Reti di computer ed Internet - Università degli Studi di Milano

Reti di computer ed Internet
La rete ci cambia la vita
• Lo sviluppo delle comunicazioni in rete ha
prodotto profondi cambiamenti:
– nessun luogo è remoto
– le persone sono interconnesse
– le relazioni sociali stanno mutando
– l’inglese sta diventando un linguaggio universale
– Potenzialmente la libertà di parola e di
associazione si è estesa
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Nessun luogo è remoto
• Internet è una fonte di informazione
indipendentemente dalla posizione
fisica dell’utente
• Non tutto è disponibile on-line
• Molte persone che lavorano nel campo
dell’informatica sfruttano il telelavoro e
possono vivere lontano dai loro uffici
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Le persone sono interconnesse
• Il WWW permette nuove tipologie di
interazione sociale:
– le persone che hanno interessi simili
possono trovarsi attraverso i motori di
ricerca
– possono nascere rapidamente associazioni
• Nuove modalità di comunicazione:
– Posta elettronica
– Chat
– Conferenze via Internet
–…
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L’inglese sta diventando
un linguaggio universale (purtroppo?)
• Dominio politico-economico USA
• Dominio dell’inglese come lingua tra
ricercatori scientifici
• Molti programmi sono disponibili solo in
inglese
• La maggior parte delle pagine web sono
scritte in inglese
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Potenzialmente la libertà di parola
e di associazione si è estesa
• L’uso di Internet non è mediato
– non soggetto a revisioni editoriali o restrizioni
• Internet permette di esprimersi artisticamente
e politicamente
• I blog sono diari personali disponibili al
pubblico per la lettura e il commento
• Persone con gli stessi interessi possono
comunicare anche su argomenti privati
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Tipi di comunicazione
• Concetti generali
– comunicazione sincrona: il mittente e il
destinatario sono attivi nello stesso momento
• ad es: una telefonata
– comunicazione asincrona: l’invio e la ricezione
hanno luogo in momenti diversi
• ad es: e-mail
– comunicazione broadcast (o multicast): una
singola fonte e molti ascoltatori
– comunicazione point-to-point: un singolo mittente
e un singolo ascoltatore
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Caratteristiche della
comunicazione via Internet
• Internet costituisce una struttura generale che
connette tutti i computer a essa collegati
– il modello di comunicazione è:
• point-to-point asincrona
– l’e-mail diventa un’alternativa alla posta tradizionale
• point-to-point sincrona
– l’Instant Messaging è un’alternativa al telefono
• multicasting
– Es: le chat room
• broadcasting
– le pagine web possono sostituire radio e alla tv
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il vostro
computer
server
web
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L’architettura client/server
• Server è il computer che memorizza la pagina web
• Client è il computer che accede alla pagina web
• Quando cliccate su un link, il vostro computer
comincia un’interazione client/server con il server
• Una volta che il server vi ha inviato la pagina, la
relazione client/server termina
• Il server è in grado di gestire più client
contemporaneamente
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Il mezzo e il messaggio
• Nomi e indirizzi dei computer
– indirizzo IP: ogni computer connesso a
Internet riceve un indirizzo numerico unico
– nomi di dominio: nomi simbolici facilmente
comprensibili agli esseri umani, organizzati
secondo una gerarchia
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Server DNS
• Il Domain Name System traduce i nomi gerarchici
comprensibili agli esseri umani in indirizzi IP
• Su Internet ogni “host” conosce l’indirizzo IP del
server DNS più vicino, un computer che mantiene
aggiornata una lista di nomi simbolici e degli indirizzi
IP corrispondenti
• Quando usate un nome simbolico per inviare
informazioni, il vostro computer chiede al server DNS
di reperire il relativo indirizzo IP
• Se il server DNS non conosce l’indirizzo IP, lo chiede
a un server dei nomi di root, che conserva la lista
principale delle coppie nome-indirizzo
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Domini di primo livello
• I domini di primo livello appaiono nell’ultima
parte del nome:
.edu
.org
