Modulo 1 – Le reti informatiche 9 Modulo 1 – Le reti informatiche

Un sistema di interconnessioni non gerarchico tra diverse unità CHE COS’E’ UNA RETE Un sistema di interconnessioni non gerarchico tra diverse unità ECDL MODULO 1

Modulo 1 – 1.4.1.1 – le reti – LAN e WAN Telematica Il settore applicativo dell’informatica che permette l’integrazione tra tecnologie informatiche e tecnologie delle comunicazioni. L’aspetto più importante è costituito dalle reti Una rete (network) è un insieme di sistemi per l’elaborazione delle informazioni messe in comunicazione fra loro tra due o più computer collegati tra loro. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.1.1 – le reti – LAN e WAN Una rete di computer serve a: Condividere risorse comuni, sia di tipo hardware come stampanti, modem, dischi, lettori di cd-rom, sia di tipo software come i programmi e le masse di dati che costituiscono gli archivi. I computer da semplici strumenti di elaborazione dati, diventano veri e propri strumenti di comunicazione. Le reti si possono classificare in base alla loro estensione: Reti locali o LAN (Local Area Network) Reti geografiche o Wan (Wide Area Network) La LAN è una rete dall’estensione limitata e che in genere è collocata all’interno di un solo edificio (uffici, laboratori di informatica delle scuole, università) La WAN è una rete distribuita su distanze molto grandi. Possono coprire superfici che vanno dai pochi Km di un’area metropolitana ( MAN Metropolitan Area Network) sino a distanze intercontinentali. INTERNET è un’estensione del concetto di WAN: INTERNET è la rete delle reti. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.1.2 – le reti – LAN e WAN - componenti di una rete Come il singolo computer, anche una rete ha componenti hardware e componenti software. Componenti hardware: Scheda di rete per collegare più computer tra loro Cavi di connessione (cavi coassiali, doppini telefonici, fibre ottiche, antenne, satelliti) Componenti software: Programmi di gestione del collegamento e del traffico dei dati (negli ultimi sistemi operativi il software per la condivisione di file e risorse hardware è già all’interno del sistema) I computer, pur utilizzando tutti lo stesso alfabeto (codice binario), “parlano frequentemente linguaggi diversi e incomprensibili. ECDL Mod. 1

Gerarchia delle reti Reti client-server Reti peer-to-peer Il server gestisce i servizi di rete, il client richiede al server le informazioni o i dati di cui ha bisogno. Possono esistere più server o più client Reti peer-to-peer Non esiste gerarchia tra le macchine e tutte possono fungere da server e da client,una soluzione ideale per collegare un numero limitato di pc ECDL MODULO 1

Le reti informatiche: I computer possono scambiarsi dati e informazioni tramite le reti, l’architettura delle reti è costituita sia dall’hardware che dal software. Esistono diverse tipologie di rete. Dal punto di vista delle dimensioni, si possono distinguere 3 tipi di rete: LAN MAN WAN ECDL MODULO 1

Modulo 1 – 1.4.1.2 – le reti – LAN e WAN - Tipologia di una rete Per topologia di una rete si intende il modo in cui sono disposti i cavi di una rete locale per collegare i nodi, cioè le stazioni di lavoro. Possono essere: Lineari o a bus È tipica delle reti locali. Le postazioni sono collegate ad un’unica linea, non è necessario predisporre un server centrale e il malfunzionamento di una stazione non pregiudica la rete; velocizza notevolmente la comunicazione. Ad anello Non esiste un server centrale. E’ una rete a trasmissione unidirezionale e il malfunzionamento di una stazione pregiudica tutta la rete. La tipologia è tipica delle reti locali A stella E’ tipica delle reti locali e geografiche. Tutte le stazioni sono collegate ad un server centrale. Tutte le informazioni devono passare attraverso il server. Il malfunzionamento di una stazione non pregiudica tutte le altre, ma il malfunzionamento del server compromette la rete. A maglia E’ tipica delle reti geografiche. Ne è un esempio Internet. Il collegamento tra due nodi è garantito anche in caso di guasti perché esistono percorsi alternativi. ECDL Mod. 1

Topologie di interconnessione Sistemi a bus Ad anello A stella Ibridi ECDL MODULO 1

Internet non esiste…forse Internet è la spina dorsale di un sistema nervoso che collega migliaia di reti locali Internet non è il Web ECDL MODULO 1

Servizi W W W (world wide web) Posta elettronica Newsgroup Chat e Videoconferenza Accesso a banche dati Acquisti on-line Gestione remota di apparecchiature ECDL MODULO 1

