. 00000000. 00000001 Destinatario1: IP: 192.168.0.56 binario 11000000. 10101000. 00000000. 00111000 Subnet Mask: 255.255.255.0 binario 11111111. 11111111. 11111111. 00000000 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: 11000000. 10101000. 00000000. 00000000 e quindi poichè la rete è la stessa, il pacchetto viene autonomamente inviato.

Calcolo caso2: CALCOLATRICE BINARIA Mittente: IP: 192.168.0.1 binario 11000000. 10101000. 00000000. 00000001 Destinatario2: IP: 192.168.252.8 binario 11000000. 10101000. 11111100. 00001000 Subnet Mask: 255.255.255.0 binario 11111111. 11111111. 11111111. 00000000 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: 11000000. 10101000. 00000000. 00000000; Nel secondo caso: 11000000. 10101000. 11111100. 00000000 e quindi, poichè la rete NON è la stessa, il pacchetto viene inviato al Gateway.

Indirizzi numerici (IP) e indirizzi simbolici (DNS) Per motivi di comodità, noi facciamo riferimento a Nomi di Dominio (es. www.istruzione.it) e non certo all’IP 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.

Suite di protocolli Internet Livello applicazioniHTTP, HTTPS , SMTP, POP3, IMAP, FTP, SFTP, DNS, SSH, IRC, SNMP, SIP, RTSP, Rsync, Telnet, HSRP, BitTorrent, RTP, SysLog... Livello di trasportoTCP, UDP, SCTP, DCCP ... Livello di internetworkingIPv4, IPv6, ICMP, BGP, OSPF, RIP, IGRP, IGMP,IPsec, DHCP ... Livello di collegamentoEthernet, WiFi, PPP, Token ring, ARP, ATM, FDDI, LLC, SLIP, MPLS, WiMAX. HSDPA ... Livello fisicoDoppino, Fibra ottica, Cavo coassiale, Codifica Manchester, Codifica 4B/5B, Cavi elettrici, ...

Internet, Intranet ed Extranet L’interconnessione 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 all’esterno

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

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 www.tron.vi.it o ping 85.32.96.163 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 www.tron.vi.it Mostra la lista dei router attraversati

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 l’insieme delle pagine web che risiedono su un server Il protocollo per gli ipertesti è l’HTTP (HyperText Transfer Protocol)

URL Ogni singola pagina Web è identificata da un URL (Uniform Resource Locator) http://www.azienda.it .it 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