Le Reti Telematiche. Informatica. Tipi di comunicazione. Reti telematiche. Modulazione di frequenza. Analogico - digitale.

Transcript

1 Informatica Lezione VI e World Wide Web Le Reti Telematiche Insieme di cavi, protocolli, apparati di rete che collegano tra loro computer distinti i cavi trasportano fisicamente le informazioni opportunamente codificate dedicati/condivisi i protocolli definiscono le regole e il modo per trasferire le informazioni proprietari/standard pubblici gli apparati di rete codificano l informazione e la inviano sui cavi 1 Lezione VI 2 Lezione VI Tipi di comunicazione Permettono di condividere risorse Stampanti, dischi, elaboratori Realizzano grandi sistemi di calcolo a partire da piccoli elaboratori Sistemi distribuiti Permettono di accedere a informazioni remote Banche dati Permettono di comunicare tra persone ; chat; videoconferenze, televisione Skype Video telefonate gratuite (costo della rete) Aspetto temporale Sincrono Telefonata Asincrono Posta Numero di riceventi Broadcast Radio, giornali, televisione Multicast Riviste specializzate Point-to-point Telefono Le due caratteristiche sono separate La posta può essere sia point-to-point che multicast Tutto ciò è trasferito anche nelle comunicazioni via rete telematica 3 4 Lezione VI Analogico - digitale L informazione binaria viene trasmessa per mezzo di segnali analogici (onde) Codifica mediante modulazione di frequenza Apparecchio modem (modulatore demodulatore) Modulazione di frequenza Segnale digitale Portante Segnale modulato Da Ceri, Mandrioli, Sbattella: informatica arte e mestiere Da informatica di base di Curtin, Foley, Sen e Morin 5 Lezione VI 6 Lezione VI 1

2 Trasmissione dati La velocità di trasmissione si misura in bps (bit per secondo) Bps (Byte per secondo) vecchio doppino telefonico kbps Cavo coassiale per LAN (ormai in disuso) Fino a 10 7 bps Fibra ottica Fino a oltre 10 9 bps Onde elettromagnetiche (wireless) Trasmissione dati Nuove tecnologie vengono sviluppate di continuo ISDN (Integrated Service Digital Network) ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) velocità asimmetrica ideale per consultazione del WEB si scarica molto e si invia poco Satelliti Onde radio GSM (Global System for Mobile) Antenne micronde quelle dei telefoni cellulari lunghezza d onda molto inferiore alle onde radio 7 Lezione VI 8 Lezione VI Collegamenti remoti di terminali Linea single point Linea multi point computer Concentratore (hub) computer Terminale 1 Terminale 2 Term 1 terminale Terminale 3 Geometrie Circolare Stella Bus Irregolare Nodo 1 Nodo Nodo 2 Nodo 3 Nodo 1 Nodo 2 3 computer HUB Term 2 Term 3 9 Lezione VI 10 Lezione VI Significato di un HUB (concentratore) N capitali europee e voli aerei Connessioni dirette sono N(N-1)/2 Ogni città (N) è connessa alle altre (N-1) Ogni connessione serve 2 città. Con 1 HUB N-1 connessioni Voli con scalo Maggiore riempimento degli aerei Senza HUB Tutti sono collegati con tutti direttamente 11 Lezione VI 12 Lezione VI 2

3 Con HUB Tutti viaggiano via Parigi. I collegamenti sono mantenuti con uno scalo LAN (local area network) Collegamento locale fra i computer di un azienda, dipartimento, aula Solitamente con cablatura omogenea WAN (wide are network) Collegamento su vaste aree geografiche Gestione di cavi e connessione di vario tipo Internet La rete delle reti 13 Lezione VI 14 Lezione VI Struttura delle reti Struttura delle reti Da informatica di base di Curtin, Foley, Sen e Morin Da informatica di base di Curtin, Foley, Sen e Morin 15 Lezione VI 16 Lezione VI Le Reti Telematiche Esempio di indirizzo Ogni host (computer) sulla rete è identificato univocamente da un indirizzo IP simbolico e numerico athena.med.ucla.edu = I campi dell indirizzo identificano gerarchicamente la macchina nella rete la gerarchia dalla macchina alla rete si legge da sin a dx nel simbolico la gerarchia dalla macchina alla rete si legge da dx a sin nel numerico athena.med.ucla.edu = edu (128): la rete della ricerca & istruzione USA ucla (239): l istituzione (University of California Los Angeles) med(26): Facoltàdi medicina athena (67): la macchina 17 Lezione VI 18 Lezione VI 3

4 Le Reti Telematiche Gli indirizzi sono forniti ufficialmente da un ente (IANA) che tiene traccia di tutti quelli già usati e quelli ancora liberi Il suffisso simbolico è fisso.edu: education - solo per gli USA.com: commerciale, internazionale ormai.mil: militare - solo per gli USA.gov: enti governativi - solo per gli USA.it,.fr,.de,.uk,.au,.es,.ch ecc. per gli altri paesi Indirizzi Gli indirizzi IP possono essere assegnati in modo Statico: ogni macchina conserva sempre lo stesso indirizzo Server, sistemi linux, stampanti Dinamico: collegandosi al server, il PC riceve anche l indirizzo Questa aula Quando mi collego wireless Per conoscere il proprio indirizzo Comando IPCONFIG da finestra DOS 19 Lezione VI 20 Indirizzo IP Indirizzo IP Connessione via modem a Libero Connessione LAN ad una rete CNR 21 Lezione VI 22 Lezione VI Facciamo due conti Gli indirizzi stanno finendo Indirizzi IP costituiti da 4 Byte Ne possiamo avere 2 32 diversi cioè 4 Miliardi Sono troppo pochi Per fortuna non tutti i PC collegati in rete necessitano di un proprio indirizzo unico sull intera rete Ogni rete locale può utilizzare un indirizzo vero per uscire dall area (il server) ed indirizzi fittizi per gli altri quando siete nelle aule di calcolo potete usare internet, ma dall esterno siete visti tutti con lo stesso indirizzo quello del server

5 Soluzione Si studiano nuovi protocolli A 6 numeri (6 Byte) al posto di 4 totale 2 48 possibili indirizzi = 2,8 x = circa miliardi Ci vorrà tempo perché lo standard si affermi i computer più recenti possono già usarlo gli altri no Problemi sia Hardware che software DNS (Domain Name Service) Ogni indirizzo ha una doppia lettura Simbolica e numerica Noi ricordiamo quello simbolico La macchina ha bisogno di quello numerico Esistono server che hanno la funzione di fornire gli indirizzi numerici una volta specificato il simbolico Anche qui si va per via gerarchica Se non conosco l indirizzo della macchina finale mi rivolgo ad un altro DNS vicino 25 Lezione VI 26 Lezione VI Come collegarsi ad internet Attraverso un provider Libero.it, tiscali.it, yahoo.it Ci connettiamo ad un server, in qualità di client, ed indirizziamo a lui tutte le nostre richieste Il server chiederà poi ad altri server Tramite rete locale Intranet nella rete locale Gatway per uscire all esterno Trasferimento dati Pacchetti I dati da trasferire sono frazionati in pacchetti Ciascun pacchetto contiene informazioni sul mittente, destinatario, struttura del messaggio (inizio e fine) strutture di controllo Routing I pacchetti devo essere instradati (routed) nella rete Pacchetti diversi dello stesso messaggio possono seguire strade diverse 27 Lezione VI 28 Lezione VI Protocolli di connessione TCP/IP Transfer control protocol / internet protocol E strutturato in diversi livelli cui competono diverse funzioni Smonta i dati in pacchetti Associa la destinazione a ciascun pacchetto Instrada i pacchetti tramite i router Controlla il flusso dei pacchetti Ricompone i dati all arrivo. Impostazioni TCP/IP sul PC Indirizzo IP DNS Gatway 29 Lezione VI 30 Lezione VI 5

6 Servizi e protocolli di rete Sistema client server Sistema point-to-point FTP (file transfer protocol) SMTP (simple mail transfer protocol) POP (post office protocol) HTTP (hypetext transfer protocol) Telnet (collegamento con terminali remoti) DNS (domain name service) Internet Internet la rete delle reti Nasce col nome ARPANET negli anni 60 (Advanced Research Projects Agency) Rete di controllo del dipartimento della difesa La resistenza ai guasti da connessioni puntopunto con ridondanza di cammini Uso esclusivo militare e di ricerca 31 Lezione VI 32 Lezione VI Internet Internet: progetto nato alla fine degli anni 60, iniziato dalla DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) Sviluppato principalmente nelle università americane (MIT, UCLA) alla fine degli anni 60 All inizio solo computer universitari/di centri di ricerca, poi crescita costante negli anni Rete telefonica vs. Internet 33 Lezione VI 34 Lezione VI Internet Internet Dicembre nodi universitari tra cui UCLA nodi (MIT, Stanford, Harvard) 1983 Migliaia di nodi 1990 Arpanet viene smantellata e sostituita da internet 1974 Viene introdotto il protocollo TCP/IP 1991 Viene introdotto il protocollo HTTP Nasce il World Wide Web La rete diventa commerciale Le dimensioni raddoppiano ogni anno Nel 2000: milioni di hosts 35 Lezione VI 36 Lezione VI 6

7 Internet e WEB La rete internet è l insieme degli apparati di rete, cavi e protocolli di comunicazione che collegano milioni di computer nel mondo Tramite internet si realizzano diversi servizi: Posta elettronica Trasferimento di file Chat Il WEB WEB Il World Wide Web, o WWW non è internet è un insieme di computer contenenti informazioni in formato ipertestuale, accessibili mediante il protocollo di comunicazione http (HyperText Transf. Protocol) Web server, o server: i computer che mettono a disposizione le informazioni client: i computer che mediante browser accedono alle informazioni 37 Lezione VI 38 Lezione VI Come funziona il WWW Il funzionamento del World Wide Web non differisce molto da quello delle altre applicazioni Internet Anche in questo caso il sistema si basa su una interazione tra un computer client ed un server In un architettura client-server ci sono due calcolatori connessi alla rete: un client che sottopone richieste al server un server in grado di rispondere alle richieste formulate da un client 39 Lezione VI Come funziona il WWW Ovviamente la comunicazione fra client e server può avvenire solo se i due hanno stabilito un protocollo comune di comunicazione Il protocollo di comunicazione usato dal web e che regola la trasmissione dei documenti ipertestuali si chiama HyperText Transfer Protocol (HTTP) I documenti devono però essere in uno specifico formato: HyperText Markup Language (HTML) 40 Lezione VI Web: client-server Un web-server è un server su cui è in esecuzione un programma in grado di scambiare messaggi con un client-web tramite il protocollo HTTP Un client-web è un programma (browser) in grado di dialogare con un web-server (usando il protocollo HTTP) Identificazione delle risorse Per poter essere utilizzate le varie risorse disponibili sulla rete (i documenti sui server) devono essere identificabili in modo univoco I browser identificano le risorse tramite indirizzi detti URL (Uniform Resource Locator) Un indirizzo URL è così composto: protocollo://server:porta_tcp:/file_path_completo 41 Lezione VI 42 Lezione VI 7

8 Esempio di indirizzo URL protocollo Nome del server Nome del file Dato che la porta associata al protocollo HTTP è la 80 per default non è necessario specificarla Il nome dei file index.html è implicito se non viene specificato il nome del file completo, viene automaticamente cercato un file dal nome index.html Riassumendo 1 Ogni computer sulla rete è identificato da un IP address l IP address ha un doppio nome simbolico (dcssi.istm.cnr.it) numerico ( ) Il computer legge il simbolico e chiede il numerico al DNS più vicino Parte a contattare il destinatario scambiando messaggi con uno dei protocolli disponibili: http, ftp, smtp, ecc. fraziona i messaggi con TCP/IP ricostruisce i messaggi all arrivo riceve le risposte e scarica le pagine WEB 43 Lezione VI 44 Riassumendo 2 Riassumendo 3 Tutti i file di un computer sono identificabili sul suo FILE system in modo univoco Non ci possono essere 2 file con lo stesso path C:\didattica\biotecnologie\lezioni\lezione6.ppt Questo vale per ogni file che sta nella zona dei server, messa a disposizione sulla rete devo copiare sul server la parte che intendo condividere in rete devono esserci tutti i pezzi che servono a ricostruire la pagina da esportare Il server è pronto ad accogliere le richieste dei browser per mostrare loro la pagina tramite protocollo http Perché tutto funzioni occorre che: tutti i server sulla rete siano identificabili tutte le risorse da scaricare siano univocamente determinate sui file system dei server Server e client si siano accordati per un protocollo di comunicazione Server e client siano connessi mediante cavi (o sistemi wireless) e schede di rete