Le reti e le telecomunicazioni

Le reti e le telecomunicazioni
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Terza parte Accesso distribuito a INTERNET (TCP/IP) Il protocollo IP e schemi di indirizzamento Attribuzione dinamica e statica degli indirizzi Accesso remoto Internet ha rivoluzionato il mondo del computer e delle comunicazioni. Le invenzioni del telegrafo, del telefono, della radio e del computer permettono una integrazione di funzioni che finora risultava impensabile. Internet ha caratteristiche di diffusore planetario di informazioni, ma, allo stesso tempo, è anche una infrastruttura per disseminare informazione, per creare collaborazione e interazione tra individui e i loro computer, senza i limiti dovuti alle distanza geografiche. Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni Il protocollo IP (Internet Protocol)
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Il protocollo IP (Internet Protocol) IP è un protocollo datagram (non connesso e non affidabile) che ha il compito di: Ricevere il datagram o il segmento di dati dal livello superiore e incapsularlo in pacchetti IP Instradare i pacchetti attraverso le varie sottoreti In ricezione riassemblare i vari pacchetti e passare al livello superiore il datagram o il segmento dati, secondo l’ordine d’arrivo Internet, semplicemente indicata come “LA RETE”, è un SISTEMA DI RETI DI COMPUTER distribuito su tutto il pianeta, una rete di reti nella quale gli utenti possono, avendo i permessi di accesso, ottenere le informazioni da altri computer. Le moderne tecnologie di rete hanno di fatto creato una forte integrazione tra le reti locali aziendali e la rete Internet, creando le cosiddette INTRANET, cioè un insieme di reti locali appartenenti ad una azienda tra loro connesse e aventi la possibilità di connettersi all’esterno con la rete Internet. Lo scopo principale di una rete INTRANET consiste nella distribuzione delle risorse e delle informazioni aziendali tra i dipendenti, rendendo possibili anche il lavoro di “EQUIPE” e le TELECONFERENZE tra persone appartenenti alle diverse filiali di una azienda che si trovano a grandi distanze. Quando parte della rete aziendale INTRANET è resa accessibile ai clienti, alle aziende collegate, ai fornitori o ad altri utenti, questa parte di rete viene chiamata EXTRANET. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni La gestione IP processo IP Internet nasce nel 1969 come risultato di un progetto di un Ente Governativo degli Stati Uniti, ARPA (Advanced Research Projects Agency). Per questo motivo il suo nome originario fu ARPANet. Le radici di INTERNET traggono la loro origine piuttosto lontano. Nel 1957 l’Unione Sovietica lanciò lo Sputnik, il primo satellite artificiale, cominciando l’era delle sfide spaziali insieme alla più grande sfida nuclerare, nota come GUERRA FREDDA. In risposta, gli Stati Uniti d’America diedero l’avvio alla costituzione di una agenzia specifica chiamata ARPA con il compito di sviluppare una rete di computer di nome ARPANET, la cui finalità principale era di collegare tra loro i computer utilizzati per scopi militari, al fine di costruire una rete che potesse sopravvivere anche quando una parte di essa avesse cessato di funzionare, per un attacco nucleare o per un evento catastrofico. datagram generati Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni Intestazione del pacchetto IP
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Intestazione del pacchetto IP version IHL tipo di servizio lunghezza totale identificatore segmento D F M F offset del frammento time to live protocollo checksum dell’header indirizzo del mittente Elenchiamo le tappe fondamentali nella realizzazione di INTERNET. PAUL BARAN (1962): Prima tappa fondamentale nella realizzazione della prima rete a commutazione di pacchetto. UNIVERSITA’ DEL MICHIGAN E WAYNE (1969): Stabilirono la prima connessione di rete sul modello X.25 (tipico protocollo a commutazione di pacchetto). IL 1969 viene per questo considerato correttamente l’anno di NASCITA DI INTERNET. POSTA ELETTRONICA (1970): Il 1970 segnò l’inizio dell’uso della POSTA ELETTRONICA. PROTOCOLLO ALOHA (1971): Permette il collegamento tra computer via ETERE tra le UNIVERSITA’ delle ISOLE HAWAII. ARPANET (1972): La rete integrata basata sul protocollo di comunicazione ALOHA viene chiamata ARPANET. TCP / IP (1982): Entrata in funzione di due protocolli di comunicazione TCP (Transmission Control Protocol) e IP (Internet Protocol), da cui la prima definizione di TCP / IP come protocollo di INTERCONNESSIONE DI RETI, cioè INTERconnection NETwork (INTERNET). Sviluppo delle BACKBONE (spina dorsale), cioè delle dorsali ad alta velocità, che consentono il collegamento sulle grandi tratte, come quella che separa l’Europa dagli Stati Uniti (autostrada informatica), basate su fibra ottica e con velocità di trasmissione di 200 Mbps. LINGUAGGIO HTML (1990): Nasce presso il CERN (Centro Europeo per la Ricerca Nucleare) di Ginevra. La comunità scientifica era alla ricerca di un protocollo, che permettesse ai ricercatori di scambiarsi immagini oltre che testi. Individuarono, nel concetto di IPERTESTO la struttura più adatta per la condivisione tra gli utenti di documenti, sia testuali che multimediali, cioè TESTO,IMMAGINI, SUONI E FILMATI. HTML (HyperText Markup Language), un insieme di codici che determinano le caratteristiche di una pagina grafica. WWW (World Wide Web) (1991): Ragnatela di dimensioni mondiali, uno strumento per rendere semplice e affidabile la consultazione di archivi di dati e documenti esistenti sui computer connessi alla rete INTERNET. Questa attività di consultazione ipertestuale viene chiamata NAVIGAZIONE. MOSAIC (1993): Il