La rete Internet Commutazione di circuito Commutazione di pacchetto

La rete Internet vittoriana Il telegrafo fu inventato nel 1840. I segnali in Codice Morse raggiungevano grandi distanze. Lo standard di +/- 15 volt è ancor oggi utilizzato nelle schede di rete.

Il telefono

Commutazione di circuito

La commutazione telefonica La commutazione telefonica consiste nel complesso delle operazioni mediante le quali, in una centrale telefonica, le singole linee a essa collegate vengono messe in comunicazione fra loro.

Il primo commutatore (switchboard)

Il relè

La commutazione di circuito

La commutazione di circuito Link all’immagine sulla commutazione di circuito.

La commutazione con relè

Lo Sputnik

La guerra fredda

Commutazione di circuito dial-up New York Los Angeles

Commutazione di circuito canale New York Los Angeles

Commutazione di circuito Hello West Coast! New York Los Angeles Hello West Coast! messaggio

Commutazione di circuito Hello West Coast! New York Los Angeles

Commutazione di circuito New York Los Angeles

Commutazione di circuito Bombardieri sovietici! Bombardieri sovietici! New York Los Angeles

Commutazione di circuito Bombardieri sovietici! New York Los Angeles

Attacco missilistico

Commutazione di circuito Missili sovietici! Mis New York Los Angeles

Commutazione di circuito Missili sovietici! sili sovietici! Mis New York Los Angeles

Commutazione di circuito Mis New York Los Angeles

Commutazione di pacchetto

ARPAnet Per fronteggiare la nuova minaccia di attacchi missilistici nucleari, nel 1958 il Presidente Dwight D. Eisenhower creò la Advanced Research Projects Agency (ARPA). Nel corso degli anni ‘60 la ARPA sviluppò ARPAnet, la prima rete a commutazione di pacchetto. ARPAnet fu la progenitrice di Internet.

Segnali digitali Esempio di trasmissione di segnali digitali attraverso una porta seriale RS232.

Comunicazione a lunga distanza (trasmissione analogica) Un segnale digitale non è in grado di coprire distanze maggiori di alcune centinaia di metri viaggiando su un filo di rame perché la sua intensità diminuisce rapidamente. Un segnale sinusoidale invece è in grado di propagarsi per distanze maggiori rispetto ai segnali digitali. Invece di trasmettere una corrente elettrica che varia soltanto quando il valore di un bit cambia, i sistemi di comunicazione a lunga distanza trasmettono i dati modulando un segnale sinusoidale, denominato portante (carrier).

Modulazione

Modulazione in azione

Modulazione di segnali digitali

Messaggi digitali Per poter essere elaborati da un computer, i dati devono prima essere convertiti in formato digitale. Per poter essere trasmessi a grande distanza i dati in forma digitale devono essere modulati. Il dispositivo che modula i segnali è il MODEM (modulatore-demodulatore).

Il MODEM

Paul Baran (1926 – 2011) Nacque in Bielorussia; si trasferì negli USA nel 1928. Studiò Ingengeria elettrica. Negli anni ‘60 lavorò per RAND Corporation. Fu uno dei due inventori della commutazione a pacchetto.

Pacchetti digitali Un’idea fondamentale per lo sviluppo di Internet fu quella di suddividere i messaggi digitali in pacchetti. I pacchetti sono numerati e possono seguire percorsi diversi per giungere a destinazione. A destinazione i pacchetti sono riassemblati in base al numero. Se un pacchetto manca, è inviato di nuovo.

Transmission Control Protocol (TCP) 1010000000111111111001 11001001 HEADER #16 HEADER #15 HEADER #14 1111 DATA DATA DATA DATA DATA

Internet Protocol (IP) IP ADDRESS IP CHECKSUM HEADER HEADER HEADER HEADER HEADER 1111 HEADER HEADER 1111 HEADER HEADER HEADER DATA DATA DATA DATA DATA DATA

Indirizzi IP In Internet gli indirizzi sono univoci. Ciascuna macchina è individuata da un numero binario lungo 32 bit, l’indirizzo IP (IP address). 11111101000000110000111000000001 11111101.00000011.00001110.00000001 Esso può essere rappresentato da 4 numeri da 0 a 255. 253.3.14.1

Internet routing pacchetto di segnali elettrici Hello! 200.3.4.2

Decapsulation 11001001 1100000111010100111001 HEADER HEADER HEADER DATA DATA DATA DATA DATA 11001001 1100000111010100111001

Internet routing Hello! Hello! 200.3.4.2 200.3.4.2 200.3.4.2 200.3.4.2

Commutazione di pacchetto router New York Los Angeles

Router Il router è il dispositivo che instrada i pacchetti attraverso i diversi segmenti di rete. Il router identifica in modo dinamico il miglior percorso di instradamento dei dati.

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Commutazione di pacchetto New York Los Angeles Missili sovietici! Missili sovietici!

Sviluppo di ARPAnet

Fine