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ESAME INFORMATICA
ARCHITETTURA ELABORATORE
TIPI DI CALCOLATORE:
- SUPERCOMPUTER: + potenti basati su migliaia di processori che lavorano in parallelo
- MAINFRAME E SERVER: funzioni centralizzate con collegati a lui altri computer
- MINICOMPUTER: simili a mainframe ma - potenti
- TERMINALI: postazioni senza capacità di elaborazione - collegati al server
- PERSONAL COMPUTER:
● desktop e workstation ● notebook ● tablet ● smartphone ARCHITETTURA ELABORATORE:
- PORTE: per connettere il computer alle periferiche
- BUS: insieme di collegamenti che permettono lo scambio di dati (I/O) tra le varie componenti del
computer
- DISPOSITIVI DI MEMORIZZAZIONE: floppy disk - hard disk - unità per CD-ROM - nastri magnetici e
consentono di immagazzinare prg e dati
- SLOT DI ESPANSIONE: servono per inserire le schede degli adattatori al fine di poter espandere le
prestazioni del computer
- CPU: Unità centrale di elaborazione che controlla tutte le funzioni del computer, esegue le operazioni
logico-aritmetiche ed elabora i dati ricevuti
- LA MEMORIA CENTRALE: che mantiene memorizzati i prg che si stanno utilizzando e i dati in fase di
elaborazione. HARDWARE: FUNZIONI BASE DI UN ELABORATORE
- ELABORARE L’INFORMAZIONE tramite il processore - CPU: Central Processing Unit
- MEMORIZZARE L’INFORMAZIONE usando la memoria principale RAM
- ESEGUIRE INPUT-OUTPUT DELL’INFORMAZIONE usando i dispositivi di I-O
FUNZIONAMENTO
- all’avvio dell’elaboratore, prg e dati (almeno il S.O. e i dati se ci sono) risiedono in memoria secondaria
- i prg per essere eseguiti e, i dati, devono essere portati in memoria principale RAM
- la CPU esegue i programmi eseguendo le istruzioni di cui sono composti
- avviene I-O e la memorizzazione su memoria secondaria RAM RANDOM ACCESS MEMORY - MEMORIA AD ACCESSO CASUALE ● Insieme alla CPU è una componente fondamentale del calcolatore ● permette di memorizzare sia il PRG che i DATI ● formata da componenti elettronici - unità elementare due diversi livelli di tensione elettrica (bit)
● strutturata in una sequenza di celle (o locazioni di memoria) ● ogni cella memorizza un BYTE ● le celle sono numerate in sequenza e hanno un indirizzo indispensabile per poter eseguire le operazioni sulla cella le operazioni che si possono fare con la RAM sono: ● lettura del contenuto della cella ● scrittura in una cella una RAM di 65536 celle di un byte ciascuna equivale a 2^16 = 65535 Quanti bit servono per esprimere un indirizzo compreso tra 0 e 65535? - 16 DIMENSIONI DELLA MEMORIA ● LO SPAZIO DI INDIRIZZAMENTO è L’INSIEME O IL NUMERO DELLE CELLE INDIRIZZABILI DIRETTAMENTE ● IL NUMERO DELLE CELLE INDIRIZZABILI E’ UNA POTENZA DI 2. con: 16 bit si indirizzano 2^16= 65536 celle 32 bit si indirizzano 2^32= 4.294.967.296 celle ecc ● numero di celle indirizzabili = al numero di informazioni rappresentabile con un certo numero di bit (2x ogni bit) ● unità di misura della memoria è il BYTE o i suoi multipli Kilobyte - KB = 1024 byte 2^1 0 Megabyte - MB = 1024 kilobyte 2^20 byte Gigabyte - GB = 1024 MB 2^30 byte con 16 bit si indirizzano 64 KB di memoria con 32 bit si indirizzano 4 GB di memoria di un pc la dimensione tipica di RAM= 512 MB - 1 GB - 2 GB in una workstation è di 256,…MB…GB ● la memoria è espandibili fino ad un limite fisico (dipendono dalle slot nella scheda madre) e anche dovuto al sistema Un S.O. - SISTEMA OPERATIVO c/ CPU: ● 32 bit indirizza 2^32 BYTE quindi max 4 GB di memoria ● 16 bit indirizza 2^16 BYTE quindi max 64 KB di memoria ● 64 bit indirizza 2^64 BYTE quindi max 16 exabyte cioè 16 miliardi di miliardi di byte LA RAM: RANDOM ACCESS MEMORY - MEMORIA AD ACCESSO CASUALE
- RANDOM - ACCESSO CASUALE: ● xché si può accedere direttamente alle varie celle se conosciamo l’indirizzo ● il tempo di accesso alla cella è indipendente dalla posizione della cella LA RAM E’: VELOCE Tempo di lettura e scrittura di una cella è compreso tra i 5-30 nanosecondi VOLATILE è formata da componenti elettronici e se viene tolta l’alimentazione si perde tutto COSTOSA
Si possono combinare anche sequenze molto lunghe di istruzioni da far svolgere al computer (prg)
- PROCESSORI DIVERSI COMPRENDONO ED ESEGUONO ISTRUZIONI DIVERSE
- FAMIGLIE DI PROCESSORI: INTEL-MOTOROLA-SUN….
