Introduzione al corso

Transcript

1 Reti di calcolatori al corso Samuel Rota Bulò DAIS Università Ca Foscari di Venezia

2 Informazioni generali Docente: Samuel Rota Homepage: Ricevimento: da concordare previa Durata: 30 ore lezioni + 30 ore tutorato Lezioni: sabato Esame: scritto

3 Libro di testo

4 Rete di calcolatori RETE di calcolatori: insieme di dispositivi indipendenti interconnessi due dispositivi sono connessi se capaci di scambiare informationi

5 Utilità di una rete Per le aziende: condivisione di risorse maggior affidabilità riduzione di costi scalabilità potente mezzo di comunicazione Per le persone: accesso a informazioni potente mezzo di comunicazione intrattenimento Aspetti sociali, etici e politici

6 Alcuni numeri relativi agli USA nel milioni di persone accedono ad internet con dispositivi mobili 99 milioni di aziende hanno un sito.com 162 milioni di americani acquistano online 41 milioni di americani cercano prodotti e servizi online FedEx muove 3.4 milioni di pacchi al giorno UPS muove 15 milioni di pacchi al giorno 78 milioni di persone leggono notizie online 39 milioni di persone guardano un video ogni giorno 66 milioni di persone leggono un blog e 16 milioni di persone scrivono in un blog Facebook attrae 500 milioni di visitatori al mese molte aziende Fortune 500 hanno una pagina Facebook e-commerce e la pubblicità via internet continuano ad espandersi: guadagni di Google > $25 miliardi nel 2009 la pubblicità via internet cresce del 10% all'anno fonte: Management Information Systems. K.C Laudon & J.P. Laudon, 2012

7 Esempio di comunicazione

8 Esempio di interazioni fra terminali Figura tratta da Kurose-Ross Internet e reti di calcolatori 2 a Ed McGraw-Hill

9 Sezione interna della rete Figura tratta da Kurose-Ross Internet e reti di calcolatori 2 a Ed McGraw-Hill

10 Complessità delle reti Dimensione crescente Pervasività Ubiquità Impatto economico sociale Mobilità Sviluppi tecnologici di componenti di applicazioni Eterogeneità Standard diversi Interconnessione Continua evoluzione

11 Hardware di rete Dispositivi: host, end-systems PC, workstation, server palmari, smartphone Mezzi di trasmissione fibra, rame, radio, satellite Router inviano pacchetti di dati attraverso la rete Tecnologie di trasmissione broadcast punto-a-punto router server workstation mobile local ISP regional ISP company network

12 Tipi di rete In base alla scala Local Area Network (LAN) Metropolitan Area Network (MAN) Wide Area Network (WAN) In base alla tecnologia di trasmissione cablate senza filo Internetwork: rete di reti (eterogenee) sottorete: insieme di linee di comunicazione e router che consentono il collegamento degli host

13 Reti senza filo e dispositivi mobili Rete wireless Utente mobile Applicazione No No Computer da tavolo No Sì Portatile usato in una stanza di hotel Sì No Utenti in edifici non cablati (es. edifici antichi) Sì Sì PDA per inventario Portatile in zona con rete wireless

14 Internet nasce dal progetto ARPANET (1969) finanziato da DARPA, un'agenzia del ministero della difesa statunitense internetworking su scala mondiale struttura parzialmente gerarchica segmenti pubblici e intranet private protocolli: regolano la comunicazione tra sistemi TCP, IP, HTTP, FTP, PPP,... si fonda su standard rilasciati da diversi enti di gestione: RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force W3C: World Wide Web Consortium...

15 Internet

16 Forme di comunicazione: protocolli Protocollo: sistema di regole finalizzate a scambiare messaggi sintassi, semantica e sincronizzazione della comunicazione accordato tra le parti spesso definito mediante standard

17 Tassonomia Reti di comunicazione a commutazione di circuito FDM TDM Figura tratta da Kurose-Ross Internet e reti di calcolatori 2 a Ed McGraw-Hill a commutazione di pacchetto Circuiti virtuali Datagramma

18 Commutazione di circuito Figura tratta da Kurose-Ross Internet e reti di calcolatori 2 a Ed McGraw-Hill

19 Commutazione di circuito Modulazione a divisione di frequenza Modulazione a divisione di tempo Figura tratta da Kurose-Ross Internet e reti di calcolatori 2 a Ed McGraw-Hill

20 Esercizio Quanto tempo occorre per inviare un file di bit tra due host su una rete a commutazione di circuito? collegamenti hanno bit rate di 1536 Mbps ciascun collegamento utilizza TDM con 24 slot/sec si impiegano 500ms per stabilire un circuito punto-punto Figura tratta da Kurose-Ross Internet e reti di calcolatori 2 a Ed McGraw-Hill

21 Commutazione di pacchetto Rappresentazione di un circuito virtuale Modulazione a divisione di tempo Esempio di rete pubblica frame relay che interconnette due reti di tipo Ethernet con router Figura tratta da Kurose-Ross Internet e reti di calcolatori 2 a Ed McGraw-Hill

22 Commutazione di pacchetto Rappresentazione di un datagram mittente Processo mittente destinatario pacchetto Il router C sceglie di inoltrare ad E e non a D Flusso di pacchetti da mittente a destinatario Figura tratta da Kurose-Ross Internet e reti di calcolatori 2 a Ed McGraw-Hill Processo destinatario

23 Obiettivi del corso Scopo del corso alle reti di calcolatori Modelli architetturali delle reti di calcolatori, principali problematiche e principi di progettazione delle reti, protocolli e servizi Interconnessione (internetworking), principali problematiche: routing controllo del flusso controllo della congestione controllo degli errori Esempi e importanti casi di studio Tipi di reti, applicazioni Comunicazione e naming in reti e sistemi distribuiti

24 Programma 1/4 alle reti di calcolatori Principi, caratteristiche chiave, vantaggi e svantaggi. Scelte di progetto e problematiche connesse. Classificazione: topologie, tipi di rete. MAN, LAN, WAN. Protocolli e servizi. Prestazioni. Modello ISO/OSI. Protocolli TCP/IP. Internetworking. Problematiche comuni: tipi di connessione, routing, controllo del flusso e della congestione

25 Programma Livello fisico e livello data-link. Mezzi trasmissivi. Limiti della comunicazione Controllo dell errore. Gestione del flusso. Protocolli a finestra scorrevole. Stop and wait. Protocolli go-back-n e ripetizione selettiva. 2/4

26 Programma Livello MAC (Medium Access Control) e livello rete. Reti LAN. Protocolli e architetture. Ethernet, token ring. Reti ATM. Algoritmi di routing statici e dinamici. Controllo della congestione e del flusso. Protocollo IP. 3/4

27 Programma 4/4 Livello trasporto e livello applicazioni Protocolli, buffering, controllo del flusso e congestione. Multiplexing. Protocolli TCP e UDP. Esempi di applicazione. Esempi di applicazioni. Tipi di documenti web Comunicazione e naming Comunicazione fra processi in reti di calcolatori e sistemi distribuiti Risoluzione dei nomi e name service. Casi di studio.