Internet: cenni storici sulla nascita e sull evoluzione della rete delle reti

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1 Internet: cenni storici sulla nascita e sull evoluzione della rete delle reti Maya Briani IAC Istituto per le Applicazione del Calcolo

2 Indice Cos è una rete Cos è Internet La storia di Internet Internet oggi La struttura organizzativa di Internet Rete virtuale Concetto di protocollo Modello Client/Server Servizi ed applicazioni Qualità del servizio Internet e sicurezza

3 Cos è una rete (1/7) Gli ultimi tre secoli sono stati dominati ciascuno da una diversa tecnologia che lo ha caratterizzato ed ha avuto profonde influenze sulla vita dell'uomo: Nel nostro secolo si sono via via diffusi: il sistema telefonico, a livello mondiale; la radio e la televisione; i computer; i satelliti per telecomunicazioni. Queste tecnologie stanno rapidamente convergendo. In particolare, la combinazione di elaboratori e sistemi di telecomunicazione ha avuto una profonda influenza sull'organizzazione dei sistemi di calcolo.

4 Cos è una rete (2/7) Si è passati dal vecchio modello mainframe - terminali, in cui la potenza di calcolo è concentrata in un unico grande elaboratore a cui si accede per mezzo di un certo numero di terminali, a quello attuale in cui vi è un grande numero di elaboratori autonomi, interconnessi fra loro: autonomi: significa che non deve esserci fra loro una relazione tipo master/slave (ad es., l'uno non può forzare lo spegnimento dell'altro); interconnessi: significa che devono essere capaci di scambiare informazioni (sfruttando un opportuno mezzo fisico). Un sistema di calcolo siffatto è detto rete di elaboratori (computer network).

5 Cos è una rete (3/7) Due parametri sono utili per definire le caratteristiche di una rete: 1. tecnologia trasmissiva Reti broadcast sono dotate di un unico "canale" di comunicazione che è condiviso da tutti gli elaboratori Reti punto a punto consistono di un insieme di connessioni fra coppie di elaboratori. 2. scala dimensionale Reti locali (Local Area Network, LAN) Reti metropolitane (Metropolitan Area Network, MAN) Reti geografiche (Wide Area Network, WAN)

6 Cos è una rete (4/7) Una rete punto a punto Una rete broadcast

7 Cos è una rete (5/7) Reti locali LAN sono possedute da una organizzazione (reti private); hanno un'estensione che arriva fino a qualche km; si distendono nell'ambito di un singolo edificio o campus (non si possono, di norma, posare cavi sul suolo pubblico); sono usatissime per connettere PC o workstation. Reti metropolitane - MAN Hanno un'estensione tipicamente urbana (quindi anche molto superiore a quella di una LAN) e sono generalmente pubbliche (cioé un'azienda, ad es. Telecom Italia, mette la rete a disposizione di chiunque desideri, previo pagamento di una opportuna tariffa).

8 Cos è una rete (6/7) Reti geografiche WAN Si estendono a livello di una nazione, di un continente o dell'intero pianeta. Sono tipicamente costituite da: un insieme di elaboratori (host oppure end system) sui quali girano i programmi usati dagli utenti; una comunication subnet (o subnet), che connette gli host fra loro. Di norma la subnet consiste, a sua volta, di due componenti: linee di trasmissione (dette anche circuiti, canali, trunk): elementi di commutazione (switching element): gli elementi di commutazione sono elaboratori specializzati utilizzati per connettere fra loro due o più linee di trasmissione. Quando arrivano dati su una linea, l'elemento di commutazione deve scegliere una linea in uscita sul quale instradarli. Gli elementi di commutazione vengono detti router. Una WAN connette più LAN tra loro.

9 Cos è una rete (7/7)

10 Internetwork Una internetwork (interconnessione di reti) è formata quando reti diverse (sia LAN che MAN o WAN) sono collegate fra loro. A prima vista, almeno in alcuni casi, la cosa è apparentemente uguale alla definizione di WAN vista precedentemente (se al posto di subnet si scrive WAN, abbiamo una internetwork costituita da una WAN e quattro LAN). Alcuni problemi però sorgono quando si vogliono connettere fra di loro reti progettualmente diverse (spesso incompatibili fra loro). In questo caso si deve ricorrere a speciali attrezzature, dette gateway (o router multiprotocollo), che oltre ad instradare i pacchetti da una rete all'altra, effettuano le operazioni necessarie per rendere possibili tali trasferimenti.