- STESSE FAMIGLIE = STESSI PROGRAMMI MA COMPATIBILITÀ NON GARANTITA
- DIVERSE FAMIGLIE NON STESSI PROGRAMMI TRAMITE L’ EMULATORE si possono eseguire su un processore programmi scritti per un altro processore CPU: MULTIPROCESSORE E MULTICORE
- CPU in uno stesso elaboratore
- esecuzione di più programmi contemporaneamente (uno x ogni CPU)
- elaboratore MULTIPROCESSORE: + CPU nello stesso elaboratore
- MICROPROCESSORE MULTICORE: composto da più di una CPU - es. dual core, quad core CPU COMPOSTA DA:
- CONTROL UNIT : è la più importante del processore; ● ESEGUE LE ISTRUZIONI DEI PROGRAMMI ● COORDINA LE ATTIVITA’ DEL PROCESSORE ● CONTROLLA IL FLUSSO DELLE ISTRUZIONI TRA IL PROCESSORE E LA MEMORIA NON HA IL COMPITO DI CONTROLLARE IL RISULTATO DELLE ISTRUZIONI LA CONTROL UNIT svolge le sue attività in modo ciclico CICLO DI FETCH-DECODE-EXECUTE (PRELEVA-DECODIFICA-ESEGUE)
- FETCH (PRELEVA): preleva dalla memoria principale la prossima istruzione da eseguire
- DECODE (DECODIFICA): decodifica l’istruzione e preleva gli operandi specificati
- EXECUTE (ESEGUI): esegue l’istruzione - memorizza i risultati e ricomincia il ciclo. In questa fase vengono inviati comandi alle relative unità: - CALCOLI vengono inviati all’unità ARITHMETIC LOGIC UNIT - LETTURA/SCRITTURA DATI vengono inviati alla MEMORIA - ACQUISIZIONE/STAMPA vengono inviati ai dispositivi I-O CLOCK: E’ L’OROLOGIO INTERNO CHE REGOLA LA FREQUENZA CON CUI VIENE ESEGUITO IL CICLO DI F-D-E (FETCH-DECODE-EXECUTE). Ad ogni impulso di clock viene eseguito un ciclo. Il clock quindi regola la velocità di elaborazione di una CPU: 2.8 Ghz, cioè 2 miliardi e 800 milioni di cicli al secondo - ARITHMETIC LOGIC UNIT: A.L.U. - o ESEGUE OPERAZIONI DI TIPO ARITMETICO (somme) e LOGICO (confronti) o PRELEVA GLI OPERANDI DAI REGISTRI E DEPOSITA IL RISULTATO DELLE OPERAZIONI IN UNO O + REGISTRI - REGISTRI
o PICCOLE CELLE DI MEMORIA CON TEMPI DI ACCESSO + BASSI RISPETTO ALLA MEMORA PRIMARIA o MANTENGONO LE INFORMAZIONI NECESSARIE PER ESEGUIRE L’ISTRUZIONE CORRENTE o HANNO DIMENSIONI DI 16-32 o 64 bit (da cui cpu di uguale dimensione) o SONO LIMITATI (10- 20 - 64 o 128) perché sono all’interno della CPU SI DIVIDONO IN:
- REGISTRI GENERALI: o sono in numero ridotto: 8- 16 - 32 - 64 - 128… in funzione all’architettura o sono usati come CELLE DI MEMORIA TEMPORANEA e contengono gli OPERANDI e i RISULTATI delle istruzioni in esecuzione o in alcune architetture hanno funzioni privilegiate: - ACCUMULATORE: registro generico nel quale viene memorizzato il risultato delle operazioni - SPECIALI (PC e IR): PC: PROGRAM COUNTER : ▪ è un registro speciale ▪ contiene L’INDIRIZZO in memoria principale della PROSSIMA ISTRUZIONE DA ESEGUIRE ▪ quando un programma viene avviato nel PC viene caricato l’indirizzo della PRIMA ISTRUZIONE ▪ all’esecuzione di un istruzione il PC viene modificato per contenere l’indirizzo della prossima istruzione da eseguire (non necessariamente quella immediatamente successiva) IR: INSTRUCTION REGISTER ▪ è un registro speciale ▪ contiene l’istruzione ATTUALMENTE IN ESECUZIONE ▪ la CU (control unit) legge l’istruzione contenuta in IR e la esegue LA MEMORIA SECONDARIA LIMITAZIONI DELLA RAM: poco capiente, costosa e volatile quindi necessario utilizzare la memoria secondaria CARATTERISTICHE M.S.: - CAPIENTE - RELATIVAMENTE POCO COSTOSA - NON VOLATILE - LENTA La CPU può eseguire ed elaborare esclusivamente programmi e dati che sono nella RAM MA i prg e i dati risiedono in MEMORIA SECONDARIA perciò devono essere copiati in memoria principale. il S.O. lo copia dalla memoria secondaria in RAM: OPERAZIONE DI LOADING o CARICAMENTO M.S. COMPOSTA DA :
- DIMENSIONE (lunghezza e/o superficie) del supporto - DENSITA’ DI MEMORIZZAZIONE GERARCHIA DI MEMORIA DIMENSIONI:
- supporti esterni - HD ESTERNI, CD, DVD, BD, FLASH DISK, NASTRI MAGNETICI centinaia di GIGABYTE-TERABYTE
- disco fisso - centinaia di GB-TB
- memoria principale - GB
- cache - decine/migliaglia di KB
- registri - 100 byte TEMPO DI ACCESSO
- REGISTRI - milionesimi di microsecondi
- CACHE - millesimi di microsecondi
- memoria principale - centesimi di microsecondi
- disco fisso - decine di microsecondi
- supporti esterni - millesecondi-secondi SUPPORTI DI MEMORIZZAZIONE HARD DISK - Tecnologia magnetica (nn tutti) - memoria secondaria + diffusa - dimensioni piccole - elevate capacità Struttura: - PILA DI DISCHI IN ROTAZIONE - TESTINE MOBILI - PERNO CENTRALE CLUSTER (blocco) : unità minima di memorizzazione - hanno tutti la stessa capacità (in un dato disco) - ogni file occupa come minimo un blocco (+ di uno se supera la capacità) - un blocco non +ò essere occupato da + di un file es: cluster di 4 KB: un file di 1 KB occupa comunque un cluster cioè 4 KB
mentre un file di 5 KB occupa 2 cluster cioè 8KB TEMPO DI ACCESSO= SEEK TIME + LATENZA
- SEEK TIME (tempo di posizionamento): tempo impiegato per localizzare la traccia su cui sono memorizzati i dati - LATENZA: tempo impiegato perché i dati arrivino e scorrano sotto la testina di lettura FLOPPY DISK - Tecnologia magnetica - Bassa capacità (1,44 MB) - Trasportabile - Deteriorabile - sostituibili da penne USB DISCHI OTTICI - lettura/scrittura laser - buona capacità di memorizzazione - economici - evitano trasmissioni di virus (a meno che non li contengano già) - affidabili e duraturi - buona velocità di trasferimento sono: CD - simili ai cd musicali - capacità 660 MB - CD-ROM: solo leggibili - CD-R: scrivibili una sola volta - CD-RW: scrivibili + volte DVD - capacità da 4,7 GB a 17 GB - DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW (dvd + r, dvd+rw9) BLU-REY DISC (BD) - capacità fino a 54 GB - BD-ROM (solo lettura), BD-R (scrivibili 1 volta sola), BD-RE (ri-scrivibili) Durata dei supporti: ROM: 50-300 anni, R:20-250 anni, RW- 25 - 100 anni ma il problema è l’obsolescenza tecnologica
sono TASTIERA, DISPOSITIVI DI PUNTAMENTO (mouse), MICROFONO, SCANNER, FAX TASTIERA: la versione standar ha 101 tasti, suddivisibile in tre parti, ergonomica, virtuale. TOUCH SCREEN: premere lo schermo o toccarlo con la penna ottica INPUT IMMAGINI:
- SCANNER: a piano fisso, tamburo o manuale
- MACCHINE FOTOGRAFICHE
- TELECAMERE DIGITALI
- FRAME GRABBER per acquisizione di immagini da telecamere analogiche INPUT DI PUNTAMENTO: mouse, trackball, touch pad, tavoletta grafica, gamepad/joystick, mouse wireless OUTPUT:
- STAMPANTI
- VIDEOTERMINALI
- VIDEOPROIETTORI
- CASSE ACUSTICHE
- PLOTTER ELEMENTI DI OUTPUT:
- PIXEL: Picture element
- DOT: elemento di immagine su una pagina stampata
- BIT MAPPING: - ogni pixel ha un indirizzo, la cpu +ò modificare ogni pixel
- RISOLUZIONE (STAMPA):
- indica la qualità di una immagine
- si misura in punti per pollice (dpi, dots per inch)
- più elevata, migliore è l’immagine
- DOT PITCH dei monitor:
- distanza tra i fosfori o le celle LCD (rgb) sullo schermo
- FONT: Tipo di carattere (stile, forma e dimensione)
- FONT BITMAP: caratteri rappresentati come matrici di punti
- FONT SCALABILI: caratteri rappresentati come serie di formule STAMPANTI:
- Laser: qualità di stampa fotografica, risoluzione fino a 1200 dpi, a colori hanno costi elevati.
- A matrice di punti: le + vecchie, testina ad aghi, bassa risoluzione, stampa su moduli continui
- PLOTTER: per stampare disegni tecnici, pennini colorati, alta risoluzione e precisione
- MACCHINE DIGITALI DA STAMPA: stampano su qualsiasi materiale
- STAMPANTI FOTOGRAFICHE: stampano foto digitali
- INKJET: le stampanti a colori diffuse, le testine gettano gocce di inchiostro colorato sulla carta TIPI DI PORTE
- esistono vari tipi di porte che differiscono per aspetto fisico, caratteristiche elettriche o ottiche, velocità,
e anche per il protocollo (il formato dei dati scambiati sulla porta) in un PC:
- porta VGA o HDMI (x il monitor)
- porte USB (per varie periferiche - fino a 127 in serie): U niversal S erial B us
- ETHERNET (RJ45)
IL BUS
È una linea di comunicazione per la trasmissione di informazioni tra i vari componenti del sistema, è un insieme di collegamenti in rame, facile aggiungere componenti aggiuntivi Tutti i componenti del sistema sono collegati al BUS.
