Internet. Principi di base. 25/01/2010 Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 1

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1 Internet Principi di base Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 1

2 Internet 1970 Il 1970 è ricordato per un grande evento, che rivoluzionerà per sempre la nostra vita a partire dagli anni '90. Il governo degli Stati Uniti, nell'ambito di un progetto per la difesa militare, istituisce un rete di comunicazioni interne gestite dai computer del Pentagono. Il nome della rete è ARPANET. Quando, vent'anni dopo, lo scopo iniziale sarà cessato, la rete diventerà accessibile dal grande pubblico, che la conoscerà con il nome Internet. Il primo nucleo di Arpanet collegava tre università americane Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 2

3 ISO Principale ente di standardizzazione internazionale. ISO/OSI (Open System Interconnection) nasce alla fine degli anni 70 proponendosi come livello di riferimento per l'interconnessione di sistemi aperti. Il modello proposto e` strutturato in 7 livelli, di cui i 3 piu` alti sono orientati al contenuto dell'informazione, mentre i 4 piu` bassi sono orientati alla rete; le funzioni che svolgono sono le seguenti: Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 3

4 ISO Principale ente di standardizzazione internazionale. Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 4

5 ISO Principale ente di standardizzazione internazionale. 7 - Applicazione: Programma applicativo che deve comunicare (es. Terminale Virtuale, mail agent, ecc.) 6 - Presentazione: Gestisce la sintassi e la codifica (es ASCII, EBCDIC) che puo' avere diverse rappresentazioni interne. 5 - Sessione: Organizza (sincronizza, tiene traccia delle comunicazioni correnti) il dialogo tra i due end-system. 4 - Trasporto: Fornisce il trasferimento trasparente ent-to-end dell'informazione (frammentazione del flusso in trame, correzione errori, prevenzione della congestione,..). Non si occupa della topologia della rete. Corrisponde ai protocolli udp e tcp di TCP/IP. 3 - Network: gestisce l'instradamento dei messaggi. Corrisponde a X25 (connection oriented) ed a IP (connection-less) 2 - Data-Link: Si occupa della trasmissione affidabile delle trame (frame) mediante l'inserimento di Frame Control Sequence (FCS). 1 - Fisico: Si occupa della trasmissione di sequenze binarie sul camale di comunicazione. Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 5

6 ISO Principale ente di standardizzazione internazionale. Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 6

7 Protocolli comuni Insieme standard di regole di comunicazione TCP Transmission Control Protocol IP Internet Protocol Internet è una rete TCP/IP Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 7

8 Protocolli comuni HTTP Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 8

9 Funzioni IP Internet Protocol Versione IPv4 Indirizzamento Instradamento Frammentazione Consegna unità informative al TCP Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 9

10 Funzioni TCP Transmission Control Protocol Controllo di errore Controllo di flusso Riordinamento Indirizzamento a uno specifico utente finale Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 10

11 Indirizzamento Telefonico Rete Rete telefonica O Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 11

12 Indirizzamento IP IP 2 IP 3 Rete Rete internet IP 1 Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 12

13 Indirizzamento IP Gli indirizzi IP devono essere unici in tutta la rete Composto da una stringa binaria di 32 bit Solitamente si esprime nella notazione dotted ( decimale): Possono esistere 2 32 (= ) possibili indirizzi IP Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 13

14 Indirizzamento IP Ogni indirizzo IP consta di due parti IP_address = Net_id.Host_id Net_id: Rete cui appartiene l Host Host_id: Host che appartiene alla rete Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 14

15 Numeri di porta per programmatori Un sistema informatico oggi opera in ambiente multitasking, con più processi attivi L indirizzo IP fa riferimento al sistema Serve allora un altra informazione per indirizzare uno specifico processo attivo: la porta, che fa parte di una lista standardizzata dalla Internet Assigned Number Autority ( IANA ) La porta 21 è assegnata a FTP, 80 a WWW, etc Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 15

16 Sequenza indirizzamento a strati Appl 1 Appl 2 Appl 3 TCP Porta TCP 25 Ind. IP IP Ind. Locale MAC Network Interface A3:B5:28:17:9:4B Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 16

17 Instradamento Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 17

18 Domain Name System E un protocollo di alto livello che traduce l indirizzo IP in nome, più facile da ricordare: >> >> Può essere pensato come una rubrica telefonica, con il nome rintracciamo il numero. Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 18

19 Gateway Router Router : instradatore. Dispositivo che interconnette reti e instrada pacchetti IP. Le sue funzioni sono definite all'interno del terzo livello del modello ISO/OSI. Gateway: Router (default gateway) per instradare i pacchetti IP nella rete locale e al suo esterno Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 19

