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Una panoramica generale dei concetti fondamentali delle reti informatiche, coprendo argomenti come la topologia di rete, i tipi di comunicazione, i dispositivi di rete e le tecnologie wireless. Utile per comprendere i principi di base delle reti, ma manca di approfondimento e analisi dettagliata.
Tipologia: Appunti
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Informazioni aziendali e reti Le aziende hanno la necessità di usare tecnologie e servizi attraverso una rete interna collegata alla rete Internet. La rete Internet è un grande canale di comunicazione , servizi e opportunità, che riesce a raggiungere clienti che in passato non sarebbe mai stato possibile avvicinare. La rete è un ottimo strumento di pubblicità e di marketing. Concetto di rete Una rete è un insieme di nodi connessi tra loro attraverso archi di collegamento (linee di comunicazione). La rete si considera formata da due parti:
Si tratta di reti non molto grandi, la cui estensione è confinata in un edificio o in un campus. È un insieme di reti interconnesse. Le reti LAN sono realizzate con cavi in rame o con la fibra ottica. Metropolitan Area Network (MAN) Si tratta di una rete che copre l'area di una città. Wide Area Network (WAN) È una rete estesa geograficamente, che connette LAN anche sparse nel mondo. Poiché i nodi possono essere collegati a grandi distanze. Global Area Network (GAN) La rete GAN è una rete globale che copre tutto il mondo. Topologia fisica Topologia a bus Questa topologia usa un singolo backbone , detto bus , a cui si collegano tutti gli host. Esiste un solo canale che collega tutti i nodi. È una topologia a basso costo. I segnali passano tra i due terminatori e vengono controllati da tutti gli host connessi al bus: solo se l'indirizzo di destinazione coincide con quello dell'host, il messaggio viene ricevuto ed elaborato dall'host. Si tratta di una trasmissione di tipo broadcast. Se un host non funziona, la rete continua a funzionare, se però si guasta il cavo, l'intero bus compreso tra i due terminatori smette di funzionare. Il cavo è il punto debole. Topologia ad anello Detta anche ring , un cavo collega un host al precedente e al successivo creando un circuito di rete continuo su cui sono trasmessi i dati. Questa topologia prevede messaggi che viaggiano in un'unica direzione (unidirezionale) o in entrambe le direzioni (bidirezionale). Nel bidirezionale per ogni coppia di nodi esistono due percorsi possibili. In caso di guasto, l'anello bidirezionale consente alla rete di continuare a funzionare, anche se con capacità dimezzata. Topologia a stella In questa topologia tutti gli host sono collegati a un punto centrale, detto centro stella , che di solito è un hub, uno switch o un elaboratore, e costituisce il punto di connessione comune. Essa offre notevoli vantaggi in termini di:
Indirizzo IP 32 bit da 4 cifre decimali. I numeri sono da 0 a 255. Esempio 192.168.1. Concetto di URL L’URL (Uniform Resource Locator) è una sequenza di caratteri che identifica univocamente l’indirizzo di una risorsa in Internet, come un documento o un’immagine. È l’elemento che ci permette di trovare un sito web, cioè l’indirizzo che noi digitiamo nel browser quando cerchiamo una pagina o un file. Ad esempio, l’url https://www.federprivacy.org/informazione/sapresti-rispondere è formata da tre parti:
Reti Wan Le reti geografiche o WAN coprono una nazione, un continente o anche l'intero pianeta. Le prime reti capillari che si sono sviluppate erano proprio di tipo geografico. La rete telegrafica e poi quella telefonica erano reti in grado di connettere terminali posti anche a grandissima distanza. È stato naturale utilizzare le infrastrutture già esistenti, cioè la rete telefonica, per creare reti di elaborazione estese, modificando e adattando alla trasmissione dati ciò che era nato solo per la trasmissione della voce. Molte WAN sono private o realizzate per scopi particolari come la rete GARR, l'ente italiano che coordina lo sviluppo delle