Reti di Calcolatori - Intranet...

Politecnicodi Milano

Reti di CalcolatoriReti di Calcolatori

Corsi di Informatica Grafica

Prof. Manuel Roveri

Dipartimento di Elettronica e [email protected]


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Indice Indice

Fondamenti di Reti di Calcolatori

Reti TCP/IP - Internet

Internet: applicazioni e WEB


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Il concetto di rete di calcolatoriIl concetto di rete di calcolatori

Con il termine “rete di calcolatori” intendiamo riferirci a un

sistema informatico costituito da due o più calcolatori

collegati attraverso un sistema di comunicazione allo

scopo di condividere risorse e informazioni

Una “applicazione distribuita” è una applicazione

composta da più elementi cooperanti posti in esecuzione su

macchine diverse all’interno di una rete di calcolatori

◦ Esempio, il web: il browser si collega ad un server remoto per chiedere

una pagina che poi visualizza sul pc locale


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Perché usare una rete?Perché usare una rete? Per condividere periferiche costose, come le stampanti.

◦ In una rete, tutti i computer possono accedere alla stessa stampante.

Per scambiare dati tra PC.

◦ Trasferendo file attraverso la rete, non si perde tempo nel copiare i file su un dischetto (o su un CD).

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

Per centralizzare programmi informatici essenziali, come gli applicativi finanziari e contabili.

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

◦ Un esempio di ciò potrebbe essere un sistema di prenotazione di biglietti in cui è importante evitare di vendere due volte lo stesso biglietto.

Per istituire sistemi di backup automatico dei file.

◦ E' possibile usare un programma informatico per fare il backup automatico di file essenziali, risparmiando tempo e proteggendo l'integrità del proprio lavoro.

Per comunicare mediante Internet con il resto del mondo.

…


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Supporti fisici Supporti fisici -- 11

Diversi mezzi trasmissivi possono essere adottati per costituire il supporto fisico sul quale viaggia la comunicazione in una rete di calcolatori

I principali mezzi trasmissivi adottati sono:

◦ Doppino ritorto (twisted pair):

Costituito da due fili di rame ricoperti da una guaina e ritorti

Tipicamente utilizzato per trasmissione telefonica

Con più doppini utilizzati contemporaneamente si ottengono velocità di trasmissione medio alte (100 Mbs su rete locale)

Su rete telefonica le velocità è più bassa (2 Mbps con ADSL)

◦ Cavo coassiale:

Costituito da un filo centrale in rame rivestito da una guaina in plastica a sua volta rivestita da una maglia in rame. Il tutto ricoperto da una guaina in plastica

Permette velocità di trasmissione medio alte (100 Mbps)


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Supporti fisici Supporti fisici -- 22

◦ Fibra ottica: Costituito da una fibra di vetro ricoperta, capace di trasportare

segnali luminosi

La trasmissione avviene nel campo ottico sfruttando diodi fotoelettrici alle estremità del cavo

Permette velocità di trasmissione molto elevate, dell’ordine delle decine di Gbps

◦ Onde elettromagnetiche: Usate per trasmissioni radio e via satellite

Consentono trasmissioni su lunghissime distanze con degrado minimo del segnale

Permettono velocità di trasmissione medio alte e variabili a seconda della banda di frequenza (1-56 Mbps) utilizzata


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Tipi di reteTipi di rete

Le reti possono avere dimensioni differenti ed è possibile ospitarle in una sede singola oppure dislocarle in tutto il mondo.

Una rete che è collegata su un'area limitata si chiama "Rete Locale" oppure LAN (Local Area Network). Spesso la LAN è localizzata in una sola sede.

Per WAN (Wide Area Network) si intende un gruppo di dispositivi o di LAN collegate nell'ambito di una vasta area geografica, spesso mediante linea telefonica o altro tipo di cablaggio (ad es. linea dedicata, fibre ottiche, collegamento satellitare, ecc..). Uno dei più grandi esempi di WAN è l'Internet stessa.