11 Subnet, network, internetwork relazioni fra subnet, network e internetwork subnet, nel contesto di una WAN è l'insieme dei router e delle linee di trasmissione; rete (network), altro non è che una subnet più tutti gli host collegati; internetwork, è una collezione di più network, anche non omogenee, collegate per mezzo di gateway.

12 Cos è Internet Internet (con la I maiuscola) è una specifica internetwork

13 Indice Cos è una rete Cos è Internet La storia di Internet Internet oggi La struttura organizzativa di Internet Rete virtuale Concetto di protocollo Modello Client/Server Servizi ed applicazioni Qualità del servizio Internet e sicurezza

14 La nascita di Internet L idea base di Internet nasce presso l Advanced Research Projects Agency (ARPA) del governo degli Stati Uniti 1957 : L'URSS lancia lo Sputnik, primo satellite artificiale terrestre. In risposta, l'anno seguente gli USA creano ARPA, all'interno del Ministero della Difesa (Department of Defense (DoD)) per ristabilire la supremazia militare americana in campo scientifico e tecnologico 1964: Paul Baran, nell articolo On Distributed Communication Networks, descrive la sua rete priva di nodi vitali. Una rete tale da avere: Nessuna autorità centralizzata; L'abilità di lavorare nelle peggiori condizioni possibili; L'assunzione di essere sempre inaffidabile; L'abilità di trascendere la sua stessa inaffidabilità; Tutti i nodi allo stesso livello gerarchico con l'abilità di originare, scambiare e ricevere messaggi; Di avere messaggi divisi in pacchetti discreti di dati; Nessuna priorità sull'instradamento dei pacchetti.

15 La nascita di Internet: ARPAnet 1969: l agenzia ARPA adotta il metodo di comunicazione a commutazione di pacchetto. Viene creata ARPAnet, il primo embrione di Internet: una rete che collega 4 IMP (Interface Message Processor) - Stanford (SRI) - Los Angeles (UCLA) - Santa Barbara (UCSB) - Utah

16 L obiettivo Lo scopo originario di ARPANet era quello di creare una rete che permettesse ai ricercatori di una università di mettere in comunicazione i propri computer con quelli di altre università Un beneficio collaterale della progettazione di ARPANet, legato al fatto che i messaggi potevano essere indirizzati o re-indirizzati in più di una direzione, era la possibilità di funzionamento della rete anche nel caso di distruzione di alcune sue parti a causa di un attacco militare o di altri disastri Gli sponsor dell iniziativa furono: National Science Foundation (NSF) Department of Energy (DOE) Department of Defense (DOD) Health and Human Services Agency (HSS) National Aeronautic and Space Administration (NASA)

17 Request For Comments I giovani ricercatori coinvolti coordinavano le proprie attività intorno ad un Network Working Group (NWG). Ogni idea, risorsa e strumento che veniva elaborato dai primi 'utenti-creatori' della rete entrava subito in circolo e diveniva una ricchezza comune. Steve Crocker, della UCLA, assunse la direzione del NWG. Ben presto egli si rese conto della necessità di iniziare a mettere su carta il frutto di tante discussioni. Nell aprile del 1969 in un meeting ARPA in UTAH, Steve Croker scrisse il primo documento ufficiale del gruppo, dedicato al problema della comunicazione tra host. Tuttavia, per non esagerare nell'ufficialità, e indicare il fatto che quei documenti erano solo bozze da rifinire, Crocker decise di intitolare il suo primo documento Request for Comments (RFC): Host Software, RFC 001 La denominazione RFC dei documenti tecnici è sopravvissuta alla sua storia, ed è usata ancora oggi per siglare le specifiche tecniche ufficiali di Internet

18 La storia 1972 L Università dello Utah realizza un sistema per controllare un computer a distanza tramite ARPANet. Diviene così possibile trasferire documenti elettronici da una località all altra per mezzo del protocollo FTP (File Transfer Protocol) Vinton Cerf e Bob Kahn pubblicano un articolo dal titolo A Protocol for Packet Network Internetworking, dove comparve per la prima volta il termine Internet'. Si inizia a definire l architettura e il funzionamento della tecnologia che permette alle reti di essere tra loro interconnesse : reti omogenee : router reti eterogenee: gateway : Vinton Cerf, Steve Crocker e Danny Cohen svilupparono il progetto iniziale del protocollo TCP-IP dividendolo in due parti: TCP, che gestisce la creazione e il controllo dei pacchetti, e IP che invece gestisce l'instradamento dei dati.

