Informatica Generale Alessandra Di Pierro email dipierrodi unipi

Informatica Generale Alessandra Di Pierro email: dipierro@di. unipi. it Ricevimento: Giovedì ore 14. 30 -17. 30 presso Dipartimento di Informatica, Via Buonarroti, 2 stanza 362 DE Tel. 050. 2212. 779 o per posta elettronica Pagina web del corso: http: //www. di. unipi. it/~dipierro/IG 03. html 1

Le reti di calcolatori 2

Cos’è una rete di calcolatori ? • Rete : È un insieme di calcolatori e dispositivi collegati fra loro in modo tale da permettere lo scambio di dati – es: la rete del vostro centro di calcolo, Internet • Ogni calcolatore o dispositivo viene detto nodo ed è identificato da un indirizzo univoco all’interno della rete – es: un PC, una stampante, etc. . . 3

A che serve una rete di calcolatori ? • Alcuni esempi di applicazioni che usano la rete : – posta elettronica (scambio di corrispondenza fra utenti di sistemi collegati in rete) – trasferimento di file (copia di file fra due computer collegati) – terminali virtuali (ci si può collegare e lavorare interattivamente con un computer remoto) – condivisione di risorse (stampanti, file system…) – World Wide Web (ipertesti distribuiti) 4

Come ci si collega alla rete ? RAM (memoria centrale) Processore bus Linee dati, indirizzi e controllo Interfaccia di I/O LAN Scheda ethernet Interfaccia di I/O Rete Telefonica modem 5

La connessione dei dispositivi di I/0 (periferiche) (3) Dati da/per la periferica Sottoprogramma per realizzare l’operazione richiesta Unità di controllo Periferica porta Registro dati Registro stato Interfaccia I/O Operazione / esiti Bus dati Bus controllo Bus indirizzi 6

Come ci si collega alla rete (2) • Modem (modulatore / demodulatore) – permette di trasferire dati da un calcolatore all’altro usando la linea telefonica tradizionale – effettua la modulazione del segnale in uscita (dalla rappresentazione elettrica interna alle memorie a suoni analogici lungo il filo telefonico) – effettua la demodulazione (il passo di codifica inverso) all’arrivo – velocità tipica 56 K al secondo (in bit /sec) 7

Le reti di calcolatori • Sono classificate per estensione – reti locali LAN (Local Area Network) consentono di collegare fra loro dispositivi nello stesso edificio o in edifici adiacenti es : le rete del vostro centro di calcolo – reti metropolitane MAN (Metropolitan AN) consentono il collegamento di dispositivi nella stessa area urbana es : la rete civica pisana, la rete privata dell’Università 8

Le reti di calcolatori (2) Estensione (segue) – reti geografiche WAN (Wide AN) collegano dispositivi diffusi su un’ampia area geografica es : in genere tutte le reti che devono attraversare suolo pubblico (due sedi distanti della stessa ditta) – reti di reti (internetworking) collegano fra loro più reti diverse (in termini sia di hardware che di software) mediante opportuni elementi di interfaccia es: Internet 9

Struttura delle reti di calcolatori • Ci sono reti di molti tipi che utilizzano hardware e software diversi – es : cavo telefonico (modem), reti ethernet (scheda di rete), infrarossi (IR), onde radio • Perché la comunicazione possa avvenire correttamente ci deve essere un accordo sulle regole da seguire durante lo scambio (protocollo) • Si usa una gerarchia di protocolli – ogni protocollo disciplina un aspetto della comunicazione 10

Struttura delle reti di calcolatori (2) • L’insieme dei protocolli usati da una rete costituisce l’architettura della rete – esistono architetture standard ufficiali (es. ISO/OSI) – l’architettura di Internet costituisce uno standard di fatto (Internet Protocol Suite) – Non si possono collegare assieme direttamente due reti con architetture diverse (serve un nodo collegatore, il gateway) 11

L’Internet Protocol Suite • In cosa consiste l’Internet Protocol Suite Livello applicazione I P S Livello trasporto (TCP/UDP) Livello network (IP) Collegamento fisico E’ il protocollo hw/sw che si occupa di trasmettere correttamente un singolo gruppo di bit (frame) fra due nodi collegati fisicamente in una rete omogenea. 12

L’Internet Protocol Suite (2) Livello applicazione I P S Livello trasporto (TCP/UDP) Livello network (IP) Gestisce l’instradamento dei messaggi fra due nodi non collegati sulla stessa rete omogenea. È analogo a decidere che rotta fare seguire ad un treno merci in viaggio da Reggio Calabria a Milano… Collegamento fisico 13

