ELABORATORE ELETTRONICO

Report
Laboratorio informatico I
RETI INFORMATICHE
INTERNET
Francesco Tura
[email protected]
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Comunicazione tra computer
Più computer possono essere collegati e quindi comunicare tra di
loro al fine di:

scambiarsi informazioni
• condividere risorse
•
RETI INFORMATICHE  supporti fisici che permettono ai
computer di comunicare tra loro
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Comunicazione tra computer
SUPPORTI FISICI DI TRASMISSIONE
I supporti fisici che costituiscono le reti informatiche si possono
dividere nelle seguenti principali categorie:

doppino telefonico
•
cavi elettrici
cavo coassiale
•
fibre ottiche
•
onde elettromagnetiche
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Comunicazione tra computer
SUPPORTI FISICI DI TRASMISSIONE
Cavi elettrici
Doppino telefonico. Coppia di fili di rame utilizzata per le comunicazioni
telefoniche e quindi per trasportare un segnale elettrico analogico
(continuo). È pertanto necessario interporre un MODEM (vedi Hardware)
per trasformare le informazioni da segnali elettrici digitali (bit) in segnali
elettrici analogici (in uscita dal computer mittente) e viceversa
(in ingresso nel computer destinatario).
 trasmissione lenta  baude rate da 2,4 a 56 kbit per secondo (bps)
[ora aumentabile fino a 106 bps con la tecnologia ADSL].
Cavo coassiale. Filo centrale portante contenuto in materiale isolante e
circondato da maglia di filo di rame.
 trasmissione veloce  baude rate fino a 106 bps
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Comunicazione tra computer
SUPPORTI FISICI DI TRASMISSIONE
Fibre ottiche
Materiale contenente particolari dispositivi (diodi fotoelettrici) che
emettono luce: la codifica dell’informazione binaria è basata sulla
assenza (= cifra 0) o presenza (= cifra 1) di luce. La fibra è rivestita
di materiale opaco per impedire la fuoriuscita della luce.
 trasmissione molto veloce  baude rate circa 109 bps
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Comunicazione tra computer
SUPPORTI FISICI DI TRASMISSIONE
Onde elettromagnetiche
Utilizzate per le trasmissioni via satellite.
Vengono occupate specifiche bande di frequenza.
L’informazione viaggia con la velocità della luce (ritardo = ~ 200 msec)
 la velocità di trasmissione dipende dalla larghezza della banda
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Comunicazione tra computer
COMMUTAZIONE
La comunicazione tra computer su di una rete informatica
consiste in un flusso di informazioni che viaggiano da un
calcolatore ad un altro

COMMUTAZIONE
è il sistema con cui le informazioni che partono dal calcolatore
mittente vengono recapitate al computer destinatario

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Comunicazione tra computer
COMMUTAZIONE
Commutazione di circuito
Utilizza un canale riservato (es. doppino telefonico o banda di
frequenze completamente dedicata)
 Il supporto non può essere utilizzato da più comunicazioni
in contemporanea
Commutazione a pacchetto
Utilizza un canale condiviso con altre comunicazioni.
Le informazioni da inviare vengono spezzate in una serie di
pacchetti di dimensioni ridotte (1,5 Kbyte) contenenti ciascuno:
•
i dati da trasmettere (es. parte di un file)
• informazioni per individuare il computer destinatario
• il numero progressivo del pacchetto all’interno dell’unità di informazione (es.
file)
 Il supporto può essere utilizzato da più comunicazioni in
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contemporanea
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Comunicazione tra computer
PROTOCOLLI DI COMUNICAZIONE
PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE
 insieme di regole necessarie affinché l’informazione che passa da
un computer all’altro giunga correttamente a destinazione
Si tratta di particolari programmi (software) atti a realizzare e controllare il
trasferimento delle informazioni
I protocolli sono definiti nell’ambito di standard internazionali, di cui il più famoso
è lo standard Open System Interconnection della International Standard
Organisation (ISO-OSI)
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Comunicazione tra computer
NODI
NODO in una rete
 qualsiasi dispositivo hardware del sistema in grado di comunicare
con gli altri dispositivi che fanno parte della rete
Es: pc, stampante, ecc.
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Classi di reti

Reti locali / LAN (Local Area Network)

Reti geografiche / WAN (Wide Area Network)

Reti metropolitane / MAN (Metropolitan Area
Network)
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Classi di reti
Reti locali (LAN)

Sono concentrate in un ambito territoriale ristretto (es. edificio,
campus, ecc.)