Centro nazionale statunitense per il supercalcolo (NCSA) realizzò il primo BROWSER (sfogliatore) che interpreta codice HTML. MOSAIC è il primo SITO a cui connettersi. Un SITO della rete INTERNET è in pratica un computer che mette a disposizione degli utenti della rete informazioni organizzate in documenti e archivi, e al quale ci si può connettere per la consultazione. NETSCAPE e INTERNET EXPLORER (1994): Altri BROWSER che furono disponibili gratuitamente dal 1994 ed oggi molto usati. YAHOO (1994) : Primo motore di ricerca per consentire agli utenti di INTERNET di orientarsi nel ritrovamento delle informazioni, aumentate in modo vertiginoso (900 milioni di pagine nel 1999). JAVA (1995): Annuncio pubblico del linguaggio di programmazione JAVA (Sun Microsystems), lo strumeno di sviluppo software più utilizzato per INTERNET. COMMERCIO ELETTRONICO (1997): Iniziano le prime transazioni economiche nella RETE delle RETI INTERNET. LINGUAGGI ASP e PHP (2000): indirizzo del destinatario campo opzioni 32 bit Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Indirizzi IP Un indirizzo IP è costituito da 2 campi, per un totale di 32 bit: network number (numero di una rete, una LAN o una connessione punto-punto tra due router) host number (numero caratteristico di ogni stazione o scheda NIC all’interno di una rete) Gli indirizzi IP sono suddivisi in classi, in base alle dimensioni dei due campi Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Classi di indirizzi IP Rete di classe A : 126 reti con host network host Rete di classe B : reti con host 1 network host Rete di classe C : reti con 254 host 1 1 network host 1 1 1 multicast address 1 1 1 1 usi futuri 8 bit Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Subnetting Mask Indirizzo di Classe C 1 1 network host maschera di sottorete (subnet mask) tutti 1 tutti 0 1 1 network subnet host Esempio: IP address = subnet mask = network = subnet = 7 (o 224) host = 16 (o 240) Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni Indirizzi IP particolari
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Indirizzi IP particolari indirizzo dell’host ospite 0.x.x.x l’host x.x.x della rete ospite broadcast sulla rete ospite x broadcast alla rete x 127.x.x.x loopback Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Routing IP (1) Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Routing IP (2) Un’entità di livello 4 (TCP o UDP) della stazione vuole inviare un pacchetto all’analoga entità della stazione : per far questo passa al livello 3 (IP) il pacchetto e specifica tra l’altro l’indirizzo IP del mittente e quello del destinatario. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Routing IP (3) L’entità di livello 3 (IP) individua mediante una tabella di instradamento se il destinatario appartiene ad una rete collegata direttamente al sistema (salto locale); il destinatario appartiene ad una rete non raggiungibile direttamente (salto remoto). Determina l’indirizzo di livello 2 e lo passa al livello sottostante. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Routing IP (4) Nell’esempio si tratta di un salto locale, e quindi l’indirizzo di livello 2 a cui far giun-gere il pacchetto è A-33-4B-A0. Il livello 2 del mittente costruisce le trame opportune e le passa al livello 1 per la tras-missione. Il pacchetto arriva al livello 2 del router, che lo passa al suo livello 3. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Routing IP (5) Il livello 3 del router controlla la sua tabella di instradamento, riconosce il destinatario come un salto remoto verso il link 2, e quindi passa al suo livello 2 di quel link l’indirizzo MAC A-6A-02-B1. Il livello 3 del router 2 controlla la sua tabella di instradamento, riconosce il destinatario come un salto locale verso il link 1, e passa al livello 2 di quel link l’indirizzo MAC A Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni Indirizzi fisici e indirizzi IP
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Indirizzi fisici e indirizzi IP indirizzo TSAP di livello 4 del destinatario porta 1080 livello 4 transceiver TCP UDP segmento indirizzo IP di livello 3 del destinatario livello 3 IP datagram driver della scheda di rete pacchetto livelli 1 e 2 scheda di rete indirizzo MAC di livello 2 del prossimo nodo A-91-B2-84 trama transceiver segnali elettrici mezzo fisico Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni Indirizzi registrati e privati
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Indirizzi registrati e privati Gli indirizzi IP si possono suddividere in: Registrati, se coincidono con un indirizzo Internet, attribuiti ufficialmente e forniti staticamente o dinamicamente dall’ISP Privati, solo ad uso interno, di valore compreso tra Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni Traduzione degli indirizzi
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Traduzione degli indirizzi gateway host A indirizzo IP registrato 2 internet - host B 1 3 indirizzo IP privato 4 indirizzo IP privato 1= richiesta da host A (PRI) a gateway (PRI) per host B (REG) 2= richiesta da gateway (REG) ad host B (REG) 3= risposta da host B (REG) a gateway (REG) 4= risposta da gateway (PRI) a host A (PRI) Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Mascheramento IP La connessione attraversa il gateway, il quale corregge i campi di tutti i pacchetti in transito Host A è convinto di lavorare con host B, ed il gateway deve mascherare tutti i pacchetti Host B colloquia con il gateway e la sua connessione non richiede mascheramenti Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni Rete LAN a indirizzi privati
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete LAN a indirizzi privati