.net
.mil
.gov
per le istituzioni universitarie
per le organizzazioni
per le reti
per i militari (americani)
per le agenzie governative (americane)
– Inoltre, combinazioni di due lettere facili da
ricordare indicano i domini assegnati alle varie
nazioni: ad es. .ca (Canada)
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Standard di comunicazione
• Organizzato a livelli per ridurne la
complessità e aumentarne la flessibilità
– il numero dei livelli e le loro funzionalità
dipendono dal tipo di rete
– ogni livello formalizza un particolare
aspetto (livello di astrazione) della
comunicazione
– ogni livello fornisce servizi per, e comunica
fisicamente solo con, i due livelli adiacenti,
superiore e inferiore (se esistono)
Lo standard ISO-OSI
application protocol data unit
presentation protocol data unit
Presentazione
Presentazione
session protocol data unit
Sessione
Host A
Applicazione
Sessione
transport protocol data unit
Trasporto
Trasporto
livello della sottorete di comunicazione
Rete
packet
Rete
packet
Rete
packet
Rete
Data link
frame
Data link
frame
Data link
frame
Data link
Fisico
bit
Fisico
bit
Fisico
bit
Fisico
Host B
Applicazione
Il modello ISO-OSI
• I messaggi vengono scomposti in
pacchetti, l’unità di informazione
scambiata dagli Interface Message
Processor
• Gli IMP possono includere
– 3 livelli (instradatori)
– 2 livelli (ponti)
– 1 livello (ripetitori)
– tutti i livelli (gateway)
L’architettura TCP/IP
• Transmission Control Protocol/Internet
Protocol
– sviluppata per consentire l’interoperabilità tra reti
fisiche diverse negli anni ’70
• Composta da 5 livelli
–
–
–
–
–
applicazione
trasporto
internet
accesso alla rete
fisico
TCP
IP
Il protocollo TCP-IP
• TCP/IP (Transmission Control Protocol/
Internet Protocol)
– l’informazione è spezzata in una sequenza di piccole unità di
dimensione prefissata chiamate pacchetti IP
– ogni pacchetto contiene lo spazio per scrivere un’unità di
informazione, l’indirizzo IP del destinatario e un numero
progressivo
– i pacchetti sono inviati attraverso Internet uno alla volta
usando diversi itinerari tra quelli disponibili
– dato che ogni pacchetto può essere instradato su un
cammino diverso, interruzioni di servizio e congestioni non
rappresentano un problema insormontabile
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Reti di reti
• Per connettere
– piú reti dello stesso tipo
– reti di tipo diverso
• I segnali trasmessi in rete devono
essere
– amplificati per arrivare piú lontano
– convertiti per essere trasferiti ad una rete
diversa
– inviati nella giusta direzione
Reti di reti
• Dispositivi di rete
– ripetitori: rigenerano ed amplificano i
segnali
– ponti (bridge): connettono reti che
utilizzano dispositivi fisici diversi
– instradatori (router): instradano un
messaggio da un nodo in una rete ad un
nodo in un’altra rete
– gateway: collegano reti che utilizzano
protocolli di comunicazione diversi
Reti di reti
LAN
LAN
Ripetitore
LAN
Ponte
Gateway
Instradatore
Internet
Sistema
telefonico
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Trasferire pacchetti: cavi e oltre
• Internet è fatta di sistemi elettrici, elettronici e
ottici
• Utilizza linee telefoniche, linee dedicate in
fibra ottica ecc.
• La tecnologia responsabile della trasmissione
dei pacchetti è indipendente dal protocollo; la
trasmissione di un singolo file può utilizzare
diverse tecnologie
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Vicini e lontani: reti locali
e reti geografiche
• Internet è una collezione di reti geografiche
(WAN, da Wide Area Network), progettate per
inviare informazioni tra località molto distanti
• La rete locale (LAN, da Local Area Network)
connette i computer quando sono abbastanza
vicini da poter essere collegati fisicamente
per mezzo di un cavo
– Ethernet è la tecnologia più diffusa per la
realizzazione di reti locali
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Ethernet
• Canale (cavo assiale, doppino o fibra ottica) che
collega i computer che fanno parte di un gruppo
• Ogni computer è collegato al canale e può inviare un
segnale rilevato da tutti i computer connessi al canale
stesso
• Lo schema di funzionamento è decentralizzato: ogni
computer ascolta il canale e scrive quando lo sente
libero
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Collegare un computer a Internet
• Attraverso un provider:
– il provider fornisce il collegamento a Internet (es.
