Reti e internet

Breve introduzione su reti, web ed internet per corsi programmatori Mercurio

2. RETI E INTERNET
Una rete è un insieme di sistemi per l'elaborazione
delle informazioni messi in comunicazione tra loro
in modo da consentire:
Condivisione di risorse sia software (programmi,
basi di dati, archivi,…) che hardware (stampanti,
…)
Consultare archivi o basi di dati comuni
Comunicare dati tra i diversi sistemi

3. Vantaggi
condivisione delle risorse
un miglior rapporto prestazioni/costo rispetto ai
sistemi centralizzati tipo mainframe;
estensione semplificata e graduale dei sistemi
hardware, dando la possibilità alle aziende di
effettuare investimenti graduali;
maggior affidabilità del sistema (fault tolerance)

4. Interconnessione tra sistemi
Coinvolge dispetti aspetti
elettronici, per stabilire attraverso quali elementi si
possono collegare due o più sistemi;
informatici, perché c'è bisogno di un SW apposito
per supportare l'hardware, per gestire la rete e per
permettere la comunicazione tra i diversi dispositivi
e tra i diversi utenti;
telematici, per risolvere i problemi relativi alla
connessione tra sistemi posti anche a notevole
distanza tra loro

5. Classificazione delle reti
LAN (Local Area Network)
Poco estese (da un ufficio a qualche edificio, per non più di una
decina di km
velocità di trasmissione attualmente intorno ai 100Mbs (100
mega bit per secondo)
WAN (Wide Area Network)
Reti geografiche, molto estese (da una città all'intero pianeta)
Internet è la più nota delle reti geografiche, ma non l'unica
Reti pubbliche (raccolta giocate Enalotto) e private (reti che
connettono i centri di grandi industrie e le loro filiali o le
diverse agenzie degli Istituti di credito)

6. Componenti di una rete
Computer in grado di ricevere e di trasmettere
Una linea di trasmissione che connette i computer
e sulla quale transitano i dati
Un dispositivo di interfaccia (scheda di rete) per
ogni computer, in grado di passare i dati sulla linea
e viceversa
Un SW di comunicazione che contiene il
protocollo di comunicazione

7. Topologie di rete – Rete a stella
Ogni nodo è connesso ad un sistema centrale con un cavo
individuale
 Il sistema centrale può essere un nodo con particolari
funzioni (server), un hub o uno switch
 il cablaggio è molto complesso e richiede un alto numero
di cavi
È molto utilizzata perché ogni nodo ha un proprio
collegamento privato che se s'interrompe danneggia solo
questo. Inoltre il nodo centrale può realizzare funzioni di
diagnostica e permettere di monitorare tutti i segnali che
sono smistati nella rete

8. Topologie di rete – Rete ad anello
Ogni nodo riceve un messaggio dal nodo
precedente e se non è indirizzato a lui lo
invia al nodo successivo.

9. Topologie di rete – Rete a bus
Tutti i nodi della rete sono connessi direttamente
allo stesso cavo
 Ogni nodo della rete ha un proprio indirizzo unico
che lo distingue da tutti gli altri, ciò permette al
nodo di identificare il messaggio indirizzato ad
esso.
L'interruzione del cavo porta alla caduta dell'intera
rete.

10. Topologie di rete
Stella
Bus
Anello
Rete a maglia libera

11. Protocollo di comunicazione
Procedura che stabilisce le modalità secondo
le quali il trasmittente e il ricevente
comunicano, cioè le regole e le convenzioni
del dialogo
Es.: TCP/IP

12. TECNICHE DI
COMMUTAZIONE
Commutazione di circuito di derivazione dal sistema telefonico
è creato un vero collegamento fisico tra i due utenti che resta stabile e
riservato per tutta la durata della comunicazione
Commutazione di pacchetto
I messaggi da inviare sulla rete sono organizzati in pacchetti che
vengono numerati;
ogni pacchetto contiene un'intestazione con l'indirizzo del mittente e del
destinatario;
i pacchetti sono instradati nella rete e ognuno di essi potrà seguire
percorsi differenti verso la destinazione;
il nodo destinatario potrà ricevere i pacchetti anche in ordine diverso da
quello di trasmissione; il messaggio originario viene ricostruito
sfruttando la numerazione dei pacchetti
permette un migliore utilizzo dei canali trasmissivi

