PROGRAMMAZIONE MODULARE 2015-2016

PROGRAMMAZIONE MODULARE 2015-2016
Disciplina: SISTEMI E RETI
Classe: QUARTA A INF
Indirizzo: INFORMATICA
Docenti: Gualdi (teoria), Aurilia (laboratorio)
Ore settimanali previste: 2 TEORIA + 2 LABORATORIO
MODULO 1
INTRODUZIONE ALLA COMUNICAZIONE
Periodo mensile:
Settembre – Ottobre
Ore previste:
6
Prerequisiti per l'accesso al modulo 1: architettura di un elaboratore; classificazione dei computer; applicazioni più significative della
rete Internet
Unità didattiche
U.D.4-La sicurezza dei sistemi e delle reti
U.D.1-La comunicazione
U.D.5-La struttura delle reti
U.D.2-Dal sistema centralizzato alle reti
U.D.3-Paradigmi di comunicazione
Conoscenze
 Sistemi aperti e sistemi chiusi. Gli standard e i protocolli di comunicazione. Vantaggi nell’uso delle reti
 Sistema centralizzato ad accesso locale; teleprocessing; le reti di
calcolatori
 Il modello client/server e peer to peer
 Sicurezza in rete
Classificazione delle reti. Struttura generale di una rete
Competenze
Abilità
 Comprendere la necessità di
standard per avere sistemi aperti
 Saper utilizzare l corretta terminologia in ambito reti
 Individuare politiche per la
sicurezza dei dati
 Distinguere le reti in base
all’estensione
MODULO 2
LE BASI DELLA COMUNICAZIONE
Periodo mensile:
Ottobre – Dicembre
Ore previste:
20
Prerequisiti per l'accesso al modulo 2: MODULO 1 – U.D. 1, U.D. 5; concetto di frequenza
Unità didattiche
U.D.1 -Il segnale e il canale di comunicazione
U.D.6 -La trasmissione via cavo elettrico
U.D.2 -Gli errori di trasmissione
U.D.6 LAB –Intestazione di un cavo UTP
U.D.2 LAB-Programma in C per il calcolo del bit di parità
U.D.7 -La trasmissione via fibra ottica
U.D.3 -Il controllo di flusso
U.D.8 -La trasmissione wireless
U.D.4 -I protocolli per la trasmissione dati
U.D.9 -Gli apparati di rete locale
U.D.5 -Le topologie di rete
U.D.10-Gli apparati per le reti geografica
U.D.11-Il cablaggio strutturato degli edifici
Conoscenze
 Il segnale analogico, il segnale digitale. Il canale e la codifica del
segnale (NRZ RZ, Manchester). Trasmissione simplex, half-duplex
e full-duplex. Trasmissione unicast, multicast e broadcast.
 Throughput e bandwidth
 Controllo degli errori. Parità pari e dispari. CRC
 Programma in C per il calcolo del bit di parità.
 Il meccanismo “Stop and Wait”. La tecnica a finestra e a finestra
scorrevole
 Protocolli asincroni e sincroni
 Topologia fisica (bus, anello, stella, stella estesa, maglia completa, maglia parziale). Topologia logica
 Caratteristiche di un cavo elettrico. Il doppino (UTP, STP e FTP).
Cavi diretti e incrociati. Il cavo coassiale
 Struttura di una fibra ottica. Fibre multi e mono-modali. Sistema
di trasmissione ottico. Vantaggi e svantaggi delle fibre ottiche
 La scheda di rete. Il modem. Il repeater. Hub. Bridge. Switch.