All’estremo opposto stanno le PAN (Personal Area Network) che collegano tra loro, di norma attraverso connessioni radio, i dispositivi di un singolo utente.


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Topologia delle reti localiTopologia delle reti locali 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 come segnali elettronici e vengono accettati solo dal computer il cui indirizzo è contenuto nel segnale di origine.

Ad ANELLO: i computer sono connessi tramite un unico cavo circolare privo di terminatori. I segnali sono inviati in senso orario lungo il circuito chiuso passando attraverso ciascun computer che funge da ripetitore e ritrasmette il segnale potenziato al computer successivo: si tratta quindi di una tipologia attiva, a differenza di quella a bus.

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.


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Topologia elementareTopologia elementare

La più elementare topologia di rete prevede

l’utilizzo di sue soli PC (o altri dispositivi di rete)

connessi direttamente tra di loro mediante cavo di

rete CROSS.

Questa configurazione può essere utile ad esempio

per scambiare dati tra portatile e PC oppure per

connettere al PC una stampante di rete.


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Tecnologie per LANTecnologie per LAN

Esistono diverse tecnologie LAN; le più comuni sono: Ethernet e Fast Ethernet.

Una rete può essere formata da una o più di queste tecnologie.

Le reti Ethernet e Fast Ethernet funzionano in modo simile e la differenza principale è data dalla velocità alla quale trasferiscono le informazioni.

◦ Ethernet funziona a 10 Megabit per secondo (o Mbps) e Fast Ethernet funziona a 100Mbps.

◦ Iniziano a diffondersi connessioni ad 1Gbps (GigaEthernet)

Sia Ethernet che Fast Ethernet (e GigaEthernet) adottano una topologia a bus


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I dispositivi: la scheda di reteI dispositivi: la scheda di rete

Tutti i PC, per essere connessi ad una rete, devono

essere dotati di schede di rete.

Alcuni PC sono dotati di schede di rete preinstallate

(portatili).

Nello scegliere una scheda di rete, è necessario

considerare quanto segue:

◦ La velocità: Ethernet (10Mbps), Fast Ethernet (100 Mbps),

GigaEthernet (1.000 Mbps);

◦ Il tipo di collegamento necessario: RJ-45 per doppino o

BNC per cavo coassiale.


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Internet: “la rete delle reti”Internet: “la rete delle reti”

Internet: una rete aperta...

…logicamente formata da decine di milioni di calcolatori direttamente collegati tra loro...

... attraverso l’adozione di un unico insieme di protocolli per i livelli intermedi: il protocollo TCP/IP.

I protocolli dei livelli più bassi possono essere diversi...

... e lo stesso vale per i protocolli dei livelli superiori, anche se si sono venuti a formare degli standard di fatto


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Storia di InternetStoria di Internet

Fine anni ’60:

◦ la Advanced Research Project Agency (ARPA) sviluppa ARPANET con l’obiettivo di

connettere laboratori di ricerca, università e enti governativi

1970

◦ L’università delle Hawaii, su commessa dell’ARPA sviluppa ALOHAnet, la prima rete a

commutazione di pacchetto

1971

◦ ARPANET include 23 host

1973

◦ ARPA diventa DARPA (Defence ...)

◦ ARPANET collega per la prima volta un sito europeo (l’University College di Londra)

Fine anni ’70:

◦ DARPA finanzia lo sviluppo di protocolli a commutazione di pacchetto

◦ Nasce TCP/IP

◦ Nel 1982 ARPANET si “converte” a TCP/IP


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Storia di InternetStoria di Internet Anni ’80

◦ Nel 1983 la conversione a TCP/IP è completa

◦ MILNET (rete governativa e militare) si separa da ARPANET (1983)

◦ Nel 1984 nasce il primo DNS

◦ DARPA finanzia lo sviluppo di Berkeley UNIX (implementazione di TCP/IP che introduce l’astrazione dei socket)