- il bus di sistema collega la CPU ad altri dispositivi del computer
- il bus locale è un evoluzione del bus di sistema per il collegamento veloce tra CPU, MEMORIA E
PERIFERICHE VELOCI
SOFTWARE E SISTEMA OPERATIVO
- HARDWARE DA SOLO NON SUFFICIENTE PER IL FUNZIONAMENTO ELABORATORE
SOFTWARE
INSIEME DI PROGRAMMI CHE PERMETTONO DI TRASFORMARE UN INSIEME DI CIRCUITI ELETTRONICI IN UN
OGGETTO IN GRADO DI SVOLGERE FUNZIONI DI VARIA NATURA
- usare allo stesso modo o simile macchine (hardware) diversi
- avere un linguaggio semplice di interazione
- avere un insieme di programmi applicativi per svolgere compiti diversi
Tutto ciò è possibile grazie alla definizione di MACCHINE VIRTUALI realizzate al di sopra della MACCHINA HARDWARE REALE: è quindi un livello di software creato sull’hardware, facile da utilizzare, è virtuale in quanto non esiste fisicamente. L’utente interagisce con la macchina virtuale attraverso un linguaggio ad alto livello (interfaccia grafica, testuale) che verrà tradotto in comandi per l’hardware: ASTRAZIONE
SISTEMA OPERATIVO
È un insieme di programmi che interagiscono e cooperano tra di loro per gestire efficientemente il computer e le loro periferiche e creare un ambiente virtuale per facilitare l’interazione UOMO-MACCHINA. Astrae il livello inferiore, nascondendone la complessità e fornisce i servizi a livello superiore. KERNEL: gestione del processore, della memoria e dei dispositivi di I-O
All’avvio vengono identificati tutti i dispositivi di M.S. (MEMORIA SECONDARIA) e tutte le periferiche e vengono avviati i relativi programmi di gestione DRIVER Alcuni sistemi verificano anche lo stato delle risorse hardware (presenza di errori nel file system) GESTIONE DEL PROCESSORE MULTITASKING I moderni S.O. sono MULTITASKING: eseguire più programmi allo stesso tempo anche se la CPU può eseguire un programma alla volta. Quindi il S.O. alterna i prg assegnando la CPU a turno. Se l’alternanza è frequente si ha l’impressione che i programmi vengono eseguiti contemporaneamente. PROCESSO= programma in esecuzione PROCESSI I dispositivi I-O sono molto + lenti della CPU. se un processo effettua un istruzione di I-O la CPU rimarrebbe inattiva fino a che il dispositivo non ha terminato mentre con il MULTITASKING il S.O. assegna la CPU ad un altro processo e la restituisce al primo quando I-O finito. gli stati dei processi sono:
- ESECUZIONE: cioè è in esecuzione la CPU
- ATTESA: attende che un’operazione di I-O termini o qualche altro evento esterno si verifichi
- PRONTO: può andare in esecuzione, ma la CPU è occupata ad eseguire un altro processo il S.O. deve scegliere tra i processi pronti quale mandare in esecuzione e deve farlo in modo efficiente (senza sprechi) ed efficace (con tempi di attesa limitati) GESTIONE DELLA MEMORIA, PRINCIPALE E VIRTUALE MEMORIA VIRTUALE Tecnica di gestione della memoria permette di far credere ai singoli prg di avere una quantità di memoria + grande di quella effettivamente installata e contigua (ci sono prg + grandi della memoria principale). non è necessario mantenere in memoria tutti i programmi in esecuzione quindi le parti meno usate vengono spostate in hard disk e riportante in memoria quando servono nuovamente spostandone altre a sua volta in MS. = FILE DI PAGING (la parte dell’HD DEDICATA ALLA MEMORIA VIRUTALE) Il S.O. traduce automaticamente gli indirizzi virtuali (usati dalle applicazioni) in indirizzi fisici. THRASHING= il S.O. impiega + tempo a trasferire le pagine da e su disco che ad effettuare lavoro vero e proprio e questo succede perché si utilizza frequentemente una quantità di memoria virtuale + grande di quella fisica e il computer diventa inutilizzabile. Quindi bisogna aumentare la RAM oppure usare meno programmi contemporaneamente. LINGUAGGIO AD ALTO LIVELLO PER INTERAZIONE CON UTENTE Due tipi di interazione:
- Interazione testuale: MS-DOS, MC OS X, LINUX
o Basata su comandi scritti tramite tastiera o Interfaccia + rapida da usare per utenti esperti o Richiede poca RAM o Script: prg costituiti da comandi o Molto usata nei sistemi Unix-like