19 La storia (2) l affermazione dello standard TCP/IP Primo scambio inter-oceanico di pacchetti tra la California e Londra Nasce la posta elettronica; ARPANet diventa uno strumento vitale per le Università ed i centri di ricerca ad essa collegati. Diventa possibile mandare messaggi da un computer all altro nel giro di pochi istanti l affermazione dello standard TCP/IP: Il protocollo TCP/IP viene adottato come protocollo di comunicazione su ARPANet. Il Dipartimento della Difesa statunitense si separa da ARPAnet e crea una propria rete alternativa, ad accesso limitato, detta MILNet. Contempoaneamente la National Science Foundation (NSF) continua il progetto ARPANet ARPANET viene divisa in due: una civile (ARPANET) una militare (MILNET)

20 La storia (3) Domain Name System Paul Mockapetris, Jon Postel e Craig Partridge pubblicarono le RFC 892 e 893 che delineavano il Domain Name System, un nuovo sistema per individuare i nodi della rete, assai più facile da maneggiare rispetto agli indirizzi numerici IP: i nomi a dominio La National Science Foundation finanzia lo sviluppo di una rete di trasporto a lunga distanza (NSFnet prima dorsale ad alta velocità) e di reti regionali, che consentono di interconnettere LAN di altre università e di enti di ricerca (NASA, NSF, etc.) alla rete ARPANET. La rete collega 6 città statunitensi dove risiedono altrettanti supercalcolatori, a cui sono connesse altre reti indipendenti.

21 La storia (4) 1989: caduta del Muro di Berlino, simbolo della Guerra Fredda fra USA e URSS Arpanet viene spenta, nasce Internet Marzo 1989: World Wide Web: proposal for a HyperText Project Per migliorare le comunicazioni tra ricercatori T.Berners-Lee e R. Cailliau (del CERN), nel 1990, propongono un nuovo modo di utilizzare Internet che chiamano World Wide Web. In questa proposta sono già presenti tutte le idee guida che ancora oggi caratterizzano il Web Lo staff tecnico di NSF studia l introduzione di una nuova architettura basata su una dorsale ad altissima velocità, vbns (very high-speed Backbone Network Service), e su di una serie di NAP (Network Access Point), in modo che le singole reti regionali possano collegarsi alla dorsale e generare traffico Entra in funzione la dorsale vbns con linee ottiche a 155 Mbit/s per collegare i 5 attuali centri di supercalcolo statunitense

22 Internet oggi Internet è un insieme di reti: non esiste un gruppo che la gestisca e la finanzi globalmente: molte organizzazioni, società private, università ed enti governativi ne sostengono e ne gestiscono le diverse parti. Oggi Internet è una struttura pubblica, cooperativa, ed indipendente, accessibile a centinaia di milioni di persone in tutto il mondo Il governo degli Stati Uniti finanzia la creazione ed il sostentamento di dorsali ad alta velocità (vbns) tramite l organizzazione NSF (National Science Foundation); esistono iniziative analoghe in altri stati E in corso il progetto Internet2, il cui obiettivo consiste nel collegare, entro il 2003, 140 università con dorsali in grado di trasferire 2,4 Gb/s Fisicamente, Internet usa una porzione delle risorse delle attuali reti di telecomunicazione pubbliche Tecnicamente, quello che contraddistingue Internet è l utilizzo di un insieme di protocolli chiamato TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Due adattamenti della tecnologia Internet, le Intranet e le Extranet, utilizzano anch essi il protocollo TCP/IP

23 Il futuro prossimo: Internet II Very High Bandwidth Network Service: connessioni ad altissima velocità IP (Internet Protocol) versione 6 che permette di indirizzare 2^128 hosts invece dei 2^32 del IPv4 Quality of Service, che si ripropone di gettare le basi per uno standard sul controllo della qualità delle trasmissioni in rete, tale da garantire diversi livelli di servizio.