L’Internet Protocol Suite (3) Livello applicazione I P S Livello trasporto (TCP/UDP) Livello network (IP) Collegamento fisico Controlla il trasferimento dei dati al nodo destinazione. Se il messaggio è troppo grosso lo spezza in più messaggi piccoli (pacchetti). TCP controlla anche ogni pacchetto sia stato trasmesso correttamente ed ricostruisce il messaggio a destinazione. UDP e TCP permettono a più utenti di usare la rete contemporaneamente 14

L’Internet Protocol Suite (4) Livello applicazione I P S Livello trasporto (TCP/UDP) Livello network (IP) Insieme di protocolli che definisce come interagiscono le applicazioni. I protocolli più comuni sono FTP (file transfer protocol) per il trasferimento file TELNET (connessione a terminale remoto) SNMP (per la posta elettronica) e HTTP (per il World Wide Web) Collegamento fisico 15

L’Internet Protocol Suite (5) • Internet Protocol (IP) gestisce 3 aspetti : – Fornisce uno schema di indirizzamento per tutti i computer collegati dalla rete di reti (indirizzo IP) – Decide il formato dei pacchetti che vengono trasmessi • le reti collegate hanno tecnologia diversa e quindi in generale formato e dimensione dei pacchetti diversa – Decide come instradare i vari pacchetti fino al nodo destinazione • la decisione viene presa in base ad una tabella di routing che spiega come comportarsi per i vari indirizzi 16

L’Internet Protocol Suite (5) • Internet Protocol (IP) : indirizzi IP – ogni computer connesso alla rete ha un indirizzo univoco (l’indirizzo IP, intero positivo a 32 bit) – es. 131. 114. 4. 97 è l’indirizzo IP della mia macchina 131 8 bit 114 8 bit 97 8 bit – la notazione con 4 numeri viene usata per leggibilità – IP V 6, nuovo protocollo che usa 128 bit (per evitare la saturazione) 17

L’Internet Protocol Suite (6) • Internet Protocol (IP) : IP address – gli indirizzi IP vengono assegnati a gruppi (un gruppo è detto dominio) da una autorità centralizzata con ramificazioni in tutto il mondo – ogni nodo ha un ‘nome simbolico’ • es. ely. di. unipi. it è il nome simbolico della mia macchina – un insieme di processi attivi su particolari nodi della rete si occupa di tradurre questi nomi simbolici nel corrispondente indirizzo IP numerico (DNS, Domain Name System) 18

Il World Wide Web (WWW) • Insieme di server distribuito sulla rete, che permette di accedere a file memorizzati in particolari directory su tutte le macchine collegate • Per richiedere informazioni ai server Web si usano solitamente dei programmi detti Web client (i normali navigatori) – i navigatori si preoccupano di interagire con i server seguendo opportuni protocolli • generalmente http (hypertext transfer protocol) ma anche ftp etc. 19

Il World Wide Web (2) • Vediamo cosa accade richiedendo l’accesso a una certa pagina del web es: http: //www. di. unipi. it/~dipierro/IG 03. html – www. di. unipi. it è l’indirizzo IP formato simbolico del server web dove si trova l’informazione cercata – il navigatore traduce questa richiesta • cioè la trasforma in un messaggio al server con tutti i dettagli necessari e secondo le regole del protocollo specificato (http) • ~dipierro/IG 03. html viene inviato al server per individuare il file cercato (IG 03. html) all’interno delle directory dipierro (il server sa come trovarle) 20

Il World Wide Web (3) • Vediamo cosa accade richiedendo l’accesso a una certa pagina del web (cont. ) es: http: //www. di. unipi. it/~dipierro/IG 03. html – il server www. di. unipi. it risponde alla richiesta inviando il testo della pagina cercata (se la trova) e la descrizione del tipo MIME della pagina stessa – il navigatore visualizza il contenuto della pagina usando una opportuna applicazione in base al tipo MIME – tipico formato è HTML (Hypertext Markup Language) • HTML permette di incapsulare nel testo le informazioni relative alla sua formattazione e diversi oggetti di tipo multimediale (immagini, suoni, etc) 21

Il World Wide Web (4) • Vediamo cosa accade richiedendo l’accesso a una certa pagina del web (cont. ) es: http: //www. di. unipi. it/~dipierro/IG 03. html – //www. di. unipi. it/~dipierro/IG 03. html è detto URL (Uniform Resource Locator) e permette di localizzare in maniera univoca tutti i file pubblicati sulla rete 22