13. Mezzi trasmissivi
elettrici
ottici (laser e fibre ottiche)
wireless (onde radio)

14. Mezzi trasmissivi
Doppino telefonico
 molto diffuso, lento , soggetto ad errori nella trasmissione, basso costo
la trasmissione può avvenire in modalità analogica (protocollo PSTN) o
digitale (xDSL). La velocità varia da 56 kbps(kilobit per secondo) per la
linea tradizionale; da 640kbps (kilobit per secondo) a 12 Mbps con ADSL
Cavo coassiale
 è il cavo utilizzato anche per le trasmissioni televisive
 abbastanza diffuso, soprattutto nelle LAN, medie velocità (140 Mbps),
poco soggetto agli errori, costi contenuti
Fibre ottiche
alta velocità (Gigabit al secondo), molto resistenti agli errori, costi ancora
elevati
wireless
estensione mondiale, velocità ridotte, alti costi

15. Trasmissione su linee commutate
PSTN (Public Switched Telephone Network)
rete telefonica pubblica a commutazione di
circuito. Può essere utilizzata per l'invio di
dati tramite modem. Il modem è un
dispositivo che serve ad adattare il segnale in
uscita dal computer con la linea telefonica.
PSDN: (Public Switched Data Network), una
rete dati a commutazione di pacchetto

16. Tecnologia ADSL
Asymmetrical Digital Subscriber Line: è una
tecnologia che permette la trasmissione di
informazioni multimediali ad alta velocità
sulle linee telefoniche esistenti.
In download (dal centro servizi al computer
dell’utente) i dati viaggiano fino a 12 Mbps.
 In upload viaggiano ad una velocità di
circa 640 Kbps.

17. Architetture Client/ServerArchitetture Client/Server
Tra le diverse architetture di reti si sono affermate
quelle Client/Server, dove i nodi possono
fornire servizi (serverserver)
Condivisione di dati, e di risorse SW w HW; server di
file, di stampa, di posta, di database, ...
richiedere e usufruire di servizi (clientclient))
In queste architetture, di solito, i ruoli di Client e
Server non sono predefiniti, ma interscambiabili.

18. Interazione Client- Server
L'iniziativa spetta al client:
il client invia un messaggio contenente una
richiesta
il server elabora la richiesta ricevuta
quindi restituisce al client un messaggio
contenente i risultati dell'elaborazione
l'interazione è rapida e il server è in grado di
soddisfare, in poco tempo, una grande quantità di
richieste provenienti da molti client.

19. Reti peer to peerReti peer to peer
Dette anche reti paritetiche
Nessun calcolatore server speciale
S.O. di solito identici
Modalità di accesso alle risorse e tecniche di
amministrazione distribuite
Politica di protezione delle risorse locale ad
ogni computer della rete

20. Reti Client/ServerReti Client/Server
I sevizi sono centralizzati su alcuni speciali
calcolatori con caratteristiche HW e SW
avanzate
I servizi di protezione e amministrazione
sono centralizzati in unico security database
Gli utenti si collegano mediante logon e
possono accedere da qualsiasi postazione

21. Centralizzata e affidata
agli amministratori del
server col security DB
affidata
all’amministratore
locale di ogni
computer
sicurezza
necessari per i servernon previstiamministratori
rete
elevato (anche centinaia) limitato numero
computer
centralizzata nel security
DB della rete
affidata ad ogni
singolo computer
amministrazione
utenti
concentrata su pochi
computer
distribuita amministrazione
risorse
differenziatiidenticiS.O.
CLIENT/SERVERCLIENT/SERVERPEER TO PEERPEER TO PEER

22. Cos’è Internet?
È una rete di reti, sviluppatasi negli USA a partire
dai primi anni ’70.
Dopo essere stata a lungo lo strumento di
comunicazione privilegiato della comunità
scientifica internazionale, grazie alla disponibilità
di modem veloci a basso costo e allo sviluppo di
applicazioni attraenti e facili da usare negli ultimi
anni ha conosciuto uno sviluppo formidabile.
I tassi di crescita sono esponenziali. Il numero di
utenti è stimato a più di 250 milioni

