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TERMINOLOGIA DI BASE PARTE A
Computer : è un dispositivo che : elabora dati , (manipolazione dati ottenuta in qualsiasi modo, accetta input ( qualsiasi dato fornito in ingresso ad uno o più computer) e produce output (risultato prodotto da uno o più computer in accordo a un insieme di istruzioni (programmazione/applicazioni)).
- Hardware : componenti elettroniche e meccaniche che definiscono un dispositivo qualsiasi (pc, smartphone)
- Software : programma che detta come eseguire un compito al dispositivo.
- Network : due o più dispositivi che si connettono con lo scopo di condividere/scambiarsi dati, informazioni, programmi, applicazioni, servizi.
- Dispositivi Periferici : per espandere le capacità di input, output e salvataggio ( storage : area dove sono tenuti permanentemente dati/info che non necessitano elaborazione immediata) di un dispositivo.
- Dati : “simboli” rappresentano fatti, oggetti, idee; informazioni non elaborati
- Informazione : risultato dell’elaborazione dei dati: una sintesi rappresentativa ed esplicativa dei dati.
- Memoria : area che mantiene temporaneamente info/dati in attesa di elaborazione, registrazione o forniti in output.
- Applicazione/servizio: collezione di “algoritmi (routines)” che supportano l’esecuzione di una specifica applicazione (Microsoft Office) o servizio (online banking).
- Sistema operativo: collezione di routines responsabili del controllo e del coordinamento di tutte le attività di un computer (Windows)
GESTIONE DELL’INFORMAZIONE
INFORMAZIONE - ELABORATORE
Tutte le informazioni immagazzinate o recuperate per mezzo di un dispositivo (computer ecc) a bisogno di rappresentazione attraverso un linguaggio ovvero il “codice binario” —> è un sistema di codifica che usa le cifre binarie 0 e 1, per rappresentare lettere, cifre o altri caratteri. Un BIT (BInary digiT) è l’unità d’informazione attraverso la quale un dispositivo gestisce le informazioni al suo interno; ed 1 BIT può esprimere solo “due elementi”: 1=A; 0=B LA QUANTITA’ NECESSARIA DI BIT
Per utilizzare il programma Microsoft Word si stanno maneggiando un sacco di elementi (ad esempio le lettere, i numeri, la punteggiatura ecc) per arrivare a 2 20 caratteri; infatti, vengono richiesti più bits. Attraverso l’uso dello stato di ogni BIT combinato con lo stato di altri bits, un ampio numero di elementi può essere rappresentato; con N BITS, (2N) differenti possono essere rappresentati. Es: 2(7) =128 elementi possono essere rappresentati 2(8) =256 elementi possono essere rappresentati. PERCHÉ SI ESIGE L’USO DEL CODICE BINARIO Sì, passa da una rappresentazione analogica del segnale a quella digitale, ed è più conveniente perché:
- Il riconoscimento di soli due stati (1 o 0) è più efficiente e robusto.
- La polarizzazione binaria di un componente elettronico è più semplice da maneggiare ed interpretare. I NOSTRI DISPOSITIVI ATTUALI LAVORANO SULLA BASE DEL CODICE ASCII (American Standard Code for Infrmation Interchange). Dunque, per ogni elemento di un documento ecc, necessitano una decodifica in un insieme di bits al fine di essere memorizzati all’interno di un dispositivo; quindi, più gli oggetti sono complessi più spazio servirà sul dispositivo per la memorizzazione ( 8 bits sono 1 BYTE).
Funzionamento memoria: 1 LOAD leggere il dato dall’MDR. 2 STORE (scrivere il dato nell’MDR, scrivere l’indirizzo nel MAR, mandare segnale alla memoria). 3 ALU effettua operazioni richieste dal dispositivo 4 TEMP memoria velocissima per ALU 5 PC contiene l’indirizzo della prossima istruzione che deve essere eseguita 6 IR contiene istruzione PROCESSORE (2) SEQUENZA BINARIA, operazioni aritmetiche, di movimento, logica.
