Reti informatiche reti protocolli RETI LOCALI LAN RETI GEOGRAFICHE WAN Intranet Extranet vantaggi applicazioni client/server

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1 Reti informatiche Le reti sono sistemi di connessione tra più computer, che consentono la condivisione di informazioni e servizi. Le regole di trasmissione dati, che permettono lo scambio di dati tra sistemi diversi, sono fissate da apposite regole (protocolli); il più noto è il protocollo TCP/IP (Trasmission Control Protocol/Internet Protocol). Esse si possono suddividere in base alla loro estensione in: RETI LOCALI - Una rete locale o LAN (Local Area Network) consiste in un certo numero di computer e dispositivi distribuiti su un area limitata (una LAN non si estende per più di 10 Km), connessi mediante appositi cavi in modo che ciascun elemento possa interagire con tutti gli altri. Si tratta di un sistema utilizzato principalmente negli uffici o nelle aziende per consentire lo scambio di informazioni e condividere alcune risorse (stampanti, hard disk). Se fino ad alcuni anni fa esistevano vari standard per il collegamento fisico dei computer, negli ultimi anni si è definitivamente imposto il collegamento Ethernet che permette di utilizzare molti dispositivi di tipo diverso. La configurazione tipica di una LAN Ethernet prevede l uso di schede di rete installate all interno del PC, di speciali dispositivi chiamati concentratori (o hub) e di cablaggio di tipo UTP, molto simile al cavo telefonico. I PC sono collegati all hub e più hub possono essere collegati tra loro. RETI GEOGRAFICHE - Si dice rete geografica (WAN, Wilde Area Network) qualunque rete estesa su un territorio più vasto di quello di competenza delle reti locali. Una rete geografica è un insieme di reti locali connesse attraverso un certo numero di router. Un esempio è quello che permette a tutte le filiali di una banca di operare sugli stessi dati. Questi collegamenti sfruttano diversi tipi di cablaggio, il più diffuso è il CDN (Collegamento Diretto Numerico) che viene fornito come servizio dagli operatori telefonici. In questo caso agli estremi dei collegamenti, pressi le sedi delle aziende, devono essere installati dispositivi di rete chiamati router (instradatori) che permettono la comunicazione delle due reti locali attraverso il CDN. L affermarsi delle tecnologie di Internet ha creato un integrazione tra le reti locali aziendali e la rete Internet, introducendo nuovi termini per identificare le reti aziendali: Intranet: è una rete locale in cui le informazioni riguardano la singola struttura. È una sorta di piccola Internet privata, e l accesso alle risorse che contiene è regolamentato da parte dell organizzazione che la gestisce (un azienda può pubblicare informazioni a cui possono accedere solo i dipendenti). Extranet: è la parte di rete locale accessibile da parte di utenti esterni come clienti, fornitori o altre aziende, garantendo la sicurezza degli archivi aziendali mediante filtri. L utilizzo di una rete, LAN o WAN, offre molti vantaggi, tra cui: la condivisione di risorse (stampanti, plotter, scanner, ecc.); la condivisione di informazioni (lavorare sullo stesso documento, modificandolo; cercare informazioni da archivi condivisi, ecc); l uso di sistemi di posta elettronica permette di comunicare in modo più rapido, efficiente e documentabile rispetto ai sistemi tradizionali; i tecnici preposti alla manutenzione dei sistemi e all assistenza degli utenti possono intervenire senza necessità di spostarsi fisicamente; costi di acquisto, gestione e di manutenzione di apparecchiature più contenuti. Lo sviluppo delle reti ha portato alla diffusione delle applicazioni client/server: normalmente sia i dati sia le applicazioni che li gestiscono risiedono su un computer ad elevate prestazioni (server), mentre applicazioni più semplici che gestiscono prevalentemente l interfaccia con l utente vengono eseguite su personal computer (client). Quando un client si collega alla rete può utilizzare le funzioni del server per: inviare file (caricamento verso la rete o upload) o ricevere file (scaricamento dalla rete o download).

