Reti informatiche. Prof.ssa Antonella Serra 1

Transcript

1 Reti informatiche Prof.ssa Antonella Serra 1

2 Per iniziare Spesso il concetto di rete viene assimilato a quello di Internet considerata la Rete. In realtà Internet è una tipologia di rete con una sua storia. Prof.ssa Antonella Serra 2

3 Un po di storia Nel 1958, il presidente americano Eisenhower decise di stanziare i fondi per la creazione di un sistema di comunicazione militare indistruttibile, timoroso della potenza a cui stava assurgendo l'unione Sovietica dopo il lancio dello Sputnik. Nacque allora l'arpa (Advanced Research Project Agency) che realizzò ARPAnet, la prima rete. Prof.ssa Antonella Serra 3

4 Un po di storia Successivamente i militari costruirono una loro rete e cedettero ai civili, alle università, Arpanet, ormai obsoleta. Compagnie private e pubbliche hanno trasformato Arpanet in Internet. Prof.ssa Antonella Serra 4

5 Ma cos'ha di tanto importante questa rete o di diverso rispetto ai tradizionali sistemi di comunicazione? Prendiamo la linea telefonica della Telecom. In questa rete esiste una Autorità centrale che decide come smistare le comunicazioni, se viene meno questo centro, la comunicazione viene interrotta. Prof.ssa Antonella Serra 5

6 Instradamento In Arpanet non esistevano livelli di autorità, era una rete paritaria, nel senso che ogni computer collegato poteva ricevere e inviare informazioni a tutti gli altri, di modo che, se veniva meno un computer, l'informazione poteva essere ricevuta e ritrasmessa da un altro. Prof.ssa Antonella Serra 6

7 Instradamento Immaginiamo di voler inviare da un computer ad un altro un messaggio che duri tre minuti tutto insieme; la linea attraverso cui passa il messaggio occuperà quei computer per tutto questo tempo; presto il sistema si intaserà e non sarà più possibile comunicare. Prof.ssa Antonella Serra 7

8 Instradamento Se, invece, suddividiamo quel messaggio (i dati che lo costituiscono) in piccoli pacchetti, aggiungiamo a ciascuno di essi l'indirizzo di destinazione e la sequenza in cui deve essere ricomposto, allora questi pacchetti possono prendere vie diverse, non occupate e arrivare tutti a destinazione, prima o poi, ed essere ricomposti. Prof.ssa Antonella Serra 8

9 Instradamento Questo sistema è alla base di Arpanet prima e di INTERNET poi e si chiama Packet switching, cioè commutazione a pacchetto. In realtà il nostro messaggio, viene scomposto in tanti pacchetti, ciascuno viene inviato sui fili della rete e instradato da computers (detti router) che si occupano di trovare una via libera al momento. Prof.ssa Antonella Serra 9

10 Cos'è una rete Una rete è l'insieme delle strutture hardware (cavi, fibre ottiche, satelliti, ripetitori radio etc.) su cui viaggiano i dati) e il software (protocolli di comunicazione) che permettono a più computer situati in luoghi diversi, anche molto lontani fra loro, di comunicare in modo paritario. Prof.ssa Antonella Serra 10

11 Cosa è Internet Internet è la rete delle reti. Oggi in realtà Internet è un'insieme di reti collegate da computer detti gatewais (accessi). E' come un'autostrada con i diversi caselli d'accesso e proprio per far capire l'importanza di questa infrastruttura informatica, essa è stata chiamata "Information Highways", cioè Autostrade dell'informazione. Prof.ssa Antonella Serra 11

12 Protocolli di trasmissione Perchè questa rete di computer planetaria possa funzionare occorre che i computer parlino la stessa lingua. Questa lingua si chiama "protocollo di trasmissione". Il protocollo usato in internet, ma anche nelle reti locali, che sfrutta il Packet Switching è il TCP/IP (Tranfer Control Protocol/Internet Protocol). Prof.ssa Antonella Serra 12

