Informatica per la comunicazione" - lezione 5 -

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1 Informatica per la comunicazione" - lezione 5 -

2 Reti e Web Parte III: il computer come strumento per l interazione e la comunicazione

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4 Informatica = Informazione + Automatica

5 Telematica = Telecomunicazione + Informatica

6 L evoluzione della comunicazione a distanza. Di fatto, solo il primo (le lettere) non è basato su una codifica.!

7 Noi ci concentreremo sull ultimo modo: quello basato sui computer, naturalmente.!

8 Una rete telematica può essere vista come un grafo composto da nodi collegati direttamente o indirettamente (ovvero tramite altri nodi)." Un computer connesso a una rete telematica (cioè un nodo della rete) viene denominato host. " H2 H3 H1 H5 H4

9 Classificazione delle" reti telematiche

10 Criteri: topologia estesione spaziale canale di trasmissione modalità di connessione

11 Topologia" costo, velocità, robustezza, affidabilità"

12 Estensione spaziale" Local Area Network" Metropolitan Area Network" Wide Area Network"

13 Rete locale (LAN, Local Area Network): connette computer e unità periferiche, in genere all interno di un singolo edificio senza ricorrere a un fornitore di servizi commerciali di telecomunicazione " Rete geografica (WAN, Wide Area Network): supera le dimensioni di una singola area urbana, ricorrendo a fornitori di servizi pubblici di telecomunicazione o a enti di gestione speciali (spesso enti pubblici)" Rete metropolitana (MAN, Metropolitan Area Network): fornisce le connessioni fra computer situati in una stessa area urbana, ricorrendo a fornitori di servizi commerciali di telecomunicazione "

14 Canale di trasmissione" Reti locali: sfruttano cavi appositamente disposti nell area interessata (tecnologia ethernet) " oppure connessioni senza fili (Wi-Fi, da Wireless Fidelity) in cui la trasmissione avviene tramite onde radio."

15 Canale di trasmissione" Reti pubbliche:" utilizzano infrastrutture e servizi messi a disposizione da un fornitore del settore delle telecomunicazioni " si basano su diversi tipi di tecnologie: linea telefonica tradizionale (analogica), ISDN, ADSL, fibre ottiche"

16 Velocità di trasmissione" Linea telefonica 56Kbit/s ISDN (Integrated Services Digital Network) 128Kbit/s ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) 10 & 1Mbit/s Fibre ottiche 100 Mbit/s"

17 Canale di trasmissione" Oltre alle reti locali e a quelle pubbliche, esistono le reti di trasporto: connettono fra loro non singoli utenti finali, ma nodi speciali che a loro volta, tramite reti metropolitane o locali, raccolgono e smistano il traffico aggregato di molti utenti. Sono reti di trasporto le dorsali internet (internet backbone), linee ad alta velocità e capacità che trasportano a grandi distanze il traffico di dati della rete internet."

18 rete di trasporto sul suolo statunitense" " " "

19 reti di trasporto sottomarine" " " "

20 Modalità di connessione" commutazione di circuito" commutazione di pacchetto" " "

21 Commutazione di circuito" La commutazione di circuito è tipica della telefonia tradizionale: quando un utente compone il numero telefonico di un altro utente, una serie di centrali di commutazione stabiliscono una connessione fra i due utenti che dura per tutta la telefonata! La commutazione di circuito è semplice da realizzare, ma ha il difetto di impegnare completamente una linea di comunicazione per tutta la durata della telefonata, indipendentemente dal fatto che a un determinato istante i due utenti stiano o non stiano sfruttando la linea.!

22 Commutazione di pacchetto"

23 Commutazione di pacchetto" Tipica delle reti telematiche" Funziona così:" un messaggio viene dapprima frammentato in elementi più piccoli, detti pacchetti" ogni pacchetto viene inviato a destinazione separatamente dagli altri (e può seguire una strada diversa dagli altri pacchetti)" quando tutti i pacchetti sono giunti a destinazione viene ricostituito il messaggio originario" In questo modo la capacità di trasmissione delle linee può essere sfruttata al massimo"

24 Protocolli"

25 Nel campo della telematica un protocollo è un insieme di direttive per la gestione degli scambi di dati fra i nodi di una rete." Tipicamente i protocolli sono strutturati a più livelli: i livelli più bassi riguardano la gestione dei dispositivi fisici di cui è costituita la rete i livelli intermedi concernono le modalità di trasmissione dei dati i livelli più alti concernono l interazione con le applicazioni software che girano sul computer e si scambiano i dati" " ""

26 Noi siamo interessati a capire come internet possa mettere in comunicazione host diversi nell uso di svariate applicazioni, quindi vedremo protocolli di livello medio (per il trasporto di pacchetti da host a host) e di livello alto (per l uso di applicazioni)." ""

27 Protocolli di livello intermedio:" TCP/IP"

28 IP: Internet Protocol" E il protocollo che viene seguito per trasmettere un pacchetto da un host a un altro, in generale privi di una connessione fisica diretta." Si occupa, cioè, dell instradamento (routing) dei pacchetti." Ogni host è connesso in rete grazie a una scheda di rete." Ogni scheda di rete è identificata da un indirizzo univoco (detto indirizzo IP), che intuitivamente può essere visto come una specie di numero telefonico della scheda di rete."

29 Indirizzi IP" Un indirizzo IP è formato da 4 Byte, solitamente rappresentati come quattro numeri naturali in notazione decimale (ciascuno compreso " fra 0 e 255) separati da punti, ad esempio:" " " "

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31 Routing" L instradamento (routing) è il processo di scelta del percorso che un pacchetto segue a partire dallo host mittente per raggiungere lo host destinatario" La strada seguita da un pacchetto non viene decisa a priori con una pianificazione a livello globale" Al contrario, ciascun nodo intermedio del percorso è responsabile della scelta del prossimo nodo a cui inviare un pacchetto in transito" Un dispositivo che esegua queste scelte è denominato router" Un router può essere un normale computer su cui giri un apposita applicazione software oppure un dispositivo specializzato"

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33 Su un computer funzionano contemporaneamente numerosi programmi "

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35 TCP: Transmission Control" Si occupa di realizzare una connessione stabile fra due applicazioni, che in genere girano su host diversi " Il servizio offerto da TCP è la realizzazione di un flusso affidabile di dati" TCP garantisce che i pacchetti trasmessi tramite il protocollo IP arrivino nell ordine corretto e che gli eventuali pacchetti perduti vengano nuovamente inviati" TCP realizza un flusso bidirezionale di dati fra due punti virtuali, detti socket, che le applicazioni software utilizzano per inviare e per ricevere dati" Un socket è costituito da:" l indirizzo IP di una scheda di rete" una porta TCP (TCP port), che può essere considerata come una specie di casella postale" " " :80" ""

36 I protocolli dei livelli più alti definiscono gli standard per la comunicazione tra la rete e le applicazioni software che girano sui singoli host" Esempi di protocolli applicativi standard sono:" FTP (File Transfer Protocol): per il trasferimento di file" Protocolli applicativi" HTTP (HyperText Transfer Protocol): per il trasferimento di pagine Web ( Internet!)" SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): per l invio di messaggi di posta elettronica " POP (Post Office Protocol): per la gestione locale dei messaggi di posta elettronica sul proprio computer" IMAP (Internet Message Access Protocol): per la gestione dei messaggi di posta elettronica su un server di posta remoto "

37 Internet Web!" Il web è solo uno degli aspetti di internet." In particolare, chiamiamo web tutta l informazione che riusciamo a ottenere collegandoci ad altri calcolatori per mezzo di un browser" Il browser è un applicazione che consente la visualizzazione su schermo del contenuto di pagine ipermediali provenienti da altri computer e trasferite per mezzo del protocollo HTTP"

38 Che cos è Internet?"

39 Questo è solo un aspetto di Internet."

40 Che cos è Internet?" "Internet è una realtà molto complessa, di cui distinguiamo numerosi aspetti:" le infrastrutture fisiche (hardware) utilizzate per il trasferimento dell informazione" i protocolli di gestione di tali infrastrutture, dai livelli più bassi legati ai fenomeni fisici nell hardware fino a quelli più alti riguardanti le applicazioni per gli utenti finali" i servizi offerti all utente da applicazioni software che sfruttano internet per il trasferimento di informazione" le organizzazioni e le società di gestione che creano e mantengono le condizioni affinché internet possa funzionare regolarmente"

41 Gestione di Internet" "Per quanto riguarda le organizzazioni di gestione di internet ricordiamo:" gli enti di gestione delle infrastrutture fisiche (come il GARR in Italia)" gli enti che definiscono e pubblicano i protocolli per internet, come l International Organization for Standardization (ISO), che si occupa di standard di ogni tipo, o il World Wide Web Consortium (W3C), che si occupa in particolare degli standard del Web" le agenzie che assegnano su richiesta (e a pagamento) a individui e organizzazione i nomi dei domini (come da utilizzare negli indirizzi web" queste agenzie, dette domain name registrar, fanno in ultima analisi riferimento alla Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN), a sua volta controllata dal governo degli Stati Uniti "

42 Internet / Intranet / Extranet" Le tecnologie di internet possono essere utilizzate anche in reti chiuse, riservate ad esempio ai membri di un organizzazione" In genere si distingue fra:" intranet: una rete privata, riservata ai membri di un organizzazione, basata sulle tecnologie di internet" extranet: una rete analoga a un intranet, ma estesa a certe categorie di partner esterni di un organizzazione (clienti, fornitori, ecc.)"

43 Applicazioni Internet / Web" Una rete telematica può essere utilizzata per creare applicazioni che si basano sull interazione di più componenti che girano su host diversi e sfruttano la rete per trasferire dati da uno host all altro" In particolare, quando la rete utilizzata è internet, queste applicazioni sono denominate applicazioni internet " Le applicazioni che consentono a un utente di accedere a certi servizi utilizzando un browser prendono il nome di applicazioni web (esempi: easyjet, trenitalia, ticketone, google maps)" Altre applicazioni internet, invece, richiedono da parte dell utente l uso di un applicazione speciale (in genere scaricata dalla rete e installata sul computer (esempio: google earth)"

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47 Architettura Client - Server"

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49 Le applicazioni internet possono essere realizzate secondo differenti architetture" L architettura più semplice e diffusa è l architettura clientserver" "Nei sistemi client-server:" una componente dell applicazione, detta server, ha il compito di fornire determinati servizi" un altra componente, detta client, ha il compito di consumare i servizi forniti dal server" In genere c è una forte asimmetria fra la componente server (spesso piuttosto complessa) e la componente client (di solito piuttosto semplice)" Si noti che molte copie del client possono interagire contemporaneamente e da host diversi con un unico server"

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51 Esempio di client-server" Google Earth" il server è un applicazione che gira sui computer di Google Inc., in grado di fornire mappe satellitari di tutta la superficie terrestre, integrate con svariate informazioni accessorie (confini, strade, condizioni meteorologiche ecc.)" il client è un applicazione che gestisce la visualizzazione delle informazioni inviate dal server, e che può essere scaricata dal sito web di Google Inc. e installata su qualsiasi computer"

52 Nelle applicazioni web, il client è costituito semplicemente da un browser" Il browser può interpretare ed eseguire localmente dei programmi contenuti all interno delle pagine web scaricate dal server" I programmi contenuti in una pagina web ed eseguiti dal client all interno del browser sono denominati applet (cioè applicazioncine )" Esempi:" Applicazioni Web C-S" animazioni visualizzate all interno di pagina" visualizzazione di un video di YouTube" giochi online"

53 In altri casi, durante la navigazione di un sito web certi programmi sono eseguiti dal server e i risultati dell esecuzione vengono poi inviati al client" Esempi:" generazione di pagine web dinamiche" pagine web interattive"

54 Lo stato dell interazione" Le applicazioni web si basano sul protocollo http, che presenta un problema:" l interazione è senza memoria o, come si dice con un termine tecnico, priva di stato (stateless)" ciò significa che ogni richiesta che giunge al server da parte del client è trattata dal server come una nuova richiesta, indipendente dalle richieste precedenti" in altre parole il server non tiene memoria delle eventuali fasi precedenti dell interazione" "Attenzione però:" il client può conservare memoria delle sue richieste precedenti il punto è che non lo fa il server" alcune tecnologie particolari, come le servlet Java, consentono al server di mantenere una rappresentazione dello stato dell interazione"

55 Cookies" Per molte applicazioni questo costituisce un problema: sono quindi state sviluppate tecniche per rappresentare lo stato dell interazione (state management)" La soluzione più comune si basa sull uso dei cookie:" quando un server deve conservare per il futuro certi dati concernenti l interazione con un certo client, memorizza questi dati direttamente sullo host del client; questi dati sono rappresentati sotto forma di file denominati cookie " quando il server ha necessità di utilizzare i dati conservati in un cookie, li legge direttamente dallo host del client" L uso di questa tecnica non è priva di problemi, perché consentire al server l accesso al file system del client comporta rischi per la sicurezza e la privatezza dei dati" "I browser danno quindi la possibilità di escludere l invio dei cookie da parte di un server, ma a volte questa limitazione può impedire al server di operare correttamente"

56 Parte III: il computer come strumento per l interazione e la comunicazione " Web 1.0"

57 Web 1.0" Che cosa vuol dire 1.0?" "

58 In informatica, la numerazione x.y per indicare la versione di un prodotto ha questo significato: se le modifiche apportate non sono particolarmente rivoluzionarie, si considera il nuovo prodotto solo una variante della stessa versione, quindi si lascia intatto x e si aumenta y di 1. Quando invece si è di fronte a un cambiamento radicale, si aumenta x di 1 e si azzera y per segnare l inizio di una nuova era del prodotto." "

59 Web 1.0" 1.1" 1.2" 2.0"

60 Evoluzione del Web" Nell evoluzione del Web si distinguono oggi diverse fasi:" Web 1.0: la fase iniziale, dal 1991 ai primi anni del 2000" Web 2.0: dai primi anni del 2000 a oggi (il termine Web 2.0 è stato usato per la prima volta nel 2004)" Web 3.0: ciò che il Web dovrebbe diventare nei prossimi anni"..." La distinzione fra queste fasi è piuttosto vaga, e autori diversi le definiscono in modi differenti: per comodità faremo comunque uso di questa terminologia, almeno in modo informale"

61 Il Web 1.0" risorse rese disponibili " problemi e soluzioni" la tipologia dell interazione"

62 Risorse rese disponibili" Il Web 1.0 è innanzitutto un ipertesto multimediale distribuito:" ipertesto: il Web 1.0 è costituito da pagine collegate fra loro da link, che consentono a un utente di navigare nell ipertesto" multimediale: le pagine contengono un testo audiovisivo nel senso più ampio del termine: testo linguistico, grafici, immagini, video" distribuito: le pagine dell ipertesto risiedono su molti host distinti, connessi tramite internet" Un insieme di pagine web correlate (in genere, ma non necessariamente, memorizzate su un singolo host) costituiscono un sito Web"

63 Problemi e soluzioni" La seguente tabella schematizza i principali problemi del Web 1.0 e le relative soluzioni:" " lato server" " lato client" problema" costruire le pagine" pubblicare le pagine" trovare le pagine" visualizzare le pagine" soluzione" linguaggio HTML (HyperText Markup Language)" protocollo HTTP, URL (Uniform Resource Locator)" motori di ricerca" browser"

64 I linguaggi di marcatura" Un linguaggio di marcatura (markup language) è un sistema di simboli convenzionali (chiamati tag) che possono essere utilizzati per marcare certe sezioni di un testo, associando una determinata proprietà a ciascuna sezione" Esempio:" " " <titoloopera>la Divina Commedia</titoloOpera> <nomeautore>dante Alighieri</nomeAutore> <titolovolume>inferno</titolovolume> <titolocapitolo>canto I</titoloCapitolo> <testo> Nel mezzo del cammin di nostra vita mi ritrovai per una selva oscura ché la diritta via era smarrita... </testo>

65 I tag si comportano come delle parentesi: a ogni tag di apertura deve corrispondere un tag di chiusura e fra questi è contenuta la sezione marcata del testo:" " " <titoloopera>il cacciatore di aquiloni</titoloopera> È possibile inserire l una nell altra sezioni marcate di testo:" " "<capitolo> <titolocapitolo>uno</titolocapitolo> <periodo> Sono diventato la persona che sono oggi all età di dodici anni, in una gelida giornata invernale del </periodo>... </capitolo>...

66 Il linguaggio HTML" HTML (HyperText Markup Language) è un linguaggio standard per la marcatura di ipertesti, ovvero di testi che possono contenere collegamenti (link) ad altre pagine" HTML prevede un insieme prefissato di tag, il cui significato è definito da una raccomandazione W3C" "Esempi di tag HTML:" " "<head>... </head> <style>... </style> <title>... </title> <body>... </body>

67 "HTML (HyperText Markup Language) è un linguaggio standard per la marcatura di ipertesti, ovvero di testi che possono contenere collegamenti (link) ad altre pagine" "HTML prevede un insieme prefissato di tag, il cui significato è definito da una raccomandazione W3C" "Esempi di tag HTML:" Significato va sempre " "<head>... </head> inteso in maniera molto <style>... </style> debole in informatica. Ricordatevi della stanza <title>... </title> cinese. <body>... </body> "

68 Significato?" < 題 >Freedom</ 題 >

69 Il W3C dice:" Authors should use the TITLE element to identify the contents of a document. Since users often consult documents out of context, authors should provide context-rich titles. Thus, instead of a title such as "Introduction", which doesn't provide much contextual background, authors should supply a title such as "Introduction to Medieval Bee-Keeping" instead."

70 Le pagine HTML" Nel caso più semplice, una pagina web è un file di testo marcato tramite tag HTML "" per costruire una pagina è possibile: " scrivere direttamente un file HTML utilizzando un editor di file di testo" oppure scrivere una pagina web con uno strumento software specifico, che la traduce automaticamente in HTML" per visualizzare una pagina è possibile:" utilizzare un browser, che è in grado di visualizzare i file HTML interpretando i tag in modo coerente con le raccomandazioni W3C"

71 Pagine dinamiche" L accesso a una pagina web può innescare l esecuzione di programmi, ad esempio per eseguire la prenotazione di un biglietto aereo" Questi programmi possono generare, in tutto o in parte, la pagina che viene visualizzata all interno dal browser: si parla allora di pagine dinamiche, mentre le pagine contenenti un testo fisso sono dette pagine statiche" Ad esempio, il sito del corso cs.unibg.it/verdicch/ico.html è costituito da una pagina statica, mentre durante l acquisto di un biglietto su easyjet.com si può vedere una sequenza di pagine dinamiche" Le pagine dinamiche di easyjet.com hanno una caratteristica in più: sono pagine interattive, che generano contenuti diversi a seconda di particolari richieste eseguite dall utente"

72 Pubblicare pagine" Una pagina web si dice pubblicata quando è accessibile tramite internet" Per accedere a una pagina occorre localizzarla nella rete" A questo scopo ogni pagina web è contraddistinta da un URL (Uniform Resource Locator), ad esempio:" "

73 Una pagina web si dice pubblicata quando è accessibile tramite internet" Per accedere a una pagina occorre localizzarla nella rete" A questo scopo ogni pagina web è contraddistinta da un URL (Uniform Resource Locator), ad esempio:" " la parte identifica il protocollo di trasferimento di ipertesti (ISO/OSI livello 7, vedi III-1:26)" la parte identifica un dominio (vedi III-1:28)" la parte universita/library.htm identifica un file HTML (come indicato dall estensione htm) descrivendo il cammino nel file system dello host corrispondente al dominio (vedi II-1:9)"

74 Una pagina web si dice pubblicata quando è accessibile tramite internet" Per accedere a una pagina occorre localizzarla nella rete" A questo scopo ogni pagina web è contraddistinta da un URL (Uniform Resource Locator), ad esempio:" identifica il protocollo di trasferimento di ipertesti (ISO/OSI livello 7, vedi III-1:26)" la parte identifica un dominio (vedi III-1:28)" la parte universita/library.htm identifica un file HTML (come indicato dall estensione htm) descrivendo il cammino nel file system dello host corrispondente al dominio (vedi II-1:9)"

75 Una pagina web si dice pubblicata quando è accessibile tramite internet" Per accedere a una pagina occorre localizzarla nella rete" A questo scopo ogni pagina web è contraddistinta da un URL (Uniform Resource Locator), ad esempio:" identifica l host in internet"

76 Una pagina web si dice pubblicata quando è accessibile tramite internet" Per accedere a una pagina occorre localizzarla nella rete" A questo scopo ogni pagina web è contraddistinta da un URL (Uniform Resource Locator), ad esempio:" "identifica un file HTML (come indicato dall estensione html) descrivendo il cammino nel file system (tra le cartelle in cui sono organizzati i file) dello host"

77 Una pagina web si dice pubblicata quando è accessibile tramite internet" Per accedere a una pagina occorre localizzarla nella rete" A questo scopo ogni pagina web è contraddistinta da un URL (Uniform Resource Locator), ad esempio:" "la parte che identifica l host è detta dominio (o domain name), ed è organizzata in maniera gerarchica"

78 it unibg cs

79 Il sito web di UniBG è associato al dominio I file (insieme di informazioni trattate in maniera unitaria) che costituiscono questo sito si trovano fisicamente su uno host connesso a internet tramite una scheda di rete il cui indirizzo IP (statico) è " Quando un utente desidera accedere al sito web di UniBG, fornisce a un browser l URL" " " Domini" "Per creare un collegamento con il sito di UniBG è necessario che il browser ricostruisca l indirizzo IP a partire dal nome di dominio "L associazione fra un nome di dominio e un indirizzo IP è possibile grazie a un particolare servizio internet, chiamato DNS (Domain Name Server) "

80 Il sito Web dell Università degli Studi di Bergamo" "

81 ?" Ma come si fa a visitare una pagina web di cui non si conosce l indirizzo? "