20 Architettura di rete Internet Router Gateway Router Sotto Sotto rete rete 1 Sotto Sotto rete rete 2 Sistema Autonomo 1 Switch Sistema Autonomo 2 Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 20

21 Struttura di rete Internet Router Sotto-Reti Host Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 21

22 Architettura di rete Internet Un insieme di host e di commutatori (switch) locali forma una sottorete Un insieme di sottoreti e di router forma un Sistema Autonomo Un insieme di Sistemi Autonomi forma Internet Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 22

23 DHCP DHCP: acronimo di Dynamic Host Configuration Protocol. La configurazione del protocollo TC/IP, su un client, può essere fatta in modo statico o dinamico. Nel modo statico vengono assegnati, da parte dell'utente l indirizzo IP, il Gateway e gli eventuali DNS. Nel modo dinamico, invece, quando il client entra in rete va "alla ricerca" di un server ( Server DHCP) che gli possa fornire quelle informazioni(ip, Gateway, DNS). Dal lato server, il DHCP server risponde assegnando un indirizzo al client (l'indirizzo può fare parte di intervalli ben precisi, es: assegna solo quelli da 1 a 100, e lascia per configurazioni statiche quelli da 101 a ), e tutte le altre informazioni del caso Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 23

24 Subnet mask Subnet Mask o "Maschera di Sottorete", è necessaria al computer che deve comunicare con un altro indirizzo IP per sapere se deve instradare i pacchetti verso il gateway della sua rete locale ( uscire dalla sottorete ) oppure usare l'indirizzo di rete locale ( Ethernet, etc) del destinatario ( restare nella sottorete ). Normalmente viene indicata con un indirizzo di 4 byte scritti sotto forma di 4 numeri decimali separati da un punto, come nel caso degli indirizzi IP, ad esempio: Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 24

25 Parametri di configurazione Windows Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 25

26 Risultati della configurazione con ipconfig/all da prompt dei comandi Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 26

27 Trace route Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 27

28 Internet World Wide Web WWW Il sistema di server Internet che supporta un formato speciale di documenti chiamato HTML (HyperText Markup Language) e che permette il collegamento ad altri documenti (grafici, audio e video compresi ) semplicemente cliccando dove appare la manina anchor point, punti di aggancio. I nodi di cui il documento è costituito possono essere mantenuti su calcolatori diversi, geograficamente distanti, si crea un unico grande documento nella rete delle reti, trasferibile tramite l Hyper Text Transfer Protocol (HTTP). Ci sono varie applicazioni chiamate web browser che rendono facile l accesso al World Wide Web; due dei più popolari sono Firefox e Microsoft Internet Explorer. Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 28

29 Internet Service Provider Aziende che vendono il collegamento ad Internet tramite rete telefonica commutata oppure ADSL oppure Wireless. E l ISP che fornisce i parametri di connessione Serve un ulteriore protocollo per il colloquio tra l utente e l ISP (per esempio il Point to Point Protocol) Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 29

30 Utilizzo di Internet Inizialmente usata solo come vetrina Oggi sempre più piena di servizi Privati mail Enciclopedie messaggistica Motori di ricerca Musica Youtube Pubblici Prenotazioni visite mediche Rapporti con la Pubblica Amministrazione Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 30

31 Grandi aree geografiche giugno 2008 numero di persone che si collegano all internet Analisi aggiornate il 18 agosto 2008 Grandi aree geografiche Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 31

32 Utenti internet in 20 paesi percentuali sulla popolazione Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 32

33 evoluzioni IP v6 Web 2.0 Second life Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 33

34 Evoluzioni IP v6 Maggior numero di indirizzi IP utilizzando 128 bit invece di 32 Gestione della cosiddetta Qualità del Servizio QoS, introducendo la gestione delle priorità per esempio per servizi voce Supporto della mobilità, sempre più diffusa Criticità aggiornamento milioni di sistemi da IPv4 a IPv6, si pensa ad un parallelismo iniziale. Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 34

35 Esercizio Cosa significa l acronimo TCP/IP e quale ruolo gioca nella connessione alla rete Internet con riferimento al modello ISO/OSI? Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 35

36 Esercizio Un router IP che dispone di tre interfacce fisiche verso tre computer è caratterizzato da: tre indirizzi IP e tre indirizzi fisici locali un unico indirizzo IP e tre indirizzi fisici locali tre indirizzi IP e un unico indirizzo fisico locale Motivare brevemente la risposta (massimo tre righe) Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 36

37 Esercizio Un protocollo di tipo Dynamic Host Configuration Protocol DHCP: assegna ad un nome logico un indirizzo fisico determina quale indirizzo locale corrisponde ad un dato indirizzo IP contribuisce a limitare sprechi di indirizzi IP Motivare brevemente la risposta (massimo tre righe) Informatica Ingegneria Medica - Prof.Gregorio Cosentino 37