- PROCESSORE (central processing Unit- CPU) —> diviso in: 2.1 PROCESSING UNIT ed è dalla parte del processore che si occupa dell’effettiva esecuzione di un programma e dei dati da esso correlati, effettua tutte le operazioni logiche e aritmetiche. Essa è un’unità funzionale composta da due sotto-moduli principali: ALU (effetto tutte le operazioni aritmetiche logiche richieste dal dispositivo) e TEMP (è una memoria velocissima e costosissima utilizzata per l’operazione interne dell’ALU). 2.2 CONTROL UNIT è il supervisore di tutte le attività di elaborazione, è un’unità di gestione composta da PC (contiene l’indirizzo della prossima istruzione che necessita di essere eseguita) e IR (contiene le istruzioni che possiede il PROCESSORE) SCOPO: legge istruzioni dalla memoria (indirizzo si trova nel PC) e interpreta ogni istruzione e genera i segnali che dicono alle componenti cosa fare.
- INPUT/OUTPUT: si occupa delle interazioni con il mondo esterno.
LE COMPONENTI PRINCIPALI DEL MODELLO DI VON NEUMANN
SCHEDA MADRE “motherboard” (componente fisico rappresentato dal BUS nel modello). La scheda madre è la scheda a circuito stampato principale e contiene i bus (i bus permettono ai dati di viaggiare), situati in un computer. OSPITA: 1 - CPU unità centrale di elaborazione 2 - RAM 3 - SLOT ESPANSIONE 4 - SISTEMA VENTILAZIONE 5 - CIRCUITO INTEGRATO DEL BIOS
6 - CHIPSET un insieme di chip per molteplici scopi 7 - CAVI che collegano i componenti della scheda madre Anche i connettori esterni e interni si trovano sulla scheda madre USB2 Hanno un colore nero/bianco USB3 Colore blu e sono più veloci in termini di trasferimento dati rispetto alle prime FIRMWARE si tratta di un programma che è integrato direttamente in una componente elettronica, lo scopo è quello di avviare il componente stesso e consentirgli di interagire con gli altri componenti. INPUT E OUTPUT Ogni dispositivo necessita di altri dispositivi differenti per poter prelevare immagazzinare i dati, alcuni di questi sono sia in input che output ad esempio gli hard-disk, i CD; il programma che controlla l’accesso ad un dispositivo è chiamato driver.
RICHIAMO SULLE PERIFERICHE E CURIOSITÀ
DISCO RIGIDO
A—>TRACCIA “anelli” presenti su ogni piatto identificati a partire dal numero zero B—> SETTORE “spicchi” suddivisi in in singoli blocchi C—> TRACCIA DI UN SETTORE “porzione” di traccia all’interno di un settore D—> CLUSTER “insieme” di tracce di settore L’unità può essere costituita da uno o più dischi, tutte e due le superfici di ogni disco sono rivestite di materiale magnetico, dove vengono memorizzate le informazioni. Le operazioni di
SISTEMA OPERATIVO
Il sistema operativo è il software di base che sovrintende al funzionamento dell’intero computer, è lo strato software che si colloca tra l’hardware della macchina e il software applicativo utilizzato dall’utente (fornisce un’astrazione dell’hardware ai programmi software). È il sistema operativo a definire la modalità operativa e di utilizzo del computer. (Es: Microsoft Windows) Si occupa della:
- Gestione delle componenti hardware
- Esecuzione dei programmi
- Interazione con le periferiche
- Interazione con gli utenti. Possono essere: 1 - Mono task: un programma per volta 2 - Multi-task: più programmi contemporaneamente 3 - Multi-threading: più thread distinti contemporaneamente 4 - Mono-utente : non si distingue l’utente che utilizza il computer 5 - Multi-utente: ha il concetto di utente (contrario del monoutente) STRUTTURA :
GESTIONE DEI PROCESSI:
Init: stato iniziale di caricamento del PROCESSO IN MEMORIA Ready: pronto per esecuzione da CPU Running : esecuzione da CPU Waiting : processo in sospensione in attesa di evento Swapped : processo in memoria virtuale in attesa di recupero Zombie : esecuzione terminata ma si trova in memoria Terminated : terminato GESTIONE DEL FILE SYSTEM Il file system è un’estrazione del modello con cui il sistema operativo gestisce i dati sulla
memoria secondaria (elemento di base è il file ) fornisce anche un modello astratto con cui i
file sono organizzati (directory “cartella” è astratto) Denominazione dei file (formato da set di caratteri e metacaratteri: collocazione) “C:\DOCUMENTI\TESI.TEX” “-liverani/src/minimumSpanningTree.c”
PROGRAMMA
È una specifica univoca di una serie di operazioni che l’elaboratore deve svolgere (costituito da istruzioni, scritto in codice macchina. Es: word, Photoshop, programmi distinti che compiono compiti specifici. Programmi applicativi corrispondono un formato specifico dei documenti che riesce a trattare (categorie: video-scrittura, fogli elettronici, gestione banche dati ecc).
