Che cos e una rete di calcolatori?

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1 Che cos e una rete di calcolatori? Rete : È un insieme di calcolatori e dispositivi collegati fra loro in modo tale da permettere lo scambio di dati Ogni calcolatore o dispositivo viene detto nodo ed è identificato da un indirizzo univoco all interno della rete es: un PC, una stampante, etc... 1/32 Applicazioni che usano una rete Posta elettronica (scambio di corrispondenza fra utenti di sistemi collegati in rete) Trasferimento di file (copia di file fra due computer collegati) Terminali virtuali (ci si può collegare e lavorare interattivamente con un computer remoto) Condivisione di risorse (stampanti, file system ) World Wide Web (ipertesti distribuiti) 2/32

2 Collegamento alla rete Cavo telefonico CPU MODEM controller ALU Unità di controllo BUS RAM Registro Registro Registro controller SCHEDA ETHERNET Rete locale 3/32 Il modem (modulatore/demodulatore) Permette di trasferire dati da un calcolatore all altro usando la linea telefonica tradizionale Effettua la modulazione del segnale in uscita (dalla rappresentazione elettrica interna a suoni analogici lungo il filo telefonico) Effettua la demodulazione (il passo di codifica inverso) all arrivo Velocità tipica 56 K al secondo (in bit /sec) 4/32

3 La scheda ethernet Permette di trasferire dati da un calcolatore all altro usando cavi dedicati Trasmette i bit sotto forma di segnali elettrici lungo il cavo metallico Velocità tipica 100Mbs E caratteristica delle reti che si trovano negli uffici 5/32 Classificazione delle reti(1) Reti locali LAN (Local Area Network): Consentono di collegare fra loro dispositivi nello stesso edificio o in edifici adiacenti es : le rete di un ufficio, di una ditta o di un istituto Reti metropolitane MAN (Metropolitan AN) consentono il collegamento di dispositivi nella stessa area urbana es : la rete privata dell Università di Urbino 6/32

4 Classificazione delle reti(2) Reti geografiche WAN (Wide AN) Collegano dispositivi diffusi su un ampia area geografica es : in genere tutte le reti che devono attraversare suolo pubblico (due sedi distanti della stessa ditta) Reti di reti (internetworking) Collegano fra loro più reti diverse (in termini sia di hardware che di software) mediante opportuni elementi di interfaccia es: Internet 7/32 Struttura delle reti ANELLO BUS STELLA NODO RAMO 8/32

5 Collegamento tra reti(1) BUS BRIDGE BUS Il collegamento tra due reti compatibili (dello stesso tipo) può avvenire facilmente attraverso uno strumento detto BRIDGE Un bridge semplicemente ripete il segnale elettrico da una rete all altra generando un unica rete più grande 9/32 Collegamento tra reti(2) ROUTER BUS Il collegamento tra due reti non compatibili può avvenire solo attraverso uno strumento detto ROUTER Un router (instradatore) e un computer connesso ad ambedue le reti che esegue la conversione tra le due tipologie di rete 10/32

6 Le reti Wireless Una rete wireless si distingue da quelle fin ora viste per il fatto che la connessione tra i computer avviene senza l utilizzo di cavi metallici (senza fili) Esiste uno strumento detto Access Point (punto d accesso) che comunica con i nodi della rete attraverso onde elettromagnetiche 11/32 Comunicazione nelle reti Commutazione di circuito: Viene stabilito un collegamento dedicato tra i due nodi terminali comunicanti: il circuito. Nessun altro nodo può comunicare sullo stesso mezzo trasmissivo prima che la comunicazione sia terminata Il telefono di casa funziona in questo modo Commutazione di pacchetto: Il messaggio in tra due nodi terminali viene suddiviso in unità più piccole, ciascuna di dimensioni fisse, dette pacchetti. I pacchetti vengono inviati uno ad uno alla rete e smistati ed instradati individualmente La rete può combinare più pacchetti di istanze di comunicazione diverse sullo stesso segmento di rete I pacchetti giunti al nodo destinatario vengono ricombinati per ricomporre il messaggio originale. 12/32

7 I protocolli di comunicazione Ci sono reti di molti tipi che utilizzano hardware e software diversi es : cavo telefonico (modem), reti ethernet (scheda di rete), infrarossi (IR), onde radio Perché la comunicazione possa avvenire correttamente ci deve essere un accordo sulle regole da seguire durante lo scambio (protocollo) Si usa una gerarchia di protocolli 13/32 L indirizzo IP ogni computer connesso alla rete ha un indirizzo univoco (l indirizzo IP, intero positivo a 32 bit) es è l indirizzo IP della mia macchina All indirizzo IP di un computer corrisponde un nome simbolico più facile da ricordare per un uomo Es. il computer del mio ufficio si chiama Vangogh che corrisponde all indirizzo IP /32

8 L indirizzo IP (2) Gli indirizzi IP vengono assegnati a gruppi (un gruppo è detto dominio) da una autorità centralizzata con ramificazioni in tutto il mondo Ogni nodo ha un nome simbolico vangogh. sti.uniurb.it è il nome simbolico della mia macchina Un insieme di nodi della rete si occupa di tradurre questi nomi simbolici nel corrispondente indirizzo IP numerico (DNS, Domain Name Server) 15/32 Il World Wide Web (WWW) Insieme di computer distribuiti sulla rete, che permette di accedere a file memorizzati in particolari directory Per richiedere informazioni ai server Web si usano solitamente dei programmi detti Web client (i normali navigatori browser) i navigatori si preoccupano di interagire con i server seguendo opportuni protocolli generalmente http (hypertext transfer protocol) ma anche ftp etc. 16/32