Collisione e dominio di collisione
 Progetto di reti locali con Cisco Packet Tracer
 Router. Gateway
 Standard di cablaggio di rete locale
Competenze
Abilità
 Impadronirsi della terminologia
di base della comunicazione
 Comprendere il ruolo del trasmettitore e del ricevente nel
controllo degli errori
 Comprendere le problematiche
legate al riscontro
 Riconoscere l’ambito di impiego delle topologie, mezzi trasmissivi e dispositivi di rete
 Scegliere i componenti più adatti al cablaggio di una rete
locale, nel rispetto degli standard
 Rappresentare un sequenza binaria secondo le codifiche NRZ, RZ e Manchester
 Calcolare la parità pari e
dispari
 Scrivere un semplice programma in C per il controllo degli errori
 Utilizzare la cripatrice
 Intestare un cavo UTP diretto e incrociato
MODULO 3
I MODELLI STANDARD DI RIFERIMENTO PER LE RETI
Periodo mensile:
Dicembre - Gennaio
Ore previste:
12
Prerequisiti per l'accesso al modulo 3: MODULO 1 – U.D. 1, U.D. 2; MODULO 2 - U.D. 9, U.D.10
Unità didattiche
U.D.4–L’architettura TCP/IP
U.D.1–Architettura di rete
U.D.5–Enti di standardizzazione
U.D.2–Protocolli e PDU, servizi e primitive
U.D.3–Il modello IS/OSI
Conoscenze
Competenze
 Modello a strati
 Protocolli, PDU, servizi e primitive
 Servizi connection-oriented e connectionless e affidabilità
 Gestire le reti secondo la nor I livelli physical, data link, network, transport, session, presentamativa
tion, application
 I livelli del TCP/IP e sua evoluzione del TCP/IP
 ISO, ANSI, IEEE, IETF
Abilità
 Distinguere i servizi offerti
da ogni livello del modello
di riferimento
MODULO 4
RETI LE RETI LOCALI
Periodo mensile:
Gennaio - Febbraio
Ore previste:
14
Prerequisiti per l'accesso al modulo 4: MODULO 2 - U.D. 5, U.D.6, U.D. 9, U.D.10; MODULO 3
Unità didattiche
U.D.4–Le reti locali virtuali
U.D.1–Le reti locali
U.D.5–Scenari di reti locali
U.D.2–La trasmissione nelle LAN
U.D.5 LAB–Cisco Packet Tracer
U.D.3–La segmentazione mediante switch
Conoscenze
 Caratteristiche di una rete locale
 Dispositivi per le reti locali
 La rete Aloha
 La rete Ethernet
 Metodi di trasmissione unicast, multicast, broadcast
 Reti locali segmentate
 Spanning Tree Protocol
 Evoluzione del STP
 Dominio di broadcast
 Caratteristiche di un VLAN
 Reti con hub, con switch di piccole dimensioni, con switch di medie/grandi dimensioni
 Reti con VLAN
 Utilizzo di Cisco Packet Tracer
Competenze
Abilità
 Utilizzare
correttamente
la
terminologia inerente le reti
locali
 Progettare una piccola LAN
 Segmentare una rete LAN
 Progettare LAN di diverse
dimensioni
con
Cisco
Packet Tracer
MODULO 5
LE RETI METROPOLITANE E GEOGRAFICHE
Periodo mensile:
Febbraio - Marzo
Ore previste:
10
Prerequisiti per l'accesso al modulo 5: MODULO 2 - U.D. 5, U.D.6, U.D. 9, U.D.10; MODULO 3
Unità didattiche
U.D.4–Tecnologie per la trasmissione
U.D.1–Le reti metropolitane
U.D.5–Tecniche di commutazione
U.D.2–WAN e reti satellitari
U.D.3–Componenti, topologia e normativa
Conoscenze
 Caratteristiche delle MAN
 Metro Ethernet
 WiMAX
 Componenti, topologia e normativa per le WAN
 Reti analogiche e digitali
 Tecniche di commutazione
