Introduzione alle reti di computer e Internet
Outline Reti di computer: tipologie e classificazioni Concetto di protocollo Aspetti della comunicazione e protocolli Estensione Canale trasmissivo Tecnologia Modalità di accesso Internet La rete delle reti, tecnologie e cenni storici Indirizzi e nomi Servizi notevoli Il World Wide Web Electronic Mail
Reti di computer Lo scopo principale di una rete di calcolatori è la condivisione di informazioni e risorse (sia hardware che software) Esempi Il web: condivisione di documenti, informazioni, servizi Il Grid: condivisione di risorse di calcolo per la ricerca scientifica Le reti di monitoraggio e controllo di impianti industriali, del territorio, etc.
Reti: tipologie e classificazioni Diversi criteri per la classificazione: Estensione geografica Canale trasmissivo (sia in termini di tecnologia, che di topologia e di modalità di accesso) Tipo di protocolli utilizzati... Molti altri (ad es. utilizzo e finalità)
Reti: classificazione per estensione Una rete può essere più o meno estesa; in tal senso si usano degli acronimi standard: LAN, Local area network, rete locale: quando la rete è contenuta nell'ambito di un edificio, o di un piccolo gruppo di edifici adiacenti; MAN, Metropolitan area network, rete metropolitana: quando la rete è composta dall'unione di più LAN nell'ambito della stessa area metropolitana, in altri termini si tratta di una rete estesa sul territorio di una città; WAN, Wide area network, rete geografica: quando la rete è composta dall'unione di più MAN ed eventualmente anche di LAN, estendendosi geograficamente oltre l'ambito di una città singola. Nelle situazioni più comuni si ha a che fare soltanto con i termini LAN e WAN, in quanto si distingue la competenza per la gestione della rete nell'ambito locale rispetto all'esterno, che generalmente coincide con Internet, ovvero la rete WAN per definizione
Reti: classificazione per tecnologia del canale trasmissivo Attualmente i canali trasmissivi più utilizzati dalle reti di computer di tipo WAN sono: Il doppino telefonico (connessioni dette anche POTS, Plain Old Telephone System): usato dai tradizionali Modem, dalle reti ISDN e DSL La fibra ottica Infrastrutture della TV via cavo (diffusa soprattutto negli USA) Trasporto di dati sulla rete elettrica Reti wireless Reti satellitari (tipicamente unidirezionali, dal satellite alla casa dell'utente, mentre il canale di ritorno deve essere realizzato con altre tecnologie, spesso su doppino telefonico) Le reti MAN e LAN usano spesso cavi in rame, ma anche fibra ottica e tecnologie wireless
Reti: classificazioni basate sulla topologia Reti ad anello Reti a stella o bus Reti a maglia Reti wireless??
Reti: classificazione per modalità di accesso Il canale di comunicazione è una risorsa condivisa, quindi non dovrebbe essere usata in contemporanea da diversi utenti In reti a stella/bus e wireless ciò è particolarmente rilevante Meccanismi di condivisione/arbitrazione dell accesso al canale Divisione di tempo Divisione di frequenze Altro...
Protocollo di comunicazione Due o più interlocutori devono rispettare delle regole che definiscono le fasi e le modalità di comunicazione L insieme di tali regole e norme prende il nome di protocollo di comunicazione Nella comunicazione fra computer esistono numerosi elementi di cui tenere in conto, da quelli relativi all interconnessione fisica dei dispositivi, alla gestione del flusso dei messaggi, alla correttezza della trasmissione
Protocolli di comunicazione: modello ISO/OSI
Protocolli... alcuni cenni Livello fisico: regole meccaniche, elettriche per la realizzazione di connettori e interfacce Livello data link: regole di codifica dell informazione sul canale Livello rete: regole di instradamento di messaggi in reti magliate Frammentazione dell informazione: l informazione scambiata fra gli interlocutori è di lunghezza arbitraria, ma viene suddivisa in blocchi gestibili dai protocolli dei livelli inferiori Livello trasporto: gestione della frammentazione e ricomposizione dei messaggi, con controllo di sequenza e degli errori Tipi di protocollo Con connessione: analogamente ad una rete telefonica, viene stabilita una connessione virtuale fra gli interlocutori Senza connessione: ogni messaggio viene instradato indipendentemente all interno della rete (possibili percorsi differenti)
Dispositivi di rete, cenni (hub o switch)
Comunicazione verticale e orizzontale