MODELLO CLIENT-SERVER
Il modello client server è una struttura applicativa distribuita nella quale genericamente un computer client si connette a un server per la fruizione di un servizio. Il server memorizza tutti i dati, il client richiede dati. Il server manda i risultati al cliente. TIPI DI NETWORK (point-to-point e broadcast) I principali si classificano in:
- Tecnologie trasmissiva—> come si inviano i messaggi
- Dimensione—> l’estensione geografica
- Topologia—> configurazione geometrica dei collegamenti tra i vari componenti della rete. Point-to-point —> connette individualmente coppie di macchine Broadcast—> il canale unico per tutte le macchine; abbiamo varie modalità di spedizione del messaggio ci sono broadcasting: si invia un pacchetto tramite l’indirizzo appropriato e multicast: si invia un pacchetto a più destinatari (la differenza rispetto al precedente è che l’indirizzo di destinazione designa un sottoinsieme di nodi accessibili dalla rete)
TIPOLOGIA DI RETE
Esistono 5 tipologie di rete: 1 - Bus—> il computer è collocato ad un singolo capo. 2 - Ring—> solo un calcolatore alla volta può trasmettere un messaggio, chiamato token; successivamente il destinatario confermerà la ricezione del messaggio; il calcolatore che ha inviato il frame lascerà il token una volta che aveva ricevuto il suo frame trasmesso 3 - Stella—> dei laboratori sono connessi tra loro, grazie a un nodo che si trova nel mezzo, che si occupa di trasmettere i dati inviati dal computer mittente a tutti gli altri 4 - Mesh—> si tratta di un tipo di rete ad anello in cui nodi sono collegati tra loro più di una volta, si creano canali di comunicazione alternativi; può essere definita completa se
tutti i nodi sono connessi tramite percorsi alternativi oppure parziale se vengono implementati soltanto alcuni percorsi alternativi tra i nodi. 5 - Tree—> possono essere viste come tante reti a Stella collegate tra loro in maniera gerarchica, si parte da un nodo origine e può essere collegato tramite altri canali.
CLASSIFICAZIONE NETWORK TRAMITE LA DIMENSIONE
La distanza usata per classificare queste reti è la metrica. Si tratta di un fattore rilevante (perché cambiano le tecnologie e tipologie in base alla sua dimensione), e una tipologia di rete maggiore ingloba al suo interno quelli di tipologia minore.
LOCAL AREA NETWORK (LAN)
Copre un’area limitata, come un’abitazione, una scuola o edifici adiacenti; infatti, l’estensione è nel raggio di pochi chilometri, la topologia usata è di tipo bus o ring, la tecnologia invece è broadcast.
METROPOLITAN AREA NETWORK (MAN)
Viene definita come una rete di telecomunicazione banda larga, Collega più LAN geograficamente vicine, è nota per fornire servizi TV via cavo alle città con cattiva ricezione. Di solito si tratta di singole filiali di un’azienda, che vengono connesse ad una man attraverso l’affitto di linee dedicate, per questo utilizzo vengono utilizzati il router efficienti e connessioni su fibra ottica.
