Reti e internet prof. ssa Cantoni1 Le reti e internet Prima parte.

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2 Reti e internet prof. ssa Cantoni1 Le reti e internet Prima parte

3 Reti e internet prof. ssa Cantoni2 Cosè una rete E un insieme di nodi(computer, cellulari,stampanti etc) e archi che li collegano(cavo, etere, doppino telefonico,fibra ottica, satelliti) Ha una struttura chiamata Grafo Serve a condividere risorse e a comunicare

4 Reti e internet prof. ssa Cantoni3 Grafo Insieme di nodi e archi che li collegano

5 Reti e internet prof. ssa Cantoni4 Questa è la rappresentazione continua di un suono. analogico Un segnale continuo è detto segnale analogico, cioè analogo, simile al segnale reale. Segnale analogico

6 Reti e internet prof. ssa Cantoni5 digitale Se il segnale analogico viene misurato ad intervalli regolari di tempo e sufficientemente frequenti, si crea un segnale discontinuo detto digitale, cioè una serie di numeri che rappresentano lo stesso suono. Segnale digitale

7 Reti e internet prof. ssa Cantoni6 Se trasformo la sequenza di numeri (che potrebbe essere, ad esempio, 2-4-6-8-10-10-8-6-4-2) in bit, usando dunque solo 0 ed 1 per trascriverla, posso trasmetterla più facilmente da un computer ad un altro, magari attraverso le linee telefoniche. L'altro computer dovrà essere in grado di trasformarla nuovamente nel formato originale. Segnale digitale

8 Reti e internet prof. ssa Cantoni7 Intuitivamente, una rete è un insieme di fili intersecati tra loro. Ogni intersezione è un nodo della rete. In una rete di comunicazione, vengono trasferite informazioni da un nodo all'altro. Le reti

9 Reti e internet prof. ssa Cantoni8 onodirezionali, interattivi Gli strumenti usati per trasmettere informazioni possono essere monodirezionali, come la televisione – che permette solo di ricevere informazioni – oppure interattivi come Internet, che permette di inviare e ricevere informazioni. Le reti: comunicazione

10 Reti e internet prof. ssa Cantoni9 RETI DI COMPUTER Una rete o network di computer è costituita dal collegamento di computer o gruppi di computer situati più o meno lontani luno dallaltro allo scopo di scambiare informazioni o rendere possibile la cooperazione di più utenti.

11 Reti e internet prof. ssa Cantoni10 RETI DI COMPUTER In base alla dimensione si distinguono: Local Area Network: LAN – Local Area Network: Rete di area locale. Si tratta di reti che collegano computer collocati a breve distanza fra loro; ad es. unarea aziendale con diversi uffici i quali hanno computer collegati tra loro. Metropolitan Area Network: MAN – Metropolitan Area Network: rete di area metropolitana. Vengono collegati computer che si trovano allinterno di una determinata area urbana che può essere una città comprendente anche zone limitrofe, più città o paesi vicini. Wide Area Network: WAN – Wide Area Network: ossia reti che coprono unarea vasta. Questarea vasta comprende di regola il territorio nazionale, fino ad arrivare a collegare calcolatori collegati in diversi stati limitrofi. Global Area Network: GAN – Global Area Network: E il livello più ampio, consiste nella rete che collega computer collegati in tutto il mondo, anche via satellite. Ad esempio la rete internet è di tipo GAN.

12 Reti e internet prof. ssa Cantoni11 Una rete (network) di computer è dunque un insieme di calcolatori collegati tra loro in maniera fisica (tramite cavi, linee telefoniche, collegamenti satellitari, ecc.). Due sono gli scopi principali delle reti: la condivisione di risorse i servizi di comunicazione Le reti: scopi

13 Reti e internet prof. ssa Cantoni12 In una rete, è possibile condividere diversi tipi di risorse, e i computer che le forniscono prendono diversi nomi. risorse fisiche: stampanti, dischi, nastri, ecc. risorse di calcolo: programmi residenti sul computer remoto Un computer che condivide una stampante in rete viene detto print server; se mette a disposizione dei programmi è un application server; se condivide dei dischi è un file server. E possibile condividere più tipi di risorse contemporaneamente. Condivisione di risorse

