tecnologie di rete

Reti di calcolatori,Reti di calcolatori,Internet e WebInternet e Web

Ing. Maria Grazia Celentano

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Dipartimento di Scienze Pedagogiche Psicologiche e DidatticheUniversità del Salento

C’C’era una volta… Anni era una volta… Anni ‘60‘60Centro di calcolo: stanza con un grosso

calcolatore che risolve tutte le necessità computazionali di un’organizzazione

◦ Terminali ”stupidi” (interfaccia a caratteri)◦ Le applicazioni eseguite sul mainframe◦ Il sistema centralizzato è troppo costoso

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Poi accadde che…Poi accadde che…

Nel 1981 IBM commercializza il primo Personal Computer con sistema operativo MS-DOS: è lo scoppio della rivoluzione!

Agli inizi degli anni ’80 vengono stabiliti i vari standard per la comunicazione tra computer in ambito locale e vengono realizzate le prime estensioni ai sistemi operativi che ne permettono l’implementazione.

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Oggi…Oggi…

Più personal computer collegati tra di loro in reti, dotati di capacità eleborativa autonoma, che condividono tra loro risorse e forniscono servizi.

Reti di Reti

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Perché una rete?Perché una rete?

E' possibile:condividere periferiche costose, come

stampanti, scanner, plotter. inoltrare dati tra utenti senza l'uso di ulteriori

supporti. Inoltre vi sono meno limitazioni sulle dimensioni del file che può essere trasferito attraverso una rete.

centralizzare programmi essenziali. Spesso gli utenti devono poter accedere allo stesso programma in modo che possano lavorarvi simultaneamente.

istituire sistemi di backup automatico dei file.

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Perché le Reti?Perché le Reti?

Reti per aziende◦ Condivisione delle risorse

stampanti, scanner, plotter◦ Elevata affidabilità◦ Risparmio◦ Scalabilità

Reti per le persone◦ Accesso a informazioni remote

home-banking, web◦ Comunicazione uomo-a-uomo

e-mail, videoconferenze, newsgroup, chat ecc.

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Caratteristiche di una Caratteristiche di una ReteReteAlta Affidabilità: con una rete è possibile

disporre di risorse alternative in caso di necessità a costi notevolmente ridotti rispetto all’utilizzo di un mainframe.

Risparmio: costi hardware e software per la realizzazione di un sistema distribuito di gran lunga inferiori.

Gradualità nella crescita: dopo la creazione della rete, l’aggiunta di nuovi posti di lavoro o l’attivazione di nuovi servizi è economica e con costi dilazionati nel tempo.

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Cos’è una rete di Cos’è una rete di calcolatori?calcolatori?

Una rete di calcolatori è una infrastruttura tecnologica (HW e SW) che consente di creare un collegamento tra PC appartenenti ad uno stesso ambiente o anche posti a distanza, permettendo una efficiente condivisione di informazioni e di risorse.

Si parla di “Rete” quando un gruppo di due o più computer sono collegati tra loro. ◦ Se i computer sono collegati in rete è possibile

condividere risorse software (files, programmi) e risorse hardware (modem, stampanti, scanner ecc.).

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Architettura Client-ServerArchitettura Client-Server

In una architettura client-server più computer accedono a servizi e risorse distribuite da un computer dedicato a svolgere particolari compiti:◦ amministrazione◦ condivisione di file◦ condivisione di stampanti◦ condivisione di applicativi◦ fornitura di servizi

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è presente:

◦ Uno o più “server” che si occupano dell’amministrazione della rete.◦ Uno o più “client” che accedono alle risorse messe a disposizione dal

“server”.

Più complesse da gestire Maggiore sicurezza

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Client

ClientClient

Client

Hub

ServerScanner

Modem

Internet


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1. L’utente che necessita di un particolare servizio (spedire o ricevere un messaggio di posta elettronica, recuperare un'informazione pubblicata su web, trasferire un file da/a un computer remoto) attiva sul suo computer locale il programma client opportuno ed esprime la sua richiesta.

2. il programma client spedisce in rete le richieste al computer dove è attivo il programma server, secondo il protocollo adatto al servizio.


3. ll programma server spedisce al client i dati richiesti utilizzando il protocollo adatto per il servizio.

4. Ricevuta la risposta dal server il client si occupa di presentarla all’utente.

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Architettura Peer-to-PeerArchitettura Peer-to-Peer

Tutti i computer collegati in rete possono condividere le proprie risorse, i propri applicativi e fornire servizi.

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Architettura Peer-to-PeerArchitettura Peer-to-Peer

◦ tutti i computer hanno lo stesso livello gerarchico ed ogni PC può accedere direttamente a tutti gli altri PC della rete per condividere i file. Facili da realizza Poco affidabili (sicurezza ed

amministrazione)

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Cosa comprende una rete Cosa comprende una rete

Ogni rete comprende:

◦ Almeno una coppia di computer◦ Una scheda di rete (dispositivo di rete che

consente al computer di colloquiare con la rete) su ogni PC

◦ Un mezzo di comunicazione (che può essere il cavo o l’etere nel caso di reti “Wireless”)

◦ Un software di rete, normalmente già presente nei più comuni sistemi operativi quali Windows NT/2000, Windows XP, Windows Vista, Apple MacOS,…

◦ Un punto di aggregazione, ovvero un dispositivo che consente di connettere tutti i cavi (hub o switch)

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Componenti base di una reteComponenti base di una rete

La maggior parte delle reti è composta da almeno due computer, da schede di rete, dal cablaggio, dal software di rete e da un hub.

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I componenti utilizzati nelle I componenti utilizzati nelle retireti

I cavi di rete: rappresentano il mezzo trasmissivo dei segnali (utilizzati per il collegamento dei diversi componenti presenti in una rete) Cavo coassiale (il cui utilizzo è ormai molto ridotto) Doppino Fibra Ottica

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Le schede di rete (NIC) installate generalmente all’interno dei computer e che si occupano della ricezione-trasmissione dei dati. Sul retro del computer compare la parte terminale della scheda, dove si inserisce il cavo di rete.

Ethernet (velocità 10 Mbps) Fast Ethernet (velocità 100

Mbps) I server che in una rete di tipo client-server funge

da unità di elaborazione che mette a disposizione una o più risorse per altre unità (client).

Ethernet – Fast EthernetEthernet – Fast Ethernet

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Punti di aggregazionePunti di aggregazione

Gli hub: dispositivi che collegano fra di loro gli utenti, ovvero il punto di aggregazione di tutti i cavi collegati al PC Funge da RIPETITORE ogni dato inviato da un computer viene preso in consegna

dall’hub che lo invia a tutti gli altri Traffico superfluo

Gli switch: dispositivi simili agli hub ma più intelligenti perché sono in grado di analizzare i dati ricevuti e indirizzarli al reale destinatario Riconoscono i dispositivi collegati alle proprie porte Riduce il traffico non necessario

I router: dispositivi hardware con il compito di far comunicare due computer connessi a reti locali diverse o di far connettere una rete locale ad Internet Sono detti smistatori di traffico – ricevono dati da una rete

e li inviano ad un’altra.

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Tecnologie di networkingTecnologie di networking ETHERNETETHERNET (apparsa nel 1970) tecnologia di rete più diffusa per

le reti locali Si basa sullo standard CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access

with Collision Detection)

Un computer con scheda di rete Ethernet può inviare i pacchetti di dati solo quando nessun altro pacchetto sta viaggiando sulla rete. In caso contrario, aspetta a trasmettere come quando, durante una conversazione, una persona deve attendere che l’altra smetta prima di parlare a sua volta.

Se più computer, che hanno registrato un momento di inattività sulla rete, contemporaneamente iniziano a inviare i dati nello stesso momento, si verifica una ‘collisione’ dei dati sulla rete, che non implica errori ma la necessità di altri tentativi.

La presenza di uno switch in una rete Ethernet risolve i problemi di traffico perché fornisce più ‘corsie’ ai dati che viaggiano, rispetto alle reti dove la banda è condivisa da tutti i computer.

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Ethernet – Fast EthernetEthernet – Fast Ethernet

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Classificazione di una ReteClassificazione di una Rete

Tipologia (distanza tra i computer)

Topologia (forma geometrica usata per realizzare la rete)

Protocollo di accesso (le regole per la trasmissione dei messaggi)

Mezzo di trasmissione (tipo di materiale usato per la connessione dei computer)

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Tipologie di reti di calcolatoriTipologie di reti di calcolatori

….. In base alla scala di interconnessione

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La distanza è un importante metro di classificazione perché tecnologie differenti sono usate su diverse

scale

Le reti informatiche si possono distinguere in locali e geografiche.

LANLAN (Local Area Network): rete in cui i PC sono posti in un’area ristretta: un ufficio, una piccola azienda o all’interno di un piccolo edificio.

COMUNICAZIONI VELOCI SU DISTANZE RIDOTTE WANWAN (Wide Area Network): rete di dimensioni più ampie, come

potrebbe aversi in un campus o in un’azienda di grandi dimensioni.

SCAMBIARE INFORMAZIONI TRA LOCALITA’ MOLTO LONTANE La rete di maggiori dimensioni è la MANMAN (Metropolitan Area Network)

che si estende ad una zona o fino ai confini di una intera città.

Le WAN e le MAN sono reti di tipo geografico dato che la loro estensione non è limitata ad un ambiente circoscritto.

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Tipologie di reti di calcolatoriTipologie di reti di calcolatori

Topologie di reteTopologie di rete

Esistono 3 differenti topologie di rete:

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Topologia a stella

Topologia a bus

Topologia ad anello

Topologia a bus Topologia a bus

È il metodo più semplice di connettere in rete dei computer. Consiste di un singolo cavo (chiamato dorsale o segmento) che connette in modo lineare tutti i computer.

I dati sono inviati a tutti i computer e vengono accettati solo dal computer al quale sono stati inviati (contenuto nel segnale di origine).

I dati viaggiano in tutte le direzioni.

Poiché un solo computer alla volta può inviare dati, maggiore è il numero di computer connessi alla rete, più saranno i computer in attesa di trasmettere dati, rallentando le prestazioni dell’intera rete.

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PC 1

PC 2

PC 3

PC 4 PC 5

Topologia ad anelloTopologia ad anello

I computer sono connessi tramite un unico cavo circolare privo di terminatori.

I segnali sono inviati lungo il circuito chiuso passando attraverso ciascun computer che funge da ripetitore e ritrasmette il segnale potenziato al computer successivo.

I dati viaggiano solo in una direzione

I dati passano attraverso ciascun computer finché raggiungono quello il cui indirizzo corrisponde a quello indicato sui dati. Questo computer restituisce un messaggio di conferma al computer trasmittente.

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PC 1

PC 2

PC 3

PC 4

PC 5

Topologia a stellaTopologia a stella

I computer sono connessi ad un componente centrale chiamato Hub. I dati sono inviati dal computer trasmittente attraverso l’Hub a tutti i computer della rete.

In caso di interruzione di uno dei cavi di connessione di un computer all’Hub, solo quel computer verrà isolato dalla rete.

In caso di mancato funzionamento dell’Hub, saranno interrotte tutte le attività di rete.

Tra i vantaggi dell’Hub ci sono l’espandibilità (basta collegare un altro Hub all’Hub iniziale), controllo centralizzato del traffico sulla rete in base a led luminosi che permettono di diagnosticare se quel ramo della rete è funzionante.

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PC 1 PC 2

PC 3

PC 4PC 5

Cos’è un PROTOCOLLOCos’è un PROTOCOLLO

COMUNICAZIONE Trasferimento di informazioni

secondo convenzioni prestabilite

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PROTOCOLLOPROTOCOLLO

Molte azioni quotidiane si basano su di un uso implicito di protocolli di comunicazione “human” protocols:

“Hai l’ora?”… invio di specifici messaggi… specifiche azioni compiute

in risposta ai messaggi ricevuti o altri eventi

Altri protocolli “umani”?◦ Accesso al sistema

telefonico◦ Accesso al sistema postale

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Protocolli di ReteProtocolli di Rete

Le entità che comunicano sono componenti hardware e software di una rete di calcolatori

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Protocolli di ReteProtocolli di Rete

Un protocollo definisce il formato e l’ordine dei messaggi scambiati tra due o più entità di rete, le azioni in risposta ai messaggi ricevuti o altri eventi

Riassumendo: ◦ Insieme di regole che governano il trasferimento dei

dati ◦ Definisce cosa va comunicato, come e quando va

comunicato Elementi chiave

◦ Sintassi◦ Semantica◦ Temporizzazione

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Il modello di riferimento Il modello di riferimento ISO/OSIISO/OSI

Alla fine degli anni ’70, l’ISO (International Standard Organization) avvia il progetto OSI (Open System Interconnection) con l’obiettivo di definire un modello per fornire una base comune su cui sviluppare standard per l’interconnessione di sistemi informatici e al tempo stesso fornire un modello rispetto al quale confrontare le architetture di rete proprietarie.

Le reti di calcolatori sono organizzate secondo un modello a strati (livelli), con ogni strato costituito su quello inferiore.

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Il modello di riferimento Il modello di riferimento ISO/OSIISO/OSIIl modello di riferimento

ISO/OSI è composto da:7 livelli ordinati Corrispondente pila (stack)

di protocolliGli elementi attivi di ogni

livello sono le entitàEntità appartenenti allo

stesso livello, su sistemi diversi, sono dette entità pari (peer entities)

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Il modello di riferimento Il modello di riferimento ISO/OSIISO/OSI

Un livello N fornisce servizi di livello N (N-service) alle entità di livello N+1

A sua volta, il livello N-1 …..

Se due entità, ad esempio due nodi di una rete connessi tra loro attraverso un qualsiasi mezzo di trasmissione devono comunicare, faranno uso dei servizi messi a disposizione da ciascun livello.

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La comunicazioneLa comunicazioneun caso concretoun caso concreto

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Elementi di una reteElementi di una reteCavo, fibra, antenna Livello

1

Modem, adattatori DSL e ISDN Livello 1

Hub Livello 1

Scheda di rete Livello 2

Switch Livello 2

Router Livello 3

PC Livello 4,5,6 e 7

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L’HubL’Hub

→ E’ il dispositivo che collega tra loro i computer di una rete.

→ “Converte” una topologia logica “a Bus” in una topologia fisica “a Stella”.

→ Non è niente altro che un “filo” che riesce, grazie a circuiti elettronici, ad amplificare i segnali in entrata per poi inviarli in “broadcast” a tutti i computer a lui connessi.

→ Tutti i computer collegati appartengono allo stesso dominio di broadcast, allo stesso dominio di collisione e condividono la stessa banda.

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Lo SwitchLo Switch

→ Svolge le stesse funzioni di un hub ma è “intelliggente”.

→ I computer collegati appartengono allo stesso dominio di broadcast, ma non allo stesso dominio di collisione ed ogni computer ha a disposizione l’intera banda trasmissiva.

→ Gestisce una tabella in memoria che associa gli indirizzi MAC dei computer connessi alle sue porte, in modo da creare dei circuiti virtuali di connessione tra mittente e destinatario. Questo evita le collisioni.

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Il RouterIl Router

→ Interconnette reti locali diverse, anche WAN.

→ Smista il traffico scegliendo la strada in quel momento migliore affinché il messaggio raggiunga il destinatario.

→ In caso di interruzione di una strada, è capace di reindirizzare i pacchetti per una strada alternativa.

→ E’ possibile implementare alcune regole per la sicurezza e il QOS (Quality of Service).

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Che cosa è Internet?Che cosa è Internet?

E’ la più grande rete internazionale di computer.Collega fra loro migliaia di elaboratori singoli o intere

reti locali dislocate sui diversi continenti. I computer connessi possono scambiarsi dati, condividere enormi risorse informative anche a grande distanza e a costi contenuti.

E’ la maggior fonte elettronica di informazioni che sia mai stata costruita.

A differenza delle reti private, in Internet non esiste un computer centrale o un sistema di elaboratori da cui dipenda il funzionamento dell’intera rete o nei quali siano memorizzate le informazioni disponibili.

Le sue risorse sono distribuite nelle miriadi di reti di calcolatori collegati fra loro così da formare una specie di “biblioteca distribuita” e ciò ne impedisce un crollo improvviso e totale. 42

Che cosa è Internet?Che cosa è Internet?

Costituita dalla connessione di reti LAN e reti WAN sparse in tutto il continente.

Milioni di dispositivi collegati: HOSTS (eseguono le applicazioni di rete) PC, Workstation Notebook, cellulari, PDA, WebTV, ….

Canali di comunicazione: Utilizzano cavi in rame, fibre ottiche, l’etere,….

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Come Funziona?Come Funziona?

Gli apparati e i dispositivi telematici (schede di

rete, hub, switch, bridge, router, cavi ecc.)

costituiscono l’ossatura fisica di Internet.

I protocolli di rete raccolgono i dati, codificati

in formato binario dai computer, e si

incaricano della loro effettiva trasmissione e

ricezione possibilmente senza errore. Il

protocollo di rete sul quale è stata costruita

Internet è l’ “Internet Protocol Suite” ovvero il

TCP/IP. 44

Il modello OSI e Il modello OSI e l’architettura TCP/IPl’architettura TCP/IP

L’architettura TCP/IT si basa su 5 livelli45

Le reti commutateLe reti commutate

Problema: Come avviare il trasferimento dei dati attraverso la rete di telecomunicazione?

◦ Packet SwitchingPacket Switching (commutazione di pacchetto) Nata con le reti di calcolatori

◦ Circuit SwitchingCircuit Switching (commutazione di circuito) Nata con le reti telefoniche

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Tra il mittente ed il destinatario si stabilisce un percorso fisicopercorso fisico che persiste per tutta la durata della trasmissione e che tutti i dati seguono (es. rete telefonica)

◦ Le risorse necessarie sono riservate (nessuna condivisione!!) per la durata della sessione.

◦ prima del trasferimento dati, la rete instaura una connessione (circuito) tra i due end-system.

Circuit SwitchingCircuit Switching

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Packet SwitchingPacket Switching

Il messaggio viene inviato diviso in frammenti che nel viaggio dal mittente al destinatario possono seguire percorsi diversi (es. Internet).

L’informazione da trasferire è organizzata in pacchetti (packets).

I pacchetti comprendono informazione di utente e di controllo (packet header). L’header include l’informazione necessaria per l’instradamento del pacchetto verso la destinazione finale.

I nodi operano in modalità “Store-and Forward” Ogni nodo:

memorizza il pacchetto elabora il pacchetto e determina il canale su cui

inoltrarlo mette il pacchetto in coda per il trasferimento sul

canale 48

Packet SwitchingPacket Switching

In una rete a commutazione di pacchetto i messaggi più lunghi della dimensione massima di un pacchetto sono segmentati in pacchetti più corti.

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La larghezza di bandaLa larghezza di banda

Indica la quantitàquantità di dati che possono essere inviati attraverso una rete nell’unità di tempo (si misura in bit per secondo)

Ad esempio◦ Le reti LAN Ethernet hanno una larghezza di banda di 10-100 Mbps

(ovvero circa 10.000.000-100.000.000 bit al secondo)◦ Un PC con un comune moden opera a 56 Kbps◦ Un PC con connessione telefonica ISDN ha una larghezza di banda di

128 Kbps (ovvero circa 128.000 bit al secondo)◦ Un PC con connessione ADSL ha una larghezza di banda

generalmente pari a 640 Kbps (ovvero circa 640.000 bit al secondo) È una tecnologia asimmetrica:

La velocità di trasmissione dati è maggiore da Internet verso l’utente (tra 1,5 e 9 Mbps)

È inferiore quando è l’utente a inviare dati verso Internet (tra 16 e 640 Kbps)

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I protocolli di I protocolli di comunicazionecomunicazionePer consentire a due o più computer di comunicare tra loro è

necessario utilizzare delle regole comuni per lo scambio di informazioni, detti PROTOCOLLI. Questi permettono la gestione di flussi di dati e di informazioni dagli host verso la rete e viceversa.

I protocolli utilizzati nelle reti LAN e in Internet appartengono tutti alla famiglia TCP-IPTCP-IP che risulta suddiviso in due livelli:

◦ TCP per il trasporto dei dati ◦ IP per la definizione del percorso

Il TCP-IP è definito protocollo a commutazione di pacchetto per il fatto che i dati da trasmettere vengono suddivisi in pacchetti, ognuno dei quali contiene una porzione di dati, l’indirizzo del mittente e quello del destinatario.

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I protocolli di I protocolli di comunicazionecomunicazione

TCP: si occupa della gestione dell’instradamento dei pacchetti:◦ spezzettare i dati◦ controllare l’arrivo a destinazione di tutti i

pacchetti ◦ eventualmente di richiedere quelli andati persi.

IP: si occupa principalmente della definizione del percorso affinché un pacchetto arrivi a destinazione.

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I protocolli fondamentaliI protocolli fondamentali

Fra i numerosi protocolli che compongono la suite TCP-IP i cinque fondamentali sono:

◦ HTTPHTTP (Hypertext Transfer Protocol) consente di veicolare i documenti codificati in HTML (Hypertext Markup Language)

◦ SMTPSMTP (Simple Mail Transfer Protocol) utilizzato per trasferire fra host che parlano TCP-IP i messaggi di posta elettronica

◦ POPPOP (Post Office Protocol) utilizzato per recuperare i messaggi di posta elettronica conservati su una macchina remota

◦ FTPFTP (File Transfer Protocol) consente di trasferire file fra macchine di architettura diversa

◦ TELNETTELNET permette di creare una sessione interattiva su una macchina remota

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Indirizzamento IP e DNSIndirizzamento IP e DNS

Tutti i computer connessi ad una rete devono disporre di un indirizzo che permetta la loro identificazione in maniera univoca ed efficiente.

Gli indirizzi nelle reti sono definiti per mezzo di alcune serie numeriche chiamati “indirizzi IPindirizzi IP”: ad es. 192.168.0.255.

Gli indirizzi IP possono essere statici o dinamici. Un computer necessita di un indirizzo IP statico quando deve offrire un servizio Internet.

Gli indirizzi numerici sono messi in corrispondenza uno ad uno con gli indirizzi mnemonici o simbolici (URL): all’indirizzo 193.204.78.175 corrisponde l’URL www.unile.it e viceversa.

La conversione fra indirizzo numerico e URL e viceversa è compito spettante al protocollo DNS (Domain Name System).

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Indirizzi IPIndirizzi IP

• Hanno un significato universale.• Identificano le interfacce dei nodi (host/router), non i

nodi.• Sono lunghi 32 bit (4 byte)• Sono espressi scrivendo i valori decimali di ciascun

byte separati dal carattere punto

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10010001 . 00001010 . 00100010 . 00000011

145 10 34 3

145.10.34.3

bit # 0 31

Notazione Decimale Puntata

DOMINIDOMINI

Per facilitare la comunicazione e l’utilizzazione degli indirizzi di rete, è stato ideato l’indirizzamento simbolico per dominio.

In aggiunta alla quaterna numerica assegnata a ciascun host viene affiancato un nome univoco, composto da più stringhe sempre separate da un punto e la cui estensione finale in qualche modo richiami anche l’organizzazione di appartenenza.

Es. di indirizzo di un computer: nome_computer.sottodominio.dominio

andando da destra verso sinistra si passa dal dominio gerarchicamente più elevato fino ad arrivare all’ultimo che individua il particolare computer.

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DOMINIDOMINI

Vi sono dei domini “storici” e generici quali:

.edu riservato a università degli U.S.A.

.gov riservato a enti governativi U.S.A.

.mil riservato all’esercito degli U.S.A.

.com solitamente per organizzazioni commerciali

.net preferibilemente a chi fornisce servizi per Internet

.org organizzazioni non commerciali

.int solo per organismi istituiti da trattati internazionali

Ogni nazione ha il suo top level domain:

italia .it;

germania .de

etc.57

Domain Name System Domain Name System (DNS)(DNS)L’utilità degli indirizzi per dominio sarebbe nulla se

non ci fosse un modo per ottenere univocamente l’indirizzo numerico dal nome simbolico. Il dominio infatti viene in aiuto dell’utilizzatore ma il TCP/IP e i router hanno bisogno dell’indirizzo IP per svolgere i loro compiti.

Consiste nel processo di risoluzione dei nomi

www.unisa.it > 193.205.160.10> 193.205.160.10Il DNS traduce l’indirizzo in formato letterale in

indirizzo IP numerico

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Domain Name System Domain Name System (DNS)(DNS)

Il servizio di traduzione nome<--->IP address viene svolto da un modulo software installato su svariati server sparsi nella Rete e che prendono il nome appunto di Domain Name Server.

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URLURL(Uniform o Universal Resource (Uniform o Universal Resource Locator)Locator)Per poter recuperare un qualsiasi oggetto posto in rete è necessario conoscere: Dove è situato (ossia il nome della macchina, il percorso sull'hard-disk della macchina e il nome del file); Con che protocollo esso può essere recuperato.

Per racchiudere in un unico "indirizzo" tutte queste informazioni è stato creato uno schema denominato URL (Uniform Resource Locator, ossia Individuatore Uniforme di Risorse).

metodo://nomemacchina:porta/nomeoggetto

metodo (di accesso alla risorsa) può essere solitamente http, ftp, gopher, telnet, news o mailto a seconda del protocollo che si deve utilizzare; nome macchina è il nome (letterale o IP) del computer su cui si trova l'oggetto; porta (solitamente sottintesa, nel qual caso si assume un valore standard che varia a seconda del protocollo scelto) è il numero della porta con cui si intende comunicare con la macchina; nome oggetto è il nome completo (percorso e nome del file) dell'oggetto.

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61

I maggiori SERVIZI utilizzabili per diffondere informazioni sono:

E-Mail

Mittente: soggetto attivoDestinatario: soggetto passivoAdatto alle comunicazioni InterpersonaliNon adatto a diffondere informazioni di grandi quantità e/o ad un vasto numero di persone

Mailing List

Forma particolare di servizio di posta elettronicaMittente: soggetto attivoDestinatario: soggetto passivoOttimo strumento per diffondere messaggi ad un vasto numero di persone interessate ad un argomento

I servizi di InternetI servizi di Internet

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Newsgroup

Forma evoluta della Mailing ListTutti gli utenti hanno un ruolo attivoOttimo sistema per diffondere informazioni ad un pubblico vasto e selezionato

FTP

Servizio orientato al trasferimento di filesNumerosi sono i server FTPDestinatario: soggetto attivoNon esiste la comunicazione interattivaAdatto alla diffusione di programmi, archivi complessi, files di dati….WWW

Basato sul meccanismo client/serverI server WWW consentono la pubblicazione di documenti di grande impatto comunicativoProduttore dell’informazione: parte passivaL’utilizzatore: soggetto

I servizi di InternetI servizi di Internet

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Classificazione dei servizi di Classificazione dei servizi di InternetInternet

• Interazione tra utentiPosta

elettronica Mailing listNewsgroup

• Interazione con i sistemi (host)Ftp (trasferimento

files)Altro (telnet, ecc. )

• Sistemi informativi distribuiti:WWW

Le reti possono ospitare anche discussioni e attività di gruppo che coinvolgono più persone

UsenetUsenet comprende migliaia di gruppi di discussione detti newsgroup o conferenze telematiche, ciascuno interessato ad un argomento specifico

UsenetUsenet (Users Network) è un sistema che offre uno spazio di discussione alle persone accomunate dagli stessi interessi

Le conferenze telematiche sono organizzate come bacheche elettroniche in continuo aggiornamento, in cui le persone interessate possono affiggere dei messaggi ai quali chiunque può rispondere o con un messaggio pubblico o con un e-mail privato

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News GroupNews Group

Le mailing listmailing list sono gruppi di discussione in cui notizie e interventi sono inviati attraverso la posta elettronica

Queste liste sono gestite da appositi programmi detti listserver, residenti su un server (ad es. www.imli.com/)

Per iscriversi ad una lista si deve inviare una e-mail contenente un messaggio standard all’indirizzo amministrativo corrispondente, in questo modo si verrà aggiunti alla lista di interesse.

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Mailing ListMailing List

IRC è una modalità di conversazione che consente di comunicare con altri soggetti in tempo reale

In una chat infatti i messaggi sono letti dagli altri partecipanti non appena vengono digitati

Diversi sono i programmi di chat disponibili ad es. AOL Instant Messanger, MSN

Una ulteriore forma di comunicazione sono le Videoconferenze basata sull’uso di telecamere installate in uffici che si trovano anche a grande distanza tra loro

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Internet Relay Chat (IRC)Internet Relay Chat (IRC)

Il WebWeb nasce nel 1989 con l’obiettivo di promuovere la collaborazione tra soggetti diversi.

L’esistenza del Web è garantita da tre standard:

◦ HTTPHTTP (Hypertext Transfer Protocol)protocollo usato dai computer per comunicare in Internet

◦ HTMLHTML (Hypertext Markup Language)speciale formato che deve avere un documento per essere inserito sul web

◦ URLURL (Uniform Resource Locator)consente di assegnare ad ogni documento un indirizzo univoco in modo da poterlo rintracciare facilmente sul Web

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WebWeb

HTMLHTML: è il linguaggio che è stato proposto per scrivere gli ipertesti per il web

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WebWeb

BrowserBrowser: programma applicativo per navigare in rete.