2 Un altro criterio in base al quale si distinguono le reti è la disposizione geometrica dei vari elementi (topologia), il modo e i mezzi con cui sono collegati. Innanzitutto i collegamenti o connessioni possono essere di due tipi: Punto-punto (point to point) cioè un canale mette in comunicazione due nodi senza passare attraverso nodi intermedi (es: A-B, B-C, C-D, D-A) Multipunto (multipoint) il canale è condiviso da tutti i nodi. I messaggi sono ricevuti da tutti i nodi, ma solo il nodo destinatario lo interpreterà, mentre gli altri lo ignoreranno. Tramite questi tipi di collegamento si realizzano varie topologie: 1. rete a bus: il collegamento è di tipo multipunto. I dispositivi sono collegati utilizzando un unica via di comunicazione costituita da un cavo, detto bus. Se un nodo si rompe, la rete continua a funzionare. 2. rete a stella: il collegamento è di tipo punto-punto; tutti i dispositivi sono collegati a un computer centrale, in modo da formare una configurazione che ricorda una stella. Il computer centrale smista le comunicazioni tra i nodi. Se il nodo centrale si rompe tutti i sistemi rimangono isolati. 3. rete ad anello: i dispositivi sono collegati lungo un percorso chiuso, detto anello. Ogni nodo ricevuto il messaggio controlla se è per sé; se non lo è lo trasmette al nodo più vicino in modo che raggiunga il destinatario. Non è possibile che più nodi trasmettano nello stesso tempo. Tutti i nodi hanno la stessa funzione. 4. rete a maglia irregolare o libera: non ci sono regole per definire i collegamenti tra i vari nodi. I messaggi passano da un nodo all altro. Grazie all abbondanza dei collegamenti tra nodi, se si interrompe un collegamento o si rompe un nodo, la comunicazione è ancora possibile. Normalmente la topologia libera è utilizzata per le WAN, le altre per le LAN. Tipi di connessione La rete telefonica, utilizzata per la trasmissione dei dati, può essere di tipo analogico o digitale. Il segnale analogico varia con continuità nel tempo e l informazione trasmessa è proporzionale all ampiezza del segnale (le onde radio o quelle elettromagnetiche, ecc.); il segnale digitale è costituito da una serie di numeri, che rappresentano l informazione trasmessa (i bit, l alfabeto Morse, ecc.). Quando viene usata la normale rete di tipo analogico, occorre una trasformazione dei dati digitali: i dati da trasmettere vengono trasformati da digitali ad analogici (modulazione), trasferiti mediante la rete telefonica e quindi convertiti da analogici a digitali (demodulazione). Lo strumento che effettua le operazioni di conversione è il modem (modulatore/demodulatore), la cui velocità si misura in baud (sono le informazioni digitali trasmesse nell unità di tempo); l unità di misura utilizzata è il bps (numero di bit per secondo) e i suoi multipli Kbps (kilobit per secondo) e Mbps (megabit per secondo). La velocità di trasmissione viene chiamata anche larghezza di banda. Più alta è la velocità di trasmissione, minore è il tempo richiesto per inviare e ricevere un messaggio. La linea telefonica tradizionale, di tipo analogico, (PSTN = Public Switched Telephone Network o PSDN = Public Switched Data Network) permette la trasmissione a 56 Kbps in download e 48 Kbps in upload. Il progressivo passaggio dalla tecnologia analogica a quella digitale ha messo a disposizione degli utenti servizi di trasmissione dei dati sempre più veloci: ISDN (Integrated Services Digital Network) linea digitale che permette di usare simultaneamente più canali di trasmissione e arriva a 128 Kbps ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line) linea digitale ad alta velocità di trasmissione.