Protocollo TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) Per comunicare i computer devono “parlare” fra di loro con un codice univoco: IL PROTOCOLLO Un protocollo di comunicazione definisce le regole comuni che un computer deve conoscere per elaborare e inviare i bit attraverso un determinato mezzo di trasmissione fisica verso un altro computer. Nel caso di Internet, che interconnette milioni di computer e di sottoreti, basati su ambienti operativi e architetture hardware diverse, tali protocolli debbono rispondere ad esigenze particolarmente complesse. Protocollo TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) Utilizza un sistema di “commutazione a pacchetto” in cui l’informazione da trasmettere viene spezzettata in piccoli pacchetti, ognuno dei quali contiene una parte del messaggio più l’etichetta della destinazione ECDL MODULO 1

Modulo 1 – 1.4.1.2 – le reti – LAN e WAN - componenti di una rete I computer usano sistemi operativi diversi, tipi di dati, tipi di carattere che possono essere molto diversi tra loro. Per consentire loro la comunicazione ci sono i Protocolli di Comunicazione che definiscono regole su come avviene lo scambio (procedure) e cosa si sta scambiando (messaggi). I Protocolli di Comunicazione consentono di: Usare efficacemente la rete Coordinare l’instradamento (routing) Assicurare il buon fine della comunicazione Compiere un controllo e risolvere eventuali errori Consentire il funzionamento di servizi di rete (scambio file e la posta elettronica) Nel mondo esistono diversi tipi di rete che adottano protocolli diversi. Questi possono comunicare utilizzando specifici apparati: router bridge gateway Per la rete INTERNET il protocollo di base è il TCP/IP, nel quale vengono convertiti tutti i messaggi provenienti dalle reti collegate. ECDL Mod. 1

INFO HEADER DATI Com’è formato un pacchetto ? Dati da trasmettere Informazioni aggiuntive del protocollo di comunicazione Intestazione del pacchetto(sorgente, destinazione,numero, ecc…) ECDL MODULO 1

Ogni computer sulla rete ha un suo indirizzo univoco, detto IP Ogni computer sulla rete ha un suo indirizzo univoco, detto IP. L’IP può essere: Statico, quando il pc è permanentemente collegato alla rete, è il caso dei server Dinamico, quando il computer si collega alla rete ne riceve uno temporaneo dall’ Internet Service Provider(ISP) L’IP è dato da un numero formato da 32 bit, scritto solitamente in gruppi da 4 byte separati da un punto: 10.1.4.72 Ogni indirizzo IP è costituito da due parti: il numero della rete, che deve essere uguale per tutti i computer connessi alla stessa rete (es.: 10.1.4) il numero del computer all’interno della rete collegata a Internet (es.: .72) ECDL MODULO 1

Gli indirizzi URL URL IP DNS TCP/IP Ogni risorsa sulla rete è identificata dal proprio IP, nel protocollo TCP/IP è compreso il servizio DNS (Domain Name System), che associa a ciascun IP un nome vero e proprio l’URL(Uniform Resource Locator) URL http://www.unimc.it DNS TCP/IP IP 193.205.125.69 ECDL MODULO 1

NNTP (Network News Transport Protocol) per l’utilizzo dei newsgroup Il protocollo TCP/IP è solo un linguaggio di base ; per alcuni applicativi sono stati creati ulteriori linguaggi di livello superiore che comunque si appoggiano su di esso: HTTP (Hyper Text Transport Protocol) per il Wrold Wide Web HTTPS (Secure HTTP) è un protocollo di sicurezza per scambiare informazioni private sul web NNTP (Network News Transport Protocol) per l’utilizzo dei newsgroup SMTP (Simple Mail Transfert Protocol), IMAP (Internet Message Access Protocol), POP3 (Post Office Protocol) per la posta elettronica FTP (File Transfer Protocol) per il trasferimento di file di grosse dimensioni TELNET dotato di una interfaccia a carartteri, permette di accedere a basi di dati ECDL MODULO 1

Come funziona Internet? Server Client Modem Modem INTERNET ECDL MODULO 1

Modem e velocità Il modem serve a convertire le informazioni da codice binario in un onda elettromagnetica capace di viaggiare sul cavo telefonico, e viceversa: MO (modulazione) DEM (demodulazione). Esistono diversi tipi di modem che permettono velocità diverse in relazione alla linea telefonica e rispetto al servizio fornito dall’Internet Provider. 01010010110 01010010110 ECDL MODULO 1

La Velocità… Linea analogica PSTN 56 Kbps linea ISDN 128Kbps linea xDSL(adsl,hdsl,ecc.) fino a 51,64 Mbps Kbps= Kilo Baud per secondo Baud = quasi un bit le velocità sono solo potenziali. In realtà la velocità della trasmissione dipende da tanti fattori, quali:il traffico sulla rete e la potenza del server dell’ISP. ECDL MODULO 1

PSTN Public Switched Telephone Network ISDN Integrated System Digital Network ADSL Asymmetric Digital subscriber Line ECDL MODULO 1

