Le reti - Corsi a Distanza

Parte VIII
Indice
‹ Reti
–
–
–
–
–
di calcolatori
topologie
mezzi trasmissivi
sistemi di trasmissione
servizi
sistemi client-server
‹ Internet
– indirizzi Internet
– principali servizi
Fondamenti di Informatica
VIII.1
Reti di calcolatori
‹ Collegamenti
tra più calcolatori
per permettere lo scambio di dati e
informazioni
‹ Il “linguaggio” che permette a due
entità (in questo caso calcolatori)
di instaurare una comunicazione
viene detto protocollo di
comunicazione ed è costituito da
un insieme di regole o
convenzioni
Fondamenti di Informatica
VIII.2
Reti di calcolatori
Classificazione
‹ Si
classificano in base alle
dimensioni
– Reti LAN (Local Area Network):
collegano calcolatori in ambiti
ristretti (edifici)
– Reti MAN (Metropolitan Area
Network): collegano elaboratori
dislocati in ambito urbano
– Reti WAN (Wide Area Network) o
geografiche: connettono calcolatori
su scala nazionale, continentale e
planetaria
Fondamenti di Informatica
VIII.3
Reti di calcolatori
‹ Ogni
elaboratore della rete viene
spesso chiamato nodo
‹ La forma geometrica dei
collegamenti tra i nodi è detta
topologia fisica della rete
‹ Esempio
Fondamenti di Informatica
VIII.4
Reti di calcolatori
Topologie
Topologia punto - punto
Perché due nodi possano
comunicare, deve esistere una linea
che li colleghi
A
D
B
C
E
– Nell’esempio, A può comunicare con
B, C e D, ma non con E perché non
sono direttamente collegati
– Costo elevatissimo
– Difficilmente scalabile
– La rottura di un collegamento non
pregiudica il funzionamento del resto
della rete
Fondamenti di Informatica
VIII.5
Reti di calcolatori
Topologie
Topologia punto - punto (segue)
– Impraticabile per reti non piccole in
quanto il collegamento completo
(ogni nodo è collegato direttamente a
tutti gli altri) richiede N·(N-1)/2
collegamenti
A
D
B
C
Fondamenti di Informatica
VIII.6
E
Reti di calcolatori
Topologie
‹ Soluzione
dei problemi: topologie
diverse dalla punto - punto
‹ Le strategie complementari della
punto - punto prevedono che una
stessa linea possa essere utilizzata
direttamente o indirettamente da
più nodi
‹ Per identificare sulla linea comune
chi trasmette i dati e a chi sono
destinati, ad ogni nodo viene
associato un indirizzo di rete
‹ I dati vengono trasmessi a blocchi
detti pacchetti, in ogni pacchetto
vengono indicati gli indirizzi dei
nodi mittente e destinatario
Fondamenti di Informatica
VIII.7
Reti di calcolatori
Topologie
Topologia a bus
Tutti i nodi sono collegati alla
stessa linea detta bus
A
B
D
C
E
‹ Più
F
complessa a livello software e
hardware
‹ Mentre il bus viene utilizzato da
due nodi, gli altri nodi non
possono comunicare
Fondamenti di Informatica
VIII.8
Reti di calcolatori
Topologie
Topologia a stella
Tutti i nodi sono collegati ad un
nodo centrale che smista i pacchetti
B
C
A
E
nodo
centrale
D
– Il nodo centrale è il “collo di
bottiglia”: una non adeguata
efficienza di tale nodo pregiudica le
prestazioni dell’intera rete
Fondamenti di Informatica
VIII.9
Reti di calcolatori
Topologie
Topologia ad anello
I nodi sono connessi in modo da
formare una rete circolare
B
C
A
D
F
E
– Ogni nodo, quando riceve un
pacchetto dal nodo precedente, lo
ritrasmette al successivo se non è
destinato a sé
– L’anello è solitamente
unidirezionale
Fondamenti di Informatica
VIII.10
Reti di calcolatori
Mezzi trasmissivi
‹ La
connessione tra due elaboratori
avviene tramite un supporto fisico
detto mezzo
‹ I mezzi più comuni sono:
–
–
–
–
cavo coassiale
doppino telefonico
doppino attorcigliato (UTP)
fibra ottica
‹ Nel
caso di grandi distanze si
usano anche ponti radio terrestri e
via satellite
Fondamenti di Informatica
VIII.11
Reti di calcolatori
Mezzi trasmissivi
‹ Il
mezzo caratterizza la velocità di
trasmissione, la dimensione della
rete e la topologia:
– cavo coassiale: 50 Mbps - 1 Km
adatto per topologie a bus
– doppino: 100 kbps - 10 m
no bus, tipicamente punto-punto per
terminali
– UTP: 100 Mbps - 100 m
no bus, tipicamente stella
– fibra ottica: >1 Gbps - 10 Km
no bus, tipicamente anello
Fondamenti di Informatica
VIII.12
Reti di calcolatori
Servizi
‹ Condivisione
di dischi e stampanti
‹ Posta elettronica
‹ Reperimento informazioni
‹ Trasferimento file
‹ Terminale remoto
‹ Elaborazione remota
‹ Giochi
‹ e molti altri!
Fondamenti di Informatica
VIII.13
Reti di calcolatori
Sistemi client-server
‹ Alcuni
nodi offrono agli altri nodi
dei servizi (stampa, elaborazione
veloce, etc.) e sono detti server
‹ Altri nodi richiedono i servizi
offerti dai server e sono detti client
‹ L’accesso da parte di un client ai
servizi di un server può essere
libero o controllato (il server
controlla che il client abbia il
permesso di accedere al servizio)
‹ Un nodo può contemporaneamente
essere client e server
Fondamenti di Informatica
VIII.14
Che cos’è Internet
‹ Collegamento
di più reti a livello
mondiale
‹ Reti di diverso tipo
‹ Macchine di diverso tipo
‹ Sistemi operativi di diverso tipo
‹ Stesso protocollo di
comunicazione (TCP/IP)
‹ L'hardware e il software di rete
rendono virtualmente uniformi i
vari nodi
‹ Una rete con queste caratteristiche
ma di estensione geograficamente
limitata è detta Intranet
Fondamenti di Informatica
VIII.15
Indirizzi Internet
‹I
calcolatori vengono identificati
univocamente su tutta la rete per mezzo
di un indirizzo Internet
‹ Un indirizzo Internet è composto da 4
numeri di 8 bit ciascuno:
Esempio 130.192.99.18
‹ Al posto di usare dei numeri, difficili
da ricordare, si possono utilizzare dei
nomi:
Esempio pluto.polito.it
‹ I calcolatori utilizzano indirizzi
numerici, quindi è necessario che un
servizio di rete si occupi di tradurre i
nomi nei corrispondenti indirizzi
numerici
(DNS-Domain Name System)
Fondamenti di Informatica
VIII.16
Servizi di Internet
Condivisione di file system
E’ possibile accedere ai file system
di un sistema situato in qualsiasi
parte della rete come se fosse sulla
rete locale
Il servizio si chiama NFS (Network
File System)
Terminale remoto
Permette di accedere ad una
qualsiasi macchina sulla rete e di
interagirvi come se fosse un
terminale direttamente collegato
Il servizio si chiama Telnet
Fondamenti di Informatica
VIII.17
Servizi di Internet
Elaborazione remota
Su un calcolatore, un programma
accede alla rete e richiede ad un
altro calcolatore di eseguire delle
elaborazioni, gli manda i dati,
attende i risultati e li elabora
Il servizio ha diverse tipologie (e
denominazioni)
Trasferimento file
I dati vengono trasferiti in blocco
da un calcolatore ad un altro
Il servizio si chiama FTP (File
Transfer Protocol )
Fondamenti di Informatica
VIII.18
Servizi di Internet
Posta elettronica
Permette di mandare messaggi da
un calcolatore ad un altro
simulando il servizio postale
Il servizio è comunemente
chiamato e-mail
Caratteristiche:
– ogni utente ha un indirizzo di e-mail
(detto anche casella postale):
utente@nodo
utente: è il nome che ha l’utente
destinatario del messaggio nel
sistema
nodo: è l’indirizzo Internet del
calcolatore a cui mandare il
messaggio
Fondamenti di Informatica
VIII.19
Servizi di Internet
Posta elettronica (cont.)
Caratteristiche (cont.):
– veloce (in genere secondi o minuti)
– solo testo ASCII (i file binari
vengono codificati in ASCII)
– se una delle macchine intermedie
nella rete è spenta, la macchina
precedente aspetta (per un certo
periodo) che questa sia attiva per
trasmetterle i messaggi
Fondamenti di Informatica
VIII.20
Servizi di Internet
Reperimento di informazioni
Sulla rete vengono messe a
disposizione enormi quantità di
dati del tipo più vario
Il servizio più noto è quello del
WWW (World Wide Web)
Caratteristiche:
– Multimediale: testo, grafica statica e
animata, suono
– Ipertestuale
– Fruito con particolari client detti
browser o navigatori (es. Netscape
Navigator e Internet Explorer)
Fondamenti di Informatica
VIII.21
Servizi di Internet
Ricerca file
Per cercare un file su tutta la rete
Internet, esistono dei sistemi di
indicizzazione dei file presenti
La ricerca di un file risulta
semplificata: si cerca in questi
indici dove esso può essere
prelevato
Il servizio è chiamato archie,
esistono servizi simili offerti dal
WWW
Fondamenti di Informatica
VIII.22
Servizi di Internet
Mailing list
Gli interessati ad un argomento
specifico, si iscrivono ad una
mailing list, tutti i messaggi di
e-mail che vengono spediti al
server da uno degli iscritti
vengono mandati anche a tutti gli
altri appartenenti alla lista
Il servizio si basa sulla posta
elettronica
Fondamenti di Informatica
VIII.23
Servizi di Internet
Gruppi di discussione
Gli interessati ad un argomento
specifico mandano i loro messaggi
ad un server da cui gli altri utenti
possono scaricarli (simile ad una
bacheca, ma elettronica)
Il servizio viene chiamato news
Caratteristiche:
– i gruppi sono chiamati newsgroup
– tutti i server delle news sono
collegati tra di loro: i messaggi
mandati ad un server vengono
inoltrati automaticamente a tutti gli
altri
Fondamenti di Informatica
VIII.24
Servizi di Internet
Talk
E’ un servizio che permette di
dialogare in tempo reale con un
altro utente della rete
Il servizio viene chiamato talk
Caratteristiche:
– Il video viene diviso in 2 parti, in
una l’utente locale vede quello che
lui stesso scrive, nell’altra vede
quello che scrive l’utente remoto
– I caratteri vengono trasmessi a
mano a mano che vengono battuti
sulla tastiera
Fondamenti di Informatica
VIII.25