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Laboratorio di InformaticaC-01-02-E - Lavorare in rete - Esercitazione1
Laboratorio di Informatica
Alfonso Miola
Lavorare in ReteEsercitazione
Dispensa C-01-02-ESettembre 2005
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Contenuti
Reti di calcolatori I vantaggi della comunicazionelavorare in rete con Windows
Internet indirizzi IPclient/serverroutingprotocolliproxy serverFirewall
Lavorare in retebrowser Web accesso a Siti Webaccesso a Servizi di Reteaccesso a Servizi per la Didatticamotori di ricerca
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Reti di calcolatori - i vantaggi
La connessione in rete di computer presenta i seguenti vantaggi di comunicazione:
Velocità: i dati digitali viaggiano molto piùvelocemente di altri tipi di dati (sonori, visivi)
Facilità: i dati digitali sono facili da trasmettere, avendo solo due valori logici possibili (0 e 1)
Condivisione: le risorse hardware (dischi, stampanti, modem) di ciascun computer possono essere condivise con gli altri computer; le risorse software (programmi e dati) possono essere dislocate (distribuite) su più computer (nodi) della rete
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Tipologie di reti
A seconda dell’estensione, una rete può essere detta:
LAN (Local Area Network) o rete locale, nel caso i nodi siano posti a distanza breve (appartamento, ufficio, edificio)
WAN (World Area Network) per reti di dimensioni molto estese.
MAN (Metropolitan Area Network) o rete geografica, in cui i nodi possono essere anche a distanze molto grandi
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Gli apparati di rete
Una rete comprende diversi apparati hardware:Computer, costituiscono i nodi della reteModem, convertono i dati digitali in analogici e viceversa, per potersi connettere alla linea telefonicaSchede di reteConnessioni, cavi di vario tipo per la connessione tra i computer, i modem e la linea telefonica
Una rete comprende diversi apparati software:Sistema operativo, indispensabile per il funzionamento dei computerProgrammi di connessione, per poter connettere il proprio computer alla linea telefonicaProtocolli di comunicazione, che consentono di “parlare” la lingua comune della rete e far sì che i messaggi scambiati in rete siano significativi. I protocolli contengono sia informazioni sul come comunicare, sia il cosa comunicareProgrammi di navigazione, detti browser, che consentono di “viaggiare” all’interno della rete
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Lavorare in rete
Una rete di calcolatori, ad esempio dello stesso ufficio, prende il nome di rete locale
Una rete locale presenta gli stessi vantaggi di una rete, in quanto consente la condivisione di tutte le risorse disponibili
Ciascun utente può decidere quali delle risorse del proprio calcolatore condividere con gli altri nella rete
Le risorse rese condivise saranno visibili ed utilizzabili da tutti gli altri utenti connessi alla rete
L’utente può decidere di condividere un volume, una cartella o un singolo file
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Lavorare in rete . . .
Il collegamento in rete locale tra più calcolatori si effettua mediante una scheda di rete (o scheda LAN) ed un apposito cavo. Ogni scheda di rete è caratterizzata da un proprio indirizzo (un pò come accade per i numeri telefonici).In una topologia a bus, come quella mostrata, quando il computer A deve comunicare con il computer C, il sistema operativo di A lancia un comando alla sua scheda di rete che, qualora il canale sia libero, spedisce il messaggio al destinatario (C)Il messaggio in transito è ricevuto da tutte le macchine presenti, ma solo la macchina C, destinatario della comunicazione, può leggerlo
Se 2 o più computer inviano contemporaneamente un messaggio sul canale si dice che si crea una collisione - Le collisioni vengono gestite con apposite tecniche
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Lavorare in rete . . .
In pratica, è molto usata la topologia a stella come mostrato in figura.Al centro della stella (v. figura a sinistra) è posto un dispositivo detto HUBL’HUB ha il compito di smistare le comunicazioni ai destinatariL’HUB utilizza i connettori UTP (Unshielded Twisted Pairs), del tipo mostrato nella figura a destra
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Lavorare in rete . . .
In altri casi viene usata la topologia ad anello (tokenring) come mostrato in figura.