13 Comunicazione nella vecchia Internet Fino a non molti anni fa le comunicazioni internet erano esclusivamente testuali, cioè occorreva scrivere dalla tastiera un comando, attendere la risposta, riscrivere un altro comando fino ad ottenere l'informazione richiesta. Il risultato era un testo da leggere o stampare. Prof.ssa Antonella Serra 13

14 Il WWW Con la nascita delle GUI (Graphic User Interface), cioè delle interfacce grafiche e l'uso del mouse, nacque presso il CERN di Ginevra il WWW (World Wide Web ovvero ragnatela planetaria), cioè trasmissione di testo, suoni e immagini e navigazione mediante click del mouse. Prof.ssa Antonella Serra 14

15 HTML e Browser Nacquero così i primi Browser, i primi linguaggi (HTML Hyper Text Markup Language) di codifica e decodifica delle informazioni e le pagine Web così come le conosciamo oggi. Se prima occorreva collegarsi ad un indirizzo per volta e con esso colloquiare per ottenere o fornire informazioni, oggi nel WWW basta un click del mouse per volare mediante link ipertestuali da un indirizzo ad un altro. Prof.ssa Antonella Serra 15

16 La pagina Web Ciò che caratterizza il WWW è la pagina web che è la parte multimediale del web. Mentre prima sui computer della rete esistevano files che potevano essere scaricati o letti, oggi esistono pagine, miliardi di pagine pubblicate, codificate in HTML A ciascuna pagina corrisponde un indirizzo ben preciso, unico, cioè una cartella di un computer di un provider (fornitore del servizio) sparso nel mondo. Prof.ssa Antonella Serra 16

17 La libertà del Web Ognuno di noi, attraverso un provider, può realizzare il proprio sito, cioè la cartella in cui mettere le proprie pagine web con i contenuti che vogliamo e renderle visibili a chi, nel mondo, ha voglia e tempo per guardarle. Questa è una conquista di libertà dalla portata immensa. Prof.ssa Antonella Serra 17

18 Di chi è Internet Esiste un proprietario del Web? No. A Ginevra presso il CERN ha sede il Web Consortium ( che ha il compito di definire i linguaggi e i protocolli che costituiscono il web (HTTP, HTML etc.) e stabilire le regole relative al suo uso. Prof.ssa Antonella Serra 18

19 L accesso al Web L'invenzione del WWW ha fatto esplodere dal 1995 Internet. Proprio per la facilità di uso di questo sistema, in cui non occorre conoscere linguaggi e comandi per navigare nella rete; moltissime persone, anche senza conoscenze profonde del computer, si sono accostate a questo tipo di comunicazione. Prof.ssa Antonella Serra 19

20 Il WWW non è l unico servizio Il WWW (cioè l'insieme delle pagine web e del software che le gestisce) non è l'unico servizio offerto in rete. Altri servizi sono presenti (col loro software, col loro protocollo di comunicazione etc.) a cui si può accedere indipendentemente dal WWW. Prof.ssa Antonella Serra 20

21 Cos è il Web Il World Wide Web è un enciclopedia, un elenco telefonico, una raccolta di dischi, un negozio di videocassette è una tribuna per parlare il tutto racchiuso in un unico mezzo e reso accessibile attraverso qualsiasi computer. Prof.ssa Antonella Serra 21

22 Il Web Ha avuto un successo tale da diventare sinonimo di Internet, benchè si tratti di due cose diverse. Internet è l infrastruttura di rete (l autostrada dell informazione) Il Web è un servizio di Internet Prof.ssa Antonella Serra 22

23 Internet e la Rete Telefonica Prima delle reti informatiche, la rete telefonica era l unico mezzo per la comunicazione elettronica di massa. Le due reti sono strettamente legate ma con grosse differenze. Prof.ssa Antonella Serra 23

24 La Rete Telefonica Durante una conversazione telefonica la gente parla continuamente se non addirittura contemporaneamente, per tal motivo il collegamento telefonico è riservato esclusivamente agli interlocutori e rimane aperto per tutto il tempo della conversazione. Prof.ssa Antonella Serra 24