9 Struttura di internet In un sistema centralizzato, tutti i segnali passano da un unico punto. In un sistema decentralizzato, un punto "vicino" può essere raggiunto attraverso un nodo periferico, ma un punto "remoto" può essere raggiunto solo passando dal centro. In una rete distribuita, l informazione può percorrere molte strade diverse e scegliere in ogni momento il percorso più adatto per arrivare a destinazione, indipendentemente dalla distanza. Internet Questa rappresentazione grafica è tratta da: Katie Hafner e Matthew Lyon Where Wizards Stay Up Late The Origins of the Internet (Simon & Shuster, 1996). 17/32 Web server Sono programmi che consentono di distribuire informazioni (in maggior luogo testuali) sulla rete Internet. (sono anche detti server HTTP) Dialogano con opportuni client (web browser) Web Server Richiesta servizio Web Client Servizio La macchina che funge da server accetta richieste e fornisce servizi La macchia che funge da client effettua le richieste e ottiene in risposta i servizi 18/32

10 Web browser Il Browser è un programma installato sulla macchina client che svolge principalmente due compiti: Effettua le richieste al server Visualizza i documenti ottenuti in risposta, e a seconda delle indicazioni ivi contenute, visualizza la pagina in un modo, piuttosto che in un altro; Oltre ad Internet Explorer, il browser più diffuso, esistono altri browser: Netscape Navigator Mozilla Opera 19/32 Esempio di accesso ad una pagina Web es: (richiesta del client) il server risponde alla richiesta inviando il testo della pagina cercata residente sull hard disk il browser visualizza il contenuto della pagina usando una opportuna applicazione è detto URL (Uniform Resource Locator) e permette di localizzare in maniera univoca tutti i file pubblicati sulla rete 20/32

11 21/32 Formato pagine Web Il tipico formato delle pagine Web è l HTML (Hypertext Markup Language) Non è un linguaggio di programmazione ma un linguaggio di contrassegno (o di marcatura ), che permette di indicare come disporre gli elementi all'interno di una pagina: le indicazioni vengono date attraverso degli appositi marcatori, detti "tag". HTML permette di incapsulare nel testo le informazioni relative alla sua formattazione e diversi oggetti di tipo multimediale (immagini, suoni,etc) 22/32

12 Struttura di un TAG HTML I tag vanno inseriti tra parentesi uncinate (<TAG>), la chiusura del tag viene indicata con una "/" (è il simbolo comunemente detto "slash". Es: </TAG>). Il contenuto va inserito tra l'apertura e la chiusura del tag medesimo, secondo questa forma: <TAG attributi>contenuto</tag> Ecco un esempio, con una sintassi che serve a disporre un testo giustificato a destra: Attributo del tag Tag paragraph <P align="right">testo</p> Valore attributo Chiusura tag paragraph 23/32 Esempio 24/32

13 Struttura dei documenti in internet Tutti i documenti sono strutturati in NODI, LINK e ANCHOR andando a definire una struttura gerarchica (alberi) NODO: documento singolo che generalmente presenta un singolo concetto o un idea LINK: collegamento tra diversi nodi ANCHOR: aree nel documento evidenziate come clicckabili ; indicano l esistenza di un LINK. Selezionando un ANCHOR si attiva il LINK corrispondente e il NODO cui fa riferimento viene caricato e visualizzato 25/32 Esempio /32

14 Esempio /32 Recupero delle informazioni da internet BROWSING: Processo lento Dipende fortemente da come le informazioni sono organizzate RICERCA: Maggiore efficienza ma si basa sul fatto che le informazioni devono essere indicizzate Esistono diversi server su internet che facilitano la ricerca di documenti (motori di ricerca) In seguito ad una ricerca si passa alla fase di browsing dei risultati 28/32

15 Indicizzazione dei documenti L'indicizzazione dei documenti consiste, sostanzialmente, nell identificare soggetti o parole-chiave che ne descrivono il contenuto. L'efficacia del recupero dell'informazione è direttamente proporzionale alla precisione della parola chiave impiegata. Il processo di indicizzazione deve generare un indice sintetico del documento senza tralasciare informazioni importanti La ricerca di un concetto viene fatta sull indice e non più sui singoli documenti (aumento della velocità di ricerca) 29/32 Motori di ricerca internet Hanno il compito di indicizzare e ricercare i contenuti di tutti i documenti presenti sulla rete internet Ci sono applicazioni Spider o Crawler che ricercano i documenti e li indicizzano seguendo i link presenti nelle pagine Il numero di documenti nella rete internet è molto grande Milioni di server e miliardi di documenti: Altavista visita e indicizza 6 milioni di pagine al giorno 30/32

16 Caratteristiche dei documenti su internet Dinamici ed eterogenei: Sono utilizzati strumenti di generazione diversi, le pagine cambiano continuamente e quindi l indicizzazione va costantemente aggiornata I documenti WWW sono strutturati: Le pagine HTML contengono tags che consentono di assegnare in maniera migliore i pesi alle parole (titoli, sezioni, ecc ) 31/32 TESTO SEMPLICE Documento di testo Formato da caratteri alfanumerici che utilizzano una codifica (ad esempio ASCII ad 8 bit). TESTO STRUTTURATO Testo che contiene titoli, sezioni, paragrafi. Standard General Markup Language (SGML) Office Document Architecture (ODA) LaTex e Portable Document Format (PDF) TECNICHE DI COMPRESSIONE DEI TESTI Codifica di Huffman Codifica Run length Codifica Lempel-Ziv-Welch (LZW) 32/32