Sulla rete viaggia in continuazione il gettone (token) che rappresenta l’autorizzazione alla trasmissioneQuando un calcolatore riceve il token esso viene autorizzato a trasmettere; il messaggio allora occupa il canale e nessun altra stazione può trasmetterefino a che il messaggio non sia giunto a destinazioneAlla ricezione del messaggio, il token viene di nuovo immesso in circolazione
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Internet - Indirizzi IP
Ogni computer sula rete è individuato fisicamente da un numero detto indirizzo internet (IP_address) ad esempio
205.185.25.18
Ciascun gruppo di cifre è rappresentato da un byte e può quindi variare da 0 a 255
Questo numero è un indirizzo reale (ossia un indirizzo fisico) a cui è associato un indirizzo logico costituito da un nome di dominio. Ad esempio
yahoo.com
per poterlo ricordare con più facilità. La prima parte del nome è il dominio, mentre il suffisso “com” prende il nome di TLD(Top Level Domain) ed indica la nazione di appartenenza o l’ente a cui si riferisce il domino.
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Indirizzi IP . . .
Una stringa, del tipo
www.dia.uniroma3.it
che prende il nome di URL (Uniform Resource Locator) è comoda
da ricordare ma poiché nella rete ciascun calcolatore è
individuato da un preciso indirizzo IP
come avviene la traduzione da URL ad indirizzo IP ?
La sigla DNS (Domain Name Server) sta a indicare il sistema di
traduzione dei nomi in indirizzi IP.
Il DNS è in grado di riconoscere il tipo di rete a cui fa riferimento
il nome del dominio come indicato nella seguente tabella
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Indirizzi IP . . .
I TLD (Top Level Domain) più comuni sono:
TLD Descrizione
.gov Enti governativi
.net Fornitore di accesso alla rete
.uk Gran Bretagna
.it Italia
.com Enti privati commerciali
.org Ente senza scopo di lucro
.mil Organizzazioni militari
.es Spagna
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Client/server
Lo schema client/server è alla base della elaborazione distribuita.
Il client è il programma utente che chiede di usufruire di un dato servizioIl server è un programma residente su un calcolatore in grado di svolgere il servizio richiesto
Il client genera la richiesta di servizio (1)
L’interfaccia riceve la richiesta e la converte (2) per poi trasferirla al modulo di elaborazione (3)
Il modulo di elaborazione soddisfa la richiesta (4) e genera la risposta (5)
L’interfaccia converte la risposta nel linguaggio del client (6)
La risposta viene ricevuta (7)
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Client/server . . .
Vediamo come è realizzato il modello client/server e in particolare come l’informazione richiesta da un utente (client) sia trasmessa a questi dal server.
1. L’utente indica un indirizzo nella barra degli indirizzi (1).
2. Questa stringa è convertita in un indirizzo IP (un gruppo di 4 byte separati da un punto, ad es. 120.255.31.16)
3. La richiesta di connessione a questo indirizzo è convertita in istruzioni del protocollo HTTP (2)
4. Queste istruzioni vengono tradotte nel protocollo TCP che abbina all’indirizzo IP un numero di porta che specifica il tipo di servizio richiesto (ad es. 80 per web, 110 per la mail). Questa coppia IP+numero di porta prende il nome di socket.
5. Se il server è in ascolto su quella
porta, il socket viene aperto ed
attivata la connessione
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Client/server . . .
In realtà si parla di protocollo TCP/IP poiché:
Il TCP (al livello di trasporto) si occupa:
• del mantenimento della connessione
• del riordino dell’informazione
L’IP (al livello di rete) si occupa:
• dello smistamento dei pacchetti sui nodi della rete
Infine:
• Il protocollo PPP (al livello fisico) gestisce le comunicazioni via modem dal lato client
• Il protocollo HDLC (al livello fisico) gestisce la comunicazione sul server
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Client/server
Nella figura seguente il modello ISO/OSI è messo a confronto con quello di Internet per illustrarne le analogie.
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Routing
Quando una rete deve essere connessa a Internet è presente un elemento chiamato router.