25 La Rete Informatica La comunicazione tra computer, invece, segue un ritmo che potremmo definire staccato, intermittente. Prof.ssa Antonella Serra 25

26 La Rete Telefonica La rete telefonica è a commutazione di circuito. Non una linea fra ogni abbonato, ma un unica linea fra gli abbonati e un commutatore centrale o centralino. In passato la commutazione avveniva utilizzando un esercito di centralinisti Prof.ssa Antonella Serra 26

27 Larghezza di banda È la quantità di informazione che il circuito può trasportare al secondo. Informazioni semplici, es. voce umana, non occupano molta larghezza di banda. Gli stereo HI-FI richiedono una LDB 13 volte superiore, la TV volte superiore. Prof.ssa Antonella Serra 27

28 Il Protocollo HTTP HyperText Transfer Protocol, (protocollo di trasferimento dell ipertesto) è il nome del protocollo che governa il traffico Web su Internet. Prof.ssa Antonella Serra 28

29 Come funziona Internet Il funzionamento di Internet è più simile a quello del servizio postale che non alla rete telefonica. Prof.ssa Antonella Serra 29

30 Come funziona Internet Infatti: Tutti gli uffici postali sono connessi tra loro tramite un sistema stradale. Lettere e pacchi sono trasferiti tra gli uffici tramite speciali furgoni. È possibile imbucare una lettera ovunque Prof.ssa Antonella Serra 30

31 Come funziona Internet La lettera sarà portata all ufficio postale più vicino e smistata. Lo stesso processo può ripetersi in più uffici postali intermedi, prima che la lettera arrivi a destinazione. Prof.ssa Antonella Serra 31

32 Come funziona Internet Difficilmente la lettera nei vari trasferimenti monopolizzerà il furgone, ma lo condividerà con altre lettere e pacchi. Se il servizio postale funziona, abbiamo la garanzia di successo (lettera che arriva a destinazione). Prof.ssa Antonella Serra 32

33 Come funziona Internet Supponiamo ora che: La lettera da inviare sia lunga Il servizio postale consenta di inviare solo cartoline Prof.ssa Antonella Serra 33

34 Come funziona Internet Dovremmo: Scrivere la lettera su più cartoline (indicando mittente, messaggio, destinatario, n. sequenziale della cartolina) Inviare più cartoline Le cartoline seguiranno un percorso indipendente l una dall altra (anche diverso) Prof.ssa Antonella Serra 34

35 Come funziona Internet Il destinatario ricevute tutte le cartoline, potrà metterle in ordine, mediante il numero sequenziale delle cartoline, è leggere il messaggio Le cartoline condividono le linee di comunicazione ma sono indipendenti. Prof.ssa Antonella Serra 35

36 Come funziona Internet Ovviamente: Tagliare i messaggi in pezzi non è un operazione pratica per il servizio postale (che infatti non lo utilizza) Ma è esattamente quello che avviene su Internet Prof.ssa Antonella Serra 36

37 La commutazione di pacchetto L idea nacque in due posti diversi a metà degli anni Sessanta, per ragioni completamente diverse Prof.ssa Antonella Serra 37

38 La commutazione di pacchetto In U.S.A., in piena guerra fredda, Paul Baran ideò una rete a prova di bomba tale che se una strada fosse stata inutilizzabile a causa di manovre militari, i pacchetti di dati sarebbero stati inoltrati su un percorso alternativo. Prof.ssa Antonella Serra 38

39 La commutazione di pacchetto In Inghilterra, dove Donald Davies lavorava nel Laboratorio Nazionale di Fisica di Teddington. Lavorava per trovare un sistema di comunicazione tra computer migliore della commutazione di circuito e la definì commutazione di pacchetto. Prof.ssa Antonella Serra 39

40 Una definizione di Internet Internet è un insieme di reti di computer che dialogano utilizzando la commutazione di pacchetto. Prof.ssa Antonella Serra 40

41 Il TCP-IP L insieme dei protocolli di base attivi su Internet si chiama TCP/IP. IP (Internet Protocol) è la lingua di comunicazione fra computer, ossia il protocollo utilizzato per la trasmissione dei messaggi. Prof.ssa Antonella Serra 41