24 Il futuro prossimo: GRID "Grid" (griglia, reticolo) è il grande progetto che sta per cambiare la faccia di Internet. L'idea è nata alcuni anni fa, quando alcuni grandi laboratori di ricerca si posero l'obiettivo di utilizzare collettivamente le grandi potenzialità di calcolo dei milioni di computer in rete: perché non creare una "griglia" che consentisse di usare per grandi progetti scientifici la potenza inutilizzata? Nacque così l'esperienza del Seti, il gruppo di ricerca che usa, per analizzare i messaggi provenienti dallo spazio registrati dai radiotelescopi, la potenza di calcolo di milioni di computer di singoli utenti.

25 La struttura organizzativa di Internet Gli organismi che regolamentano gli standard aperti (RFC) di riferimento: ISOC IAB IESG IETF IRTF Gli organismi che regolamentano l assegnazione di nomi e indirizzi: IANA ICANN RIR Le reti informatiche di Stato: GARR RUPA

26 La struttura organizzativa di Internet L Internet Society è un organizzazione internazionale no-profit che agisce come guida e coscienza dei lavoratori di Internet. Fu fondata nel 1992 ed ha sede a Reston, Virginia L Internet Society supporta l Internet Activities Board (IAB), il cui compito è di supervisionare questioni tecniche e generali sulla Rete Le attività di IAB comprendono: Internet Engineering Task Force (IETF) Internet Research Task Force (IRTF) Internet Assigned Numbers Authority (ANA), che assegna gli indirizzi IP Internet Registry (IR): gestisce il Domain Name System La registrazione dei domini e la gestione della corrispondenza con gli indirizzi IP è delegata a InterNIC (Internet Network Information Center, Cooperazione fra il governo degli Stati Uniti e Network Solutions Inc.) Recentemente sono state istituite delle società private, chiamate Internet Registrars, che possono registrare domini

27 La struttura organizzativa di Internet (2) Internet Society Internet Architecture Board Internet Engineering Steering Group Internet Research Task Force Internet Engineering Task Force Area tecnica Gruppi di lavoro

28 La struttura organizzativa di Internet (3) Internet Society (ISOC) è una organizzazione internazionale per la cooperazione ed il coordinamento di Internet, delle sue tecnologie ed applicazioni. Internet Architecture Board (IAB) e l organismo che si occupa della definizione delle politiche generali riguardanti l architettura di Internet. E anche il gruppo di consulenza per l Internet Society (ISOC). Internet Engineering Steering Group (IESG) e il gruppo responsabile delle attivita dell IETF, dello studio e dell approvazione finale degli standard di Internet. Internet Engineering Task Force (IETF) e Internet Research Task Force (IRTF) sono gruppi aperti ed internazionali di esperti di reti, operatori del settore, costruttori, ricercatori che si occupano della definizione dell architettura Internet.

29 Standard tecnici organismi di coordinamento e sviluppo Il coordinamento nella gestione dei nomi e degli indirizzi di Internet sono affidati ad organismi internazionali dedicati e super partes IANA ICANN Regional Internet Registries Registration Authority Naming Authority Registration Authority locali Naming Authority locali

30 Standard tecnici organismi di coordinamento e sviluppo (2) IANA (Internet Assigned Numbers Authority) e l authority originariamente responsabile della distribuzione degli indirizzi IP, dei parametri dei protocolli definiti come standard e dell amministrazione del DNS. ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) e una organizzazione no-profit sorta per gestire le funzioni di amministrazione di Internet attualmente in carico al Governo degli Stati Uniti. E destinata a sostituire IANA nella distribuzione degli indirizzi IP, dei parametri dei protocolli definiti come standard e della amministrazione del DNS. RIR (Regional Internet Registries) sono organizzazioni no-profit responsabili della distribuzione di indirizzi IP. Sono divise per zone geografiche: Asia, America, Europa. Naming & Registration Authority Italy Naming Authority Italy (NA) e l organizzazione incaricata della definizione delle regole per l assegnazione e la regolamentazione dei nomi a domini per il TLD.it Registration Authority Italy (RA) e l organizzazione incaricata della distribuzione di indirizzi IP per il TLD.it