23. Caratteristiche
l'utente può essere allo stesso tempo fruitore e
fornitore di informazioni
è un sistema cooperativo: ognuno paga e gestisce
la propria parte della rete
non c'è nessun centro e nessuna periferia
non esistono limiti di tempo e di spazio
i costi d’uso e di gestione sono relativamente bassi
è un sistema che si è sviluppato per aggregazioni
successive, nel quale non esiste nessuna autorità
centrale, e che non è proprietà di nessuno

24. InternetInternet
Internetworking (interconnessione tra reti )
Costituita da:
Dorsali (backbone) linee di trasmissione dati ad altissima
velocità (alcuni Gips, giga bit per secondo) collegate tra di
loro
Reti geografiche (gestite da grandi aziende, banche, enti
governativi, ISP, università, ecc..) collegate alle dorsali
Reti locali (in cui sono inseriti gli host) collegate alle reti
geografiche
Computer host inseriti nelle LAN

25. Come accedere a Internet
Per accedere ad Internet come utenti privati è
necessario far capo ad un Internet Service
Provider, cioè ad una ditta che dispone di un server
collegato alla rete 24 ore su 24 e che ne consente
l’uso agli interessati
L’accesso al server del provider normalmente
avviene attraverso la linea telefonica, per mezzo
di un modem

26. TCP/IPTCP/IP
Protocollo non proprietario utilizzato in Protocollo non proprietario utilizzato in
ambiente Internetambiente Internet
TCPTCP Transmission Control Protocol

Protocollo a livello di trasporto
IPIPInternet Protocol

Indirizza i computer nella rete
Caratteristiche principali
 Commutazione di pacchetto
 Routing dinamico

27. Altri protocolliAltri protocolli
HTTPHTTPHHyper TText TTransmission PProtocol
FTPFTP FFile TTransfer PProtocol
SMTP SSMTP Simple MMail TTransport PProtocol
per l’invio di messaggi
POPPOP PPost OOffice PProtocol
IMAPIMAPIInternet M Message A Access P Protocol
per la ricezione di messaggi

28. Protocollo TCP
basato sulla tecnica della commutazione di
pacchetto
per instradare i pacchetti vengono utilizzati
dispositivi specializzati detti router, che operano
in base a tabelle di instradamento, mappe della
rete che associano alle diverse destinazioni i
relativi percorsi
i router possono inviare i pacchetti su diversi
canali che scelgono dinamicamente, in base alla
situazione di traffico della rete, alla presenza di
canali congestionati, server fuori servizio, etc

29. Indirizzo IP
4 numeri interi compresi tra 0 e 255 separati da un
punto
Indirizzo IP 10.12.150.154
Subnet mask 255.255.255.0
ogni numero richiede 8 bit per essere memorizzato;
l'indirizzo occupa quindi 32 bit
Il primo numero (nell’es. 154) identifica il
computer host; gli altri tre numeri identificano la
rete alla quale il computer host è collegato

30. Indirizzi IP
PubbliciPubblici
assegnati a computer host di Internet
Sono assegnati a gruppi alle grandi aziende,
agli ISP e agli enti pubblici
Privati Privati
assegnati alle LAN, non sono accessibili da
Internet
Sono assegnati dall’ente internazionale IANA IANA
( Internet Assigned Numbers Authority)

31. Indirizzi riservatiIndirizzi riservati
Alcuni indirizzi sono riservati per le reti private e per
le LAN aziendali e non verranno mai assegnati come
pubblici
255.0.0.0 10.255.255.255 10.0.0.0
255.255.0.0172.31.255.255172.16.0.0
255.255.255.0 192.168.255.255 192.168.0.0
Subnet maskSubnet maskAADaDa

32. IP PubblicoIP Pubblico
Se una LAN è collegata a Internet tramite un IP
pubblico, occorre avere:
RouterRouter
associato all’indirizzo IP pubblico
FirewallFirewall
Per proteggere la LAN
Proxy serverProxy server
Per regolare l’accesso a Internet da parte degli utenti della
LAN

