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le reti -informatica-, Temi di Informatica

origini delle reti (mainframe-terminali) interconnessione e problematiche I SERVIZI PER GLI UTENTI E PER LE AZIENDE CLIENT/SERVER E PEER TO PEER CLASSIFICAZIONE DELLE RETI PER ESTENSIONE COMMUTAZIONE (di pacchetto e di circuito) MODELLI ISO/OSI e i 7 livelli MEZZI TRASMISSIVI E DISPOSITIVI DI RETE (doppini telefoniche-fibra ottica-wireless-switch-router) IL MODELLO TCP/IP I LIVELLI APPLICATIVI NEL MODELLO TCP/IP (http-ftp-smtp-ssh) INDIRIZZI INTERNET E DNS I SERVER DI INTERNET

Tipologia: Temi

2022/2023

In vendita dal 15/07/2023

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maria-ferraro-17 🇮🇹

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LE RETI
Inizialmente i sistemi per l’elaborazione erano
molto costosi e le risorse disponibili erano
insufficienti ma la necessità di condividere dei
dati tra le persone si creò il modello
mainframe-terminali, in cui tutta la potenza di
calcolo è concentrata in un unico elaboratore,
con un unico processore e memoria centrale.
Cioè una serie di TERMINALI (dispositivo hardware) in grado di connettersi al computer centrale detto
MAINFRAME e sfruttare le risorse.
Successivamente con la nascita dei
personal computer si è passati a reti
formate da un GRANDE NUMERO DI
ELABORATORI AUTONOMI (non ci sono
relazioni di dipendenza tra i vari sistemi)
e INTERCONNESSI (capaci di scambiare
informazioni). Il compito principale delle
moderni reti di computer e la
condivisione di risorse.
Le risorse possono essere rappresentate da apparecchiature hardware, file di dati e programmi software,
servizi di reti o servizi web).
Una RETE DI COMPUTER è un insieme di 2 o + computer in grado di trasmettere dati tra loro.
L’interconnessione tra sistemi presenta problematiche di vari tipi:
ELETTRONICHE occorre come collegare i diversi sistemi, la soluzione dipende da vari fattori,
dal numero di sistemi da connettere e la loro esistenza. In base a questo si decide se usare
connessioni con o senza fili, utilizzando fibre ottiche oppure onde radio
INFORMATICHE cioè è necessario disporre un sistema operativo in grado di sfruttare la
struttura hardware
TELEMATICHE occorre tenere conto se sono già presenti alcune reti sul territorio per la
trasmissione di informazioni che possono essere sfruttate anche per la trasmissione di dati,
in primo luogo la rete telefoniche
I SERVIZI PER GLI UTENTI E PER LE AZIENDE
La connessione di sistemi in rete ha poetato dei vantaggi anche per le aziende, sportelli
bancari, c asse dei supermercati, traffi co aer eo. La condivisione di risorse rende e
di sp onibile la condivisione di risorse anche a grandi distanze ma con un miglior rapporto
pr es ta zi on i/ co st o. Og ni sistema può essere c onfi gur ato e d es pa ns o gra du al mente a
seco nda de lle esigenze dell’azienda. Generalmente i sistemi funzionano se nza interruzioni
(FAU LT-T OL LE RA NCE) con una maggiore diffi col.
In un’azienda se i computer non sono in rete un guasto a una singola macchina può provocare la perdita di
tutto il lavoro effettuato da quella postazione. Mentre se i computer sono connessi in rete il guasto a una
singola macchina non provoca né perdita di dati. Il lavoro si bloccherà solo se il computer centrale si
danneggia. Occorre quindi al momento dell’installazione effettuare sempre copie di sicurezza (backup).
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LE RETI

Inizialmente i sistemi per l’elaborazione erano molto costosi e le risorse disponibili erano insufficienti ma la necessità di condividere dei dati tra le persone si creò il modello mainframe-terminali, in cui tutta la potenza di calcolo è concentrata in un unico elaboratore, con un unico processore e memoria centrale_._ Cioè una serie di TERMINALI (dispositivo hardware) in grado di connettersi al computer centrale detto MAINFRAME e sfruttare le risorse. Successivamente con la nascita dei personal computer si è passati a reti formate da un GRANDE NUMERO DI ELABORATORI AUTONOMI (non ci sono relazioni di dipendenza tra i vari sistemi) e INTERCONNESSI (capaci di scambiare informazioni). Il compito principale delle moderni reti di computer e la condivisione di risorse. Le risorse possono essere rappresentate da apparecchiature hardware, file di dati e programmi software, servizi di reti o servizi web).

Una RETE DI COMPUTER è un insieme di 2 o + computer in grado di trasmettere dati tra loro.

L’interconnessione tra sistemi presenta problematiche di vari tipi:

 ELETTRONICHE occorre come collegare i diversi sistemi, la soluzione dipende da vari fattori,

dal numero di sistemi da connettere e la loro esistenza. In base a questo si decide se usare

connessioni con o senza fili, utilizzando fibre ottiche oppure onde radio

 INFORMATICHE cioè è necessario disporre un sistema operativo in grado di sfruttare la

struttura hardware

 TELEMATICHE occorre tenere conto se sono già presenti alcune reti sul territorio per la

trasmissione di informazioni che possono essere sfruttate anche per la trasmissione di dati,

in primo luogo la rete telefoniche

I SERVIZI PER GLI UTENTI E PER LE AZIENDE

La connessione di sistemi in rete ha poetato dei vantaggi anche per le aziende, sportelli bancari, casse dei supermercati , traffi co aereo. La condivisione di risorse rende e disponibile la condivisione di risorse anche a grandi distanze ma con un miglior rapporto prestazioni/costo. Ogni sistema può essere confi gurato ed espanso gradualmente a seconda delle esigenze dell’azienda. Generalmente i sistemi funzionano senza interruzioni (FAULT-TOLLERANCE) con una maggiore diffi coltà. In un’azienda se i computer non sono in rete un guasto a una singola macchina può provocare la perdita di tutto il lavoro effettuato da quella postazione. Mentre se i computer sono connessi in rete il guasto a una singola macchina non provoca né perdita di dati. Il lavoro si bloccherà solo se il computer centrale si danneggia. Occorre quindi al momento dell’installazione effettuare sempre copie di sicurezza (backup).

E’ possibile condividere risorse hardware, per esempio gli utenti connessi a una rete possono uti lizzare una solo stampante. La rete permett e la condivisione di fi le, per esempio leggere il contenuto di un fi le di un altro computer oppure spostare un fi le da un computer all’altro. Inoltre si possono condividere programmi e servizi (registro elett ronico). CLIENT/SERVER E PEER TO PEER Si parla di CONDIVISIONE quando un computer mette a disposizione una risorsa a un altro computer che la utilizza. In base a questa organizzazione le reti sono suddivise in due classi.

  1. Reti CLIENT/SERVER  I SERVER mettono a disposizione risorse (dischi fissi-stampante) e offrono servizi (servizi web)  I CLIENT sono i sistemi che utilizzano i servizi e le risorse messe a disposizione dai server ________________________________________________ In alcuni casi il server viene detto server dedicato In molte reti, un client può diventare un server e un server non può essere utilizzato come client. In altre reti i ruoli di server e client non sono predefiniti, server non dedicati perché un computer può mettere a disposizione un archivio di dati diventando server e nello stesso tempo può utilizzare la stampante di un altro computer del quale diventa client.
  2. Reti PEER TO PEER : tutti i computer dono sullo steso livello e condividono risorse comuni, in questo tipo di rete tutti computer svolgono entrambi i ruoli di client e server. La rete è paritaria e tutti i computer che ne fanno parte si chiamano nodi. La rete peer to peer è più semplice da gestire, ma non ha amministrazione quindi è una rete meno sicura nel controllo degli accessi e degli utenti. Questa tipologia di rete è utilizzata nelle reti locali dove ogni computer condivide dati. Un computer si connette ad altri come client per scaricare un file, contemporaneamente si comporta come server e condivide i propri file con gli altri computer connessi. In questo modello la comunicazione ha la forma di un messaggio a un server da parte di un client, il client richiede l’esecuzione del programma, il server esegue il lavoro e restituisce la risposta. Quando un server e un client stabiliscono una comunicazione si hanno 2 possibilità: Un MESSAGGIO è un insieme di caratteri e dati che devono essere trasferiti da un sistema ad un altro
  3. ESECUZIONE LATO CLIENT (o in locale) il programma viene trasmesso dal server, caricato nella memoria RAM del client ed eseguito su client stesso
  4. ESECUZIONE LATO SERVER (o in remoto) Il programma viene eseguito sul server che trasmette i risultati al client

Per mettere in comunicazione 2 utenti della rete esistono 2 tecniche principali

1. La COMMUTAZIONE DI CIRCUITO che crea un reale collegamento fisico dedicato

  1. La COMMUTAZIONE DI PACCHETTO che utilizza la tecnica dell’instradamento Con questa tecnica la comunicazione da trasferire viene suddivisa in PACCHETTI, trasmessi individualmente e in sequenza, per essere poi riassemblati nel punto di destinazione. Un pacchetto è costituito da 2 parti fondamentali: la parte di intestazione (HEADER); la parte dei dati veri e propri (PAYLOAD) L'header contiene tutta l'informazione necessaria affinché il pacchetto possa essere identificato e inoltrato fino alla sua destinazione finale, ovvero l'indirizzo del destinatario, la sua posizione. Ad ogni pacchetto viene inoltre aggiunta, tipicamente in coda al campo informativo vero e proprio, una parola di controllo individuale, calcolata sulla sequenza di bit. In una rete esistono due tipi di nodi: quelli intermedi e finali. I nodi intermedi svolgono la funzione di instradamento (in base all’indirizzo di destinazone decidono su quale canale deve essere instradato per farlo arrivare a destinazione nel tempo più breve possibile). I nodi finali sono gli elaboratori connessi alla rete. Qunado un elaboratore riceve un pacchetto esamina l’indirizzo di destinazione, elabora i bit del pacchetto usando lo stesso algoritmo per calcolare autonomamente la parola di controllo e confrontarla con quella trasmessa insieme al pacchetto: se i risultati non coincidono, il pacchetto è stato corrotto da errori trasmissivi e tipicamente viene scartato e non ritrasmesso verso il nodo successivo. Altri metodi per inviare dei pacchetti sono: Nella comunicazione multicast , il pacchetto viene consegnato solo ai destinatari previsti. La relazione tra origine e destinazione è uno-a-molti. Il multicasting è più veloce grazie al minor traffico. Il multicasting è più veloce grazie al minor traffico. Nella comunicazione broadcast , il pacchetto viene consegnato a tutti gli host collegati alla rete. Il rapporto tra origine e destinazione è uno a tutti. Il broadcast è meno sicura. Il broadcast è più lenta a causa dell’enorme traffico. Storicamente la commutazione di pacchetto fu concepita nei primi anni sessanta, in un contesto di guerra fredda, come soluzione al problema di garantire la sopravvivenza di una rete di telecomunicazioni in seguito ad un attacco nucleare.

I MODELLI DI RIFERIMENTO PER LE RETI ISO International Organization for Standardization, Organizzazione internazionale per la standardizzazione e dell’organizzazione che ha creato il mdello OSI =Open Systems Interconnection- interconnessione di sistemi aperti Il modello ISO/OSI è stato creato per la necessità di trovare protocolli comuni per la programmazione delle reti, standardizzando la terminologia e definendo quali sono le funzionalità di una rete. Il modello OSI e un’architettura di reti a 7 livelli (LAYER):

1. LIVELLO DI COLLEGAMENTO FISICO La sua funzione riguarda la connessione fisica dell’hardware 2. LIVELLO DI COLLEGAMENTO DATI Riguarda i dispositivi che gestiscono il collegamento dati da un PC a un altro della stessa rete. Controlla la correttezza delle sequenze bit e provvede alla formattazione delle informazioni. 3. LIVELLO DI CONTROLLO DELLA RETE Nel livello di rete i messaggi vengono suddivisi in pacchetti facendosi carico di scegliere una strada tra quelle disponibili, tramite i rooter. Il protocollo più utilizzato nel livello 3 è il protocollo IP. 4. LIVELLO DEL TRASPORTO Gestisce la trasmissione dei pacchetti. E’ in grado di identificare il destinatario, aprire o chiudere una connessione con il sistema corrispondente, suddividere e riassemblare un testo. 5. LIVELLO DI SESSIONE Instaura una sessione cioè un collegamento tra due interlocutori, organizzandone il dialogo. 6. LIVELLO DI APPLICAZIONE Il livello di applicazione riguarda i cosiddetti programmi applicativi. Questo livello gestisce la visualizzazione dei dati relativa a programmi di login remoto, file transfer, posta elettronica. Anche per la pila ISO/OSI vale il principio secondo il quale la trasmissione di dati tra due host deve avvenire in modo che i dati che percorrono la pila di livelli: L’operazione che permette il passaggio da un pacchetto a un altro viene detta imbustamento, mentre l’operazione inversa viene detta estrazione. In generale con il passaggio a livello inferiore vi è un aumento delle dimensioni di pacchetto dovuta all’aggiunta di informazioni per cui viene introdotta l’operazione frammentazione dei pacchetti stessi. dall’alto verso il basso per il dispositivo che TRASMETTE i dati dal basso verso l’altro per il dispositivo che RICEVE i dati

T R A S M E T T E

R I C E V E

IL MODELLO TCP/IP Il modello TCP/IP (Trasmission Control Protocol/ Internet Protocol) È un insieme di protocolli che rappresenta l’applicazione pratica della connessione e la gestione delle reti, mentre IOS/OSI è il modello di riferimento teorico e progettuale delle reti. Il modello TCP/IP è alla base dell’interconnessione di reti. Si parla di internetwork quando reti diverse, sia LAN che WAN, sono collegate tra loro. A ogni computer (interfaccia di rete) viene associato a un INDIRIZZO IP che permette di identificare il computer all’interno della rete. Esistono due tipi di indirizzi IP: IPv4-IPv OGNI INDIRIZZO IP E’ FORMATO DA 4NUMERI, OGNUNO COMPRESO TRA 0 E 255 Gli indirizzi IPv4 sono formati da 4 byte (32bit), separati da un punto 10010101.00101001.11001000. Nella rappresentazione pratica viene utilizzata la notazione decimale: 149.41.200. Per far fronte alla crescente richiesta di indirizzi IP sta iniziando a prevalere l’indirizzo IPv6. Formato da 16 byte, scritti con otto gruppi di 4 cifre esadecimali, separati dal carattere due punti (:), la lunghezza dell’indirizzo IP è quindi 128 bit. I LIVELLI APPLICATIVI NEL MODELLO TCP/IP Il protocollo TCP è un protocollo di trasporto che può fornire supporto a molti applicativi internet I protocolli utilizzati per la rete internet sono:  HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), per la trasmissione di informazioni ipertestuali.  FTP (File Transfer Protocol), per la trasmissione di file tra due sistemi.  SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), per il trasferimento di posta elettronica.  SSH (Secure Shell), per accedere a un computer remoto come utente di quel sistema, pur essendo magari a migliaia di chilometri di distanza. Attraverso l’indirizzo di porta presente nel protocollo TCP gli utenti della navigazione in internet possono utilizzare contemporaneamente più applicazioni di internet. INDIRIZZI INTERNET E DNS L’interconnessione tra i server delle reti utilizza la commutazione di pacchetto. Ogni pacchetto spedito a un host ha un indirizzo IP dell’host di destinazione che consente di attivare un percorso di pacchetti lungo la rete detto routing. L’instradamento è deciso dai vari nodi da cui ogni singolo pacchetto transita prima di arrivare all’host di destinazione, ogni nodo in modo indipendente decide a quale nodo successivo spedire il pacchetto. Il percorso dei pacchetti tra due computer collegati a internet è detto route. L’indirizzo IP seve ad identificare un computer in modo univoco infatti due computer connessi a internet non possono avere lo stesso indirizzo IP. Il computer di un utente che si collega a internet acquisisce un indirizzo IP assegnatogli da un Provider di servizio di accesso a Internet. Quando l’utente si scollega il provider assegnerà lo stesso indirizzo a un altro utente, quest modalità di connessione si chiama assegnazione di IP DINAMICO. Una PORTA è un meccanismo utilizzato per identificare una specifica applicazione di rete su un computer

Per esigenze particolari, come un sito Internet o un servizio accessibile dalla rete potrebbe essere necessario avere sempre lo stesso indirizzo IP, in questo caso è necessario chiedere al provider una connessione con IP STATICO. Il DOMINIO rappresenta una rete solitamente locale o estesa a un raggio di qualche decina di chilometri collegata a internet, mentre l’host individua un particolare computer all’interno della stessa rete Il Dominio Name System (DNS) è il sistema che traduce i nomi dei domini Internet in indirizzi IP e viceversa- è una banca dati che trasmette gli indirizzi IP in nome. Un server DNS è un computer nella rete che può essere interrogato da altri computer per ottenere l’indirizzo IP di un sito Internet. Il DNS è organizzato in modo gerarchico. I SERVER DI INTERNET La rete Internet e le applicazioni che vengono utilizzate da chi si collega alla rete, sono basate su un modello client/server. Il World Wide Web o WWW è uno tra i servizi più conosciuti offerti da Internet. Il servizio WWW consente a più persone, sparse in diverse località del mondo, di condividere un insieme di documenti chiamati pagine Web. In questo contesto, il ruolo di client è assunto dal personal computer degli utenti che visitano le pagine Web, mentre il ruolo di server spetta ai computer che memorizzano i documenti e decidono di condividerli. Anche a livello software si può fare un analogo parallelo: da un lato c'è il programma browser (client) che viene utilizzato per richiedere le pagine Web, dall'altro c'è un programma, chiamato server Web, che ha il compito di rispondere inviando il documento richiesto. Il server Web è un'applicazione che rimane sempre in esecuzione in attesa delle richieste inviate dai browser. La richiesta è rappresentata dal nome del file corrispondente a una pagina Web. Ricevuta una richiesta, il server Web cerca sul suo disco il file richiesto: se lo trova risponde inviando il file, altrimenti segnala un messaggio di errore. Utilizzando il protocollo http, il server trasferisce la pagina richiesta al computer richiedente, dove il browser decodifica il linguaggio html e i contenuti del file. Il BROWSER è un programma che serve per leggere le pagine ipertestuali del www. Le pagine sono scritte con il linguaggio html (HiperText Markup Language), un insieme di tag che determinano le modalità grafiche di costruzione di un documento. Il browser è in grado di interpretare i tag html un’immagine o un collegamento a un sito internet. I browser più utilizzati sono: Mozilla, Chrome, Microsoft Internet Exporer, Safari. Di solito i browser sono programmi gratuiti e liberamente scaricabili da Internet. La trasmissione dei documenti e delle risorse multimediali è gestito tramite il protocollo HTTP oppure HTTPS (HTTP sicuro). Quando si vuole accedere a un sito o ai documenti di Internet, occorre specificare nella casella Indirizzo del browser, URL (Universal Resource Locator) cioè l’indirizzo Un URL segue il seguente schema generale: protocollo://nome di dominio/percorso/nomefile

  • Protocollo è l'insieme delle regole comuni a due computer in comunicazione tra loro per richiedere o mettere a disposizione una risorsa o un servizio. I protocolli più usati sono http, https, ftp, file (per la navigazione di risorse locali, quali il disco fisso di un computer), ssh.
  • Nome di dominio è l'indirizzo Internet del sito o del documento richiesto, formato dal nome simbolico del server, presente nel sistema dei nomi di dominio (DNS).
  • Percorso è l'elenco delle directory e sottodirectory da percorrere per trovare il file da visualizzare (pathname).