- Interazione grafica: MAC OS X, LINUX, WINDOWS o Basata su interfacce grafiche che presentano funzionalità comuni o Interazione “point and click” o Tecnologia WYSIWYG (what you see is what you get) o Comandi uniformi “es: cancellare=taglia” GESTIONE E ACCESSO ALLE INFORMAZIONI SU M.S. (FILE SYSTEM) File system: parte del S.O. che si occupa di gestire e strutturare le informazioni memorizzate su M.S. mediante organizzazione in FILE utilizzati per la memorizzazione di:
- Programmi (del sistema, dell’utente)
- dati Quando si modificano o cancellano dei file rimangono spazi (pagine) vuote o meno scritte quindi per evitare questo il file sono organizzati mediante un INDICE, i file vengono numerati come per i libri e l’indice contiene il numero delle pagine in modo che le pagine possono essere aggiunte, modificate e cancellate senza sprechi di spazio e senza limitazioni di file. L’indice è memorizzato su MS, contiene i nomi dei file e le pagine (cluster)associate. Il file system usa l’indice pr reperire i cluster che contengono i file e trovare spazio per i nuovi file (es: cluster 0,1,2 .. che corrisponde al file 1, al file 2 daremo il cluster 3, nel caso in cui modifico il file 1 aumentando la capienza assegno al file 1 il cluster 4 e così a seguire e se cancello un file si libera lo spazio sui cluster che corrispondevano a quel file o parte di file. Il disco è frammentato cioè i cluster non sono contigui. Operazioni di base: supportate dal f.s. sui dati memorizzati: lettura/scrittura, cancellazione, modifica, copia. Il F.S. deve poter permettere all’utente di:
- dare un nome ai file (filename)
- manipolare i file (operazioni): creare, cancellare copiare, rinominare, modificare
- accedere alle informazioni indipendentemente da dove esse sono memorizzate
- strutturare i file (raggruppare insieme file con le stesse caratteristiche)
- proteggere i file da utenti diversi Organizzazione gerarchica dei file: i file possono essere elevati ed un unico contenitore non basta. Raggruppare i file sotto la stessa cartella (directory). I nomi dei file devono avere due parti:
- nome: scelto dall’utente con regole su lunghezza max e caratteri (?-/-ecc= no)
- estensione: separata dal nome con il “.” Identifica il formato o l’applicazione che l’ha creato Se rinominiamo il file bisogna fare attenzione all’estensione per non perdere l’associazione con l’applicativo,
- FOGLI ELETTRONICI excel
- PRESENTAZIONI – power point
- PERSONAL INFORMATION MANAGER – PIM out look, mozilla,
- BASI DI DATI PERSONALI – access
- FOTORITOCCO photoshop
- OPTICAL CHARACTER RECOGNITION – office
- COMPUTER-ASSISTED TRANSLATION
PROGRAMMI DI UTILITA’
Utilities: estendono le funzionalità del S.O. – Antivirus, deframmentazione HD, visualizzazione file, backup, compressione Elaborazione testi: + diffusi, utilizzati per scrivere testi non formattati (notepad) o con formattazione semplice (wordpad), videoscrittura elettronica, (word), Desktop publishing (publisher) Concetti di base dei testi: CARATTERI – PAROLE – PARAGRAFI: sequenze di paragrafi SEZIONI - + sezioni formano un documento Fogli elettronici: analisi e trattamento dati numerici – operazioni semplici e complesse – visualizzazione tabellare o grafica, gestione di più fogli, utilizzo di formule che possono legare tra loro fogli diversi Optical Character Recognition: prg che convertono un’immagine contenente un testo in un testo modificabile con prg di videoscrittura. Es: pagine su carta scannerizzate per poter essere modificate
RETI DI CALCOLATORI
Costituita da 2 o + elaboratori collegati tra loro mediante un mezzo ch permette di farli colloquiare. X:
- Condividere periferiche
- Rendere + facile la manutenzione
- In caso di guasto è possibile utilizzarle altro elaboratore
- Software condivisi
- Accesso ad informazioni remote (www)
- Di comunicare e condividere con altre persone
Una rete richiede:
- Un mezzo fisico attraverso il quale i dati possono propagare: CAVI DI RAME – FIBRA OTTICA – ARIA/VUOTO
(onde radio)
- Dispositivi di I-O: x inviare/ricevere informazioni modem, schede di rete- scheda wireless
- Protocolli per disciplinare le comunicazioni (TCP/IP/http/..)