WIDE AREA NETWORK (WAN)
Si estendono a livello nazionale, continentale e mondiale, e sono formate da due elementi: 1 - Host —> elaboratori su cui girano programmi. Sono di proprietà e gestita da persone o organizzazioni diverse, possono formare una LAN. 2 - Subnet —> insieme di connessioni tra i vari host, di solito è possedute e gestite da una compagna telefonica o da un Internet service provider. Il suo compito è quello di trasportare i messaggi dall’host a host; la subnet è composta da due elementi: linee di trasmissione (muovono i dati tra le macchine) e il router (sono i laboratori che collegano due o più linee di comunicazione, e deve ricevere un pacchetto, salvarlo localmente, e inoltrarlo)
VIRTUAL PRIVATE NETWORK (VPN)
Il termine VPN identifica una rete virtuale privata. Privata perché per accederci bisogna avere un account con delle credenziali e virtuale, perché viene instaurato un ponte di connessione virtuale tra chi si connette uno dei server della VPN. Un esempio di VPN è un ufficio che
PROTOCOLLI
- OSI reference model
- Internet protocol suite ( TCP/IP )
OSI
Ha lo scopo di: fornire un modello rispetto a cui confrontare le varie architetture di rete, ma in realtà esso non include di per sé la definizione di protocollo specifico. Alcuni principi di progetto seguiti durante lo sviluppo sono: 1 - Ogni livello deve avere un diverso livello di astrazione 2 - Ogni livello deve avere una funzione ben definita 3 - Scelta dei livelli deve: minimizzare il passaggio delle informazioni fra i livelli ed evitare che ci siano troppe funzioni in un livello, sia troppi livelli.
TCP/IP
La madre di tutte le reti fu Arpanet, lo scopo era quello di creare una rete affidabile, anche in caso di catastrofi, attraverso varie evoluzioni fu Arpanet a dare origine all’attuale Internet. Nel corso dello sviluppo c’era la necessità di una nuova architettura, nacquero così il TCP (gestisce il flusso dell’informazione tra i due nodi) e IP (fornisce il sistema di indirizzamento dei nodi terminali della rete).
LIVELLO FISICO
L’informazione può essere trasmessa a distanza quando si subisce una variazione di una qualche caratteristica fisica del mezzo di trasmissione. Questa variazione arriva alla fine e viene successivamente rilevata. Mezzi più trasmissivi: 1 - Cavi (energia elettrica) 2 - Onde radio (onda elettromagnetica) 3 - Led (luce) 4 - Doppio intreccio (coppia di conduttori in rame intrecciati a forma elicoidale) 5 - Cavo coassiale (ha migliore isolamento rispetto al doppio intreccio e consente velocità di trasmissione maggiore) 6 - Fibre ottiche (fatte di un sottilissimo cilindro centrale in vetro, e uno strato esterno di vetro e guaina protettiva Ha tre componenti—> 1. Sorgente luminosa (da segnale elettrico a impulso luminoso)
- Mezzo di trasmissione (fibra ottica) 3. Fotodiodo (da impulsi luminosi a segnali elettrici) Abbiamo due topologie di reti:
- Anello concatenazione di più spezzoni di fibre ottiche, l’interfaccia può essere attiva o passiva
DNS
Risorsa identificata tramite un nome logico (al contrario dell’indirizzo IP che è identificato tramite i numeri), dunque si tratta di caratteri più comprensibili. La corrispondenza tra gli indirizzi IP e i nomi logici si effettua mediante l’uso del DNS, il funzionamento:
- quando un’applicazione deve collegarsi ad una risorsa di cui conosce il nome logico, invia una richiesta al DNS locale
- Il DNS locale, se conosce la risposta, la invia direttamente a richiedente, altrimenti interroga a sua volta un DNS di livello superiore
- Quando l’applicazione riceve la risposta, crea una connessione TCP con la destinazione. Lo spazio dei nomi di NS è uno spazio gerarchico (organizzato in dominii ed eventualmente sottodominii)
SISTEMI INFORMATIVI PARTE B
Si possono identificare tre elementi critici che costituiscono il trattamento alla condivisione e dell’informazione:
- Tecnologia hardware e software, ogni sistema IT/ICT è costituito da elaboratori e servizi/applicazioni
- Base di dati, ciclo di vita di un’informazione è sempre gestita attraverso una base dei dati, che ha il compito di salvaguardare le informazioni
- Protocolli di comunicazione/trasmissione, per condividere le informazioni è necessario che i differenti elaboratori abbiano a disposizione un metodo per comunicare e trasmettere. Il sistema informativo può essere definito come un sistema ICT, che ha il compito di organizzare e gestire in modo efficace le informazioni per perseguire gli obiettivi. In altre parole, può essere definito come l’insieme di apparecchiature, procedure che hanno il compito di raccogliere, selezionare e comunicare le informazioni o i dati. Ha uno scopo primario di mettere a disposizione delle diverse classi di utenza. Un SI ha le seguenti componenti costitutive:
- Dati
- Informazioni
- Persone
- Strumenti
- Processi
- pianificazione strategica—> DSS
- Pianificazione gestionale—> MIS
- Attività di esecuzione-> EDP Caratteristiche:
- Disponibilità —> disposizione degli utenti
- Integrità—> possono essere creati modificati cancellati da persone autorizzate
- Autenticità—> deve essere garantita e certificata
- Riservatezza—> l’informazione ricevuta può essere fruita solo da persone autorizzate. GESTIONE DEI DATI I dati non sono informazione, bensì devono essere gestiti in modo appropriato. Quanta informazione c’è in giro? Ogni due giorni vengono creati cinque extrabite.
DETABASE
Concetti chiave del database:
- Sistema informativo è diverso dal sistema informatico (è una porzione automatizzata del sistema informativo che gestisce le informazioni con la tecnologia informatica)
- Vengono trattati molti dati
- Le principali funzioni sono: raccolta, archiviazione, elaborazione e distribuzione Un approccio per la gestione dei dati sono i files —> i dati sono duplicati per ogni software che li utilizza. Utilizzando un database si limita alla ridondanza dei dati, che sono gestiti in modo centralizzato.
ML—> si può dividere in apprendimento non supervisionato (si basa solo su dati di input = CLUSTERING—> viene usato per trovare schemi di raggruppamento dei dati, include analisi della sequenza genica, le ricerche di mercato riconoscimento oggetti) e supervisionato (si basa su tutti i dati= REGRESSIONE—> prevedono risposte continue, CLASSIFICAZIONE—> prevedono risposte discrete es: se una mail è autentica o no)
- L’algoritmo non supervisionato trova modelli nascosti nei dati.
- Un algoritmo di apprendimento supervisionato prende un insieme di dati di input e risposte, e genera previsioni per la risposta ai nuovi dati.
CLOUD COMPUTING
È un modello che abilita l’accesso on demand tramite la rete a un Pool condiviso di risorse, che possono essere erogate e liberate in modo rapido. Il cloud computing a cinque principi: 1 - Servizi on demand 2 - Servizi ubiqui 3 - Risorse condivise 4 - Rapida elasticità 5 - Servizi misurati Ha tre modelli di distribuzione: 1 - Privata —> sistema costituito da server di proprietà di chi utilizza il servizio 2 - Pubblica—> il provider rende disponibili a tutti delle risorse 3 - Ibrida—> è una soluzione intermedia tra il privato e il pubblico Delivery del servizio: SOFTWARE AS A SERVICE ( SAAS ) —> noleggiare applicazioni su un’infrastruttura accessibili da vari dispositivi client, attraverso un’interfaccia comune PLATFORM AS A SERVICE ( PAAS )—> noleggiare sistemi operativi middleware, linguaggi necessari per sviluppare un’applicazione INFRASTRUCTURE AS A SERVICE ( IAAS )—> noleggiare capacità di CPU BENEFICI CLOUD: Flessibilità (gestione dei carichi di lavoro temporanei), scalabilità (utilizzo informatica su reali esigenze), costi, condivisione delle informazioni anche immobilità (remoto), riduzione tempi di rilascio di nuove funzionalità IT
SVANTAGGI
- non ci sono standard di sicurezza ratificati per i sistemi cloud
- Ispezioni e procedure di audit sono difficoltose
- Dipendenza dal fornitore
- Necessarie competenze per gestire contratti con il fornitore ESEMPIO DI UN SITO WEB Un sito web, è ospitato da una società che offre servizi cloud, questo servizio è hosting (l’utilizzo della macchina virtuale è possibile finché sia uno spazio per caricare i file HTML o altra tipologia, se è un servizio per le e-mail, sia un database a disposizione, ci sono servizi accessori antivirus ecc) Es cloud computing: pixar.
VIRTUALIZZAZIONE
Consente di ospitare più macchine virtuali ad un server fisico, condividendo le risorse dal singolo server Hypervisor e bitcoin, Internet delle cose, network (integrità ,riservatezza, disponibilità, aperta, chiusa, vulnerabilità) MACHINE LEARNING, CLOUD COMPUTING