33. Indirizzi statici e dinamici
IP Statici
Chi si connette alla rete ha sempre lo stesso IP Address.
È necessario per qualunque computer che ospiti in sito
web, altrimenti sarebbe impossibile rintracciarlo
IP Dinamici
Sono gli indirizzi assegnati dagli Internet Service
Provider ai loro clienti; l’IP Address è assegnato
dinamicamente nel momento in cui il cliente si connette
alla rete (può variare ad ogni connessione
Tutti i server di Internet devono avere un indirizzo
IP fisso e pubblico

34. Nomi di dominioNomi di dominio
Ad ogni indirizzo binario corrisponde un nome
FQDN (nome di dominio simbolico)
All’azienda che ne fa richiesta viene assegnato un
nome di dominio di secondo livello del tipo:
nomeazienda.itnomeazienda.it
L’azienda può offrire servizi www o servizi ftp.
Installerà due server e assegnerà loro i seguenti nomi
di sottodominio:
www.nomeazienda.itwww.nomeazienda.it
ftp.nomeazienda.itftp.nomeazienda.it

35. Server DNS
Speciali computer della rete che trasformano il Speciali computer della rete che trasformano il
nome di dominio simbolico FQDN in IP binarionome di dominio simbolico FQDN in IP binario
L’utente sul client digita www.nomeazienda.it
Dal browser parte la richiesta a un server DNS
Il DNS restituisce al client l’indirizzo IP pubblico
binario
Il client contatta il server web utilizzando l’indirizzo
binario ottenuto

36. Nomi di risorse e indirizzi URLNomi di risorse e indirizzi URL
Si indicano così:
Protocollo://Nome dominio/percorso/Nomefile/#ancoraProtocollo://Nome dominio/percorso/Nomefile/#ancora
HTTPHTTP
FTPFTP
TELNETTELNET
NEWSNEWS
FILEFILE
WWW
File Transfer Protocol
Telnet
Newsgroup
File locale del proprio computer

37. Internet e WWW
Le informazioni presenti su Internet vengono diffuse
principalmente attraverso un sistema distribuito ipertestuale,
chiamato World Wide Web (detto anche WWW, Web, W3),
che per molti é diventato sinonimo di Internet
Il termine “web”, ragnatela, ci permette di immaginare una fitta
rete di informazioni che sono esplorate navigando da un
documento all’altro all’interno di uno spazio virtuale noto come
“cyberspazio”
Il WWW nasce nel 1989 per iniziativa di alcuni tecnici del
CERN (Consiglio Europeo per la Ricerca Nucleare) di Ginevra

38. Ipertesto - Ipermedia
testo nel quale ogni elemento (parola, frase, immagine ecc.)
può rinviare ad un altro testo o ad un’altra parte di esso
i diversi documenti sono collegati tra loro e possono essere
esplorati liberamente, secondo percorsi liberi
Gli ipermedia rappresentano l’evoluzione degli ipertesti e
oltre al testo scritto contengono elementi multimediali come
immagini, suoni, animazioni, video
Sono caratterizzati da:
Nodi (le unità di informazione)
Collegamenti o link tra i nodi
Strumenti di navigazione (bottoni, parole calde, barre di
scorrimento)

39. Sito Web
Insieme delle informazioni, organizzate come un
ipertesto e residenti su un computer
E’ formato da più pagine scritte in un
linguaggio di costruzione pagine web chiamato
HTML (HyperText Markup Language)
Hyper Text Markup Language

40. Il Linguaggio HTML
Hyper Text Markup Language
Linguaggio di contrassegno degli ipertesti, cioè
di descrizione delle pagine web
È interpretabile unicamente dal browser (Internet
Explorer, Netscape Navigator, Firefox Mozilla)
è un documento di solo testo e può essere creato
usando un qualsiasi text editor (come il blocco
note)

41. HTML
Non è un linguaggio di programmazione
Non possiede variabili, cicli, strutture dati
particolari
È in grado solo di descrivere i dati da
visualizzare e di interagire con l’utente
tramite Form (moduli)