14 Reti e internet prof. ssa Cantoni13 Le possibilità di comunicazione offerte oggi dalle reti sono molteplici, e hanno cambiato profondamente il modo di utilizzare un calcolatore – sia in ambito domestico che aziendale. posta elettronica chat (testuale, audio, video) messaggistica istantanea spazi di lavoro condivisi (groupware) Servizi di comunicazione

15 Reti e internet prof. ssa Cantoni14 Topologia di una rete locale La tipologia di una rete locale indica come le diverse stazioni sono collegate al mezzo trasmissivo. La tipologia influenza il costo, le prestazioni, la tecnica di accesso multiplo e laffidabilità della rete LAN. Le principali topologie di una rete locale sono: topologia a stella topologia ad anello topologia a bus o dorsale Reti ad albero

16 Reti e internet prof. ssa Cantoni15 Reti: topologie (stella) Centro stella Ogni dispositivo può accedere in modo indipendente al canale. La topologia a stella prevede un hub o switch al centro e in caso di guasto tutta la rete è compromessa.

17 Reti e internet prof. ssa Cantoni16 Reti: topologie (stella) La tipologia a stella presenta procedure di instradamento del traffico molto semplici. Linserzione di nuove stazioni nella rete è molto semplice chiunque con chiunque informazioni diverse Adatta per mettere in comunicazioni chiunque con chiunque altro. Da qualsiasi punto possono partire informazioni diverse. Ovvero, se avete un telefono potete telefonare dovunque sul pianeta.

18 Reti e internet prof. ssa Cantoni17 la stessa informazione a tutti Adatta per trasferire la stessa informazione a tutti, ad esempio nella tv via cavo. Reti: topologie (anello) La topologia ad anello prevede di collegare una stazione con quella successiva mediante un collegamento punto- punto e lultima stazione con la prima in modo da formare un anello chiuso.

19 Reti e internet prof. ssa Cantoni18 Topologia ad anello Tutti i nodi della rete devono cooperare alla comunicazione anche se il messaggio inviato non li coinvolge direttamente. Il guasto di un nodo provoca la caduta dellintera rete(si può escludere il nodo bypassandolo)

20 Reti e internet prof. ssa Cantoni19 In questo tipo di reti ogni nodo trasmette sul bus i propri dati che si propagano andando a toccare tutti i nodi rimanenti. L'assenza di nodi di controllo che instradino le informazioni richiede che siano i singoli nodi a incorporare l'intelligenza necessaria per il controllo di flusso e il recupero in caso di errori. Reti: topologie (bus) BUS Il bus è un mezzo trasmissivo broadcast, in cui quando un sistema trasmette tutti gli altri ricevono.

21 Reti e internet prof. ssa Cantoni20 Reti ad alberocomputer1 Computer 2 Computer 5 Computer 6 Computer 3 Computer 4

22 Reti e internet prof. ssa Cantoni21 La rete funziona solo parzialmente RAFFRONTO DI RESISTENZA AI GUASTI La rete non funziona Centro Stella La rete continua a funzionare

23 Reti e internet prof. ssa Cantoni22 Reti: modelli Il modello classico di condivisione delle risorse è del tipo client- server: un computer possiede le risorse, e gli altri vi accedono. Nel modello peer-to-peer, ciascun computer può fungere allo stesso tempo da client e da server.

24 Reti e internet prof. ssa Cantoni23 Per comunicare è necessario condividere delle regole, come quella di parlare uno alla volta e, ovviamente, di parlare la stessa lingua. Dal momento che è possibile trasmettere informazioni in molti modi, dai segnali di fumo all'alfabeto morse, è necessario formalizzare e diffondere le regole alla base di questi sistemi di comunicazione prima di poterli utilizzare. Protocolli di comunicazione

25 Reti e internet prof. ssa Cantoni24 1. 1.Il protocollo è un accordo tra le parti che comunicano 2. 2.Riguarda le regole affinchè tutti possano comprendere la comunicazione 3. 3.Un tale insieme di regole costituisce un protocollo di comunicazione protocollo di comunicazione. Quanto al punto di vista tecnico, come abbiamo visto, il modo in cui l'informazione viene trasmessa può variare molto... Protocolli di comunicazione

26 Reti e internet prof. ssa Cantoni25 Fino agli anni '70, ad esempio, il metodo usato per comunicare usando i fili del telefono si chiamava commutazione di circuito. Il protocollo di comunicazione usato su Internet, invece, è basato su un altro principio: la commutazione di pacchetto. Metodi per comunicare