3 Ci si può collegare a Internet anche dai telefoni cellulari e palmari, utilizzando ad esempio il protocollo WAP (Wireless Application Protocol). Un altro tipo di connessione può essere realizzato con i cavi in fibra ottica. Nelle reti wireless (senza fili) i computer sono collegati mediante segnali radio: si risparmia evitando di cablare gli edifici e si può restare collegati alla rete anche mentre ci si sposta con un portatile. Le reti wireless sono inoltre utilizzate per la trasmissione in aree geografiche a bassa densità abitativa. Il sistema di comunicazione via satellite garantisce una copertura globale di aree geografiche non servite dalle aziende telefoniche. I vantaggi della trasmissione a banda larga sono: * permette di trasmettere in poco tempo grandi quantità di dati * il collegamento è sempre attivo * solitamente il servizio viene pagato con un abbonamento e non in funzione del tempo di utilizzo o della quantità di dati trasmessa Lo svantaggio è che il percorso dall utente all Internet Provider è fisso, per cui diventa più facile che le comunicazioni possano essere intercettate. Internet Negli anni 60 il Ministero della Difesa degli USA progettò una rete con nodi autonomi che si chiamava ARPAnet (Advanced Research Project Agency Network); nel 1983 ARPAnet venne suddivisa in due reti: MILnet (retemilitare) e NSF (National Science Foundation, rete per la ricerca universitaria). Internet attualmente viene definito come la rete delle reti. Il sistema si basa su reti locali, collegate a reti regionali, collegate a dorsali (backbone) ad alta velocità che garantiscono le comunicazioni a livello mondiale. Lo sviluppo di reti globali ad alta velocità e accessibili al pubblico ha acquistato una rilevanza tale che per esse è stato coniato il nome autostrada dell informazione. Le connessioni tra le varie reti sono garantite da apparecchiature specializzate, quali: Hub, Bridge, Gateway, Router. Perché tra due computer possa avvenire lo scambio di dati via rete è necessario che venga stabilito un protocollo comune, cioè delle regole su come deve essere strutturato il messaggio; il più usato è il TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). TCP/IP usa il sistema a commutazione di pacchetto ed è costituito da due componenti: 1. IP scompone i dati e li inserisce in pacchetti; 2. TCP garantisce la corretta trasmissione e che eventuali pacchetti danneggiati o persi vengano nuovamente inviati al computer di destinazione. Il processo di trasmissione di un messaggio, da un mittente A a un destinatario B prevede le seguenti fasi: il messaggio viene diviso in pacchetti di lunghezza fissa (1,5 KB); ad ogni pacchetto viene aggiunto l indirizzo del mittente e quello del destinatario e un numero progressivo; i pacchetti vengono trasmessi in rete su percorsi diversi, instradati dai router; arrivati a destinazione, i pacchetti vengono ricomposti nel messaggio; in caso di perdita o di trasmissione errata di un pacchetto, questo viene ritrasmesso. Tutte le risorse della rete sono identificate in modo univoco da un indirizzo IP, composto da quattro serie di numeri di 8 bit. La traduzione da indirizzi simbolici in indirizzi numerici avviene tramite il DNS (Domain Name System); il coordinamento a livello mondiale avviene tramite la Internet Society. Internet nasce come rete spontanea: è libera scelta utilizzare la rete per acquisire o fornire informazioni. Le tipologie di servizi fornite possono essere così sintetizzati: posta elettronica ( ), gruppi di discussione (newsgroup), liste di distribuzione (mailing list), accesso a banche dati (www), trasferimento