Le reti e le telecomunicazioni Rete LAN a indirizzi registrati
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete LAN a indirizzi registrati

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete LAN a indirizzi registrati Dati forniti dal provider: Sottorete di classe C a 32 indirizzi: da a netmask= Il serve da broadcast Il è per il router Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete LAN a indirizzi registrati sottorete assegnata net_id Subnet_id Subnet_mask host’s_ip dal al broadcast Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete LAN a indirizzi registrati sottoreti desiderate subnet_id subnet_mask host’s_ip LAN 0 LAN 1 LAN 2 LAN 3 dal 224 al 231 dal 232 al 239 dal 240 al 247 dal 248 al 255 Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete LAN a indirizzi registrati LAN 0 LAN ext LAN 2 LAN 1

Le reti e le telecomunicazioni - Esempio
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni - Esempio HUB / 35 HUB HUB / 36 / 36 HUB

Le reti e le telecomunicazioni Dynamic Host Configuration Protocol
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Dynamic Host Configuration Protocol Permette l’autoconfigurazione del sistema. Quando un client si collega alla rete invia un pacchetto broadcast di richiesta. I server DHCP offrono un indirizzo. Il client seleziona un’offerta e negozia la durata del prestito. Il client utilizza e poi rilascia l’indirizzo. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Accesso remoto via RTG Utilizzo della rete telefonica ordinaria I maggiori protocolli per collegamenti punto-punto di livello datalink sono: HDLC PPP X.25 Frame Relay Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni High level Data Link Control
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni High level Data Link Control Le trame si dividono in: information frame, per i dati utente supervisor frame, per la supervisione della connessione unnumbered frame, per controllo generico. Sono presenti ma non utilizzati gli identificatori del mittente e del destinatario. Maurizio Lunardi

Le reti e le telecomunicazioni Point to Point Protocol
Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Point to Point Protocol adattamento dell’HDLC per il riconoscimento del protocollo veicolato formato della trama del tutto analoga alla HDLC, con la sola aggiunta del campo protocollo Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni X.25 PSDN, rete pubblica a commutazione di pacchetto. Si basa sul protocollo X.25 (standard di connessione tra calcolatore e PSDN). X.25 è conforme alle specifiche HDLC. Viene visto come un collegamento punto-punto da parte dei livelli superiori. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Frame Relay Offrono servizi analoghi all’X.25, ed in più svolge funzioni di instradamento a livello collegamento dati. Operano a varie velocità, ma tendono all’utilizzo di un canale T1 (1,544 Mbps). Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete ISDN Integrated Services Digital Network Offre due servizi: Basic Rate Interface, due canali B (Bearer) da 64 Kbps più un canale D (Delta) da 16 Kbps per le segnalazioni, per un totale di 144 Kbps Primary Rate Interface, fino a 23 canali B e un canale D da 64 Kbps, per un totale di 1,544 Mbps Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete ISDN A livello collegamento dati adotta il protocollo IDLC, allineato con l’HDLC. A livello rete offre il servizio di creazione e rilascio della connessione ISDN. I servizi ISDN includono sia commutazione di pacchetto che di circuito. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete ADSL E’ una tecnologia di modulazione che permette la trasmissione di informazioni multimediali ad alta velocità. Usa le linee telefoniche esistenti su doppino di rame. ADSL = Asymmetrical Digital Subscriber Line Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete ADSL I modem ADSL permettono di trasmettere le informazioni dal centro servizi verso l’utente ad una velocità che può variare da 1,5 Mbps a 9 Mbps. Nella direzione opposta i dati viaggiano ad una velocità compresa tra 16 e 640 kbps. Le linee telefoniche convenzionali hanno dei filtri per eliminare i disturbi apprezzabili della voce. Rimuovendo questo filtraggio, che con le moderne centrali telefoniche non è più necessario, la banda a disposizione aumenta considerevolmente. Anche ISDN, prima di ADSL, è stato concepito per funzionare utilizzando l’intera banda del doppino. Una volta rimosso il filtraggio, l’ADSL comprime il segnale digitale frazionandolo in tante frequenza indipendenti dal tradizionale segnale telefonico vocale a bassa frequenza. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete ADSL Tra i vari metodi di codifica ADSL sperimentati, quello che si è affermato è il DMT (Discrete MultiTone). La codifica DMT è stata recentemente accettata dall’utente americano per gli standard ANSI (Standard T1.413). Con questa codifica i dati vengono distribuiti su un numero elevato di piccole portanti distinte, ognuna ampia 4 MHz., creando così 256 sottocanali discreti nella banda compresa tra 26 KHz. E 1.1 MHz. Tale tecnica ha inoltre la caratteristica di adattarsi alle condizioni della linea per raggiungere il throughput più alto possibile. Potenzialmente, infatti, ogni sottocanale può variare la velocità di trasmissione dei dati, evitando zone di rumore specifiche e utilizzando le migliori condizioni al momento possibili. DTM = Discrete MultiTone ANSI = American National Standards Organization Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni Rete ADSL I risultati realmente ottenibili sono inferiori a quelli teorici. 1.5 Mbps in download. 16 – 256 Kbps in upload. Le velocità massime teoriche sono raggiungibili attraverso l’uso di una particolare borchia sulla presa telefonica e su un doppino di rame nuovo. La necessità di rendere utilizzabili tutte le prese attualmente presenti nelle abitazioni e negli uffici, il cattivo stato delle vecchie linee telefoniche in rame (fenomeni di corrosione, giunzioni vecchie e di bassa qualità) e la pesante attenuazione che subiscono le alte frequenza sul doppino, rendono i risultati realmente ottenibili inferiori a quelli teorici, comunque risultati nettamente superiori agli attuali 128 Kbps delle linee digitali ISDN. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni ATM Asynchronous Transfer Mode. Basata sulla commutazione di celle. Una cella è un pacchetto di lunghezza fissa (53 byte, di cui 5 di intestazione). Permette la configurazione di circuiti virtuali tra singoli utenti o in gruppi. Ogni utente richiede la banda necessaria, ed utilizza solo quella effettiva. Maurizio Lunardi

Interventi sul sistema informativo aziendale Le reti e le telecomunicazioni ATM LAN ATM Gli host si collegano punto-punto con dei nodi di commutazione ATM, eventualmente interconnessi tra loro. WAN ATM Mancano ancora le borchie pubbliche ATM. Maurizio Lunardi

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