Le reti e la rete Internet. Mauro Gaspari gaspari@cs.unibo.it

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1 Le reti e la rete Internet Mauro Gaspari gaspari@cs.unibo.it 1

2 Telecomunicazioni L area delle telecomunicazioni riguarda Trasmissione di voce e video Comunicazione di dati (Data Communication) In questo caso almeno una delle due parti è un computer Queste due sotto aree stanno convergendo Telecomunicazioni Voce e video Comunicazi one di dati 2

3 Una definizione di rete Una rete di calcolatori è un insieme di componenti hardware, software e di trasmissione che tutti insieme rendono possibile la comunicazione tra due programmi applicativi che risiedono su due computer diversi connessi alla rete. Differenza tra rete e sistemi distribuiti 3

4 Elementi principali di una rete Applicazione Frame Applicazione Una rete permette di connettere appliocazioni eseguite su Calcolatori diversi 4

5 Cosa è un applicazione Applicazione: un qualsiasi programma eseguito su un computer che ha qualche compito. Alcune applicazioni sono nate per essere eseguite in rete (browsers: mozilla, internet explorer). Altre sono prevalentemente eseguite in locale, ad esempio Microsoft word o excel. Un FRAME: messaggio spedito in rete normalmente composto da alcune centinaia o migliaia di byte. 5

6 Computer in rete (host): clienti e serventi Frame host cliente Identifichiamo con il termine host computer e altri dispositivi come telefoni cellulari e PDAs host servente host portatile host servente 6

7 Comunicazione : scambio di messaggi Frame Client host Gli host comunicano Scambiandosi messaggi Chiamati Frame. Server host Mobile Client host Server host 7

8 Switches: i nodi intermedi della rete Frame Switch Switch Switch Switch I Frames per raggiungere la loro Destinazione possono passare attraverso diversi switches; Uno switch legge I Frame che riceve E li manda avanti verso la destinazione 8

9 Connessione alla rete Dei collegamenti di accesso Connettono i nodi al primo switch collegamento di accesso Normalmente sono cavetti di rame Sempre più spesso collegamenti radio collegamento di accesso collegamento di accesso collegamento di accesso 9

10 Connessioni tra switch Collegamento intermedio Collegamento intermedio Dei collegamenti Intermedi (trunk link) connettono I diversi switches Di solito hanno una capacità maggiore degli access links Usualmente fibre ottiche Collegamento intermedio Coll. Int. Collegamento intermedio 10

11 Principali elementi di una rete Applicazioni Hosts (Computer, cellulari, PDA) Frames Switches Collegamenti di accesso Collegamenti intermedi 11

12 Architettura Cliente/Servente Client PC Di solito ci sono due tipi di host Clienti e Serventi Server servizio Clients ricevono servizi rete Servers forniscono servizi 12

13 Tipologie di reti Reti locali Reti geografiche Reti metropolitane Personal area networks 13

14 Internet Una rete internet è definita come un gruppo di reti collegate tra loro tramite router in modo tale da rendere possibile la comunicazione tra programmi applicativi eseguiti nelle diverse sottoreti. Router Network 1 Network 2 14

15 Differenza tra pacchetti e frame I messaggi in un unica rete (sottorete) sono chiamati Frames I messaggi su Internet sono chiamati pacchetti 15

16 Un esempio di rete Internet Reti Multiple Connesse da Routers Il cammino di un pacchetto si chiama Route Ciascuna rete singola è simile a quelle che abbiamo visto fino ad ora può contenere switch Rete Singola Routers Pacchetto Rete singola Route 16

17 Un esempio di rete Internet Ciascuna rete singola è simile a quelle che abbiamo visto fino ad ora può contenere switch. Le reti singole contengono switch Gli Switches connettono host-a-router o Router-a-Router Rete X Rete Y Switches Rete Z Routers Switches 17

18 Frame e Pacchetti I pacchetti transitano da un host sorgente ad un host destinazione attraversando diverse reti Host sorgente Pacchetto Host destinazione Lo stesso pacchetto Lo stesso pacchetto 18

19 Frame e Pacchetti All interno di una singola rete, un pacchetto viene trasportato all interno di un frame specifico per quella rete (nella parte dati) probabilmente attraversando diversi switches Pacchetto Rete 1 Frame 19

20 Frame e Pacchetti Il primo router rimuove il pacchetto dallo spazio dati del frame e spedisce il pacchetto in un nuovo frame il cui formato dipende dalla seconda rete. Stesso pacchetto Frame Rete 1 Primo Router Rete 2 Frame con il formato della rete 2 Secondo Router 20

21 Frame e Pacchetti Il secondo router rimuove il pacchetto dal secondo frame, e spedisce il pacchetto all interno di un frame che ha il formato della terza rete. Stesso pacchetto Rete 3 Rete 2 Frame con formato della rete 2 Secondo router Frame con formato della rete 3 21

22 Frame e Pacchetti È come passare un carico (il pacchetto) da un camion (frame) a un areoplano (frame) all areoporto. Spedizione Stesso carico Destinatario Camion Aereoporto Aereoporto Camion Aereo 22

23 Internet La rete internet globale è costituita da migliaia di reti Browser rete Webserver Software pacchetto Router pacchetto Router Route pacchetto Router 23

