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1 Tecnologie di Sviluppo per il Web Introduzione alle Reti di Calcolatori versione 1.0 del 11/03/2003 G. Mecca Università della Basilicata Reti >> Sommario Sommario dei Concetti Elab. Client-Server Reti di Calcolatori Commutazione di pacchetto La Rete Internet Reti di reti e routing Numeri IP DNS Servizi e porte Pile di Protocolli La pila ISO/OSI La Pila TCP/IP Livello di applicazione Livello di trasporto (TCP) Livello di rete (IP) 2

2 Reti >> Elaborazione Client-Server Architetture di Riferimento Basi di Dati Applicazione Java Applicazione C Rete DBMS Base di Dati 3 Reti >> Elaborazione Client-Server Architetture di Riferimento Sviluppo Web browser Internet intranet Server HTTP Sito browser 4

3 Reti >> Elaborazione Client-Server Architetture Generale Architettura Client-Server Cliente richiesta risposta elaborazione distribuita Rete Servente Servizio Cliente infrastruttura complessa 5 Reti >> Reti di Calcolatori: Terminologia Reti di Calcolatori Insieme di calcolatori collegati fisicamente condivisione di risorse e servizi comunicazione (scambio di messaggi) 6

4 Reti >> Reti di Calcolatori: Terminologia Parametri Tecnologici Collegamenti fisici Livello di distribuzione Modalità di connessione Protocolli Il ruolo di Internet 7 Reti >> Reti di Calcolatori: Terminologia Collegamenti e Topologie Cavo elettrico in rame (doppino) 10/100 Mbit/s fino a 100 mt Fibra ottica 1 Gbit/s fino a 100 Km Ponti radio Linee telefoniche (modem) Topologie parzialmente connesse 8

5 Reti >> Reti di Calcolatori: Terminologia Livello di Distribuzione Tradizionali LAN - Local area network MAN - metro area network WAN - Wide area network Più recenti (1 km) (100 km) (1000 km) GAN - Global area network (10000 km) PAN personal area network (10 mt) 9 Reti >> Reti di Calcolatori: Terminologia Modalità di Connessione Commutazione di circuito (es: reti telef.) Commutazione di pacchetto (es: Internet) 10

6 Reti >> Reti di Calcolatori: Terminologia Architettura e Protocolli Protocollo: Insieme di regole per la comunicazione sulla rete Reti tradizionali tecnologia singola Reti di Reti molte tecnologie internetworking 11 Reti >> La Rete Internet Rete di Reti (internet) Tecnologie multiple Gateway (o Router) Rete 4 R3 Rete 1 Rete 3 Rete 2 R1 R2 Es: Internet (ma anche IPX) 12

7 Reti >> La Rete Internet Internet, Qualche Dato ARPANET 1969: : : : 1M Oggi: 2x all anno Reti >> La Rete Internet Internet, una Classificazione Collegamenti fisici eterogenei (rete di reti) Livello di distribuzione Global Area Network Modalità di connessione commutazione di pacchetto Protocolli TCP/IP, Internetworking (>>) 14

8 Reti >> La Rete Internet >> Numeri IP Meccanismo di Indirizzamento Numeri IP (IPv4) byte 1 byte 2 byte 3 byte Reti >> La Rete Internet >> Numeri IP Rete e Host bit 1 bit 32 byte 1 byte 2 byte 3 byte 4 CLASSE A 0 netid hostid CLASSE B 1 0 netid hostid CLASSE C netid hostid subnet mask es:

9 Reti >> La Rete Internet >> Numeri IP Classi di Reti Classe A (es ) 126 reti, host per rete (es: ARPANET) Classe B (es ) reti, host per rete (es: grandi università) Classe C (es ) reti, 254 host per rete (la maggior parte) 17 Reti >> La Rete Internet >> Numeri IP Reti Non Connesse Reti disconnesse da Internet I numeri IP possono essere utilizzati nelle reti locali Classe A (una rete) Classe B (16 reti) Classe C (256 reti)

10 Reti >> La Rete Internet >> DNS Numeri e Nomi Domini Internet root com gov org it jp yahoo microsoft uniroma3 unibas... research dia fis mail.dia.uniroma3.it 19 Reti >> La Rete Internet >> DNS DNS La comunicazione avviene sempre tra IP Domain Name System: Servizio che consente di associare un IP ad un nome Domain Name Server: macchina che offre il servizio Ogni dominio ha il suo DNS algoritmo di risoluzione gerarchico 20

11 Reti >> La Rete Internet >> DNS Esempio Una possibile risoluzione di mail.dia.uniroma3.it da parte di root com gov org it jp yahoo microsoft uniroma3 unibas... dia fis mail.dia.uniroma3.it 21 Reti >> La Rete Internet >> DNS Parametri di Connessione Ogni calcolatore deve quindi avere: numero IP subnet mask IP del router (gateway) In aggiunta, può avere uno o più IP di DNS da cui cominciare la ricerca dei nomi 22

12 Reti >> La Rete Internet >> Servizi e Porte Principali Servizi Internet telnet: terminale remoto ftp: trasferimento file smtp: invio di posta elettronica pop: ricezione posta elettronica http: trasferimento di ipertesti (Web) molti altri 23 Reti >> La Rete Internet >> Servizi e Porte Porte Un server, molti servizi Client POP3 lettura posta http server http ? smtp pop 24

