Reti di Calcolatori. Master "Bio Info" Reti e Basi di Dati Lezione 1

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1 Reti di Calcolatori

2 Sommario Un pò di storia Arpanet Da Arpanet al WWW Internet Aspetti generali di Internet Hardware di rete Software di rete

3 Sezione 1 Un pò di storia

4 ARPANET il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti diede vita all ARPA (Advanced Research Projects Agency) ARPA sviluppa il progetto ARPAnet, con inizialmente 4 utenti : UCLA (Università di Los Angeles) dotata di un XeroxDSX-7 UCSB (Università di Santa Barbara) dotata di un IBM 360/75 Università dello Utah che aveva un DEC PDP-10 SRI (Stanford Research Institute) con il proprio XDS 940; 4 nodi erano collegati attraverso circuiti a 50 Kbps della AT&T attraverso un computer dedicato alla gestione del traffico l IMP(Interface Message Processor) con RAM di ben 12K

5 ARPANET La composizione iniziale di Arpanet, 1969

6 ARPANET Professor Kleinrock dell UCLA di fronte al primo IMP

7 ARPANET 1971 Arpanet era formata da 15 nodi e 23 host, dei quali entrò a far parte anche la Nasa, e gli utenti erano qualche centinaio. La composizione Arpanet, 1971

8 ARPANET nasce TCP (Transmission Control Protocol) per consentire il dialogo tra reti costituite su piattaforme differenti. DARPA (ARPA, con aggiunto il termine Defense) sviluppa il protocollo TCP scomponendolo in il TCP per la gestione dei pacchetti di dati l IP (Internet Protocol) per la loro canalizzazione. Il TCP/IP da allora sarà la base di Internet. Fine anni 70 National Science Foundation (NSF) iniziò a finanziare reti più economiche per I vari poli universitari (Usenet, Csnet, Bitnet della Yale), collegate mediante TCP/IP.

9 Da ARPANET al WWW 1983 la Defense Communication Agency, assume ufficialmente l utilizzo del TCP/IP dividendola in Milnet chiusa, a carattere militare Arpanet a carattere scientifico e sensa alcun limite di connettività. John Postel crea SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) un protocollo per la gestione della posta elettronica John Postel, Craig Partridge e Paul Mockapetris creano il DNS (Domain Name System) un sistema di identificazione dei nodi più immediato rispetto all IP. NSFnet adegua la velocità della linea portandola a 1,5 Mbps. nasce IRC (Internet Replay Chat), la prima chat che permise a più utenti di dialogare per iscritto in tempo reale

10 Da ARPANET al WWW Darpa si trasferisce su NSFnet decretando la fine di Arpanet. NSFnet cominciò ad essere sfruttata anche per fini commerciali. La crescita divenne incontrollabile e ciò rese necessario adottare delle misure di sicurezza. Nasce Archie,il primo motore di ricerca creato da Alan Emtage, uno studente della McGill University di Mountreal (Canada) Nasce il World Wide Web, Tim Berners Lee del Cern sviluppò un sistema per la consultazione intuitiva di informazioni basata sull HTML (Hyper Text Marking Language)

11 Da ARPANET al WWW Nasce Veronica, capostipite degli attuali browser: Mosaic (1993), Netscape Navigator(1994), Internet Explorer(1995)..fino ad Google Chrome Nasce Google creato da due ex studenti della Stanford University, Larry Pages e Sergey Brin 2003/04 Nasce il Web 2.0 basato sull'idea di partecipazione di massa alla creazione di nuovi contenuti generati dagli utenti Nasce il Web semantico, termine con cui si intende la trasformazione del Web in un ambiente dove i documenti pubblicati siano associati ad informazioni e dati (metadati) che ne specifichino il contesto semantico