42 Il TCP-IP Ha la funzione di spezzettare l informazione in pacchetti, indicando, per ogni pacchetto: l indirizzo del mittente L indirizzo del destinatario Il numero sequenziale del pacchetto Prof.ssa Antonella Serra 42

43 Il TCP-IP Se IP perdesse un pacchetto per strada è il TCP che ne richiederà l invio una seconda volta. Prof.ssa Antonella Serra 43

44 I sistemi di commutazione I sistemi di commutazione di pacchetto condividono le risorse della rete in modo più efficiente del sistema di commutazione di circuito. Infatti, un computer può restare collegato ad Internet senza intasare la linea. Quando vuole invia pacchetti Prof.ssa Antonella Serra 44

45 I sistemi di commutazione Nel sistema telefonico, i telefoni sono solitamente disconnessi. Non appena si solleva il ricevitore, si occupa, monopolizzandola, la linea telefonica. Nei sistemi di commutazione di circuito non c è garanzia che la connessione richiesta venga creata: può essere linea occupata. Il costo: chi chiama paga! Prof.ssa Antonella Serra 45

46 I sistemi di commutazione Su Internet, i pacchetti si mescolano ad altri e condividono le linee di comunicazione. Nei sistemi di commutazione di pacchetto la qualità del servizio diminuisce con l aumento del traffico, proprio come succede per la rete stradale. Prof.ssa Antonella Serra 46

47 I sistemi di commutazione Su Internet, ci può essere un rallentamento, ma alla fine tutti i pacchetti riescono ad arrivare a destinazione. Prof.ssa Antonella Serra 47

48 I sistemi di commutazione Quando si connette un computer ad Internet è preferibile disporre di una grande larghezza di banda. Il costo della comunicazione dipende dalla larghezza di banda. Prof.ssa Antonella Serra 48

49 I sistemi di commutazione In entrambi i sistemi lo spazio globale dei nomi è un elemento fondamentale. Si tratta di un modo standard di identificare univocamente qualsiasi telefono e qualsiasi computer nel mondo. Prof.ssa Antonella Serra 49

50 I sistemi di commutazione Nel caso dei telefoni gli accordi internazionali sono coordinati dall ITU (Intarnational Telecommunications Union, Unione Internazionale delle Telecomunicazioni). Definisce i prefissi internazionali Prof.ssa Antonella Serra 50

51 I domini Internet Allo stesso modo, su Internet si usa un sistema che assegna un nome univoco ad ogni computer. I nomi sono raggruppati in domini. Esiste un dominio per ogni nazione: per l Italia it Prof.ssa Antonella Serra 51

52 I sotto-domini Internet All interno di un dominio ci sono i sottodomini: uniba è un sottodominio di it, e tutti i computer dell Università di Bari hanno nomi che terminano in.uniba.it. Il server principale dell Università di Bari si chiama Prof.ssa Antonella Serra 52

53 I domini Internet Esistono, inoltre, domini classificati per attività:.com per siti commerciali.edu per siti didattici.gov per siti governativi Prof.ssa Antonella Serra 53

54 Il WWW non è l unico servizio Il WWW (cioè l'insieme delle pagine web e del software che le gestisce) non è l'unico servizio offerto in rete. Altri servizi sono presenti (col loro software, col loro protocollo di comunicazione etc.) a cui si può accedere indipendentemente dal WWW. Prof.ssa Antonella Serra 54

55 Altri servizi di Internet I servizi più conosciuti, insieme al WWW, sono: la posta elettronica i newsgroup, gruppi in cui si può partecipare a discussioni su qualunque argomento scrivendo le proprie osservazioni e leggendo quelle degli altri servizio FTP di trasferimento di file di qualunque genere da computer remoti al nostro chat in cui ci si può scambiare chiacchiere in diretta videoconferenza Prof.ssa Antonella Serra 55