LARGHEZZA DI BANDA: capacità di trasmissione (misura potenziale) Velocità di trasmissione (misura effettiva) Entrambe misurate in bit/s o bps cioè numero di bit tramessi al secondo
COLLEGARE COMPUTER A INTERNET:
- Accesso residenziale: o necessaria la linea telefonica come mezzo di comunicazione tramite l’utilizzo dei MODEM (modulatore-demodulatore). Per accedere ad Internet il modem deve comporre il nomero ISP (Internet Service Provider: alice, Infostrada..). Il provider ha un modem che è permanentemente connesso ad Internet (56 kbps – Kilobit al secondo) o ADSL (Asymmetric Digital Subscriber line): accesso residenziale a banda larga asimettrica: verso utente 50 Mbps (canale downstream), verso ISP fino a 1Mbps. (canale upstream). Progettato per brevi distanze tra modem e ISP – canale telefonico a due vie (PSTN) PROTOCOLLI DI COMUNICAZIONE:
- È necessario disciplinare le comunicazioni sulla rete per evitare il caos. E’ un insieme di regole che definiscono tutti gli aspetti della comunicazione. Deve definire: o Com’è strutturato un messaggio o Come associare un indirizzo all’elaboratore o Quale percorso far seguire ai messaggi per arrivare a destinazione o Come rilevare gli errori di comunicazione o ecc Necessario:
- Conoscere l’indirizzo del calcolatore destinatario
- Identificazione dell’indirizzo chiamante
- Parlano la stessa lingua
- Trasmissioni di un solo calcolatore per volta PROTOCOLLI:
- TCP/IP (transmission control protocol/ Internet Protocol): protocollo usato in Internet e nelle altre reti
- Il World Wide Web basato su TCP/IP Connessione indiretta attraverso elaboratori-nodi intermedi tramite 2 tecniche: ● Commutazione di circuito: è la normale linea telefonica, ogni telefono collegato ad una centrale che è collegata ad altre centrali. Quando si effettua la chiamata questa instaura un CIRCUITO e tutte le risorse vengono prenotate ad uso esclusivo all’inizio della connessione: percorso unico esclusivo e se le risorse non sono disponibili il chiamante viene informato => svantaggio perché comunque gli altri calcolatori non possono usare i collegamenti finchè il circuito non viene rilasciato. Vantaggio perché garantisce il servizio perché le risorse sono prenotate. ● Commutazione di pacchetto: tecnica usata x Internet. Si rinuncia alla garanzia del servizio per aumentare l’efficienza. (best effort delivery). Servizio postale. Divisione delle informazioni in pacchetti che hanno lo stesso indirizzo di destinazione e sono numerati e poi il pacchetto viene ricomposto. Itinerari diversi dei pacchetti ma la destinazione di arrivo è unica. o PACCHETTO IP: informazione – numero progressivo – indirizzo IP destinatario. Inviati 1 alla volta, percorsi diversi, a destinazione sono riordinati. Occupazione della rete per breve tempo. o Routing: instradamento di ogni pacchetto al nodo più vicino alla destinazione. Ogni nodo ha indicazione della trasmissione successiva + vicino. A e B non occupano una linea per tutta la conversazione. LA CLASSIFICAZIONE DELLE RETI:
▪ Rete locale senza fili ▪ Trasmissione radiofrequenza ▪ E. si collega ad un access point disponibile-raggio 30 m ▪ La connessione viene cifrata (wep, wpa, wpa2) ▪ Possibile collegarsi da posti pubblici ▪ È rete stabile COLLEGAMENTO FISICO DELLE RETI GEOGRAFICHE
- CAVI TELEFONICI (ottica e rame): si sfrutta la rete telefonica x trasmettere i segnali
- ONDE RADIO: si usano microonde ad alta frequenza su brevi distanze come un campus
- SATELLITI: usati per trasmissioni a lungo raggio, illuminano anche grandi zone
INTERNET
È LA RETE DELLE RETI. Collega tra loro reti locali, metropolitane, geografiche e singolo computer in tutto il mondo
INTERNET E WORLD WIDE WEB
internet (con la ì minuscola): interconnessione di sottoreti tramite un calcolatore che si possa collegare a tutte le sottoreti in grado di far passare i pacchetti tramite le sottoreti. Questi computer si chiamano INTERNET GATEWAY o INTERNET ROUTER IPforwarding: inoltro di un pacchetto proveniente da una sottorete tramite un router verso un’altra sottorete router: dispositivo che collega ad Internet le reti locali – instradano i pacchetti tra le varie sottoreti Applicazione dell’internet si applica a tutte le reti del mondo FIREWALL= limita le comunicazioni da/verso l’esterno per motivi di sicurezza e viene posto al confine tra la rete locale e Internet. Può essere anche un prg in esecuzione sul PC (personal firewall) NAMING: ogni elaboratore deve possedere un nome, altrimenti impossibile comunicare con esso. Il nome si chiama INDIRIZZO e viene usato per: IDENTIFICARE L’ELABORATORE e LOCALIZZARE L’ELABORATORE NELLA RETE 2 tipi INDIRIZZO:
- Indirizzo IP: sono numerici e hanno attualmente un formato a 4 byte (2^8 bit max= 256): 130.192.156.