13 Reti >> La Rete Internet >> Servizi e Porte Porte e Connessioni Identificatore numerico di un servizio il servizio ascolta sulla porta client lettura posta server http smtp pop , 110 porta 80 porta 25 porta Reti >> La Rete Internet >> Servizi e Porte Porte Numero di porta: 16 bit ( ) Well Known : porte riservate (servizi particolari o sistema) Es: 80 http, 23 telnet Registered Ports : porte non riservate (ma di uso noto) Es: 3306 MySQL, 5432 PostgreSQL, 8080 Dynamic/Private : le altre 26

14 Reti >> La Rete Internet >> Servizi e Porte Porte Linux: /etc/services Windows: winnt/system32/drivers/etc/services 27 Reti >> La Rete Internet >> Servizi e Porte Porte e Socket Socket: IP, porta, stream originariamente in UNIX API fondamentale per la prog. client/server Connessione: 2 socket client verso il server server verso il client 28

15 Reti >> La Rete Internet >> Servizi e Porte Esempio di Connessione Web server: porta 80 Web browser: ottiene porta32938 Richiesta source port destination port 80 Risposta source port 80 destination port Reti >> Concetto di Pila di Protocolli Protocolli e Pile di Protocolli Come avviene la comunicazione? Infrastruttura complessa Eterogeneità Problemi hardware Problemi software E necessario utilizzare protocolli a vari livelli 30

16 Reti >> Concetto di Pila di Protocolli I Due Santoni Due santoni vogliono discutere del senso della vita uno vive in Tibet, l altro in Italia è necessaria una connessione non dispongono di telefono è necessario stabilire una forma per i messaggi uno parla cinese, l altro italiano è necessario stabilire un linguaggio per la comunicazione 31 Reti >> Concetto di Pila di Protocolli I Due Santoni Regole linguaggio comune: inglese forma dei messaggi: pagine dattiloscritte canale di comunicazione: fax Infrastruttura interprete segretaria dattilografa macchina per fax 32

17 Reti >> Concetto di Pila di Protocolli C è grossa crisi I see a serious crisis around????????? I see a serious crisis around linea telefonica 33 Reti >> Concetto di Pila di Protocolli Modulo Software (es: browser) Infrastruttura Strato Strato Strato Messaggio regole regole regole Messaggio Modulo Software (es: server web) Infrastruttura Strato Strato Strato collegamento fisico 34

18 Reti >> Concetto di Pila di Protocolli Strati Software e Pila di Protocolli Applicativo X Applicativo Y Strato software Strato software Strato software interfacce Strato fisico collegamento Strato software Strato software Strato software Strato Fisico 35 Reti >> Concetto di Pila di Protocolli >> La Pila ISO/OSI La Pila ISO/OSI Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico collegamento Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 36

19 Reti >> La Pila TCP/IP La Pila TCP/IP La pila di protocolli di Internet Due protocolli fondamentali: TCP e IP Applicazione Trasporto Rete Fisico collegamento POP, SMTP HTTP TCP, UDP (ICMP) IP Fisico 37 Reti >> La Pila TCP/IP Livello di Applicazione Numerosi protocolli (client-server) Sintassi e semantica dei messaggi (ASCII) Esempio: SMTP Appl. Java Client SMTP di applicazione Server Server SMTP SMTP Service 220 HELO MAIL 250 MAIL accepted RCPT 250 RECIPIENT accepted <testo del messaggio> 250 OK 38

20 Reti >> La Pila TCP/IP Livello di Trasporto: TCP Orientato alla connessione, affidabile Datagrammi (pacchetti) Client SMTP di applicazione Server SMTP messaggio SMTP... messaggio SMTP... di trasporto TCP TCP porta dest., porta sorg. porta dest., porta sorg. dg1 dg500 dg1000 dg1 dg500 dg Reti >> La Pila TCP/IP Datagramma TCP Source Port Destination Port Sequence Number Acknowledgment Number Data U A P R S F Offset Reserved R C S S Y I Window G K H T N N Checksum Urgent Pointer your data... next 500 octets... 40

21 Reti >> La Pila TCP/IP Livello di Rete: IP (Internet Protocol) Commutazione pacchetto, non affidabile Instradamento (routing) TCP di trasporto TCP dg500 IP IP dest., IP sorg. di rete dg500 IP IP dest., IP sorg. dg500 R route R dg Reti >> La Pila TCP/IP Datagramma IP Version IHL Type of Service Total Length Identification Flags Fragment Offset Time to Live Protocol Header Checksum Source Address Destination Address TCP header, then your data... 42

22 Reti >> La Pila TCP/IP Livello Fisico Vari protocolli (es: Ethernet) Stabilisce le regole per la trasmissione dei bit sul canale fisico IP di rete IP dg500 R route R dg500 Ethernet collegamento fisico Ethernet 43 Reti >> La Pila TCP/IP Appl. Java Client SMTP messaggio SMTP... TCP di applicazione di trasporto Server Server SMTP messaggio SMTP... TCP H T dg1 HT dg500 HT dg1000 IP di rete H T dg1 HT dg500 HT dg1000 IP H IP H T dg500 R route R H IP H T dg500 Ethernet collegamento fisico Ethernet 44

23 Reti >> La Pila TCP/IP Altri Protocolli UDP (Unix Datagram Protocol) non orientato alle connessioni, non affidabile utile per richieste di un solo pacchetto ICMP (Internet Control Message Protocol) scambio di messaggi di controllo 45 Reti >> Sommario Sommario Elab. Client-Server Reti di Calcolatori Commutazione di pacchetto La Rete Internet Reti di reti e routing Numeri IP DNS Servizi e Porte Pile di Protocolli La pila ISO/OSI La Pila TCP/IP Livello di applicazione Livello di trasporto (TCP) Livello di rete (IP) 46

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