4 di file (FTP), comunicazione in tempo reale (chat line), e-commerce, telelavoro, teleconferenze, trasferimento di file audio e video (podcasting), ecc. I servizi di newsgroup e mailing list forniscono ambienti di discussione, nei quali gli utenti possono confrontarsi su tematiche specifiche; la partecipazione può essere attiva (se si inviano commenti) o passiva (se si assiste alla discussione senza intervenire). È stato creato un insieme di regole comportamentali (Netiquette = Network Etiquette), alle quali gli utenti devono sottostare. Nelle chat line il dialogo avviene in tempo reale; il collegamento può essere tra due utenti (instant messaging) o tra più utenti. Con il servizio Telnet il personal computer simula un terminale virtuale con interfaccia a caratteri, permettendo il collegamento ad applicazioni preesistenti. File Transfer Protocol (FTP) identifica sia un tipo di servizio sia un protocollo per prelevare file da server della rete Internet. Il prelievo può essere gratuito o a pagamento. I file possono essere di tipo testo (in formato ASCII) o di tipo binario (per programmi, immagini, suoni, filmati, ecc). Il servizio podcasting è un sistema che permette agli utenti, sottoscrittori di un abbonamento, di fare il download di file (audio o video). Il termine deriva da ipod e broadcasting. In particolare la consultazione di informazioni ipertestuali sul world wide web, chiamato semplicemente web o www, è basato sul protocollo HTTP (Hypertext Transport Protocol) che permette la comunicazione tra i server che contengono le informazioni, e i programmi client che vengono utilizzati per consultarle (il Browser, in grado di rappresentare sullo schermo le pagine in formato HTML = Hyper Text Markup Language,). Esistono poi server detti motori di ricerca, che permettono in modo semplice e rapito di reperire informazioni all interno di un numero sempre più elevato di siti del Web utilizzando la ricerca attraverso parole chiave. Motori di ricerca molto utilizzati sono: Google, Bing. Yahoo, Virgilio, ecc Le pagine web, disponibili in Internet, sono organizzate in siti. Un sito web è organizzato in pagine legate da una struttura ad albero; la pagina iniziale è detta Home Page. L indirizzo di un sito, detto URL (Uniform Resource Locator) è formato dal protocollo http (Hyper Text Transfer Protocol), dall azienda o dall organizzazione proprietaria del sito e dal tipo di dominio. Es: protocollo nome del sito dominio Esistono vari tipi di domini che si basano sul tipo di organizzazione (.com = commerciale,.edu = istituzione educativa,.gov = ente governativo,.net = polo di rete, ecc.) o sulla nazione di appartenenza (.it = Italia,.fr = Francia,.de = Germania,.uk = Gran Bretagna, ecc.). I vantaggi di Internet possono essere così sintetizzati: - velocità di comunicazione a livello mondiale - accesso a un enorme quantità di informazioni - costi molto ridotti per posta, telefono e fax - utilizzo della multimedialità Esercizi: 1. In base alla loro estensione come si possono suddividere le reti? 2. Che cosa è una Extranet? 3. Che cosa è una Intranet? 4. Quali sono i vantaggi nell utilizzo di una rete LAN? 5. Che cos è il modem? 6. Quali sono i vari tipi di connessione? 7. Che cos è l ADSL? 8. Qual è il protocollo usato in Internet? 9. Elenca i principali servizi forniti da Internet. 10. Che cos è l URL? 11. Quali sono i vantaggi di Internet? 12. In base alla topologia come possiamo suddividere le reti? 13. Che cos è la larghezza di banda?

5 Cruciverba EclipseCrossword.com Orizzontali 8. Gruppi di discussione 9. Rete locale accessibile ad alcuni utenti esterni con filtri 10. Il più noto protocollo di Internet 12. Linea digitale che permette di usare simultaneamente più canali di trasmissione 14. Tipo di rete usata da Internet 15. Linea digitale ad alta velocità di trasmissione 17. Dominio commerciale 18. Prima rete con nodi autonomi creata negli anni 60 dal Ministero della Difesa USA 19. Indirizzo di un sito 20. Strumento che effettua le operazioni di conversione dei dati da analogici a digitali Verticali 1. Rete locale limitata a un'azienda 2. Unità di misura della velocità del modem 3. Programma per visualizzare pagine web 4. Reti in cui i computer sono collegati medianti segnali radio 5. Rete geografica 6. Sistemi di connessione tra più computer 7. Hypertext Transport Protocol 11. Regola di trasmissione dati 13. Insieme di regole comportamentali da usare in Internet 16. Rete locale