Competenze
Abilità
 Distinguere i diversi dispositivi
per l’accesso ad una rete estesa
 Connettersi ad una MAN
wireless
MODULO 6
I LIVELLI INFERIORI DEL TCP/IP
Periodo mensile:
Marzo - Aprile
Ore previste:
12
U.D.3–IEEE 802.3
U.D.4–IEEE 802.11
Competenze
Abilità
 Comprendere il funzionamento
di un protocollo a contesa
 Leggere l’indirizzo MAC di
una scheda di rete
Periodo mensile:
Aprile - Maggio
Ore previste:
12
Prerequisiti per l'accesso al modulo 6: MODULO 4
Unità didattiche
U.D.1–Il progetto IEEE 802
U.D.2–I sottolivelli LLC e MAC
Conoscenze
 Protocollo CSMA/CD
 Sottolivelli LLC e MAC
 Indirizzo MAC
 Vulnerabilità
 La rete Ethernet
 Lo switching
 Lo standard 802 per reti wireless
MODULO 7
IL LIVELLO INTERNET DEL TCP/IP
Prerequisiti per l'accesso al modulo 7: MODULO 3
Unità didattiche
U.D.1–Internet Protocol
U.D.2–Struttura degli indirizzi IP
U.D.3–Il subnetting
U.D.4–CIDR
U.D.5–Nomi di dominio e DNS
U.D.6–Indirizzi fisici e indirizzi IP: protocollo ARP
U.D.7 LAB–Comandi ICMP
U.D.8 LAB–Progetti di reti locali segmentate con Cisco Packet
Tracer
U.D.9–IPv6
Conoscenze
 Il protocollo IP
 Formato del pacchetto IP
 Struttura degli indirizzi IP
 Le classi
 Indirizzi speciali: di rete, di broadcast, localhost
 Indirizzi pubblici e privati
 Indirizzi statici e dinamici
 Pianificazione di reti IP: il subnetting
 CIDR
 Risoluzione degli indirizzi logici in indirizzi fisici: ARP e RARP
 Vulnerabilità
 Il protocollo ICMP
 Comandi ipconfig, ipconfig/all, ifconfig
 Comandi ping, tracert
 IPv6
Competenze
Abilità
 Progettare il piano di indirizzamento di una rete locale in
base alle subnet e al numero
di host
 Monitorare il traffico di rete
 Diagnosticare
eventuali
problemi di connettività
MODULO 8
INSTRADAMENTO E INTERCONNESSIONE DI RETI GEOGRAFICHE
Periodo mensile:
Aprile
Ore previste:
2
Conoscenze
Competenze
Abilità
 Il routing
 Algoritmi e protocolli di routing
 Comprendere le problematiche
sottese al routing

Prerequisiti per l'accesso al modulo 8: MODULO 5; MODULO 7
Unità didattiche
U.D.1–Problematiche e scenari
U.D.2–Algoritmi di routing
MODULO 9
IL LIVELLO TRANSPORT DEL TCP/IP
Periodo mensile:
Febbraio - Maggio
Prerequisiti per l'accesso al modulo 9: MODULO 1 – U.D. 3; MODULO
Unità didattiche
U.D.1–Servizi e indirizzamento
U.D.2–Il protocollo UDP
U.D.3–Il protocollo TCP
U.D.4–Le fasi di una comunicazione TCP
Conoscenze
 Indirizzi a livello Transport: porte e socket
 Servizi a livello Transport
 UDP: servizio offerto e formato del datagram
 Vantaggi di UDP
 TCP: servizio offerto, formato del segmento,
 Fasi di una connessione: instaurazione, trasmissione dati, abbattimento
 Vulnerabilità e confronto
 Comandi Netstat, Nmap
 Berkeley socket
 La programmazione socket in Java
3; MODULO 7
Ore previste:
32
U.D.5–Confronto tra TCP e UDP
U.D.6 LAB–Controllo delle porte
U.D.7 LAB–La programmazione socket
Competenze
Abilità
 Saper scegliere il protocollo
più adatto ai vari tipi di applicazione
 Usare i numeri di porta opportuni per le comunicazioni Client/Server
 Controllo delle porte col
con Netstat
 Realizzare una semplice
applicazione Client/Server