Internet, tecnologie base e cenni storici Internet è la più grande rete telematica mondiale, e collega alcune centinaia di milioni di elaboratori per suo mezzo interconnessi In realtà è nata nelle intenzioni dei suoi inventori come "la" rete delle reti. Nell'arco di alcuni decenni è oggi divenuta la rete globale Nata negli anni Sessanta come progetto del Dipartimento della Difesa statunitense per lo sviluppo di una rete telematica decentrata (ARPANET), alla fine della guerra fredda, è stata messa a disposizione di impieghi civili all'inizio degli anni Novanta, collegando dapprima i principali centri universitari e raggiungendo poi, in modo ampio, l'utenza casalinga
I protocolli di Internet TCP/IP Internet permette l utilizzo di diversi protocolli e tecnologie di interconnessione a livello fisico e dati (dopo tutto è la rete delle reti), ma utilizza protocolli specifici per il livello 3 e 4 Internetwork Protocol (IP): protocollo di livello rete di Internet Trasfer Control Protocol (TCP): protocollo di livello trasporto di Internet Universal Datagram Protocol (UDP): protocollo di trasporto alternativo a TCP senza controllo degli errori La coppia TCP/IP è tipicamente intesa come il protocollo di Internet
Indirizzi internet indirizzi IP e DNS Elaboratori collegati ad Internet identificati tramite un indirizzo di livello 3, o indirizzo IP Domain Name System (spesso indicato con DNS) è un servizio di directory, utilizzato soprattutto per la traduzione di nomi simbolici in indirizzi IP Il servizio è realizzato tramite un database distribuito, costituito dai server DNS La possibilità di attribuire nomi simbolici agli indirizzi IP degli host è essenziale per l'usabilità di Internet, perché gli esseri umani trovano più facile ricordare nomi testuali, mentre gli host ed i router sono raggiungibili utilizzando gli indirizzi IP numerici
Indirizzi e domini... Top level domain 2nd lev. domain 3rd lev. domain...
Servizi notevoli: WWW Il World Wide Web (Web) è una rete di risorse di informazioni, basata sull'infrastruttura di Internet. Il Web si basa su tre meccanismi per rendere queste risorse prontamente disponibili al più vasto insieme possibile di utenti: Uno schema di denominazione uniforme per localizzare le risorse sul Web (Uniform Resource Locator) Protocolli, per accedere alle risorse denominate sul Web (Hyper Text Transfer Protocol) Ipertesto, per una facile navigazione tra le risorse (Hyper Text Markup Language)
WWW: cenni storici La data di nascita del World Wide Web viene comunemente indicata nel 6 agosto 1991, quando un matematico, Tim Berners-Lee, figlio di matematici (poi insignito del titolo di baronetto), pubblicò il primo sito nella rete internet, dando vita al fenomeno della triplia W: www In realtà, l'idea del World Wide Web, così come lo si conosce oggi, era nata due anni prima, nel 1989, presso il CERN di Ginevra (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, il più importante laboratorio di Fisica in Europa). Alla sua base vi era l'intendimento dello stesso Berners-Lee e di un suo collega, Robert Cailliau, di condividere la documentazione scientifica in formato elettronico indipendentemente dalla piattaforma, migliorandone la comunicazione e la cooperarazione. Iniziò così la definizione di standard e protocolli per scambiare documenti su reti dati: il linguaggio HTML e il protocollo HTTP
WWW: gli attori... Browser: riceve le richieste dell utente, effettua le corrispondenti richieste ai server e, ottenuta la risposta, effettua il rendering della pagina correlata Server: accetta richieste da parte di browser remoti e fornisce le pagine richieste (eventualmente componendole al momento, nel caso di pagine dinamiche )
E-Mail Scopo del servizio di e-mail è il trasferimento di messaggi da un utente ad un altro; ciascun utente può possedere una o più caselle e-mail, sulla quale può ricevere messaggi, che vengono conservati per lui. Quando lo desidera, l'utente può consultare il contenuto della sua casella, organizzarlo, inviare messaggi a uno o più altri utenti La modalità di accesso al servizio è quindi asincrona, ovvero per la trasmissione di un messaggio non è necessario che mittente e destinatario siano contemporaneamente attivi o collegati.
Approfondimenti... http://www.warriorsofthe.net/ : filmato disponibile in diverse lingue che descrive anche visivamente molti dei concetti precedentemente descritti Wikipedia (meglio in versione inglese): fonte gratuita alla quale attingere, può soddisfare molte curiosità, anche se per descrizioni più dettagliate e/o certificate è meglio rivolgersi altrove