56 Client- Server Il rapporto di comunicazione fra i computer della rete è quello di client/server. In altri termini c'è sempre un computer che interroga per ricevere informazioni (client) e uno che deve fornire le risposte (server). A turno i computer possono comportarsi da client o da server. Per client e server, quindi, non bisogna intendere tanto il computer fisico, ma i programmi (i protocolli) che permettono al computer di capire cosa deve fare dell'informazione che sta ricevendo. Prof.ssa Antonella Serra 56

57 A cosa servono i protocolli I computer hanno bisogno dei protocolli di comunicazione, che non sono altro che i software che gestiscono i vari servizi. Prof.ssa Antonella Serra 57

58 A cosa servono i protocolli Se ad un server (il computer del provider che mi permette di inserirmi in rete) arriva un messaggio per me, esso deve capire se si tratta di un messaggio di posta elettronica, oppure di un file, oppure di una pagina web che io ho richiesto. Bene, può farlo grazie ai protocolli. Il protocollo di posta in arrivo, per esempio, dirà al computer che ciò che sta arrivando è un messaggio destinato a me, e, quindi, lo riporrà nella mia cartella fino a quando io non vado a cercarlo col mio computer. Prof.ssa Antonella Serra 58

59 A cosa servono i protocolli Se si trattasse, invece, di una pagina web da me richiesta, me la invierebbe, mediante la linea telefonica sul mio computer (client), il quale deve avere il software capace di visualizzala sullo schermo (il browser). I protocolli sono quindi la base software che gestisce tutti i tipi di informazioni che viaggiano sulla rete ( e non solo sulla rete, ma anche sui telefonini, che coi computer e fra loro dialogano ormai perfettamente). Prof.ssa Antonella Serra 59

60 I protocolli più diffusi I protocolli più diffusi sono: HTTP. HTTPS. FTP. IMAP. POP3. SMTP. Prof.ssa Antonella Serra 60

61 HTTP HTTP. (Hyper Text Transfer Protocol) Protocollo di trasferimento ipertestuale. E' quello che permette la comunicazione ipertestuale, ovvero le pagine web. Prof.ssa Antonella Serra 61

62 HTTPS HTTPS. (Hyper Text Transfer Protocol Secure) Trasferimento HTTP sicuro, cioè in grado di mantenere la riservatezza di dati importanti come numeri di carte di credito o altro. Prof.ssa Antonella Serra 62

63 FTP FTP. (File Transfer Protocol) Protocollo di trasferimento file. Permette di trasferire file di qualunque genere da un computer remoto ad un altro Prof.ssa Antonella Serra 63

64 IMAP IMAP. (Internet Message Access Protocol) Protocollo di accesso ai messaggi internet, addetto alla ricezione dei messaggi di posta elettronica Prof.ssa Antonella Serra 64

65 POP3 POP3. (Post Office Protocol) Protocollo di ufficio postale. E' il protocollo più diffuso per la ricezione di messaggi di posta elettronica. Prof.ssa Antonella Serra 65

66 SMTP SMTP. (Simple Mail Transfer Protocol) Protocollo per il semplice trasferimento di posta. E' il più diffuso protocollo per l'invio di messaggi di posta elettronica. Prof.ssa Antonella Serra 66

67 Come ci si collega a Internet Innanzi tutto occorre la linea telefonica e il contratto col fornitore di servizi. La linea telefonica può essere PSTN (la tradizionale linea analogica), oppure ISDN (la moderna linea telefonica digitale ad alta velocità), oppure ADSL che può trasportare oltre 9 MB di dati al secondo. Essa ci permette di collegarci al provider, cioè al fornitore del servizio (per esempio TIN, Telecom Italia Net, Libero Infostrada, Kataweb etc.). Oggi sono disponibili anche servizi internet satellitari, per i quali occorre naturalmente una attrezzatura hardware appropriata. Prof.ssa Antonella Serra 67

68 Il modem Collegato alla linea telefonica da una parte e al computer dall'altra vi è il MODEM (specifico per il tipo di linea telefonica a disposizione), il dispositivo che modula e demodula il segnale che viaggia sulla linea. Prof.ssa Antonella Serra 68