Si utilizzano in uffici, aziende, dipartimenti, ecc. per mettere in
condivisione risorse (informazioni e/o periferiche) tra più utenti e per lo
scambio di informazioni tra questi ultimi
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Classi di reti
Reti geografiche (WAN)

Occupano un ambito territoriale molto vasto (nazione o addirittura
continente)

Sono utilizzate dalle grandi aziende con filiali distribuite sul territorio
oppure da enti pubblici (es., in Italia, la rete Itapac del Ministero delle
Poste creata nel 1983)
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Classi di reti
Reti metropolitane (MAN)

Coprono un’area metropolitana

Sono gestite dalle municipalità o da società di servizi locali (es. rete
Iperbole di Bologna)
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Modelli di reti

client-server
Uno dei computer (server) soddisfa le richieste di (scambi di)
informazioni provenienti dagli altri computer (client)
 Il server non viene utilizzato come postazione di lavoro e
resta generalmente sempre acceso
 Sul server vengono memorizzati i file che vengono utilizzati
da più utenti attraverso i relativi computer client
 Al server vengono collegate periferiche che si vuole siano
condivise da tutti i client


peer-to-peer
Non esistono differenze di funzioni tra i computer collegati
 Ciascun computer fa sia da server sia da client
 Si utilizza quando i computer in rete sono pochi

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Topologie delle reti

Rete a stella

Ha un computer centrale al quale sono
collegati tutti gli altri

Tutte le informazioni debbono passare
per il computer centrale, che controlla il
flusso dei dati
L’aggiunta o la rimozione di un
computer dalla rete non comporta
problemi


Se smette di funzionare il computer
centrale si blocca tutta la rete
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Topologia delle reti

Rete a bus (lineare)

I computer sono connessi tutti ad uno stesso tronco di linea principale
(bus)

Se uno dei computer smette di funzionare, per gli altri la rete continua ad
essere utilizzabile regolarmente
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Topologia delle reti

Rete ad anello

I computer sono disposti lungo un
circuito chiuso (concentratore) e le
informazioni circolano lungo l’anello

Ciascun computer riceve le informazioni
dal computer che lo precede: preleva quelle
che gli sono indirizzate, eventualmente
aggiunge quelle da inviare ad un altro
computer ed invia il tutto al nodo successivo

I tempi di trasmissione sono proporzionali al
numero di computer sulla rete

Se un computer smette di funzionare il passaggio
delle informazioni si blocca
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Topologia delle reti

Rete irregolare (a maglia)

Ogni computer è collegato in modo ad
uno o a più computer della rete secondo
uno schema non predefinito

Ogni computer riceve informazioni dai
computer direttamente ad esso collegati,
preleva quelle che lo riguardano e reinvia le
altre – insieme alle eventuali proprie –
ancora ai computer direttamente collegati

Se uno dei computer smette di funzionare in
genere il collegamento tra gli altri non è
compromesso in quanto sono possibili percorsi
alternativi (l’informazione passa per altri computer)
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Internet
È una rete risultante dalla connessione di reti locali distribuite in
tutto il mondo


Ha una topologia a maglia
Ogni computer collegato alla rete (nodo) è in grado di originare,
ricevere e trasmettere informazioni


Si basa su commutazione a pacchetto

Utilizza il protocollo di comunicazione TCP/IP

È organizzata in modo gerarchico
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Protocollo TCP/IP

Non segue fedelmente il modello ISO-OSI

Si basa sulla coppia di protocolli TCP + IP
TCP = TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL
IP = INTERNET PROTOCOL
 La componente IP scompone le informazioni da inviare creando i
pacchetti e gestisce l’instradamento di questi ultimi verso la
destinazione da parte del router  dispositivo hardware che controlla
la destinazione dei pacchetti
 La componente TCP gestisce il trasporto dei pacchetti,
controllando il flusso dei dati (ed eventualmente reinviando i
pacchetti persi o danneggiati)
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Gerarchia di Internet
 I singoli nodi si collegano all’Internet Service Provider (ISP),
computer (gestito da ente o azienda) che fornisce l’accesso locale ad
Internet
• Nel caso di rete collegata ad Internet (es. di dipartimento, azienda, ente, ecc.), tutti i computer
della rete sono collegati stabilmente ad un server che funge da ISP
• Nel caso di collegamento di computer stand alone (= non facente parte di una rete), come per es.
il pc di casa, il computer si collega - tramite modem+linea telefonica normale o tramite linea a
fibra ottica se presente - ad un ISP
 Gli ISP sono a loro volta connessi ai National Service
Provider (NSP), ossia ISP nazionali
 I vari NSP sono collegati tra loro da Network Access Point
(NAP), canali di comunicazione ad alta capacità
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IP number
Numero che identifica in modo univoco ciascun computer
connesso a Internet (= ciascun nodo della rete)

Composto di 32 bit suddivisi in 4 byte  4 gruppi di 8 bit
ciascuno, che corrispondono a 4 gruppi di numeri da 0 a 255
separati da un punto

Esempio: 137.204.231.200
IP statico  attribuito una volta per tutte ai computer collegati a Internet
in modo permanente (es. pc di una rete collegata a Internet)
IP dinamico  attribuito di volta in volta dall’ISP ad un computer che
chiede il collegamento a Internet (es. pc stand-alone)
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Componenti dell’IP number
IP number = NETID + HOSTID
parte che identifica la rete
collegata a Internet cui il
nodo appartiene
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parte che identifica il singolo
nodo (computer) all’interno
della rete collegata a Internet
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Classi di IP number
 A seconda di quanti dei 4 byte che li compongono sono dedicati al NETID e
quanti all’HOSTID gli IP si dividono in 3 categorie (classi di IP)
classe A
(reti molto grandi)
classe B
(reti medie)
classe C
(reti piccole)
NETID
La rete è identificata dal primo
byte e il computer dagli altri tre
HOSTID
NETID
HOSTID
NETID
HOSTID
La rete è identificata dai primi
due byte e il computer dagli
altri due
La rete è identificata dai primi
tre byte e il computer
dall’ultimo
Esempio (rete di classe C):
137.204.231.200
NETID
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HOSTID
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Futura versione di IP number: IPv6
• costituito da 128 bit (= 16 byte)
• suddiviso in 5 gruppi di 16 bit ciascuno
• aumento del range di assegnazione
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Domain Name Server (DNS)
Meccanismo interno al protocollo TCP/IP che, con lo scopo di
ottenere una più facile memorizzazione da parte degli utenti, associa
ad un IP number di un computer una stringa alfanumerica chiamata
nome di dominio


Il nome di dominio è composto da più parti separate da un punto
Esempio:
137.204.231.200  aries.giuri.unibo.it
IP number
nome di dominio
Le “tabelle” di associazione sono memorizzate in alcuni server in rete che
svolgono la funzione di domain name server i quali vengono “interrogati” da parte
del protocollo TCP/IP

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Livelli del nome di dominio
Il nome di dominio si divide in 2 livelli:
Top Domain Level (TDL)
 parte che segue l’ultimo punto
Second Domain Level (SDL)  parte che precede l’ultimo punto
Esempio:
aries.giuri.unibo.it
SDL
TDL
corrisponde a HOSTID+NETID
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Top Domain Level

È di tipo geografico o tematico
• TDL di tipo geografico: it, fr, uk, de, es, at, ecc a seconda della nazione
• TDL di tipo tematico:
com  per le organizzazioni commerciali
edu  per le istituzioni accademiche (in USA)
org  per le associazioni senza fine di lucro
net  per gli ISP e i centri di servizi di rete
gov  per gli organi di governo
mil  per le strutture militari
biz  per le imprese
name  per i privati
ecc.
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Second Domain Level

Corrisponde a NETID+HOSTID dell’IP Number
Esempio:
aries.giuri.unibo.it
identifica
il nodo
(computer)
identifica
la rete
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Altri protocolli di Internet
In aggiunga al protocollo TCP/IP, che tutti i computer collegati in
Internet utilizzano per il trasferimento dell’informazione, esistono in
Internet ulteriori protocolli di comunicazione con funzioni specifiche,
tra i quali i più importanti sono:

HTTP (HyperText Transport Protocol)  per il World Wide Web
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
POP (Post Office Protocol)
 per la posta elettronica
FTP (File Transfer Protocol)  per il trasferimento dei file
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Servizi di Internet

WORLD WIDE WEB

POSTA ELETTRONICA

TRASFERIMENTO DI FILE
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Servizi di Internet: World Wide Web
 Struttura costituita da milioni di documenti residenti su computer
differenti e distanti tra loro – ma virtualmente correlati mediante
collegamenti ipertestuali (link) [ navigazione tra i vari documenti]
– che contengono informazioni multimediali su argomenti di qualsiasi
genere
Ogni nodo su cui siano disponibili (pubblicati) documenti multimediali si dice web
server ( si tratta generalmente di un computer che viene lasciato sempre acceso e
collegato in Internet e sul quale è sempre in esecuzione il protocollo di comunicazione
HTTP)

La consultazione dei contenuti (= pagine web o siti) pubblicati su di un web server da
parte di un utente collegato ad Internet - ovvero la navigazione in Internet - avviene
mediante un apposito programma applicativo denominato browser (es. Internet
Explorer, Netscape, ecc.)
 I contenuti da pubblicare su di un web server sono composti tramite in un particolare
linguaggio di programmazione standardizzato denominato HyperText Markup
Language (HTML) che non dipende dal tipo di sistema operativo e che quindi può
essere “compreso” da qualsiasi computer si connetta al web server (qualunque sia il suo
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sistema operativo)

World Wide Web
Uniform Resource Locator
Uniform Resource Locator (URL)  numero o stringa alfanumerica che permette
di identificare in modo univoco in Internet una
risorsa (es. sito o pagina web)

Va fornito al browser per l’accesso ad una risorsa web.
Può
includere il solo IP number o il solo nome di dominio, ma può anche indicare
direttamente la pagina cui si vuole accedere direttamente (in questo caso contiene dei
simboli / che indicano il percorso per la directory (cartella) in cui la risorsa cui si vuole
accedere è contenuta
Comprende l’indicazione del protocollo utilizzato per l’accesso (es. http:// per i siti
web [in alcuni browser è sottinteso] o ftp:// per scaricare file) e, in alcuni casi,
dall’indicazione www (= World Wide Web) separata da punto

Esempi
http://137.204.140.100  URL coincidente con l’IP number
http://www.cirfid.unibo.it  URL coincidente con il nome di dominio
http://www.cirfid.unibo.it/didattica  URL specificante il sito cui accedere
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World Wide Web
Motori di ricerca
MOTORE DI RICERCA  programma applicativo
deputato alla ricerca dell’informazione (ossia di documenti
ipertestuali) sul World Wide Web
Può prevedere l’utilizzo di operatori (es. booleani) al fine di raffinare la ricerca
 Obiettivo  trovare tutti e soli i documenti pertinenti la mia ricerca

Es: Google, Northernlight, Altavista, Arianna, ecc.
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Servizi di Internet: Posta elettronica (e-mail)
E-MAIL (Electronic Mail)  Servizio attivo sulla rete Internet che consente lo
scambio di messaggi tra diversi utenti collegati
I computer presenti in rete Internet dedicati al servizio di posta elettronica si dicono
mail server (server di posta elettronica)

I server di posta elettronica possono essere computer in rete ad hoc e/o computer che
già svolgono altre funzioni di server (es. gli ISP, i web server, ecc.)