Il router
garantisce l’accesso esterno della rete (come accade per le centrali telefoniche, che smistano la chiamata ad altre centrali)
è collegato ad altri router di altre reti, in modo che l’informazione da trasmettere è smistata su tratte diverse
deve garantire la traduzione dell’informazione nel caso di mezzi trasmissivi diversi (cavo, etere, satellite, fibra ottica)
può avere in uscita accesso a più nodi e in questo caso si occupa di decidere il tragitto più conveniente
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Protocolli
I principali protocolli su Internet sono:.
HTTP attivo sulla porta 80, che consente il trasferimento di pagine Web
POP3 attivo sulla porta 110 che consente la lettura e la ricezione (download) della posta elettronica
SMTP attivo sulla porta 25 che consente la posta in uscita
FTP attivo sulla porta 21 che consente il trasferimento di file sia in operazioni di ricezione (downloading) che di invio sul server (uploading)
IRC attivo sulla porta 6667 che consente di accedere ad una rete di server aventi lo scopo di conettere in tempo reale utenti di tutto il mondo o privatamente o in gruppi detti canali
ICMP (Internet Control Message Protocol) protocollo di diagnosi della rete (comando ping)
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Proxy Server
Quando un computer di una rete locale accede ad Internet il collegamento avviene mediante un proxy server.
Il proxy server
filtra il collegamento tra il nostro computer ed Internet
mantiene traccia delle nostre richieste ai servizi Internet
funziona come una memoria cache non locale
quando si richiede un aggiornamento delle pagine, accede all’host
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Firewall
Una particolare funzione dei router è quella di agire da filtro tra
la rete interna ed esterna. Questo servizio prende il nome di
firewall
Il firewall
gestisce la sicurezza, il collegamento e l’accounting
separa il traffico della rete interna da quello della rete esterna
può bloccare alcuni servizi in uscita e in entrata
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Lavorare con Browser Web
Per visitare il Web si utilizza una applicazione
apposita, detta Browser Web
I più diffusi Browser Web :
MS Internet Explorer
Mozzilla Firefox
http://www.mozilla.org/products/firefox/
Netscape
http://browser.netscape.com/ns8/
Opera
http://www.opera.com/download/
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Accesso a siti Web
Accediamo ai seguenti siti Web:
Università degli Studi Roma Trehttp://www.uniroma3.it
Home page del corso Laboratorio di Informaticahttp://www.dia.uniroma3.it/~java/labinf/
Home page del DIAhttp://dipartimento.dia.uniroma3.it/
Home page Collegio Didattico di Ingegneria Informaticahttp://didattica.dia.uniroma3.it/
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Architettura a Plug-In dei Browser Web
Moltissimi sono i formati di file disponibili su Web
Tramite i plug-in è possibile estendere un Browser Web per gestire qualunque tipo di formato
Esempio di Plug-In Acrobat Reader :
Quando apriamo un documento dal Web con estensione .pdf il browser Web ne riconosce il formato ed esegue il programma esterno (detto plug-in) Acrobat ReaderSe tale plug-in non è presente viene richiesto il download e l’istallazione
Acrobat Reader è prodotto da una società diversa da quella produttrice del browser (Adobe)
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Accesso ai Servizi in Rete
Moltissimi servizi sono disponibili tramite Internet
E-mail:
inviare una e-mail con un attachment
Client locale (Outlook Express, Eudora, ecc.)
Newsgroup DIA:
iscriversi ad un newsgroup
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Accesso ai Servizi in Rete
Accediamo ai seguenti servizi per la didattica:
Prenotazione esami
prenotazione dell’esame di Laboratorio di
Informatica
http://prenota.uniroma3.it
Calendario lezioni
http://didattica.dia.uniroma3.it/corsi/schedaEdizion
e.php?cc=1&AA_=2005-2006
Dispense di lab.inf.
http://www.dia.uniroma3.it/~java/labinf/#Materiale
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Motori di Ricerca
Per effettuare le ricerche sul web si usano i motori di ricerca che consentono di ricercare pagine su Web mediante parole chiave
es. “laboratorio”, “informatica” “roma tre”
Più parole chiave si inseriscono più viene ristretta la ricerca, ma si rischia di escludere le pagine di interesse
Alcuni motori di ricerca:
Virgilio
Altavista
Esempi:
Cercare la home page del DIA
Cercare la ricetta del pesto alla Genovese