◦ ARPANET diventa un sottoinsieme di Internet

◦ La National Science Foundation (NSF) realizza una rete di supercomputer (NSFNET) che agisce come backbone di Internet (1985)

◦ Nel 1987 si stima che Internet connettesse oltre 10.000 computer

◦ Due anni dopo (nel 1989) si stima che Internet connettesse oltre 100.000 computer

Anni ’90:

◦ Il 28 Febbraio 1990 ARPANET viene definitivamente abbandonata (la rete è oramai “governata” dalla NSF)

◦ Nel 1991 NSF decide di rimuovere i vincoli che impediscono attività commerciali su NFSNET

◦ Nello stesso anno il CERN di Ginevra sviluppa il www (html, http e url)

◦ Internet esplode e cresce con ritmi velocissimi (dimensioni e traffico)


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Internet: architettura logicaInternet: architettura logica

Server

ftp

Internet

Client

web

Client

ftp

Server

web

Client

web

Client

web

Server

ftp

Server

web


Internet: architettura fisicaInternet: architettura fisica

Host

Router

Internet

provider


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Internet vs. IntranetInternet vs. Intranet

Internet: rete globale caratterizzata dall’uso dei protocolli TCP/IP

Intranet: rete locale caratterizzata dall’uso dei medesimi protocolli di Internet

Il boom di Internet ha favorito lo sviluppo di centinaia di applicazioni distribuite basate su TCP/IP

Ciò ha reso conveniente l’uso dei protocolli TCP/IP anche in ambito locale

Attualmente la maggior parte delle reti locali sfrutta TCP/IP come protocollo base


Internet Protocol SuiteInternet Protocol Suite

Application

Session

Presentation

Network

Transport

Data Link

ISO/OSI

Physical

Non specificati

(Ethernet, PPP, X.25, Frame Relay, ATM, ...)

IP e Protocolli di routing

TCP e UDP

Telnet

FTP

SMTP

HTTP RPC

Web-NFS

NFS

Internet Protocol Suite


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Gli indirizzi IPGli indirizzi IP

Ogni host possiede un indirizzo IP unico per ogni interfaccia di rete

Gli indirizzi IP sono formati da 32 bit, suddivisi in una parte che individua una sottorete ed in una porzione che identifica un nodo particolare della sottorete

Gli indirizzi IP si scrivono come quattro interi separati da punti◦ Esempio: 131.175.5.25


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Gli indirizzi simbolici ed i DNSGli indirizzi simbolici ed i DNS Un indirizzo simbolico può sostituire un indirizzo IP

Un indirizzo simbolico è composto da un nome di dominio e da un nome di host◦ esempio: www.polimi.it elet.polimi.it

I nomi di dominio vengono assegnati da un’autorità nazionale, chiamato Network Information Center (per l’Italia gestito dal CNR) che coopera con altre autorità simili

I Domain Name Servers (DNS):◦ costituiscono un data base distribuito per i nomi simbolici

◦ permettono l’associazione nome simbolico/indirizzo IP

◦ esempio:131.175.21.8 www.polimi.it131.175.21.1 morgana.elet.polimi.it

host hostdominio dominio


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Uniform Resource LocatorUniform Resource Locator

Gli URL definiscono una sintassi e una semantica per l’identificazione e l’accesso a risorse su Internet

Un URL definisce:

◦ quale protocollo (schema) usare per accedere alla risorsa (cioè quale server contattare)

◦ una coppia <username,password> opzionali (da usare ad esempio nel caso di FTP)

◦ il nome del server e la porta presso cui è disponibile il servizio

◦ il path della risorsa

◦ il nome della risorsa

◦ eventuali parametri da passare alla risorsa

Esempio:http://www.elet.polimi.it:80/people/index.html


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Il WWW: funzionamentoIl WWW: funzionamento

L’utente richiede una risorsa (solitamente un documento) identificata da un URL

Il browser interpreta l’URL ed inoltra una richiesta al server opportuno

Il server fornisce la risorsa richiesta o un messaggio di errore

Lo user agent interpreta i contenuti del messaggio di risposta visualizzando la pagina HTML