La consultazione della posta elettronica può avvenire:
• collegandosi direttamente al mail server via web quando esso svolga anche funzioni di
web server (web mail)
• scaricando i messaggi dal mail server sul proprio computer con un programma
applicativo apposito (client di posta elettronica, come Outlook Express, Eudora, ecc.)
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Posta elettronica (e-mail)
Fasi di invio/ricezione di un messaggio
1. Il mittente compila il messaggio sul proprio pc
2. Il mittente invia il messaggio specificando l’indirizzo di posta elettronica, così
composto:
nome convenzionale (stringa) + @ + nome di dominio del mail server
(es: [email protected])
3. Il messaggio arriva al proprio mail server (ossia della rete cui il nostro pc è
collegato) da dove il protocollo SMTP manda una richiesta al DNS per ottenere l’IP
number associato al nome di dominio del mail server del destinatario [ questa
funzione del mail server si definisce funzione di SMTP server]
4. Il messaggio viene inviato al mail server del destinatario, ove il protocollo POP
lo riceve, lo memorizza e lo conserva [ questa funzione del mail server si
definisce funzione di POP server]
5. Il destinatario si collega al proprio mail server e potrà leggere il messaggio o
scaricandolo sul proprio pc (se utilizza un programma client) o direttamente sul sito
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web cui è collegato (se utilizza la web mail)
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Posta elettronica (e-mail)
Opzioni esercitabili nella spedizione di una e-mail
È possibile inviare la stessa mail a uno o più destinatari, inserendo il rispettivo/i
indirizzo/i di posta elettronica nell’apposito spazio contrassegnato in genere dalla
dizione “to” o “a”. Gli indirizzi dei destinatari, quando più di uno, vanno distinti
tramite un apposito separatore (virgola, punto e virgola, ecc.)

È possibile inviare una mail per conoscenza ad altro/i destinatario/i oltre a
quello/i principale/i, inserendo il/i rispettivo/i indirizzo/i di posta elettronica
nell’apposito spazio contrassegnato in genere dalla dizione “cc” (carbon copy)

È possibile inviare una mail per conoscenza ad uno o più destinatari senza che il
destinatario/i principale della mail ne venga a conoscenza, inserendo il/i
rispettivo/i indirizzo/i di posta elettronica nell’apposito spazio contrassegnato in
genere dalla dizione “bcc” (blind carbon copy) o “ccn”

Tale opzione viene per lo più esercitata quando si intende spedire la stessa mail a più destinatari senza
rivelare a ognuno di essi gli indirizzi di posta elettronica degli altri (per problemi di privacy): in tal caso
si indica come destinatario principale il proprio indirizzo e-mail (in pratica si invia la mail a se stessi) e
si inseriscono nel campo bcc i nomi di tutti coloro a cui si intende spedire la mail
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Servizi di Internet: Trasferimento di file
Per trasferire file da un computer ad un altro non appartenente alla stessa rete
locale può essere utilizzata la la rete Internet operando in uno dei seguenti modi:
allegandolo ad un messaggio di posta elettronica [per file che non occupano più
di pochi Mb di memoria]


utilizzando il protocollo FTP [per file di grosse dimensioni]
Il protocollo FTP prevede la connessione diretta al nodo remoto cui si vuole inviare il
file, effettuata tramite il programma applicativo TELNET
[es.: digitando dal prompt dei comandi Telnet seguito dall’IP number (o dal nome di dominio) del nodo
remoto cui ci si vuole connettere, la finestra del prompt dei comandi diventa un terminale del nodo remoto
stesso.]
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