corretto – 130.356.156.1 non corretto 130.192: identifica la rete dell’università di torino .156= identifica la rete locale del dipartimento di informatica .1= identifica il calcolatore appartenente alla rete locale del Dip.di informatica Quanti elaboratori collegati ad internet? Indirizzo 4 byte= 48 bit= 32 bit => 2^32 elaboratori collegati (circa 4 miliardi) = pochi Nuova versione di IP (IPv6) assegna 128 bit a un indirizzo => 2^128 elabor. = 310^
- Indirizzo LOGICO = nome logico più semplice ed intuitivo composti da due o + parti separate dai punti:
www.unito.it o Specificano domini, sottodomini, sotto-sottodomini fino ad identificare il singolo calcolatore
o DOMINI DI PRIMO LIVELLO sono: ▪ Geografici: www.unito.it (italia) www.unito.uk (inghil.) ▪ Generici: evocano il tipo di ente (aziende, organizzazioni non-profit università…) es: www.symbolic.com / .org / .edu .unito.it: sottodominio di it, che identifica l’Università di Torino .di.unito.it: sotto-sottodominio, che identifica la rete del Dipartimento di Informatica pianeta.di.unito.it: identifica l’elaboratore “pianeta” appartenente al sotto-sottodominio del Dipartimento di Informatica DNS = Domain Name System
- È il servizio che gestisce la traduzione tra indirizzi logici e indirizzi IP
- Struttura gerarchica: ogni dominio ha un elab. Che gestisce la traduzione tra IP e IND.LOG. di ogni suo sottodominio e così a seguire Servizi forniti da Internet
- World Wide Web: non è un sinonimo di Internet, costituito da documenti ipertestuali che si trovano su elaboratori distribuiti in tutto il mondo, collegati tra loro tramite LINK e consultabili mediante prg chiamati BROWSER
- E-mail
- Instant messanging
- Voice over IP
- Videogiochi multiplayer
- File sarin Sito web: è una locazione sul www; contiene documenti (testo-filmati-ecc) per il web gestiti da un organizzazione Home page: è il primo documento che gli utenti vedono. Fa da guida al contenuto del sito Server web: è un elab. Che trasmette le pagine web. Ha un indirizzo IP e logico. Ospita uno o + siti web Link ipertestuale: sono parti “sensibili” nel documento web (evidenziate) che consentono di muoversi da un doc ad un altro (anche tra vari siti) HTML: linguaggio con cui sono scritte le pagine web HTTP: protocollo usato per le comunicazioni Browser: prg che permette di reperire e visualizzare i documenti in HTML sui siti web (chrome) L’interazione tra browser e server web è di tipo CLIENT-SERVER. Pagine web possono essere dinamiche. Il server web crea le pagine “al volo” in base alle richieste del browser Spesso si usano i DBMS URL: IP e ind.log. non sufficiente per identificare un documento nel web perché un server +ò avere + documenti e fornire + servizi. => ai doc.web viene associato un indirizzo URL – Uniform Resource Locator al fine di essere reperito - http://www.di.unito.it/~pippo/pagina.html composto da:
