4 a. D2 Pagina 1 di 11. PROGRAMMAZIONE SISTEMI ED AUTOMAZIONE CLASSE 4 a a.s. 2013/2014 MD.68_D REV. 00

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1 ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE P.HENSEMBERGER ISTITUTO TECNICO : Elettrotecnica, Informatica, Meccanica e Meccatronica LICEO SCIENTIFICO SCIENZE APPLICATE Via Berchet Monza Fax C.F C.M.MITF info@hensemberger.it - internet: PROGRAMMAZIONE a. s. 2013/2014 MATERIA SISTEMI E RETI Classe 4 a Sez. Prof. Raffaele Del Buono A) AZIONI PRELIMINARI 1) OBIETTIVI FORMATIVI E COMPORTAMENTALI Concordemente a quanto riportato nell allegato 2 del POF ed a ciò che è stato stabilito dal C.d.C., vengono riportati i seguenti obiettivi: a) Impegno b) Interesse c) Partecipazione d) Socializzazione e) Capacità di lavorare in gruppo f) Rispetto dell ambiente scolastico g) Puntualità alle lezioni, regolare giustificazione di assenze e ritardi. 2) OBIETTIVI COGNITIVI TRASVERSALI Concordemente a quelli già presenti nell allegato 2 del POF vengono indicati i seguenti obiettivi: a) Saper ascoltare b) Saper prendere appunti c) Essere in grado di leggere e comprendere testi tecnici d) Sviluppare la capacità di analisi e sintesi e) Saper utilizzare le conoscenze acquisite in situazioni note e non f) Collegare le conoscenze di discipline diverse g) Utilizzare il linguaggio specifico della disciplina. PROGRAMMAZIONE SISTEMI ED AUTOMAZIONE CLASSE 4 a Pagina 1 di 11

2 3) OBIETTIVI DIDATTICI DISCIPLINARI In accordo con quanto stabilito in sede di Coordinamento di Materia si riportano i seguenti obiettivi: a) Avere una conoscenza basilare sulle tipologie di rete e sullo standard ISO/OSI b) Ampliare la conoscenza di argomenti teorici e la capacità di collegarsi in modo appropriato anche alle altre discipline. 4) OBIETTIVI MINIMI Voto 6 1) Espone con semplicità le proprie conoscenze anche se in modo mnemonico. 2) E in grado di motivare le scelte fatte nell ambito della soluzione di semplici problemi proposti relativamente alle diverse sezioni del programma. 3) Si esprime usando la terminologia di base anche se non sempre correttamente B) PROGRAMMAZIONE DIDATTICA E TEMPI OBIETTIVI 1) Rafforzare le capacità di analisi e di sintesi in tema di controllo automatico. 2) Utilizzo della manualistica tecnica. 3) Uso appropriato del linguaggio tecnico. 4) Sviluppo della capacità progettuale autonoma e di gruppo relativa a problemi che richiedano l integrazione dell H/W con il S/W. 5) Produzione di documentazione relativa al punto 4 PREREQUISITI : Programma di sistemi della classe 3 a Il programma della classe 4 a nuovo ordinamento è impostato totalmente sullo studio della trasmissione della informazione ed in particolare sullo studio delle reti di PC, in tal senso coincide nella quasi sua totalità alla programmazione prevista per la classe 5 a del vecchio ordinamento. Pagina 2 di 11

3 TEORIA MODULO A La teoria dell informazione Generalità La comunicazione orale 1) La sorgente s 2) Il trasmettitore t x 3) Il canale 4) Il ricevitore r x 5) La destinazione d La comunicazione 1) Generalità sulla modalità di trasmissione parallela 2) Generalità sulla modalità di trasmissione seriale L informazione seriale 1) L operazione di parallelizzazione 2) La ricostruzione dell informazione 3) La comunicazione seriale asincrona 4) Verifica del messaggio ricevuto 5) Efficienza ( throughput ) della trasmissione seriale asincrona 6) La comunicazione seriale sincrona Modalità di trasmissione seriale 1) Modalità asincrona 2) Modalità sincrona 3) Elementi costitutivi di un sistema di trasmissione dati Pagina 3 di 11

4 IL SEGNALE SERIALE Modalità di trasmissione tramite modem Collegamento a distanza t x - r x tramite modem MODULO B 1) Collegamento POINT TO POINT 2) Collegamento HALF DUPLEX 3) Collegamento FULL DUPLEX 4) Collegamento MULTI POINT MEZZI TRASMISSIVI ( Ripasso in quanto trattato nel corso del 3 anno) a) Doppino intrecciato 1) Cavo UTP 2) Cavo STP b) Cavo coassiale c) Fibre ottiche LE FIBRE OTTICHE ( Ripasso in quanto trattato nel corso del 3 anno) a) Generalità b) Schematizzazione di un sistema a fibre ottiche c) Vantaggi delle fibre ottiche rispetto al rame d) Svantaggi delle fibre ottiche rispetto al rame e) Proprietà trasmissive f) Cenni di ottica geometrica g) Legge della riflessione ( legge di Cartesio ) h) Legge della rifrazione ( legge di Snell ) i) Angolo di accettazione j) Apertura numerica : k) Tempi di ritardo l) Perdite nelle fibre ottiche Perdite per dispersione Perdite per attenuazione Pagina 4 di 11

5 m) Banda passante della fibra ottica n) Deformazione del segnale luminoso o) Tipi di fibre ottiche Monomodali : A gradino ( Step index ) Multimodali: A gradino ( Step index ) Graduale ( Grated index ) I TEOREMI FONDAMENTALI a) Il teorema di NYQUIST b) Il teorema di SHANNON GENERALITÀ SULLE RETI Utilizzo delle reti di elaboratori Aspetti H/W delle reti Tecnologia trasmissiva Scala dimensionale Reti locali Reti metropolitane Reti geografiche a) La standardizzazione b) Le sigle ANSI EIA IEEE CCITT ISO Pagina 5 di 11

6 Aspetti S/W delle reti Gerarchie di protocollo Architettura di rete Funzionamento del S/W di rete Interfacce e servizi Servizi Connection-Oriented e Connection Less Affidabilità del servizio Primitive di definizione del servizio c) Il MODELLO OSI Funzioni di comunicazione 1) Livello FISICO 2) Livello DATA LINK 3) Livello NETWORK 4) Livello TRANSPORT Funzioni di elaborazione 1) Livello SESSION 2) Livello PRESENTATION 3) Livello APPLICATION Il livello 1 ( Physical layer ) a) Basi teoriche della trasmissione dati: Analisi di FOURIER Teorema di NYQUIST Teorema di SHANNON Esempio livello fisico ( Reti LAN in a 10 Mbps ) Pagina 6 di 11

7 b) Specifiche livello fisico Trasmissione in BANDA BASE a 10 mbps Codifica del Manchester del segnale Trasmissione in Half Duplex Controllo dell accesso al canale CSMA/CD La regola per le reti Ethernet c) Cablaggio Le tipologie di cablaggio ( MDI ) 10 base 2 10 base 5 10 base T Il livello 2 ( Data link Layer ) Generalità a) I compiti dello lo strato di collegamento dati b) I servizi offerti al livello network c) Servizi Connectionless 1) Connectionless non confermato 2) Connectionless confermato d) Connection - Oriented INTERNET PROTOCOL SUITE ( reti in TCP_IP ) a) Definizione di protocollo e implementazione b) Famiglie di protocolli COP BOP Pagina 7 di 11

8 c) Protocollo HDLC ( high level data link control ) d) Tecnica del bit stuffing e) Protocolli orientati e non orientati connessione f) Protocolli orientati connessione: g) Protocolli non orientati connessione: h) Confronto modello iso/osi e architettura tcp/ip i) L architettura TCP- IP j) Protocolli instradati k) Protocolli di instradamento ( routing protocols ) l) Il protocollo TCP m) Il protocollo UDP n) Gli indirizzi IP o) Modalità di assegnazione degli indirizzi IP p) Le classi di IP q) Indirizzi speciali: Network, Broadcast Broadcast orientato o diretto Broadcast limitato o ristretto Loopback Segmentazione della rete ( subnetting ) a) Le subnet mask b) Le tecniche 1) FLSM 2) VLSM IL ROUTING a) Algoritmi di routing b) Proprietà degli algoritmi di routing c) La metrica Pagina 8 di 11

9 d) Classificazione degli algoritmi di routing 1) Algoritmi non adattivi ( Static routing ): 2) Algoritmi adattivi ( Dynamic routing ): e) Il principio di ottimalità ed i Sink Tree f) Algoritmi statici 1) Fixed directory routing 2) Flooding (allagamento) 3) Selective flooding : g) Algoritmi dinamici 1) Routing centralizzato 2) Routing isolato 3) Algoritmi gerarchici 4) Routing distribuito h) Algoritmi di routing dinamico Pagina 9 di 11