27 Reti e internet prof. ssa Cantoni26 Ogni informazione viene divisa in parti numerate, ovvero pacchetti che contengono l'indirizzo del computer dal quale stanno partendo (mittente) e l'indirizzo del destinatario. Quando i pacchetti arrivano, il computer-destinatario controlla che ci siano tutti, se ne manca qualcuno lo richiede nuovamente ed infine ricostruisce l'informazione – che può essere un'immagine, una pagina web, un'e-mail. TCP-IP( Transmission Control Protocol – Internet Protocol )

28 Reti e internet prof. ssa Cantoni27 Dispositi vi di rete 1.Hub e repeater 2.Bridge e Switch 3.Router 4.Gateway 5.Firewall

29 Reti e internet prof. ssa Cantoni28 Dispositivi di rete: HUB e Repeater Hub :(letteralmente in inglese fulcro, mozzo, elemento centrale) rappresenta un concentratore, ovvero un dispositivo di rete che funge da nodo di smistamento dati di una rete di comunicazione dati organizzata prevalentemente con una topologia a stella.dispositivo di retedati Repeater : Permette di connettere due diverse reti tra loro (Replica il segnale tra le reti)

30 Reti e internet prof. ssa Cantoni29 Dispositivi di rete: SWITCH e ROUTER Bridge e switch : Collegano host e reti diverse tra loro Instradano i messaggi verso la destinazione stabilita Router: Identificano il mittente e il destinatario dei messaggi localizzandoli tramite lindirizzo IP, permettono di instradare i messaggi verso Host o la rete desiderata

31 Reti e internet prof. ssa Cantoni30 Interconnected Networks. La parola Internet vuole dire letteralmente "Interconnected Networks. Internet (pr. Ìn-ter-net, composto del latino inter, "fra" e dell'inglese net, "rete") è percepita come la più grande rete telematica mondiale, e collega alcune centinaia di milioni di elaboratori per suo mezzo interconnessi. In realtà è nata nelle intenzioni dei suoi inventori come "la" rete delle reti. Nell'arco di alcuni decenni è oggi divenuta la rete globale. Per molti è la più grande invenzione dell'ultimo secolo. Per altri è solo uno strumento di lavoro. Per tutti, però, internet è il media di futuro. Il mezzo più importante - e influente - del mondo, in grado di rimodellare il nostro approccio alla comunicazione. Internet

32 Reti e internet prof. ssa Cantoni31 centri di ricerca universitari dipartimento della difesa statunitense Tutto inizia con Arpanet, un progetto nato alla fine degli anni 60 negli Stati Uniti e che aveva lo scopo di mettere in comunicazione tra loro i centri di ricerca universitari, disseminati per tutto il paese, dove si svolgevano ricerche finanziate dal dipartimento della difesa statunitense. Allinizio era ARPANET (1969)

33 Reti e internet prof. ssa Cantoni32 solo quattro un computer ogni tre settimane I siti originali di ARPANET erano in realtà solo quattro. Nei successivi dieci anni la rete si è sviluppata al ritmo di un computer ogni tre settimane. Crescita di ARPANET (anni 70-80)

34 Reti e internet prof. ssa Cantoni33 comunità scientifica Internet Con il tempo, Arpanet divenne sempre più uno strumento di lavoro della comunità scientifica. Ciò indusse il Dipartimento della Difesa statunitense ad abbandonare il progetto. ARPANET finì per essere assorbita dalla rete NSFnet, della National Science Foundation, che in seguito assunse il nome di "Internet". NSFnet DIVENTA INTERNET

35 Reti e internet prof. ssa Cantoni34 Il World Wide Web Nel 1992 presso il CERN di Ginevra il ricercatore Tim Berners-Lee definì il protocollo HTTP (HyperText Transfer Protocol), un sistema che permette una lettura ipertestuale, non-sequenziale dei documenti, saltando da un punto all'altro mediante l'utilizzo di rimandi (link o, più propriamente, hyperlink). Il primo browser con caratteristiche simili a quelle attuali, il Mosaic, venne realizzato nel 1993. Esso rivoluzionò profondamente il modo di effettuare le ricerche e di comunicare in rete. Nacque così il World Wide Web.

36 Reti e internet prof. ssa Cantoni35 Il World Wide Web (1992) Nel World Wide Web (WWW), le risorse disponibili sono organizzate secondo un sistema di librerie, o pagine, a cui si può accedere utilizzando appositi programmi detti browser con cui è possibile navigare visualizzando file, testi, ipertesti, suoni, immagini, animazioni, filmati. La facilità d'utilizzo connessa con l'HTTP e i browser, in coincidenza con una vasta diffusione del Personal Computer, hanno aperto l'uso di Internet ad una massa di milioni persone, anche al di fuori dell'ambito strettamente informatico, con una crescita in progressione esponenziale.

37 Reti e internet prof. ssa Cantoni36 Internet

38 Reti e internet prof. ssa Cantoni37 Internet: dettaglio

39 Reti e internet prof. ssa Cantoni38 agglomerato di reti reti telefoniche pubbliche i ponti radio dorsali oceaniche Non è dunque una rete omogenea, ma è un agglomerato di reti e singoli computer collegati liberamente tra loro utilizzando le risorse delle reti telefoniche pubbliche delle diverse nazioni, i ponti radio e le dorsali oceaniche (c.d. backbone). Internet

40 Reti e internet prof. ssa Cantoni39 Internet Internet può essere vista come una rete logica di enorme complessità, appoggiata a strutture fisiche e collegamenti di vario tipo (fibre ottiche, cavi coassiali, collegamenti satellitari, doppino telefonico, link su radiofrequenza (WiFi), su ponti radio, su raggi laser e su onde convogliate su condotte elettriche o addirittura idrauliche) che interconnette un agente umano o automatico ad un altro agente tramite, praticamente, qualsiasi tipo di computer o elaboratore elettronico oggi o in futuro esistente o immaginabile. Ogni dispositivo connesso direttamente ad Internet si chiama host o end system mentre la struttura che collega i vari host si chiama link di comunicazione.

41 Reti e internet prof. ssa Cantoni40 Quando volete mettere un telefono in casa, sapete già che le linee telefoniche sono reti di reti di fili che coprono la terra. Internet usa gli stessi cavi in modo diverso, cioè fa viaggiare bit anziché la vostra voce. Le aziende che decidono di venderci o regalarci il collegamento ad Internet si chiamano Internet Service Provider (ISP). Praticamente noi affittiamo il collegamento al loro computer, dal quale siamo collegati con tutti gli altri computer che insieme sono Internet. Come ci si collega Collegamento temporaneo mediante linea commutata

42 Reti e internet prof. ssa Cantoni41 Un computer, un modem, i programmi per collegarci ad Internet. Cosa dobbiamo avere

43 Reti e internet prof. ssa Cantoni42 Il modem si mette fra il computer e la presa del telefono di casa, si compra nei negozi di informatica e costa circa da 20 a 300 Euro. Serve a trasformare il segnale del computer nella forma adatta alla linea telefonica e per questo viene detto modulatore/demodulatore. Cosa dobbiamo avere

44 Reti e internet prof. ssa Cantoni43 Internet Service Provider (ISP) Per stabilire il collegamento alla rete il nostro computer "telefona", mediante il modem, ad un particolare nodo della rete, lInternet Service Provider (ISP). Point to Point Protocol (PPP) La procedura di collegamento viene eseguita da un apposito programma di accesso, che utilizza un protocollo denominato Point to Point Protocol (PPP). Come avviene il collegamento

45 Reti e internet prof. ssa Cantoni44 Ogni qual volta desideriamo usare Internet, dunque, dovremo avviare questo programma, che si occuperà di effettuare la telefonata al provider, inviare i nostri dati di riconoscimento, e gestire il traffico di dati da e verso la rete. La procedura di collegamento

46 Reti e internet prof. ssa Cantoni45 La cosa più importante da sapere è che quando vi collegate ad Internet state, normalmente, usando il telefono di casa, quindi pagate l'azienda telefonica. In Italia le tariffe sono diverse a seconda della tipologia della telefonata (dipende dal numero che chiamate) ed a seconda dell'orario!!! Cosa bisogna sapere

47 Reti e internet prof. ssa Cantoni46 Connessione analogica con velocità che arriva a 56 Kbps. È il tipo di connessione ancora più utilizzata, perchè non comporta modifiche all'impianto telefonico comune. Tipi di connessione - PSTN