Il browser interpreta dati codificati nel linguaggio HTML e visualizza l’informazione con la formattazione corrispondente.

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WebWeb

Grazie al Web è possibile:◦ fornire informazioni

sui propri prodotti,◦ condividere i risultati

di una ricerca,◦ scambiarsi messaggi

di posta elettronica◦ sapere le ultime

notizie◦ fare una ricerca◦ cercare un lavoro◦ lavorare◦ ………

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WebWeb

consiste in un insieme di documenti localizzati su computer diversi fra loro connessi dalla rete secondo il modello dell'ipertesto, in cui l’informazione viene presentata in formato multimediale (testo + immagini +suoni + video…);

I nodi stessi della rete sono organizzati in forma ipertestuale

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la lettura avviene secondo legami associativi

WeWebb

Normalmente nelle grandi organizzazioni l’accesso alla rete Internet è bloccato da uno o più sistemi di protezione detti FIREWALL.

Un firewall (sia esso hardware o software) protegge la rete interna da attacchi indesiderati o da virus.

La sua funzionalità principale in sostanza è quella di creare un filtro sulle connessioni entranti ed uscenti, in questo modo il dispositivo innalza il livello di sicurezza della rete e permette sia agli utenti interni che a quelli esterni di operare nel massimo della sicurezza.

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Firewall e porteFirewall e porte

Un firewall è un componente passivo di difesa perimetrale che può anche svolgere funzioni di collegamento tra due o più tronconi di rete.

Usualmente la rete viene divisa in due sottoreti: ◦ una, detta esterna, comprende l'intera Internet ◦ l'altra interna (LAN) comprende una sezione più o meno grande di un

insieme di computer locali.Quando si sviluppano sistemi di e-learning la cosa più

semplice, per evitare di incorrere in problemi connessi la presenza di firewall, è quella di puntare sull’implementazione di un SW che riesca a funzionare con il solo protocollo HTTP.

In alternativa è necessario far aprire la corrispondente “porta”.

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Le porte di connessione sono quei dispositivi che servono a far comunicare il PC con il mondo Internet.

Sono numerosissime e ognuna ha una funzione e un compito ben stabilito.

Ad esempio:◦ Porta 80 – HTTP: contiene un indirizzo internet http

ed è usata ad ogni conessione ad un sito. Se si chiude non si potrà più navigare in internet.

◦ Porta 152 – FTP: i programmi che scaricano file sia tramite http che ftp passano tutti da questa porta

◦ Porta 110 – POP3: dedicata alla posta in ingresso. Ha il compito di collegarsi al server e scaricare le e-mail

◦ PORTA 53 – DNS: esegue il comando di DNS: trasforma l’indirizzo web in un indirizzo IP reale.

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StreamingStreaming

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Oggi le piattaforme e-learning fanno un ampio utilizzo di contenuti multimediali erogati in modalità streaming

Streaming identifica un flusso di dati audio/video trasmessi da una sorgente a una o più destinazioni tramite una rete telematica.

2 tipologie di streaming:◦ Streaming live: simile alla tradizionale trasmissione

radio o video in broadcast◦ Streaming on demand: i contenuti audio/video sono

inizialmente compressi e memorizzati su un server come file. Successivamente inviati all’utente quando ne fa richiesta.

StreamingStreaming

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Con il passare le tempo le piattaforme di e-learning si sono sempre evolute e diversificare (LMS, LCMS,….)

Tutte queste piattaforme utilizzano un sistema di archiviazione dei dati (studenti, corsi, contenuti,…) detto DataBase.

Un DataBase è un archivio di dati, riguardanti uno stesso argomento o più argomenti correlati tra loro, strutturato in modo tale da consentire la gestione dei dati stessi (l’inserimento, la ricerca, la cancellazione ed il loro aggiornamento) da parte di applicazioni software.

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Data BaseData Base

Tutte le piattaforme di e-learning fanno uso:◦ DB server◦ Web Server◦ Streaming Server◦ … tanti e ciascuno con uno specifico scopo.

Molto spesso le organizzazioni non hanno tutte le competenze necessarie per progettare, configurare e gestire tutta questa infrastruttura tecnologica (Server Farm).

Una soluzione consiste nell’affidare ad una società esterna la gestione dell’intera infrastruttura (out-sourcing).

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Data BaseData Base

XMLXML

Quando si decide di predisporre una piattaforma e-learning, si può anche pensare di integrare tra loro sistemi o servizi già implementati da altre organizzazioni.

Il problema da affrontare, in questo caso, è quello di far comunicare tra loro sistemi diversi (cioè sviluppati con tecnologie diverse) o che semplicemente utilizzano differenti DB.

Avere a disposizione un linguaggio che permette la descrizione dei dati e della loro struttura e interconnessione rappresenta la soluzione migliore.