Informatica a portata di mano Nell’industria Macchine a controllo numerico Impianti robotizzati Nelle aziende Database Gestione integrata dei servizi Nell’educazione CBT (Computer Based Training) WBT (Web Based Trining) LMS (Learning Management System) Nell’commercio B2B (Business to Business) B2C (Business to Consumer) C2C (Consumer to Consumer) ECDL MODULO 1

LAN (Local Area Network): Configurazione di computer collegati tra loro in un ambito territoriale molto ristretto, come per esempio un edificio (Palazzo Ciccolini) o un campus universitario. ECDL MODULO 1

WAN (Wide Area Network): Rete che spazia su un’area geografica di ampie dimensioni, si tratta di una rete privata, cioè costituita da mezzi di trasmissione dedicati. IMP HOST CLIENT ECDL MODULO 1

Sistema a bus Terminatore Terminatore ECDL MODULO 1

Topologia ad anello Token Ring Nodo 1 Nodo 2 Nodo 5 Nodo 4 Nodo 3 ECDL MODULO 1

Token Ring Il diritto a trasmettere è associato ad un token Quando la stazione che vuole trasmettere riceve il token, lo modifica inserendovi i dati e l’indirizzo di destinazione Ogni stazione sull’anello riceve i dati e li ritrasmette alla stazione successiva Se è destinatario, acquisisce i dati e rimette in circolo il token ECDL MODULO 1