24 Internet Browser rete Webserver Software Pacchetto Router Pacchetto Router Route Packet PC dell utente (Host) Indirizzo IP = Router Webserver (Host) Indirizzo IP= Nome del Host=voyager.cba.hawaii.edu 24

25 Hosts Tutti i computer in Internet si chiamano host Host che fanno da Server (webservers, FTP servers, etc.) Ma anche i PC a casa, a scuola, e al lavoro Anche i PDA e i cellulari con accesso a internet Dal punto di vista di Internet tutti gli host sono uguali a prescindere dalle loro dimensioni Solo il software applicativo è in grado diu distinguere tra i vari host (browsers per i PC clienti, applicazioni sul webserver per i server, etc) 25

26 Indirizzi e nomi degli host Indirizzo IP di un host È l indirizzo ufficiale dell host nella rete Ogni host deve avere un indirizzo IP, compresi i PC clienti e i PDA È lungo 32 bit Quasi sempre espresso in notazione decimale con punti per poterli trattare in modo più agevole (e.g., ) NB gli Hosts e i router utilizzano la forma 32-bit per funzionare Indirizzo IP: Segment (17) 26

27 Osservazione È importante enfatizzare che gli host e i router non utilizzano mai la forma decimale con i punti. Utilizzano sempre la forma binaria. La forma decimale con i punti è solo una rappresentazione che permette agli essere umani di utilizzarli agevolmente. In pratica la nostra memoria non è così potente da poter ricordare agevolmente questi numeri binari (32 bits) (Utilizzata da Hosts e Router) (Utilizzata da noi) 27

28 La rete Internet Browser Rete Webserver Software Pacchetto Router Pacchetto Router Route Pacchetto PC dell utente (Host) Indirizzo IP= Router Webserver (Host) Indirizzo IP = Nome del Host=voyager.cba.hawaii.edu 28

29 Nomi e indirizzi di host Come sono i nomi degli Host Costituito da diverse parole (etichette) separate tra loro da punti: (voyager.cba.hawaii.edu) Usano lo stesso principio dei nickname; devono essere facili da ricordare Non sono però l indirizzo ufficiale del host Nome dell Host Voyager.cba.hawaii.edu Etichetta (cba) 29

30 Indirizzi e Nomi di Host Domain Name System (DNS) Non è possibile inviare messaggi di richiesta a un host se si conosce solo il suo nome Un Computer deve conoscere l indirizzo IP per poter contattare un host Il DNS permette di legare i nomi degli host agli indirizzi IP e viceversa. 30

31 Domain Name System (DNS) Host Messaggio di richiesta al DNS dammi l indirizzo di Voyager.cba.hawaii.edu Host Autore Della richiesta DNS Host 31

32 Domain Name System (DNS) Host Tabella del DNS Nome dell host Voyager.cba.hawaii.edu Indirizzo IP Host Autore Della richiesta Messaggio di risposta del DNS L indirizzo IP richiesto è DNS Host 32

33 Internet Service Provider (ISP) e Internet Backbone Router PC dell Utente Internet Backbone (Diversi Gestori - Carriers) Server web ISP ISP Internet Service Provider Internet Service Provider 33

34 Internet Service Provider (ISP) Fornitori di servizi internet Servono per connettersi al resto di Internet Molto spesso l allacciamento al provider costa per poter permettere al provider di pagare i collegamenti ai gestori del backbone Altre volte si utilizza la pubblicita Internet è per la maggior parte una rete commerciale 34

35 Internet, Intranets, and Extranets La loro definizione dipende dalle comunità a cui sono indirizzate. Internet Indirizzata ad una comunità universale; che include tutti 35

36 Intranets and Extranets La loro definizione dipende dalle comunità che ne fanno uso. Intranets Una comunità è un unica organizzazione, che possibilmente dispone di diverse site. Usa standard di internet sia per la trasmissione che come applicazioni. Controlla la comunicazione con il resto della rete utilizzando dei firewall. 36

37 Extranets Extranets Una comunità è costituita da un gruppo di venditori e un gruppo di possibili acquirenti. Vengono inclusi nella comunità solo alcuni degli host di un azienda. Possono essere strutturate con schemi diversi: Un unico venditore e più acquirenti. Un unico acquirente con più venditori Un mercato con molti venditori e acquirenti 37

38 Sicurezza Un problematica importante la cui rilevanza tende a crescere nel tempo. Gli attacchi su internet tendono a raddoppiare ogni anno. Gli attacchi stanno diventando sempre più dannosi quando hanno successo ($1 billion USD di spesa a causa dei principali virus). Le aziende e le nazioni tendono ora a considerare il problema in modo serio in previsione di ulteriori peggioramenti. 38

39 Il ruolo dei Firewall Nega l accesso a un pacchetto che contiene un attacco. 1. Deny Attack Packet hacker Intranet Server Firewall per internet Internet Intranet Client Log Attack Packet Server web pubblico Intranet Client Rete aziendale 39

40 Il ruolo dei Firewall (2) Intranet Server Fa passare solo I pacchetti legittimi Firewall per internet 2. Pass Internet hacker Pacchetti legittimi Intranet Client Log Server web pubblico Intranet Client Rete aziendale 40

41 Il ruolo dei Firewall (3) Intranet Server Pacchetto legittimo Fa uscire un pacchetto legittimo Firewall per internet Internet Hacker Intranet Client 3. Pass Log Rete aziendale Server web pubblico Intranet Client 41