Page request

HTML page

HTML page


Esempio di pagina HTMLEsempio di pagina HTML

Index.html

Un documento html può avere estensione

.htm o .html

Contenuto

Tag iniziale

Il Browser è un applicazione

software che consente di vedere e

di interagire con un documento

html

Tag finale


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Elemento

ContenutoStart Tag End Tag

Attributo

Gli elementi br e img non hanno il tag finale


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Il browserIl browser

Gioca il ruolo del client◦ Gestisce l’interazione con l’utente

Interpreta il linguaggio html e presenta i dati a video

Generalmente include:◦ un interprete per i principali linguaggi di scripting lato

client...

◦ ... una JVM per l’esecuzione degli applet ...

◦ ... e la possibilità di invocare plug-in per visualizzare i formati non direttamente supportati

Esempi: MS Internet Explorer, Mozilla, ...


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Il server webIl server web

Risponde alle richieste del browser

◦ Trasmettendo i dati richiesti (file html, immagini, applet, script flash, ...)

◦ Invocando i programmi cgi

Spesso include:

◦ un interprete per i principali linguaggi di scripting lato server ...

◦ ... una JVM per l’esecuzione delle servlet ...

Esempi: MS Internet Information Server, Netscape Server, Apache


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I motori di ricercaI motori di ricerca

Sono software in grado di aiutare a trovare le informazioni che si stanno cercando nel web.

Permettono di effettuare un monitoraggio automatico delle risorse presenti in rete e selezionare quelle potenzialmente interessanti in base ai criteri di ricerca impostati dall’utente.

Un motore di ricerca è quindi uno strumento dinamico che si occupa di scandagliare continuamente la rete e di costruirne una mappa qunto più esaustiva e aggiornata possibile.


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Come funzionanoCome funzionano

Motori che funzionano per parole chiave

Motori che utilizzano indici di contenuti (detti più propriamente cataloghi)

I motori di ricerca sono accessibili attraverso appositi siti web. (es.: http://www.google.it)

http://www.google.it/


Motori di ricerca per parole chiaveMotori di ricerca per parole chiave


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Motori di ricerca per parole chiave Motori di ricerca per parole chiave

Permettono di effettuare una selezione all’interno delle risorse Internet visualizzando gli indirizzi dei siti web che contengono, nel titolo o all’interno delle pagine, le parole chiave digitate nell’apposito modulo di ricerca.

Questi motori funzionano attraverso agenti software chiamati spider (ragni) che si occupano di monitorare continuamente la rete classificando i siti in base al tipo di parole contenute al loro interno.

Il motore fornisce una lista delle risorse trovate a partire dai siti che contengono una maggiore occorrenza della parola chiave, ma cerca anche di effettuare valutazioni semantiche sui contenuti del sito analizzando il ruolo che tali parole hanno all’interno del testo.


Motori di ricerca strutturati ad indiceMotori di ricerca strutturati ad indice


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Motori di ricerca strutturati ad indiceMotori di ricerca strutturati ad indice

Presentano elenchi di categorie di argomenti o directory.

Ogni categoria può contenere altre categorie e consente di affinare le ricerche fino ad arrivare all’elenco dei siti reali di un determinato argomento.

Il sistema di catalogazione dei siti:◦ sistemi statistici, come quello delle occorrenze di una parola all’interno

di un testo,

◦ valutazione critica dei contenuti; gran parte delle operazioni di recensione sono affidate al lavoro umano.


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Inserimento delle informazioni nei motori di Inserimento delle informazioni nei motori di

ricercaricerca

Spider

◦ Leggono le informazioni contenute nell’header delle pagine

HTML ed in base a queste catalogano il sito

Segnalazioni

◦ Di webmaster oppure di utenti del web

Ricercatori

◦ Operatori che ricercano e catalogano i siti visitati

Date post:	14-Feb-2019
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