10 PROGRAMMA DI LABORATORIO Programmazione concordata con l insegnante tecnico pratico. PREREQUISITI: DAL 3 E 4 ANNO DI CORSO Programmazione Linguaggio HTML Java script Reti di Calcolatori SIMULATORE CISCO Packet Tracer Simulazione reti Ethernet con il S/W CISCO Packet Tracer: a) Configurazione rete VLSM a IP privati con 4 sottoreti e 2 routers b) Collaudo mediante PING, analisi dei pacchetti scambiati c) Regole di routing statico d) Aggiunta di un server HTTP e DNS, configurazione dei clients e) Verifica dell apertura di connessione TCP tra client e server, analisi dei pacchetti scambiati f) Verifica della richiesta di pagina web al server HTTP, analisi dei pacchetti scambiati tra client e server LA VERIFICHE DELL APPRENDIMENTO Strumenti di verifica: Interrogazioni individuali Test/programmi scritti validi per l orale Esercitazioni Verifiche scritte/pratiche in laboratorio. Pagina 10 di 11

11 METODO DIDATTICO, MEZZI, STRUMENTI Lezione frontale Lavori di gruppo Esercitazioni guidate in gruppo Uso di materiale audiovisivo. A) VERIFICA COMPETENZE Per quanto riguarda le competenze disciplinari, si prevedono almeno 1 prova orale per quadrimestre e 2 prove scritte valide per l orale. TIPOLOGIA PROVE ORALI: Interrogazioni individuali e test scritti validi per l orale. TIPOLOGIA PROVE SCRITTE: a) Soluzione di problemi; b) Risposte aperte. B) ATTIVITA DI RECUPERO Sono previsti momenti di recupero in itinere per coloro che sottoporranno agli insegnanti esercizi e/o quesiti oppure chiederanno chiarimenti. C) VALUTAZIONE Per la valutazione viene seguita la griglia riportata nel POF, secondo quanto stabilito nel C.d.C e nel. Coordinamento di materia CRITERI DI VALUTAZIONE: Conoscenza degli argomenti teorici Capacità di esposizione ( chiarezza nel linguaggio - uso del linguaggio tecnico ) Capacità di progettazione ( in riferimento agli obiettivi) Capacità di approfondimento degli argomenti teorici. Capacità di effettuare collegamenti disciplinari ed interdisciplinari. Pagina 11 di 11

12 TABELLA DELLE VALUTAZIONI PREVISTA DAL POF IN CORSO DI VALIDITA VOTO MOTIVAZIONI 1-2 Livello base non raggiunto: non conosce alcuna informazione e rifiuta ogni forma e tentativo di coinvolgimento 3 Livello base non raggiunto: le conoscenze di tutti gli elementi mancano o sono gravemente errate; non è in grado di applicarle anche in situazioni note ed evidenzia grosse carenze nell'esposizione 4 Livello base non raggiunto: ha una conoscenza frammentaria delle informazioni, commette errori gravi anche in situazioni semplici e note. Evidenzia molte carenze nell'esposizione 5 Livello base non raggiunto: applica le conoscenze con alcune difficoltà in situazioni semplici e note; comunica con linguaggio non chiaro. 6 Ha conseguito il livello base 7-8 Ha conseguito il livello intermedio 9-10 Ha conseguito il livello avanzato D) METODO DIDATTICO, MEZZI, STRUMENTI Lezione frontale Uso di materiale audiovisivo Metodo Didattico: Lezione frontale Strumenti di verifica: Verifiche Scritte/orali individuali Strumenti di studio: Libro di testo: INTERNET WORKING SISTEMI E RETI ( Secondo Biennio ) Aut. E. Baldino, R. Rondano, A. Spano, C. Iacobelli Casa ed. Juvenilia Scuola Casa ed. Juvenilia Scuola Pagina 12 di 11

13 Eventuali appunti forniti dall insegnante riguardanti argomenti comunque riportati sul libro di testo. Appunti dell insegnante Fonti RETI DI COMPUTER Aut. Andrew S. Tanembaum I MODERNI SISTEMI OPERATIVI Aut. Andrew S. Tanembaum ELEMENTI DI TEORIA DELLE RETI Dal corso di teoria delle reti di G. Bongiovanni Monza 28/10/2013 Prof. Raffaele del Buono Pagina 13 di 11