12 Sezione 2 Internet

13 Aspetti generali di Internet Internet è una rete costituita da milioni di unità di calcolo interconnessi tra loro, gli elementi fondamentali sono: Gli Host, End-system, o Sistemi Terminali I link di comunicazione (fibre ottiche, rame, radio, satelliti) con specifiche velocità di trasmissione o lunghezza di banda I Packet Switch (router, link layer switch) che inoltrano i pacchetti. Gli ISP (Internet Service Provide) locali o distrettuali, istituzionali, aziendali ed universitari, attraverso i quali si accede ad Internet I protocolli di comunicazione che controllano l'invio e la ricezione dei messaggi (ad es., TCP, IP, HTTP, FTP, SMTP) e che definiscono il formato e l ordine dei dati scambiati tra due o più entità comunicanti insieme alle azioni che hanno luogo a seguito della trasmissione e/o ricezione di un messaggio o di altri eventi.

14 Aspetti generali di Internet Internet può essere definita come la rete delle reti, ossia insieme di reti locali (ISP locali, e reti aziendali, Universitarie, ect.) collegati tra di loro attraverso ISP distrettuali e internazionali. La struttura di Internet è quindi in parte gerarchica.

15 Aspetti generali di Internet La struttura di internet può essere divida in: La rete esterna (edge) costituita da host su cui si eseguono le applicazioni di rete. La rete interna (core) costituita principalmente da Packet Switch o router per l'interconnessione di reti.

16 Aspetti generali di Internet Le reti di accesso che si occupano di come connettere i terminali ai router di confine e si dividono in accesso residenziale (PSTN o ADSL.) accesso business dove una o più LAN (Local Area Networks ) sono connesse al router di confine (edge), con collegamenti condivisi o dedicati accesso mobile che connette i terminali al router attraverso una stazione base (access point) in wireless: PAN (Personal Area Network) collegamenti a portata ridotta (Bluetooth) WLAN (IEEE ) da 11 o 54 Mbps WAN wireless (Wide Area Network) le reti wireless a larga banda (IEEE ) le cosiddette Internet key

17 Hardware di rete I dati codificati in bits si propagano tra ogni coppia di trasmettitore/ricevitore, ad una velocità di trasmissione che viene misurata in bps (bit per secondo) o con i suoi multipli kbps, Mbps. Per poter comunicare, i computer devono essere forniti di una scheda speciale denominata NIC (NetWork Interface Adapter) o semplicemente schede di rete. Le NIC sono collegate attraverso un link (mezzo trasmissivo): mezzi trasmissivi non guidati, i segnali si propagano liberamente (microonde terrestri, satellitari, infrarossi, radio ) mezzi trasmissivi guidati, i segnali si propagano attraverso un mezzo solido(doppino in rame, cavo coassiale, fibra ottica) La velocità di trasmissione dipende dal tipo di mezzo trasmissivo

18 Hardware di rete I mezzi trasmissivi non guidati hanno le seguenti caratteristiche: Non c'è un cavo fisico Sono bidirezionale Subiscono effetti dell'ambiente sulla propagazione (riflessione, ostacolo dagli oggetti) Subiscono l interferenza con altri segnali La gamma delle frequenze di utilizzo vanno

19 Hardware di rete I mezzi trasmissivi guidati trasportano segnali elettrici o luce, in questa categoria appartengono: Il Doppino in rame (twisted pair) e un cavo unidirezionale utilizzato nelle PSTN, ADSL, composto da due fili di rame ( Ø 1 mm) isolati singolarmente e avvolti tra loro La Fibra ottica un sottile tubo di vetro attraversato da un impulso luminoso unidirezionale con velocità da 10 Gbps a 100 Gbps fino a 9000Km.

20 Hardware di rete La larghezza di banda indica la massima capacità di un mezzo Su uno stesso mezzo trasmissivo è possibile incanalare più segnali che si dividono la banda (Multiplexing). Quindi pur avendo il mezzo una elevata larghezza di banda, ciascun canale avrà una minore velocità di trasmissione. Il Multiplexing avviene per divisione di frequenza (FDM Frequency Division Multiplexing) o per divisione di tempo (TDM Time Division Multiplexing).

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