Introduzione ai Calcolatori Elettronici

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1 Introduzione ai Calcolatori Elettronici Introduzione al Web Le Reti A.A. 2013/2014 Domenica Sileo Università degli Studi della Basilicata

2 Introduzione al Web : Le reti >> Sommario Sommario n Le reti n Definizione di rete n Classificazione delle reti n I dispositivi di rete

3 Introduzione al Web : Le reti >> Introduzione Introduzione n Negli ultimi anni il numero dei computer presenti in casa e negli uffici è cresciuto notevolmente n Nasce l esigenza di scambiare informazioni e dati tra le macchine in modo semplice e immediato n Finché i dati da scambiare erano di dimensioni limitate si potevano usare i floppy o altri supporti di archiviazione n Ma con la crescita del volume dei dati queste tecniche si dimostrarono limitative n I personal computer incominciarono ad essere collegati tra loro creando le prime reti locali

4 Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete Perché usare una rete n Per condividere periferiche costose, come le stampanti n In una rete, tutti i computer possono accedere alla stessa stampante n Per scambiare dati tra PC n Trasferendo file attraverso la rete, non si perde tempo nel copiare i file su un dischetto (o su un CD) n Inoltre vi sono meno limitazioni sulle dimensioni del file che può essere trasferito attraverso una rete

5 Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete Perché usare una rete n Per centralizzare programmi informatici essenziali, come gli applicativi finanziari e contabili n Spesso gli utenti devono poter accedere allo stesso programma in modo che possano lavorarvi simultaneamente n Per istituire sistemi di backup automatico dei file n È possibile usare un programma informatico per fare il backup automatico di file essenziali, risparmiando tempo e proteggendo l integrità del proprio lavoro n Per comunicare mediante Internet con il resto del mondo

6 Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete >> Dropbox Dropbox n Cos è? n Un servizio di storage online n Perché usarlo? n Ho i miei file ovunque e sincronizzati con qualsiasi dispositivo (PC, Smartphone) n È più sicuro di un hard disk n È il servizio di storage online più diffuso al mondo n Facile e intuitivo

7 Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete >> Dropbox Dropbox n Come creare l account? n all indirizzo n cliccare in alto a destra su Sign in ed iscriversi con un indirizzo valido n Al momento dell iscrizione si hanno 2 GB di spazio gratuito n Lo spazio può essere aumentato: n Utilizzando il proprio referral per invitare amici n 500 Mb per iscrizione, fino a 16 GB n Utilizzando il servizio Camera Upload, si possono ricevere altri 3 GB n Space Race, oppure...pagando L

8 Introduzione al Web : Le reti >> Definizione Le reti (Definizione) n Una rete è un insieme di sistemi di elaborazione che possono scambiarsi informazioni n Un insieme di calcolatori collegati fisicamente n condivisione di risorse e servizi n comunicazione (scambio di messaggi)

9 Introduzione al Web : Le reti >> Definizione Parametri Tecnologici n Parametri di classificazione delle reti n Collegamenti fisici (I mezzi trasmissivi) n Livello di distribuzione n Modalità di connessione n Protocolli

10 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi I mezzi trasmissivi n Il collegamento tra i calcolatori è effettuato attraverso dispositivi che regolano e permettono lo scambio di dati tra i sistemi di una rete n I sistemi possono essere connessi mediante supporti fisici sui quali viaggia la comunicazione in una rete di calcolatori n nella scelta del mezzo da utilizzare si tiene conto della Larghezza di Banda, misura la portata del canale, ossia il numero di bit trasmessi nell unità di tempo

11 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi I mezzi trasmissivi n I principali mezzi trasmissivi adottati sono: n Doppino ritorto (twisted pair): n Costituito da due fili di rame ricoperti da una guaina e ritorti n Tipicamente utilizzato per trasmissione telefonica n Con più doppini utilizzati contemporaneamente si ottengono velocità di trasmissione medio alte (100 Mbps su rete locale) n Su rete telefonica la velocità è più bassa (2 Mbps con ADSL)

12 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi I mezzi trasmissivi n (cont.) Cavo coassiale: n Costituito da un filo centrale in rame rivestito da una guaina in plastica a sua volta rivestita da una maglia in rame n Il tutto ricoperto da una guaina in plastica n Permette velocità di trasmissione medio alte (100 Mbps)

13 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi I mezzi trasmissivi n (cont.) Fibra ottica: n Costituito da una fibra di vetro ricoperta, capace di trasportare segnali luminosi n La trasmissione avviene nel campo ottico sfruttando diodi fotoelettrici alle estremità del cavo n Permette velocità di trasmissione molto elevate, dell ordine delle decine di Gbps

14 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi I mezzi trasmissivi n (cont.) Onde elettromagnetiche: n Usate per trasmissioni radio e via satellite n Consentono trasmissioni su lunghissime distanze con degrado minimo del segnale n Permettono velocità di trasmissione medio alte e variabili a seconda della banda di frequenza (1-56 Mbps) utilizzata

15 Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione La trasmissione n Il collegamento tra i sistemi di elaborazione di una rete può essere di varia natura e dipende dal tipo di connessione: n Cablata: n tutti i dispositivi che compongono una rete sono collegati tramite cavi n la trasmissione e ricezione dei dati è affidabile e stabile

16 Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione La trasmissione n (cont.) n Wireless: n I dispositivi della rete sono connessi tra loro e dialogano tramite onde radio n Mista: n alcuni dispositivi sono collegati tramite cavi altri mediante sistemi wireless

17 Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione La trasmissione n Rete Mista Modem Router

18 Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione La trasmissione n I canali di trasmissione possono essere: n Canali Broadcasting n condivisi da tutti gli utenti (con un indirizzo) collegati alla rete n Point to Point n ogni utente è collegato ad un altro utente e la trasmissione avviene solo tra i due utenti

19 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione Livello di distribuzione n Le reti possono essere classificate in base alla distanza che intercorre tra i computer: n LAN: (Local Area Network) n W-LAN: (Wireless LAN) n MAN: (Metropolitan Area Network) n WAN: (Wide Area Network) n PAN: (Personal Area Network) n Internet la rete delle reti

20 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione Livello di distribuzione n LAN (Local Area Network) connette PC e terminali su breve distanze utilizzando cavi dedicati e hardware specifico (all interno dell azienda) n MAN (Metropolitan Area Network) reti metropolitane

21 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione Livello di distribuzione n WAN (Wide Area Network) connette i sistemi di elaborazione e terminali tramite linea telefonica (tra aziende diverse) rete geografica n PAN (Personal Area Network) connette tra di loro dispositivi (telefono, personal digital assistants, ecc) vicini a un singolo utente

22 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> LAN LAN n Servono a collegare i PC tra di loro ed in modo remoto, ai sistemi di elaborazione e alle banche dati n Il collegamento avviene tramite cavi dedicati, doppini telefonici, cavi coassiali, fibra ottica n Una buona velocità di trasmissione dati è di 100 Mbit/sec Server ha il compito di far condividere a più utenti archivi o risorse

23 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> LAN Tecnologie per LAN n Esistono diverse tecnologie LAN n le più comuni sono: Ethernet e Fast Ethernet n Una rete può essere formata da una o più di queste tecnologie n Le reti Ethernet e Fast Ethernet funzionano in modo simile e la differenza principale è data dalla velocità alla quale trasferiscono le informazioni n Ethernet funziona a 10 Mbps e Fast Ethernet funziona a 100Mbps n Iniziano a diffondersi connessioni ad 1Gbps (GigaEthernet)

24 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> MAN MAN n Reti che coprono un area geografica un pò più grande n Composta da più reti LAN nell ambito di una stessa area metropolitana n L estensione è geograficamente assimilabile a quella della città che la ospita

25 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> WAN WAN n Wide Area Network n Wide: ampio/lontano/esteso n Rete su grande area geografica, è formata da più MAN n La connessione avviene tramite linea telefonica n Connessione tra aziende diverse

26 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> PAN PAN n È una rete personale, utilizzata per permettere la comunicazione tra diversi dispositivi vicini ad un singolo utente n Il raggio di azione di una PAN è tipicamente di alcuni metri n Una PAN può essere realizzata con collegamenti via cavo come per esempio USB o FireWire n Oppure si possono utilizzare soluzioni wireless come IrDA o Bluetooth

27 Introduzione al Web : Le reti >> Modalità di Connessione Modalità di Connessione n Commutazione di circuito (es: reti telef.) n Commutazione di pacchetto (es: internet)

28 Introduzione al Web : Le reti >> Architettura e Protocolli Architettura e Protocolli n Protocollo n insieme di regole per la comunicazione n regolano lo scambio di bit tra i calcolatori n Reti tradizionali n tecnologia singola n Reti di Reti n molte tecnologie n internetworking

29 Introduzione al Web : Le reti >> Internet Reti di reti (Intenet) n Tecnologie multiple n Gateway (o Router) Rete 4 R3 Rete 1 Rete 3 Rete 2 R1 R2 Es: Internet

30 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete I dispositivi di rete n Perché una rete possa funzionare correttamente ha bisogno di un insieme minimo di componenti n La rete più semplice da realizzare è costituita da: n due personal computer n cavo incrociato n scheda di rete ethernet

31 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> La scheda di rete La scheda di rete n Alcuni PC sono dotati di schede di rete preinstallate n Nello scegliere una scheda di rete, è necessario considerare: n La velocità: Ethernet (10Mbps), Fast Ethernet (100 Mbps), GigaEthernet (1000 Mbps); n Il tipo di collegamento necessario: RJ-45 per doppino o BNC per cavo coassiale