31 Le reti informatiche di Stato GARR - Gruppo Armonizzazione Reti Ricerca. Il GARR (il cui acronimo originale singifica "Gruppo per l'armonizzazione delle Reti della Ricerca") è composto da tutte le entità che rappresentano la comunità accademica e della ricerca scientifica in Italia. RUPA - Rete Unitaria Pubblica Amministrazione La Rete Unitaria della Pubblica Amministrazione è il primo e più importante progetto intersettoriale della Autorità per l Informatica, finalizzato a garantire che qualsiasi utente operante su di un sistema ad essa connesso possa accedere, purché debitamente autorizzato ed in condizioni di sicurezza, ai dati ed alle procedure residenti su qualsiasi altro sistema connesso. Ciò in modo indipendente dalle reti attraversate e dalle tecnologie in esse impiegate. La Rete Unitaria è una tecnologia abilitante all interoperabilità ed alla cooperazione tra sistemi informativi e costituisce un fattore decisivo per l innovazione della Pubblica Amministrazione.

32 Internet, Intranet, Extranet Spesso i concetti di Internet, Intranet ed Extranet vengono confusi Come già ricordato, Internet è un sistema di reti di computer esteso in tutto il mondo, in cui un utente da un qualsiasi computer può, con i necessari permessi, ottenere informazioni da un qualsiasi altro computer e comunicare direttamente con gli altri utenti Una Intranet è una rete privata all interno di un azienda; essa appare come una versione privata di Internet. La rete e le sue risorse sono infatti usate privatamente, con fini interni, e non sono disponibili a chi si trova all esterno dell azienda Una Extranet è una rete privata che usa i protocolli standard di Internet ed il sistema di telecomunicazione pubblico per condividere in modo sicuro parte dell informazione o dei processi di un azienda con i propri fornitori, agenti, clienti, e partner commerciali

33 Intranet Una Intranet è una rete privata all interno di un azienda. Essa può essere composta da molte reti locali interconnesse e inoltre può utilizzare delle linee affittate in una rete geografica. Una Intranet include delle connessioni verso la rete Internet esterna attraverso uno o più computer che svolgono un ruolo di gateway Lo scopo principale di una Intranet è quello di condividere le informazioni aziendali e le risorse di calcolo tra gli impiegati. Una Intranet può anche essere usata per facilitare il lavoro di gruppo e per gestire le teleconferenze Una Intranet usa i protocolli standard di Internet (TCP/IP, HTTP e altri); appare come una versione privata di Internet. La rete e le sue risorse sono infatti usate privatamente, con fini interni, e non sono disponibili a chi si trova all esterno dell azienda Le aziende più grandi permettono agli utenti interni della loro Intranet di accedere alla rete Internet pubblica filtrando le informazioni attraverso dei firewall, una combinazione di hardware e software che impedisce alle persone non autorizzate di accedere alla Intranet

34 Firewall Un Firewall è un insieme di programmi correlati, collocati su un Gateway di rete, che protegge le risorse di una rete privata dagli accessi da parte di utenti provenienti da altre reti Un Network Gateway è un dispositivo che collega tra loro delle reti locali (LAN) ed effettua la traduzione dei dati da un tipo di rete all altro Un azienda con una Intranet che permette ai suoi impiegati l accesso a Internet installa un Firewall per prevenire che utenti esterni accedano alle proprie risorse informative private e per controllare a quali risorse esterne possono accedere i propri utenti interni Fondamentalmente, un Firewall, lavorando accoppiato con un Router, filtra tutti i pacchetti della rete per determinare se inoltrarli verso la loro destinazione. Un Firewall include anche, o lavora accoppiato con, un Proxy Server che effettua tutte le richieste verso la rete per conto degli utenti delle workstation interne Un Firewall è spesso installato all interno di un computer dedicato separato dal resto della rete in modo tale che nessuna richiesta in entrata possa accedere direttamente alle risorse della rete privata

35 Proxy Server In un azienda che usa Internet, un Proxy Server è un server che agisce come un intermediario tra gli utenti delle workstation ed Internet, così che siano garantite all azienda la sicurezza, il controllo amministrativo, e i servizi di caching Un Proxy Server è associato con, o fa parte di, un Gateway, che separa la rete aziendale dalla rete esterna, e un Firewall, che protegge la rete aziendale da intrusioni esterne Un Proxy Server riceve una richiesta per un servizio Internet (come la richiesta di una pagina Web) da parte di un utente. Se questa soddisfa i criteri di filtraggio, il Proxy Server, assumendo che sia anche un Cache Server, cerca all interno della cache locale contenente le pagine Web scaricate in precedenza. Se trova la pagina, la restituisce all utente senza la necessità di inoltrare la richiesta ad Internet. Se la pagina non è presente nella cache, il Proxy Server, agendo come un client per conto dell utente, usa uno dei propri indirizzi IP per richiedere la pagina al server esterno in Internet. Quando la pagina viene restituita, il Proxy Server la collega alla richiesta originale e la inoltra all utente e, mantenendo l assunzione che sia anche un Cache Server, la memorizza nella propria memoria cache

36 Extranet Una Extranet è una rete privata che usa i protocolli standard di Internet ed il sistema di telecomunicazione pubblico per condividere in modo sicuro parte dell informazione o dei processi di un azienda con i propri fornitori, agenti, clienti, e partner commerciali Una Extranet può essere considerata come quella parte dell Intranet di un azienda che viene estesa ad utenti esterni all azienda stessa. La rete diviene quindi lo strumento attraverso il quale un certo numero di imprese può collaborare e fare business in modo efficiente, sicuro e rapido Una Extranet richiede sicurezza e privacy. Questo comporta la gestione dei firewall, l emissione e l uso di certificati digitali o strumenti simili per l autenticazione degli utenti, la codifica dei messaggi, e l uso di virtual private networks (VPNs) che instaurano un canale criptato attraverso la rete pubblica

37 Virtual Private Network Una Virtual Private Network (VPN) è una rete privata che usa l infrastruttura di telecomunicazione pubblica, mantenendo la riservatezza mediante l uso di un protocollo di tunneling e di procedure di sicurezza L idea alla base delle VPN è quella di dare all azienda le funzionalità di una rete privata, ad un costo decisamente minore, usando l infrastruttura di rete pubblica, ad un costo basso Usare una VPN implica codificare i dati prima di inviarli attraverso la rete pubblica e decodificarli a destinazione. Un livello addizionale di sicurezza può essere ottenuto codificando non solo i dati ma anche gli indirizzi di origine e di destinazione Microsoft, 3Com, e altre aziende hanno proposto un protocollo di tunneling standard: il Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP). Microsoft ha inserito il protocollo all interno di Windows NT server. Il software di VPN, come il supporto per il PPTP di Microsoft, ed il software di sicurezza sono normalmente installati su di un firewall aziendale

38 Indice Cos è una rete Cos è Internet La storia di Internet Internet oggi La struttura organizzativa di Internet Rete virtuale Concetto di Protocollo Modello Client/Server Servizi ed applicazioni Qualità del servizio Internet e sicurezza

39 Rete virtuale protocolli di comunicazione I protocolli di una inter-rete riescono a simulare un unico sistema di comunicazione privo di cesure al quale si può collegare un calcolatore così come si farebbe con una rete singola Ogni calcolatore (host) è identificato da un indiizzo unico Ogni calcolatore può comunicare con qualsiasi altro comunicatore della rete L inter-rete rappresenta per i singoli calcolatori connessi un unica rete virtuale I protocolli per le inter-reti garantiscono un servizio di comunicazione (connectionoriented o connectionless) fra gli host

40 Servizi forniti dalle applicazioni L utente percepisce i servizi erogati dalle applicazioni software che utilizza direttamente Le reti fisiche e i protocolli sono indispensabili per comunicare tramite una inter-rete E quindi tramite le applicazioni che gli utenti percepiscono quali siano le potenzialità offerte dall inter-rete Esempio di servizio applicativo: Trasferimento di file tramite una inter-rete (servizio applicativo FTP, File Transfer Protocol)

41 Servizi erogati dall inter-rete I servizi applicativi forniti dall inter-rete vengono percepiti dall utente in modo indipendente dall architettura che li eroga Nel caso del servizio FTP, l infrastruttura applicativa necessaria è semplice Due programmi applicativi da installare sui calcolatori host Un servizio di protocollo di inter-rete Nel caso di servizio di posta elettronica ( ), vengono utilizzati dei Server intermedi (POP, Post Office Protocol) che sollevano gli host utente da attività elaborativa Sending computer Computer with mailbox Recipient s mailbox User s computer Mail transfer protocol Mail server INTERNET POP server POP client

42 Comunicazione Client/Server La comunicazione fra Client e Server è bidirezionale. E garantita dal protocollo di trasporto Il Server deve preventivamente comunicare al software di protocollo che sta aspettando l arrivo di un messaggio di tipo specificato, successivamente si pone in attesa delle richieste Client Il Client, per mettersi in contatto col Server, deve inviare un messaggio al software di protocollo corrispondente al tipo specificato

43 Accorpamento di Server Un calcolatore può eseguire contemporaneamente diverse applicazioni Server L accorpamento di più Server su una macchina può consentire un contenimento dei costi senza diminuzioni sostanziali delle prestazioni Infatti una applicazione Server può rimanere in attesa di richieste non impiegando risorse

44 Server concorrenti I sistemi che permettono l esecuzione contemporanea di più programmi sono detti concorrenti I Server sono sistemi concorrenti perché consentono l erogazione contemporanea dello stesso servizio a più Client (cioè senza che le richieste Client debbano essere accodate) Nei sistemi Server, l esecuzione di una sola applicazione (l applicazione che eroga i servizi ai Client) può comportare l esecuzione contemporanea di più programmi, detti thread di controllo Un thread è l insieme di informazioni necessarie per eseguire un programma relativo ad una singola richiesta utente Ad ogni richiesta Client, sul Server viene creato un thread in grado di eseguire l applicazione Server contestualizzata per la specifica richiesta

45 Creazione dinamica dei Server I Server funzionano con più thread di controllo, ossia eseguendo più programmi contemporaneamente un thread principale che si occupa di mantenere il Server in attesa pronto a ricevere le chiamate dei Client n thread secondari creati a fronte delle richieste dei Client e in grado di erogare il servizio Client 1 Client 2 Thread principale Thread Secondario 1 Thread Secondario 2 Client n Thread Secondario n Server

46 Identificatori dei servizi Le applicazioni Client e Server si connettono dinamicamente (Dynamic Binding) basandosi sul protocollo di inter-rete E necessario che alla richiesta Client venga assegnata una copia corretta (Thread) del servizio Server a disposizione La connessione è ottenuta mediante opportuni identificatori di servizi I protocolli di trasporto assegnano a ciascun servizio un numero identificativo, in base al quale smistano appropriatamente le chiamate pervenute Modalità di connessione: I Server si registrano presso il protocollo di trasporto locale al momento del loro avvio, fornendo un numero identificatore del servizio I Client, al momento dell invio della richiesta, devono specificare l identificatore del servizio desiderato

47 Porte TCP Il protocollo di trasporto TCP assegna a ciascun servizio un identificatore di 16 bit, chiamato numero di protocollo della porta (Protocol Port Number) Ciascun Client, al momento della richiesta, sceglie un numero di protocollo della porta sulla macchina locale che non sia associato a nessun servizio. (I Client devono mettere questo numero nel campo Source Port di ogni segmento TCP inviato) Il numero del servizio Server richiesto, corrispondente al numero di protocollo della porta dichiarata dal Server al protocollo di Inter-rete, viene inserito nel campo Destination Port di ogni segmento TCP inviato Il protocollo del calcolatore che eroga il servizio usa la Source Port e la Destination Port per identificare il thread appropriato del processo Server desiderato In questo modo possono essere ricevute contemporaneamente più richieste Client, in quanto il TCP passa i segmenti ricevuti alle appropriate copie di Server

48 Protocolli Connection-oriented e/o Connectionless I protocolli di trasporto prevedono due forme fondamentali di comunicazione: Connection-oriented e Connectionless Nel caso di un protocollo Connection-oriented (es.: TCP) le applicazioni Client e Server stabiliscono prima una connessione bidirezionale e poi comunicano Nel caso di un protocollo Connectionless (es.: UDP) le applicazioni Client e Server si inviano singoli messaggi in qualunque momento I Server non devono scegliere a priori se erogare un servizio Connection-oriented o Connectionless, ma possono offrire sia l uno che l altro tramite diversi protocolli di trasporto La scelta è quindi lasciata al Client che può selezionare la modalità di comunicazione preferita In questo caso si parla di Server multiprotocollo

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