Introduzione ai Calcolatori Elettronici

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1 Introduzione ai Calcolatori Elettronici Introduzione al Web Le Reti A.A. 2014/2015 Domenica Sileo Università degli Studi della Basilicata

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

3 Introduzione al Web : Le reti >> Introduzione 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 Installando l app Carousel, per gestire galleria di foto e video (3 GB) n Utilizzando il servizio Camera Upload, si possono ricevere altri 3 GB n oppure...pagando L

8 Introduzione al Web : Le reti >> Perché usare una rete >> Dropbox 8 Dropbox Space Race n Per tutti gli iscritti all università è possibile ottenere 8GB in più per 2 anni. Per farlo seguire i seguenti passi: 1. r=nte3ndq3mje1oq 2. fare il login (o iscriversi) 3. inserire un universitario.ex. <matricola>@studenti.unibas.it 4. verificare l indirizzo. Per accedere alla propria mail universitaria 5. Verificare al seguente indirizzo: di aver completato almeno 5 punti

9 Introduzione al Web : Le reti >> Definizione 9 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)

10 Introduzione al Web : Le reti >> Definizione 10 Le reti n Una applicazione distribuita è una applicazione composta da più elementi cooperanti posti in esecuzione su macchine diverse all interno di una rete di calcolatori n Esempio, il web: il browser si collega ad un server remoto per chiedere una pagina che poi visualizza sul pc locale

11 Introduzione al Web : Le reti >> Definizione 11 Parametri Tecnologici n Parametri di classificazione delle reti n Collegamenti fisici (I mezzi trasmissivi) n Livello di distribuzione n Modalità di connessione n Protocolli

12 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 12 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

13 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 13 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)

14 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 14 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)

15 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 15 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

16 Introduzione al Web : Le reti >> I mezzi trasmissivi 16 Collegamenti fisici 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

17 Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione 17 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

18 Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione 18 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

19 Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione La trasmissione 19 n Rete Mista Modem Router

20 Introduzione al Web : Le reti >> La trasmissione 20 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

21 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione 21 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

22 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione 22 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

23 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione 23 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

24 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> LAN LAN 24 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

25 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> LAN 25 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)

26 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> MAN MAN 26 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

27 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> WAN WAN 27 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

28 Introduzione al Web : Le reti >> Livello di distribuzione >> PAN PAN 28 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

29 Introduzione al Web : Le reti >> Modalità di Connessione Modalità di Connessione 29 n Commutazione di circuito (es: reti telef.) n Commutazione di pacchetto (es: internet)

30 Introduzione al Web : Le reti >> Architettura e Protocolli Architettura e Protocolli 30 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

31 Introduzione al Web : Le reti >> Internet Reti di reti (Internet) 31 n Tecnologie multiple n Gateway (o Router) Rete 4 R3 Rete 1 Rete 3 Rete 2 R1 R2 Es: Internet

32 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete I dispositivi di rete 32 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

33 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> La scheda di rete La scheda di rete 33 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

34 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> L Hub L Hub 34 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

35 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Lo switch Lo switch 35 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

36 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Lo switch Lo switch 36 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:

37 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router 37 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

38 Banda larga Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router 38 n Con la dizione banda larga (broadband) ci si riferisce in generale: n alla trasmissione e ricezione di dati informativi inviati e ricevuti sullo stesso cavo grazie all uso di tecniche di trasmissione che sfruttano un ampiezza di banda superiore ai precedenti sistemi di telecomunicazione

39 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router 39 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

40 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router 40 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

41 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: Funzione NAT 41 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

42 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il firewall Il router: Il firewall 42 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

43 SD + Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: Funzione Firewall DMZ (demilitarization zone) 43 www server switch INTERNET switch firewall Gateway/router LAN (rete sicura)

44 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: Funzione NAT 44 PC1: PC2: Modem Router PC3: PC5: PC4:

45 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: DHCP 45 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

46 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il router Il router: DHCP 46 n Esempio di indirizzo IP iniziale: n indirizzo IP finale: n Il router può assegnare al massimo 99 indirizzi

47 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Realizzare una rete Realizzare una rete 47 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

48 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il modem Il modem 48 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

49 Introduzione al Web : Le reti >> I dispositivi di rete >> Il modem Il modem 49 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

50 Introduzione al Web : Le reti >> Sommario 50 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

51 Introduzione al Web : Le reti >> Termini della Licenza 51 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.