48 Reti e internet prof. ssa Cantoni47 Connessione digitale. La differenza tra le connessioni PSTN e ISDN deriva dalla modalità di trasmissione: per il PSTN è asimmetrica mentre per l'ISDN è simmetrica. La banda disponibile per l'ISDN è di 8 Kbytes/s, sia in trasmissione che in ricezione; in modalità analogica invece, considerando una connessione 56kbps, la velocità è di 33600 bps in trasmissione e di 56000 bps (questa velocità non viene mai raggiunta perchè il segnale analogico non è mai completamente pulito) in ricezione (ad es. download di files e ricezione delle e-mail). Tipi di connessione - ISDN

49 Reti e internet prof. ssa Cantoni48 Tipi di connessione - ISDN L'accesso ISDN viene preferito anche per quest'ultimo motivo: essendo digitale il segnale è pulito, senza rumori di fondo, consentendo sempre una connessione alla massima velocità.

50 Reti e internet prof. ssa Cantoni49 Asymmetric Digital Subscriber Line ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) è, almeno in Italia, la più recente frontiera della connessione a Internet: sfruttando il normale doppino telefonico in rame, si ottengono velocità più che doppie rispetto alla connessione digitale. L'ulteriore vantaggio di un collegamento ADSL è la comodità di poter contemporaneamente utilizzare la linea telefonica. Tipi di connessione - ADSL

51 Reti e internet prof. ssa Cantoni50 Tipi di connessione - ADSL

52 Reti e internet prof. ssa Cantoni51 Il nostro computer è connesso direttamente ad Internet mediante una linea dedicata unicamente e costantemente a questa funzione. Alcuni dei calcolatori permanentemente connessi ad Internet sono potenti supercomputer, posseduti dai centri di calcolo di grandi università, centri di ricerca ed aziende; altri sono normali personal computer. Collegamento permanente

53 Reti e internet prof. ssa Cantoni52 Reti: connessioni Una scheda di rete Un modem ADSL Un modem analogico Uno switch a 32 porte

54 Reti e internet prof. ssa Cantoni53 Il nome è formato di più parti divise da punti, ed è solitamente scritto in minuscolo; ad esempio in www.unisi.it, unisi sta per Università di Siena e it è il suffisso che indica lItalia. Indirizzi Internet

55 Reti e internet prof. ssa Cantoni54 Indirizzi IP(INTERNET PROTOCOL) SEQUENZA DI 4 BYTE SEPARATI DA UN PUNTO CIASCUN BYTE PUO ASSUMERE UN VALORE TRA 000 E 255 ES:000.203.198.001 IL NUMERO IDENTIFICA UN NODO DELLA RETE CAMPO RETE(IDENTIFICA LA RETE) CAMPO HOST(IDENTIFICA IL COMPUTER ALLINTERNO DELLA RETE)

56 Reti e internet prof. ssa Cantoni55 INDIRIZZI IP:LE CLASSI A 1 BYTE PER I CAMPO RETE E 3 BYTE PER IL CAMPO HOST DA 1.0.0.0 A 127.255.255.255 B 2 BYTE PER IL CAMPO RETE E 2 BYTE PER IL CAMPO HOST DA 128.0.0.0 A 191.255.255.255 C 3 BYTE PER IL CAMPO RETE E 1 BYTE PER IL CAMPO HOST D DA 192.0.0.0 A 223.255.D DA 224.0.0.0 A 255.255.255.255

57 Reti e internet prof. ssa Cantoni56 LE CLASSI A tanti computer (host) connessi alla medesima rete riservati alle grandi aziende ce ne possono essere al massimo 128 in tutto il mondo!!! B (max 16000 reti) con circa 65000 host C circa 2 milioni di reti con max 255 host ciascuna D solo indirizzi di rete

58 Reti e internet prof. ssa Cantoni57 I PROTOCOLLI Agli utenti di internet viene assegnato un indirizzo di classe C con il quale potremmo connettere ben 255 dispositivi diversi anche se ne usiamo solo 1

59 Reti e internet prof. ssa Cantoni58 IL ROUTER SMISTA I MESSAGGI TRA LE DIVERSE RETI CONNESSE AD INTERNET PASSA SEMPRE ATTRAVERSO IL ROUTER PRINCIPALE(ISP) CERCANDO IL PERCORSO PIUCONVENIENTE PASSANDO DA U ROUTER ALLALTRO

60 Reti e internet prof. ssa Cantoni59 CLIENT E SERVER risposta CLIENTBROWSERWEB SERVER Pagine del sito Richiesta url risposta