69 Software client Sul computer devono essere presenti i software client, cioè tutti quei programmi che permettono di interrogare il server del provider. Il più importante programma client è il browser (Explorer della Microsoft o Netscape che sono i più diffusi). Prof.ssa Antonella Serra 69

70 Software client Una volta installato il modem, occorre configurare il collegamento a internet secondo le specifiche date dal provider e configurare il servizio di posta elettronica mediante un altro software client come Outlook o Outlook Express. Prof.ssa Antonella Serra 70

71 Internet Service Provider Oggi esistono molti provider (ISP) che offrono l'accesso a internet gratuito e diffondono un CD-ROM che permette un collegamento guidato, cioè forniscono un primo numero telefonico, mediante il quale ci si collega al server del provider, e poi una serie di richieste che terminano con la fornitura di tutti i dati occorrenti per i successivi collegamenti. Prof.ssa Antonella Serra 71

72 Accesso al server Avendo già questi dati, windows offre una configurazione guidata che permette di configurare il computer. I dati occorrenti che vengono forniti dal provider sono: Per l'accesso al server: UserID (Identificazione personale) che è un nome dato da noi utenti e confermato dal provider e password (parola d'ordine) scelta da noi e strettamente personale. UserID e password vengono richiesti dal provider ogni volta che ci colleghiamo per entrare in internet. Prof.ssa Antonella Serra 72

73 Configurare il collegamento Per configurare il collegamento occorre: il numero telefonico del provider Prof.ssa Antonella Serra 73

74 Servizio di posta Per il servizio di posta in arrivo occorre l'indirizzo del POP3 server Per il servizio di posta in partenza occorre l'indirizzo del'smtp server Prof.ssa Antonella Serra 74

75 Aprire un programma di navigazione (Browser) Una volta in Internet si comunicava scrivendo comandi alla consolle e aspettando le risposte testuali. Poi furono inventate le interfacce grafiche e i primi programmi capaci di leggere le pagine WWW, scritte in linguaggio HTML. Prof.ssa Antonella Serra 75

76 Aprire un programma di navigazione (Browser) Il primo di questi programmi (detti browser, sfogliatori) fu Mosaic da cui discese direttamente il browser più usato agli inizi della grande diffusione di internet, Netscape. Prof.ssa Antonella Serra 76

77 Aprire un programma di navigazione (Browser) Poco alla volta Microsoft è riuscita, nonostante l'opposizione legale di Netscape e altri, a imporsi sul mercato con Internet Explorer, che venne inserito nel sistema operativo Windows 95 e successivi. Prof.ssa Antonella Serra 77

78 Come è strutturato un indirizzo web Il web assomiglia nel funzionamento alla posta. Se sulla busta non ci metto l'indirizzo del destinatario, la mia lettera non arriverà mai a destinazione. Nel browser vi è sempre la barra degli indirizzi nella quale occorre scrivere l'indirizzo corrispondente alla pagina che vogliamo visualizzare. Prof.ssa Antonella Serra 78

79 Come è strutturato un indirizzo web L indirizzo Web viene chiamato URL. URL sta per Uniform Resource Locator ed è un indirizzo, costituito da più elementi. Prof.ssa Antonella Serra 79

80 Nome di dominio Il tipo di dominio può essere diverso e viene creato e assegnato da organizzazioni mondiali. Attualmente i tipi più diffusi sono:. com (siti commerciali edu (siti educational gov (siti governativi americani mil (siti militari americani net (provider di rete org (organizzazioni diverse da quelle viste prima Prof.ssa Antonella Serra 80

81 Visualizzare una data pagina web Digitando un indirizzo e premendo INVIO il browser si collega al server e, se nient'altro è specificato, carica la Home page di quel server. Prof.ssa Antonella Serra 81

82 Visualizzare una data pagina web Dopo l'indirizzo, separate da "/", possono essere scritte tutte le cartelle e sottocartelle e infine la pagina web della directory dove essa è situata sul server dove risiede. Prof.ssa Antonella Serra 82