Topologia a stella Hub, Switch ECDL MODULO 1

Modulo 1 – 1.4.2.1 – le reti – Intranet e extranet La rete INTRANET è l’insieme di una o più reti locali appartenenti ad un’azienda, tra loro interconnesse e aventi la possibilità di connettersi all’esterno con la rete internet. Lo scopo principale è: Distribuzione delle risorse e delle informazioni aziendali tra i dipendenti Le Intranet utilizzano gli stessi protocolli della rete internet. Questo vuol dire che gli utenti della rete utilizzano le stesse modalità di internet siano quando elaborano dati aziendali, sia quando accedono ad Internet. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.2.1 – le reti – Intranet e extranet La rete EXTRANET indica l’uso di parti della rete aziendale per utenti selezionati esterni all’azienda. Parte della rete aziendale Internet può essere resa accessibile ai clienti, ai fornitori o ad altri utenti allo scopo di: Collegare sedi aziendali distanti Far colloquiare una sede centrale con i computer portatili dei venditori o dei tecnici di manutenzione. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.3.1 – le reti – Internet: le origini Internet nasce a Washington nel 1966 da un progetto dell’ARPA (ente governativo del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti) per avere un sistema di comunicazione, in piena Guerra Fredda, non vulnerabile, nemmeno in caso di un attacco atomico. Questo progetto prese il nome di ARPANET, basato su una nuova tecnologia conosciuta come commutazione di pacchetto, mediante la quale i dati venivano spezzati in piccole parti dette pacchetti a cui veniva fornito l’equivalente computerizzato di una cartina geografica e di un timbro numerato per raggiungere la destinazione desiderata. Una volta ricevuti, i singoli pacchetti venivano ricomposti nel messaggio originale. La prima grande svolta nella storia della rete ARPANET avviene nel 1973, quando inizia lo sviluppo di un nuovo protocollo di comunicazione che diventerà anni dopo il TCP/IP. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.3.1 – le reti – Gli indirizzi in Internet Tutte le risorse della rete sono sono identificate in modo univoco da un indirizzo IP address, composto da una serie di quattro numeri, al massimo ciascuno di tre cifre, separati da un punto. Ogni numero viene rappresentato da un byte e può pertanto assumere valori compresi tra 0 e 255. ESEMPIO: 205.185.25.18 Gli indirizzi numerici sono affiancati da indirizzi simbolici ( per esempio http://education.mondadori.it) di più facile utilizzo per gli utenti. La traduzione da indirizzo numerico ad indirizzo simbolico avviene tramite il DNS (Domain Name System), un’architettura di tabelle. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.3.1 – le reti –I servizi di Internet Posta elettronica Newsgroup (gruppi di discussione) Mailing list (liste di distribuzione) World Wide Web Trasferimento di file FTP (File Transfer Protocol) Chat line (comunicazioni in tempo reale) Teleconferenza Telelavoro Conversazioni telefoniche. Newsgroup e mailing list forniscono ambienti di discussione nei quali gli utenti possono confrontarsi su tematiche precise divise per argomenti. La partecipazione può essere attiva o passiva. Nelle liste i messaggi sono inviati direttamente nelle caselle di posta elettronica degli utenti inseriti nella lista, nei gruppi di discussione i messaggi vengono pubblicati in bacheche comuni. Nelle chat line il dialogo avviene in tempo reale tra gli utenti collegati in quel momento al server che fornisce il servizio. Il File Transfer Protocol identifica sia un servizio che un protocollo per prelevare file da server della rete Internet. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.3.2 – le reti – Internet Uno dei servizi più diffusi è il World Wide Web che consente il collegamento ai nodi della rete, siti, per riceverne informazioni e/o usufruire di servizi. E’ possibile accedere a tutti i siti del mondo grazie all’adozione di un linguaggio unico per reppresentare le schermate del sito: HTML (Hypertext Markup Language) L’accesso al servizio WWW avviene mediante un programma di interfaccia, il BROWSER, in grado di interpretare il linguaggio HTML. Un sito Web è organizzato in pagine, provviste di collegamenti ipertestuali (link), di cui la prima pagina è detta Home Page. L’indirizzo di un sito detto URL (Uniform Resource Locator) è formato da: il protocollo HTTP (Hyper Text Transfer Protocol ), l’organizzazione o l’azienda proprietaria del sito, il tipo di dominio che può essere relativo al tipo di organizzazione (. com, .edu, .gov, .mil) o alla nazione di appartenenza (.it, fr, .de, ecc.). ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.3.1 – le reti –La posta elettronica La posta elettronica (e-mail: electronic-mail) serve a inviare comunicazioni critte ad altri utenti della rete. Vantaggi: è basata su testo scritto, ha velocità operative molto elevate, è asincrona, si può avere una conferma dell’inoltro del messaggio, si possono trasmettere documenti elettronici, anche multimediali, permette una facile distribuzione a più interlocutori, ha costi molto contenuti. Svantaggi: Molta posta inutile, pericolo di virus informatici. L’utilizzo della posta elettronica presuppone la conoscenza dell’indirizzo del destinatario: utente@indirizzo.xx proprietario casella o del sito del fornitore del servizio Per usare la posta elettronica sono necessari: personal computer dotato di modem, un software per la gestione della posta elettronica (per esempio Outlook Express), una presa telefonica, una casella di posta elettronica presso il computer che fornisce il servizio ( per esempio il computer di un Internet Provider, ossia un fornitore del servizio Internet), un indirizzo elettronico, un identificativo utente e una password per poter aprire la casella di posta elettronica. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.3.1 – le reti –La posta elettronica Quali sono le fasi del processo di invio di un messaggio di posta elettronica: il mittente compila il messaggio sul proprio Personal Computer ( servizio client) e lo invia; Il messaggio arriva al server del servizio SMTP ( Simple Mail Transport Protocol, il protocollo di trasmissione della posta elettronica); Il server SMTP invia una richiesta al server DNS (Domain Name Server) per avere l’indirizzo Internet corrispondente al nome del dominio associato al destinatario Il messaggio viene inviato al server così individuato che svolge il ruolo di server POP ( Post Office Control); Il POP server memorizza il messaggio nella casella di posta elettronica del destinatario. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.4.2 – le reti – Rete telefonica e computer La rete telefonica utilizzata per la trasmissione dei dati può essere di tipo analogico: il segnale varia con continuità nel tempo e l’informazione trasmessa è proporzionale all’ampiezza del segnale digitale: il segnale è costituito da una serie di numeri che rappresentano l’informazione trasmessa. Quando viene utilizzata la normale rete di tipo analogico, occorre una trasformazione dei dati digitali trasmessi dal computer in analogici (modulazione), e dopo il trasferimento dei dati questi devono nuovamente essere trasformati da analogici in digitali (demodulazione). Lo strumento che effettua tali conversioni è il modem . L’unità di misura utilizzata per la velocità di un modem è il BPS (numero di bit per secondo) . ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.4.1 – le reti – Rete telefonica e computer Le linee utilizzate possono essere: Linea pubblica a commutazione di circuito: la linea viene impegnata soltanto durante la trasmissione Linea dedicata: la linea è riservata alla comunicazione tra due punti fissati Linea pubblica a commutazione di pacchetto:sulla stessa linea viaggiano le comunicazioni di più utenti. La rete più comunemente utilizzata è la rete telefonica di tipo analogico, PSDN (Public Switched Data Network), a commutazione di circuito. Per raggiungere velocità più elevate è necessario utilizzare la rete digitale ISDN ed è caratterizzata dalla presenza di due linee indipendenti (con una ci si collega a Internet e l’altra viene utilizzata per il telefono). Le interfacce per l’accesso ISDN si chiamano Terminal Adapter. E’ possibile usufruire di una tecnologia ancora più avanzata: ADSL Essa consente di avere una linea analogica con tariffa a tempo pieno per il telefono e una linea digitale per i dati a tariffa fissa. ECDL Mod. 1

Modulo 1 – 1.4.4.1 – le reti – Rete telefonica e computer ECDL Mod. 1