42. Elementi HTML
Componenti di un file HTML:
Contenuto (testo, immagini,..)
Presentazione o grafica (colore, dimensione testo,
allineamento, font…)
Struttura (tabelle, testate, paragrafi, liste….)
Per denotare i diversi elementi si usano i “tagtag”
racchiusi tra parentesi angolari <…>
Ogni elemento è di solito racchiuso tra uno start-tag
e un end-tag

43. Esempio pagina HTML
<HTML>
<HEAD>
<TITLE> Un semplice esempio HTML</TITLE>
<BODY>
<H1> Unità 1: apprendere HTML</H1>
<H2>Capitolo 1</H2>
<P> testo del capitolo 1</P>
</BODY>
</HTML>

44. HTTP – URL - Browser
Ogni pagina web é rintracciabile tramite un indirizzo Internet
univoco chiamato URL (Uniform Resource Locator,
localizzatore univoco di risorse)
http://www.istruzione.it/concorsi.htm
HTTP (HiperText Transfer Protocol)
indica il protocollo utilizzato per il trasferimento di file
ipertestuali nel Web
Browser (da to browse, sfogliare)
è il programma che interpreta il codice html e visualizza le
pagine in modalità grafica, per es.: Internet Explorer e
Netscape Navigator, Firefox Mozilla

45. Link
Una pagina web può includere uno o più
collegamenti ipertestuali ad altre pagine web, sia
sullo stesso sito sia su siti diversi
I link sono collegamenti ipertestuali, rappresentati
con pulsanti, parole e immagini che permettono di
passare ad altre pagine dello stesso sito o di altri
siti, con grande facilità, indipendentemente dal
luogo fisico nel quale le pagine sono depositate

46. I link

47. Architettura del Web
All’interno del Web le risorse sono distribuite e
condivise tra più utenti
i computer che offrono servizi (es.: la
consultazione di pagine Web) sono detti server,
mentre sono detti client i computer che
utilizzano i servizi e le risorse
i server consentono la condivisione e l’accesso
simultaneo alle risorse da parte di più client

48. Interazione client-server
nel Web
Le pagine HTML che costituiscono il sito web risiedono sul
computer server remoto
L’ utente attraverso il browser specifica l’URL della pagina web
alla quale vuole accedere (www.istruzione.it/concorsi.htm)
dal browser del client parte una richiesta al server DNS più
vicino per identificre l’indirizzo IP del nodo dove risiede la
pagina; il server DNS comunica l’indirizzo IP al browser
Il browser invia la richiesta all’indirizzo IP ottenuto;
la richiesta giunge al Web server del computer remoto sul quale
si trova la pagina web
il Web server identifica la pagina e la trasmette al client
il browser del client interpreta il codice HTML e visualizza
graficamente la pagina WEB

49. Richiesta pagine web
www.belsito.it
Server DNS
1) www.belsito.it ?
2) IP: 137.67.54.9
Internet
Server 137.67.54.9 Pagine sito
3) Richiesta
pagine
4) Invio
pagine

50. Struttura client-server del Web

51. Una pagina web

52. Costruire pagine Web
le pagine Web scritte in HTML sono normali file di
testo e hanno l’estensione .html o .htm
i documenti html contengono solo testo e istruzioni
HTML che servono per strutturare e presentare
graficamente il contenuto
per chi conosce HTML è possibile scrivere le
pagine Web anche solo col blocco note di Windows
per rendere la produzione di pagine facile e
possibile anche a chi non conosce HTML, occorre
un software specifico chiamato Web editor

53. Web Editor
Programmi visuali che consentono all’utente di progettare e
creare direttamente sul video del computer le pagine web, nella
stessa forma con la quale saranno poi visibili con il browser
(modalità WYSIWYG: what you see is what you get, nel senso
che ciò che si vede sul video è ciò che vedrà l’utente finale)
mentre l’utente lavora il codice HTML è generato
automaticamente
il funzionamento delle pagine e dei collegamenti può essere
verificato in anteprima (preview)
l’utente può anche non conoscere HTML
esempi di Web editor: Adobe Dreamweaver, Kompozer,
Microsoft Expression Web