32 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> L Hub L Hub n Con il termine hub ci si riferisce ad un componente dell apparecchiatura di rete che collega insieme i PC fungendo da ripetitore: n ripete tutte le informazioni che riceve, a tutte le porte n adatti alle piccole reti M100M ACTACT PWR COLCOL SWITCH UPLINK Topologia a Stella PORTE

33 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Lo switch Lo switch n Se aumenta il numero di computer da collegare alla rete locale, è necessario impiegare un dispositivo chiamato switch n Allo switch sono collegati, con cavo di rete, tutti i PC mediante la porta Ethernet Switch

34 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Lo switch Lo switch n (cont. ) letteralmente significa interruttore n È formato da un determinato numero di porte che permettono il collegamento di qualunque dispositivo dotato di porta Ethernet n Es: PC, server di stampa, telefono VoIP, router n Lo switch riesce a smistare i dati riconoscendo i dispositivi in base all indirizzo IP Valore numerico che identifica univocamente un dispositivo (host) collegato a una rete informatica Es. indirizzo IP:

35 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router n Se si desidera collegare la LAN a Internet, occorre un dispositivo che mette in comunicazione due diverse reti (la LAN e Internet): il router n Il router è di facile reperibilità, è dotato di: n una sezione switch n una porta WAN per il collegamento di un modem a banda larga n Esistono modelli più completi che inglobano il modem

36 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router n Il router conosce in ogni istante il livello di traffico esistente in ogni ramo della rete n In base ad opportuni algoritmi di instradamento, il router indirizza i pacchetti di dati nella rete in maniera efficiente n Il termine router significa instradatore n Quando i router connettono la rete interna con la rete esterna, vengono anche chiamati gateway

37 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router n Altre funzionalità del router: n Firewall n Funzione NAT (Network Address Translation) n Funzione DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) n Firewall n crea una barriera di protezione verso le macchine della LAN da intrusioni esterne non autorizzate

38 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: Funzione NAT n Funzione NAT: n traduzione degli indirizzi IP degli elaboratori n tale funzione permette di connettersi a Internet mascherando gli indirizzi delle macchine della rete locale n Funzione DHCP n permette di assegnare in modo automatico l indirizzo di rete ad ogni dispositivo che si collega alla LAN

39 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il firewall Il router: Il firewall n Bisogna premunirsi di strumenti adeguati che proteggono i computer da eventuali attacchi n Il firewall è un muro di protezione per le macchine di una rete n I router dotati di firewall effettuano una prima azione di protezione a livello di rete n Successive azioni di protezione devono essere effettuate dai software dalle singole macchine della rete

40 SD + Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: Funzione Firewall DMZ (demilitarization zone) www server switch INTERNET switch firewall Gateway/router LAN (rete sicura)

41 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: Funzione NAT PC1: PC2: Modem Router PC3: PC5: PC4:

42 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: DHCP n Il server DHCP assegna in maniera automatica un indirizzo IP alle macchine che si connettono a internet n Un IP dinamico è un indirizzo che cambia ad ogni ingresso in rete n Ogni PC che si collega alla LAN dotato di IP dinamico, invia al server DHCP la richiesta di assegnazione di un IP tra quelli disponibili nell intervallo assegnato

43 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: DHCP n Esempio di indirizzo IP iniziale: n indirizzo IP finale: n Il router può assegnare al massimo 99 indirizzi

44 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Realizzare una rete Realizzare una rete n Tutti i router sul mercato offrono la funzione NAT e DHCP n Il firewall può essere sostituito con altri software n Negli ultimi anni sono stati messi sul mercato router ancora più ricchi di funzionalità n Es: modem wireless integrato

45 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il modem Il modem n Componente hardware fondamentale per la connessione ad internet n Modem analogico n trasmette i segnali digitali ricevuti dal PC in segnali analogici compatibili con la linea telefonica n lavoro di MOdulazione e DEModulazione n superato dalla tecnologia a banda larga n

46 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il modem Il modem n (cont.) n La velocità di trasmissione è di 56 kbps n Rimane il sistema più diffuso in quanto la presa telefonica è presente quasi ovunque n Modem digitale n componente hardware da utilizzare in presenza di connessione a banda larga n lavora sempre con segnali digitali

47 Introduzione al Web : Le reti >> Sommario Sommario n Le reti n Definizione di rete n Classificazione delle reti n I dispositivi di rete n Ringraziamenti n Parte del materiale di questa lezione è stato sviluppato a partire dalle lezioni della Dott.ssa Anna Vicari e della Dott.ssa Irina Coviello

48 Introduzione al Web : Le reti >> Termini della Licenza Termini della Licenza n This work is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License. To view a copy of this license, visit or send a letter to Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA. n Questo lavoro viene concesso in uso secondo i termini della licenza Attribution-ShareAlike di Creative Commons. Per ottenere una copia della licenza, è possibile visitare oppure inviare una lettera all indirizzo Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA.