Fondamenti di informatica Alessandro GORI a.gori@unifi.it informottica.webnode.it A.Gori - Fondamenti di Informatica 1 Bibliografia Introduzione ai Sistemi Informatici IV edizione, Sciuto et alt., McGraw-Hill Contatti a.gori@unifi.it 055-753434 A.Gori - Fondamenti di Informatica 2 Argomenti INTERNET Caratteristiche generali Struttura logica e fisica Paginewebedibrowser ed i browser INTERNET La rete delle reti A.Gori - Fondamenti di Informatica 3 A.Gori - Fondamenti di Informatica 4 HTML 1
DOMANDA Cos è e a cosa serve una rete di computer? INTERNET Sommario Cos è una rete Cos è Internet Connettività e Connessione Web Modello client-server WWW (World Wide Web) e i browser I tipi di file di Internet. A.Gori - Fondamenti di Informatica 5 A.Gori - Fondamenti di Informatica 6 Cos è una rete COS E UNA RETE (generale) E' un insieme di computer collegati in modo da comunicare tra loro attraverso un sistema di trasmissione. A.Gori - Fondamenti di Informatica 7 Esempi di sistemi di trasmissione comprendono cavi elettrici, fibre ottiche e linee telefoniche, onde radio. A.Gori - Fondamenti di Informatica 8 HTML 2
SCHEMA di RETE (generale) SCHEMA di RETE (generale) A.Gori - Fondamenti di Informatica 9 A.Gori - Fondamenti di Informatica 10 COS E UNA RETE (generale) LAN: Local Area Network, cioè rete locale, è un sistema informatico costituito da più computer, comunicanti attraverso un qualche sistema trasmissivo. La rete è locale perchè la sua estensione non è molto vasta, al massimo non supera i 2Km, e spesso non si estende per più di 500m. Cos è Internet Si differenzia per questo dalle MAN, Metropolitan Area Network, con estensioni paragonabili a quelle di una città, e dalle WAN, Wide Area Network, reti di vaste dimensioni a livello geografico. Attraverso una rete non solo è possibile scambiare file o messaggi, ma anche condividere risorse e servizi, quali le stampanti o i modem, collegati fisicamente ad un solo nodo della rete, ma accessibili anche da tutti gli altri computer connessi. A.Gori - Fondamenti di Informatica 11 A.Gori - Fondamenti di Informatica 12 HTML 3
Internet Un insieme di computer e di reti (anche di tipo diverso) di computer; ogni elemento dell insieme è connettibile e può comunicare con ciascun altro elemento. La comunicazione è finalizzata allo scambio di informazioni e all utilizzazione remota di risorse (applicazioni, messaggi, dati, immagini, suoni, filmati ecc.). A.Gori - Fondamenti di Informatica 13 Internet La comunicazione avviene sfruttando connessioni di tipo tradizionale e non (telefono, cablaggi dedicati, satellite ecc.) La comunicazione avviene grazie a opportuni protocolli che presiedono alla comunicazione stessa. A.Gori - Fondamenti di Informatica 14 Internet Con Internet sono attivabili vari servizi: WWW Trasferimento file Posta. La Connettività e La Connessione Web Noi ci occuperemo del WWW ossia del cosiddetto World Wide Web A.Gori - Fondamenti di Informatica 15 A.Gori - Fondamenti di Informatica 16 HTML 4
La connettività Connessione ad Internet Dorsale (Backbone) Reti regionali Reti locali Utente finale A.Gori - Fondamenti di Informatica 17 La connettività BackBone: dorsale ossia linea ad alta capacità trasmissiva per veicolare grandi quantità di traffico Internet. ISP (Internet Service Provider): chi fornisce localmente accesso ad Internet. A.Gori - Fondamenti di Informatica 18 La connessione Web Nel caso di postazione di lavoro singola, i componenti che tipicamente sono necessari sono: Stazione di lavoro (CLIENT) PC Modem Linea telefonica Il software per navigare (BROWSER) Software di comunicazione Fornitore di accesso ad Internet (ISP) Computer host (SERVER) Reti di comunicazione La connessione Web Ultimamente si stanno diffondendo altre modalità valide soprattutto nel caso di utenza singola o domestica: o Modem via cavo o Palmari o Web-Tv o Cellulari Nel caso in cui si operi in un ambito di rete (caso aziendale), non è necessario utilizzare un modem per ogni postazione ma ne può esistere solo uno condiviso tra i vari computer oppure dispositivi più complessi quali i Router. A.Gori - Fondamenti di Informatica 19 A.Gori - Fondamenti di Informatica 20 HTML 5
La connessione Web La connessione Web Domande Per collegarsi dal proprio computer ad un sito, è necessario conoscerne l indirizzo IP : es. 195.168.23.17 indirizzo fisico Di solito è utilizzato un nome (invece del numero) che viene automaticamente convertito nell effettivo indirizzo fisico, nel tipico formato IP xxx.xxx.xxx.xxx dopodichè la richiesta viene inoltrata sulla rete. I nomi vengono trasformati in indirizzi IP tramite il DNS (Domain Name System) Anche il proprio computer quando si connette ad Internet deve essere identificato da un indirizzo IP che può essere fisso cioè statico (sempre lo stesso) oppure dinamico (ossia può cambiare ogni volta). A.Gori - Fondamenti di Informatica 21 1. Per quale motivo c è bisogno di un indirizzo IP per connettersi ad Internet? R. Perché il protocollo prevede di associare ad ogni comunicazione messaggi. E in ogni scambio di messaggi che si rispetti occorre conoscere sia l indirizzo del mittente che quello del destinatario. 2. Per quale motivo il proprio indirizzo IP può non essere sempre lo stesso? R. Spesso i provider assegnano in modo dinamico (temporaneo) tale indirizzo ai propri utenti per limitare il numero di indirizzi IP che devono gestire complessivamente. Dato che non tutti gli utenti saranno connessi contemporaneamente, si può pensare di distribuire dinamicamente l indirizzo a seconda delle richieste. A.Gori - Fondamenti di Informatica 22 La connessione Web Domande 3. Cos è il DNS? R. DNS è una sigla che identifica il sistema dei nomi di dominio. Il DNS (Domain Name Server) introduce una meccanismo che permette di identificare una macchina remota attraverso un indirizzo ad alto livello, composto da un codice alfanumerico (un nome: es. www.pippo.it) più facile da ricordare invece di un indirizzo numerico della forma xxx.xxx.xxx.xxx. In questo modo si può associare ad una macchina un indirizzo letterale che permette di indicare la sua locazione geografica e la sua appartenenza eventuale ad una sottorete. Protocolli di comunicazione A.Gori - Fondamenti di Informatica 23 A.Gori - Fondamenti di Informatica 24 HTML 6
Un protocollo di rete è un insieme di regole che definisce come un computer deve parlare all'altro lt della rete. Alcuni protocolli di comunicazione SLIP / PPP (Serial Line Internet Protocol / Point-to-Point Protocol) TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) HTTP (HyperText Transport Protocol) A.Gori - Fondamenti di Informatica 25 FTP (File Transport Protocol) A.Gori - Fondamenti di Informatica 26 (SLIP / PPP) Consentono l accesso seriale via modem ad Internet tramite i servizi di un provider. Questi due protocolli, alternativi tra di loro, servono pertanto per la connessione alla rete. Di solito il collegamento ad Internet, realizzato tramite un ISP (Internet Service Provider), avviene tramite rete telefonica con l utilizzo di un modem. In tal caso occorre usare due protocolli software, lo SLIP (Serial Line Internet Protocol) o il PPP (Point-to-Point Protocol), che consentono l accesso seriale via modem ad Internet tramite i servizi di un provider. Questi due protocolli, alternativi tra di loro, servono pertanto per la connessione allaa.gori rete. - Fondamenti di Informatica 27 (TCP/IP) Qualunque sia il tipo di rete utilizzato all'interno della propria organizzazione, i per collegarsi a Internet bisogna che il proprio computer si esprima, almeno verso l'esterno, attraverso il protocollo TCP/IP. A.Gori - Fondamenti di Informatica 28 HTML 7
(TCP/IP) La comunicazione di un file su Internet non avviene tutta d un fiato, ma TCP si occupa di suddividere le informazioni da spedire in pacchetti che vengono inviati dal proprio computer alla rete locale, al provider di servizi Internet e da lì via via attraverso vari livelli nella rete fino a raggiungere la destinazione finale che può essere ovunque nel mondo. (TCP / IP) Dorsale (Backbone) Reti regionali Reti locali Utente finale A.Gori - Fondamenti di Informatica 29 A.Gori - Fondamenti di Informatica 30 (TCP / IP) Differenza tra una rete a commutazione di pacchetto ed una a commutazione di circuito. A.Gori - Fondamenti di Informatica 31 (TCP / IP) Lo spezzettamento in pacchetti è dovuto al fatto che in Internet non esiste un unica connessione ininterrotta tra mittente e ricevente. Quando vengono inviate le informazioni vengono spezzettate e poi vengono riassemblate al momento in cui tutte sono giunte a destinazione. Ecco perché si dice che Internet è una rete a commutazione di pacchetto : come abbiamo detto, questo compito è svolto dal TCP. A.Gori - Fondamenti di Informatica 32 HTML 8
(TCP / IP) IP si occupa di far arrivare i pacchetti alla giusta destinazione e per questo si dice che si occupa dell instradamento o routing dei dati. La commutazione della spedizione da un pacchetto all altro avviene per condividere la risorsa rete tra più spedizioni al contrario di ciò che accade nel sistema telefonico in cui, una volta stabilita la connessione (es. con una telefonata), quella parte di rete rimane dedicata soltanto a quella singola connessione. Ecco perché il sistema telefonico è detto anche rete a commutazione di circuito. A.Gori - Fondamenti di Informatica 33 (TCP/IP) Domande e risposte 1.Quanto può essere grande un pacchetto di quelli trasmessi col TCP? R. I dati inviati su Internet devono essere suddivisi in pacchetti di al massimo 1500 caratteri (byte). 2.Nella circolazione di tutti i pacchetti sulla rete come si fa a non perdere nessun pacchetto e soprattutto come viene ricomposto il messaggio alla fine? R. Ogni pacchetto è identificato da una intestazione (header) che contiene anche l informazione di come riassemblare i pacchetti. A.Gori - Fondamenti di Informatica 34 (TCP/IP) Domande e risposte 3. IP a cosa serve? R. Il suo compito è quello di prendere ogni pacchetto preparato da TCP presso il mittente e portarlo al destinatario allo stesso modo della spedizione di una lettera in busta. Ovviamente, come ogni busta di lettera che si rispetti, anche ognuna di queste ha il suo buon indirizzo del mittente e del destinatario. (HTTP) Protocollo basato sul modello client-server Protocollo di tipo request / response La connessione viene iniziata dal client che invia un messaggio di request. Il server risponde sempre con una response. La connessione termina oppure si procede con un altra richiesta. A.Gori - Fondamenti di Informatica 35 E un protocollo di tipo stateless. A.Gori - Fondamenti di Informatica 36 HTML 9
Modello Client - Server Il modello Client - Server A.Gori - Fondamenti di Informatica 37 A.Gori - Fondamenti di Informatica 38 Modello Client - Server Modello Client - Server a 2 livelli L applicazione Client richiede determinati servizi e/o dati al Server. L applicazione Server risponde alle richieste del Client. Contesto: due computer interagiscono tra loro per effettuare un determinato compito. Il client richiede alcune informazioni,di cui ha bisogno, al server. Il server fornisce le informazioni richieste. Il client le elabora. Il funzionamento di Internet si basa anch esso su un modello client-server: in questo caso, il client è un browser ed il server è un server web. A.Gori - Fondamenti di Informatica 39 A.Gori - Fondamenti di Informatica 40 HTML 10
Modello Client - Server a 2 livelli Un server web è un computer contenente tutte (o quasi) le pagine web di un determinato sito web. In tale computer è installato del software speciale che consente di inviare queste pagine ai browser web (i client) che ne fanno richiesta. Esempi di server web: Internet Information Server (Windows) Apache (Linux / Windows) Nel caso di Internet, il client è un browser web (es. MS IE, Opera, Mozilla, Safari ). A.Gori - Fondamenti di Informatica 41 Modello Client - Server a 2 livelli Cosa richiede di solito un web-browser ad un web-server? PAGINE WEB A CONTENUTO STATICO: Pagine (solitamente HTML) che sono pronte sul server per essere lette dal browser. PAGINE WEB A CONTENUTO DINAMICO: Pagine che presuppongono un elaborazione da parte del server; il risultato di tale elaborazione viene letto dal browser (solitamente in formato HTML). A.Gori - Fondamenti di Informatica 42 Modello Client - Server a 2 livelli Modalità operative (caso statico) Quando si visita una pagina web statica tramite un browser web, vengono effettuate le seguenti operazioni: 1. Il client (il browser web) individua il server web specificato nella prima parte dell URL (es. www.pippo.com); 2. Il client richiede la pagina web statica specificata nella seconda parte dell URL (es. /index.htm). 3. Il server web invia il contenuto del file in questione al client, in formato Html. 4. Il client riceve l Html inviato dal server e lo visualizza sullo schermo. Durante queste operazioni di fornitura di pagine web a contenuto statico, il server si comporta in modo passivo: sta in attesa di ricevere richieste dai client. A.Gori - Fondamenti di Informatica 43 Modello Client - Server a 2 livelli Client Richiesta Pagina web statica Server Risposta Pagina HTML A.Gori - Fondamenti di Informatica 44 HTML 11
Modello Client - Server a 2 livelli Modalità operative (caso dinamico) Quando si visita una pagina web dinamica tramite un browser web, vengono effettuate le seguenti operazioni: 1. Il client (browser web) individua il server web specificato dalla prima parte dell URL (www.pippo.com). 2. Il client richiede la pagina web dinamica (es.php o ASP) specificata nella seconda parte dell URL (es. /default.php). 3. Il server web legge il file richiesto, elabora il codice e produce un output (in formato Html) che viene inviato al client (browser). 4. Il client (browser) riceve il codice Html inviato dal server e lo visualizza sullo schermo. A.Gori - Fondamenti di Informatica 45 Modello Client - Server a 2 livelli Il client non è in grado di distinguere tra una pagina dinamica (es.php, ASP, JSP) ed una pagina statica perché riceve sempre e comunque una pagina Html (solo loutput l output finale). Il server web elabora la pagina dinamica (es.php, ASP, JSP) (la digerisce) e restituisce solo il risultato dell elaborazione al browser. Il server riconosce una pagina a contenuto dinamico dall estensione del nome della pagina stessa (.php,.asp,.aspx o.jsp ). A.Gori - Fondamenti di Informatica 46 Modello Client - Server a 2 livelli Modello Client - Server a 3 livelli Client Richiesta Pagina web dinamica Server Client Richiesta Pagina web dinamica Risposta Pagina Html Web Server Elaborazione dinamica Risposta Pagina Html Elaborazione dinamica Database Server A.Gori - Fondamenti di Informatica 47 A.Gori - Fondamenti di Informatica 48 HTML 12
Richiesta di una pagina web su Internet Richiesta di una pagina web su Internet (1) Web-Browser = Client che effettua la richiesta della pagina. Web-Server = Server dov è allocata la pagina web richiesta. A.Gori - Fondamenti di Informatica 49 A.Gori - Fondamenti di Informatica 50 Richiesta di una pagina web su Internet (2) World Wide Web W W W A.Gori - Fondamenti di Informatica 51 A.Gori - Fondamenti di Informatica 52 HTML 13
World Wide Web Il World Wide Web il cui acronimo è WWW, è quella parte di Internet a cui solitamente gli utenti fanno riferimento quando parlano di Internet. La ragnatela che avvolge tutto il mondo dà la possibilità con questo servizio di visualizzare le cosiddette pagine web che incorporano testo, grafica, suoni, animazioni ed altri elementi che esaltano la vocazione multimediale ed interattiva di questo strumento. A.Gori - Fondamenti di Informatica 53 World Wide Web Si parla di pagine perché in effetti la visualizzazione avviene a pagine (quelle che, una volta, si chiamavano schermate) che sono connesse tra di loro mediante i cosiddetti collegamenti ipertestuali che permettono di spostarsi (di navigare) da una all altra senza un ordine predefinito. Il linguaggio che consente di creare collegamenti ipertestuali e di visualizzare le pagine Web si chiama HTML (HyperText Markup Language). A.Gori - Fondamenti di Informatica 54 World Wide Web Il Web funziona in base ad un modello client-server in cui un software client (il Web-browser) viene eseguito sul computer locale. Il client inoltra la richiesta di visualizzazione di una pagina web ad un web-server che provvede a rispondere la pagina al client. Il protocollo che consente il trasferimento tra client e server si chiama HTTP (HyperText Transfer Protocol). World Wide Web Vediamo ora come i protocolli TCP/IP e HTTP collaborano per recuperare i documenti con gli URL. Ogni pagina web è identificata da un ben preciso indirizzo o come si chiama in gergo, da un URL (Uniform Resource Locator). A.Gori - Fondamenti di Informatica 55 A.Gori - Fondamenti di Informatica 56 HTML 14
World Wide Web 1. Il browser Web (il client) dal computer locale segnala a TCP/IP che intende richiedere un documento. 2. Il TCP/IP effettua la connessione col TCP/IP del computer host (il server). 3. Il browser richiede un determinato documento inviando al server l URL di tale documento attraverso la connessione gestita dal TCP/IP. A.Gori - Fondamenti di Informatica 57 4. il World Wide Web TCP/IP gestisce la connessione mentre browser usa HTTP per inviare richieste e ricevere pagine tramite il software che gestisce il server web sul computer host. 5. Il server reperisce la pagina richiesta e la risponde al browser client (se non c è viene restituito un messaggio di errore). A.Gori - Fondamenti di Informatica 58 World Wide Web WWW Domande 6. Il browser Web sul computer locale (client) riceve la risposta; controlla il tipo di file che è stato risposto: se è in grado di visualizzarlo provvede a farlo; altrimenti, segnala se si vuole salvare il file o aprirlo con un plug-in (programma lettore, cioè un programma che è in grado di leggere il file). A.Gori - Fondamenti di Informatica 59 1. Come avviene la visualizzazione di una certa pagina web? R. Ogni pagina web è identificata da un ben preciso indirizzo o come si chiama in gergo, da un URL (Uniform Resource Locator). Nel browser basterà indicare l URL desiderato e la richiesta di visualizzazione verrà inoltrata sulla rete. Il web-server che si occupa della gestione di quella pagina riceverà tale richiesta e provvederà a rispondere al web-client che l ha effettuata. Sul web-client, tramite il browser, sarà così possibile visualizzare la pagina. A.Gori - Fondamenti di Informatica 60 HTML 15
WWW Domande WWW Domande 2. Come è fatto un URL? R. Un URL è costituito da più parti: La prima indica di solito il protocollo Internet di trasferimento che deve essere utilizzato per recuperare la pagina desiderata (ad.es. http:// ). La seconda indica il tipo di risorsa Internet che deve essere contattata (ad es. www per indicare che il servizio invocato è il world wide web). La terza indica il server web (computer host) che deve essere raggiunto dalla richiesta (ad es. pippo.it). La parte finale identifica una determinata cartella o directory di lavoro sul server ed un oggetto da visualizzare: es.http://www.pippo.it/pagina1.htm. Qualora ci si fermi ad una richiesta del tipo www.pippo.it senza specificare altro, l oggetto che viene visualizzato è la pagina di default del sito (in genere la cosiddetta Home Page). A.Gori - Fondamenti di Informatica 61 3. La connessione HTTP è sempre attiva? R. No. Essa inizia all atto della richiesta dell URL da parte del browser e termina nell istante in cui il browser riceve la risposta da parte del server. 4. Come collaborano i protocolli TCP/IP e HTTP? R. TCP/IP fornisce l infrastruttura di comunicazione su cui si basa il protocollo HTTP e su cui si basano altri protocolli come ad esempio FTP (File Transfer Protocol), che sono protocolli che presiedono a specifici servizi di Internet; ad es., HTTP presiede alle richieste di Url ossia di pagine web, mentre FTP presiede in modo specifico al trasferimento di file. Comunque sia, TCP/IP è il protocollo fondamentale su cui si basa la comunicazione su Internet, di cui l HTTP e l FTP sono servizi specifici. A.Gori - Fondamenti di Informatica 62 BROWSER = Lato Client di Internet Web-Server = Lato Server di Internet Inviano richieste ai web-server ed ottengono delle risposte (testi, dati, file grafici, audio, video,...) Una volta recuperati i file di risposta, vengono formattati per la corretta visualizzazione Esempi: MS Internet Explorer, Netscape Navigator, Opera,. A.Gori - Fondamenti di Informatica 63 Web-Server = Server dov è allocata la pagina web richiesta A.Gori - Fondamenti di Informatica 64 HTML 16
Verifica Domande: 1. Vero o falso: Internet è basato sul modello client-server. 2. Qual è la differenza tra pagina web statica e pagina web dinamica? 3. Quali sono i protocolli invocati durante la trasmissione di una pagina web? 4. Che differenza c è tra modello client-server a 2 e 3 livelli? 5. Vero o falso: MS IE è un server. 6. Vero o falso: HTTP lavora senza l aiuto del TCP/IP. 7. Quali sono i tipi di file che transitano su Internet? 8. Un URL può avere la seguente forma: 210.100.56.23? A.Gori - Fondamenti di Informatica 65 A.Gori - Fondamenti di Informatica 66 Domande: Cos è il DNS? Perché si dice che Internet è una rete a commutazione di pacchetto? Indicare la differenza con il sistema telefonico. Che cos è un link? Cos è un ISP? Cos è un browser? Indicarne almeno due. A.Gori - Fondamenti di Informatica 67 HTML 17