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XMLXML

L’eXtensible Markup Language (XML), ovvero «Linguaggio di marcatura estensibile» è un metalinguaggio creato e gestito dal World Wide Web Consortium - W3C (l’organismo internazionale che coordina lo sviluppo degli standard del WWW).

Se l’HTML è un linguaggio creato principalmente per la descrizione e la formattazione di pagine web e, più in generale, di ipertesti.

L’XML è utilizzato per creare nuovi linguaggi, atti a descrivere documenti strutturati.

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XMLXMLGrazie all’XML è facile estrarre i dati da un

applicativo, modificarne la descrizione e importarli in un altro applicativo.

Grazie all’XML è stato possibile sviluppare i Web Services (Servizio Web): servizi pubblicati (sw) sul web e accessibili da altre applicazioni, pertanto importabili in altre applicazioni.

Indipendentemente dal linguaggio di programmazione utilizzato per la loro implementazione e della piattaforma hardware i WS possono essere utilizzati per lo scambio di informazioni e l’effettuazione di operazioni complesse.

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Oggi il Web è un’interconnessione di documenti a puro uso e consumo delle persone.

Io, utente, sono in grado di capire quello che leggo, di richiedere eventuali approfondimenti, di verificare ed eventualmente confrontare più versioni della stessa notizia.

Lo stesso non può fare un software che si trova a navigare in un mondo fatto di parole per lui prive di significato.

Nessun programma è in grado di sollevarci dal compito di controllare e verificare manualmente le informazioni che cerchiamo, scartando quelle non volute e approfondendo quelle che ci sembrano interessanti.

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WEB SEMANTICOWEB SEMANTICO

Tim Berners Lee nel 2001 parla per la prima volta di Web Semantico.

Un web che possiede delle strutture di collegamenti più espressive di quelle attuali.

Da allora il termine è stato associato all’idea di un web nel quale agiscano agenti intelligenti: applicazioni in grado di comprendere il significato dei testi presenti sulla rete e perciò in grado di guidare l’utente direttamente verso l’informazione ricercata, oppure di sostituirsi a lui nello svolgimento di alcune operazioni.

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Identifica la trasformazione del World Wide Web in un ambiente in cui ai documenti pubblicati (pagine HTML, file, immagini …) sono associati ad ulteriori informazioni e dati (metadati).

I metadati specificano il contesto semantico in un formato adatto all’interrogazione, all’interpretazione e, più in generale, all’elaborazione automatica.

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IDEA: aggiungere una descrizione ai dati (principalmente testi e immagini del web) rendendo chiaro il loro contesto e ciò che essi significano.

Esplicitare la semantica di un documento significa fornire una rappresentazione più precisa del sapere che esso vuole veicolare, vuol dire puntare sulla gestione della conoscenza più che sulla gestione dell’informazione.

Tutto ciò consentirà di abilitare una ricerca più intelligente, che oltre alle parole inserite prende in considerazione anche il contesto di utilizzo del documento.

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Catturare il significato dei contenuti e delle reciproche relazioni migliorandone la loro fruizione.

Al posto di documenti e collegamenti, nel Web semantico si deve parla di risorse e relazioni.

Le risorse sono insiemi di informazioni omogenee classificabili.

Le relazioni stabiliscono il legame semantico tra le risorse.

Se ciascun documento contenesse una descrizione semantica di sè e delle relazioni con altre risorse, i sistemi automatici effettuerebbero ricerche più accurate degli attuali motori di ricerca.

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Per descrivere semanticamente (e con il dettaglio desiderato) le diverse parti di un documento si utilizza l’XML.

Il Web semantico si basa:◦ sullo standard URI (Uniform Resource Identifiers)

per la definizione univoca di indirizzi Internet, ◦ sull’Xml (Extensible Markup Language) ◦ sullo standard Rdf (Resource Description

Framework) per la descrizione della conoscenza nel web (per descrivere i metadati relativi alle risorse)

◦ e sull’uso delle ontologie.

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L’HTML è un linguaggio di mark up applicato alla presentazione del testo.

Per la costruzione del web semantico si utilizza l’XML, un linguaggio che consente di descrivere semanticamente le diverse parti di un documento.

Con l’XML è possibile descrivere adeguatamente i contenuti di un documento ma la sintassi XML non definisce alcun meccanismo per realizzare le relazioni tra i documenti.

Il meccanismo dei collegamenti ipertestuali HTML è inutile poiché non prevede la possibilità di descrivere il legame definito.

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XML dà infatti una descrizione, mediante i tag, del contenuto dei tag stessi. Ad esempio:

<course><title> Introduzione</title> <teacher> Prof. Salvatore Colazzo</teacher> <students>Giovanni Rossi</students>

</course> L’XML descrive come è strutturato questo piccolo albero di

informazione ed esprime una modalità per esprimere contenuti.

XML è dunque alla base del web semantico, e provvede a dare una rappresentazione dei dati. Altri strati successivi si occupano di creare relazioni.

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Reti di calcolatori,Reti di calcolatori,Internet e WebInternet e Web

FINE

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tecnologie di rete

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