Tiscali o Aruba)
– l’utente collega il computer alla rete telefonica
– il computer di casa comunica con il computer del
provider
– il computer del provider è connesso a Internet e
agisce da tramite per il cliente
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Collegare un computer a Internet (cont.)
• Attraverso una rete locale universitaria o
aziendale:
– come utente di organizzazioni come scuole,
aziende o istituti pubblici
– l’organizzazione crea una LAN o intranet
– la rete intranet si collega a Internet per mezzo di
un gateway
– l’informazione proveniente dalla rete è trasmessa
attraverso Internet, il gateway e la rete locale fino
al computer degli utenti
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Reti senza fili
• Sono una variante della rete locale
• Un computer (chiamato hub) è fisicamente
collegato a Internet
• L’hub trasmette in broadcast e riceve segnali
in radiofrequenza
• Anche i computer mobili possono trasmettere
e ricevere i segnali
• L’hub trasmette alla rete Internet le richieste
dei computer
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Il World Wide Web
• Web server: Computer programmati per
inviare file ai browser in esecuzione sui
computer collegati a Internet
• I web server e i loro file costituiscono il World
Wide Web
• Il World Wide Web è un sottoinsieme di
Internet
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Richiedere una pagina web
• Le richieste di pagine web sono gestite mediante
interazioni client/server
• La richiesta, specificata attraverso uno Universal
Resource Locator (URL) è costituita da tre parti
principali:
1. Protocollo:
• http:// (sta per Hypertext Transfer Protocol)
• dice al computer come gestire il file
2. Nome del server:
• l’indirizzo IP del server è ricostruito partendo dal nome
nella gerarchia dei domini
3. Path della pagina:
• dice al server quale file (pagina) è richiesto e dove
trovarlo
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Universal Resource Locator (URL)
http://www.bioz.com/bios/art/magritte.html
Specifica di
protocollo
(Hypertext
Transfer
Protocol)
Indirizzo
simbolico di
dominio o
indirizzo IP
del web
server
“cammino”
verso il file
Descrivere una pagina web
• Le pagine sono memorizzate sotto
forma di descrizione di come dovranno
apparire sul video
• Il browser crea l’immagine partendo dal
file che contiene la descrizione
(sorgente)
– il browser può adattare facilmente
l’immagine
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Ipertesto
• Hypertext Markup Language (HTTP)
• I linguaggi “di markup” sono usati per descrivere la
struttura e il layout di un documento
–
–
–
–
–
margini
font
stile dei paragrafi
posizione delle immagini
ecc.
• In un ipertesto è possibile saltare da un punto all’altro
del testo
• La combinazione di ipertesto e markup permette di
costruire documenti non lineari che si adattano a una
rete dinamica e interconnessa come Internet
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Internet e il Web
• Quando di deve scrivere "www" e quando no?
• WWW è il nome del computer; non è necessario che le
pagine web lo includano
• Per far riferimento a un server dovete specificare
esattamente il suo nome
• Per aiutare gli utenti, le organizzazioni utilizzano:
1. redirezione: il browser inserisce automaticamente il "www"
2. diversi nomi di dominio
–
Il Museum of Modern Art di New York ha registrato sia
"moma.org" che "www.moma.org" allo stesso indirizzo IP
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La struttura dei file
• Una directory, o cartella, è una collezione di
file e/o altre directory
• Gerarchia delle directory: le directory
possono contenere altre directory che a loro
volta ne possono contenere altre e così via
– più in basso nella gerarchia significa nelle
sottodirectory
– più in alto nella gerarchia significa nelle directory
che racchiudono le altre
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La struttura dei file (cont.)
• La parte della gerarchia è mostrata nel
cammino (path) dell’URL
http://www.nasm.si.edu/galleries/ga1100/pioneer.html
• La pagina è data dal cammino:
/galleries/ga1100/pioneer.html
• A ogni slash (/) corrisponde una
sottodirectory
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