dorsali Internet. Le reti wireless Le reti wireless non utilizzano alcun tipo di cavo: il segnale è trasportato nell’etere grazie alla propagazione di onde radio emesse da un’antenna. Con il termine hotspot ci si riferisce all’area in cui è possibile accedere a Internet in modalità wireless, attraverso l’uso di un router collegato a un provider Internet. Attualmente il più diffuso è il Wi-Fi. Le wireless possono utilizzare onde radio o segnali infrarossi per comunicare attraverso l’etere. La maggior parte dei produttori integra nei dispositivi di elaborazione la scheda di rete wireless e l’antenna. Le reti Wi-Fi Negli anni 80 gli istituti IEEE, ANSI e ISO hanno sviluppato un progetto. Standard noto come Progetto IEEE 802, per stabilire come debbano essere realizzate le reti LAN. Progetto IEEE 802.1 1 si usa per le reti wireless. La comunicazione può avvenire a 2,4 GHz oppure 5GHz. La 2,4 GHz ha una velocità di trasmissione più bassa ma copre una zona più ampia. La 5 GHz ha una velocità di trasmissione più alta ma copre una distanza più bassa. L’esigenza di connettere e condividere varie periferiche senza utilizzare cavi ha spinto le aziende a immettere sul mercato prodotti predisposti per la connessione wireless. WBAN Wireless Body Area Network, sono reti che interconnettono dispositivi indossabili, raggio di copertura inferiore a un metro. WPAN Le reti WPAN coprono il campo d’azione di una persona e sono adatte alle reti domestiche o piccoli uffici. Una WPAN potrebbe consentire di sincronizzare il proprio smartphone o tablet con un computer o desktop per uno scambio di dati. La WPAN utilizza le onde radio per trasferire le informazioni, per esempio il Bluetooth definisce una PAN wireless. I vantaggi degli infrarossi sono la mancanza di interferenze radio, come svantaggio la necessità di un contatto visivo tra i dispositivi. WLAN Le LAN wireless sono simili alle LAN Ethernet cablate, sia per prestazioni sia per funzionamento. Per esempio un’azienda può installare una WLAN per offrire un accesso mobile alle applicazioni aziendali dai computer portatili. I dispositivi che costituiscono le reti LAN wireless sono:
Ogni rete cellulare è costituita da un numero variabile di celle. Il numero delle celle e la loro grandezza dipende dalla quantità di traffico in una data zona: nelle città il numero delle celle è alto e la loro estensione è ridotta. Il problema fondamentale della telefonia cellulare è la gestione della mobilità, noto come handoff (o anche handover). Si tratta di evitare le interruzioni nel collegamento a fronte di un cambio di BS, cioè di un cambio di cella e di frequenze nell'ambito dello stesso MSC. Differenza tra call block e drop Se io effettuo una chiamata ma la BS non ha nessuna frequenza scatta la call block, la chiamata viene bloccata facendo cadere la linea, oppure call drop quando effettuo una telefonata mentre mi sposto di cella, ma nella nuova cella non ci sono frequenze, facendo cadere la linea. Evoluzione della telefonia cellulare
Steganografia La steganografia è la tecnica che permette di nascondere il messaggio che si vuole inviare. I codici monoalfabetici I codici per sostituzione, di un carattere, sono sempre stati usati per la loro semplicità. Presenti nel mondo arabo, greco e latino, hanno il difetto di essere facilmente decriptabili tramite l'analisi delle frequenze. In questi codici viene fatto corrispondere a ogni carattere sempre lo stesso sostituto. I codici polialfabetici Nella criptazione polialfabetica lo stesso carattere viene criptato in modo differente all'interno del messaggio. La tecnica più famosa è quella della Tavola di Vigenère in cui la chiave indica per ogni lettera quale è la riga da considerare per la criptazione. Crittografia asimmetrica A chiave pubblica Una chiave mette in chiaro il messaggio che l'altra chiave ha codificato, ma il processo non è reversibile: non può essere utilizzata per decriptarlo. In questo modo, la chiave pubblica può essere disseminata ed è disponibile all'interno di un archivio, mentre la privata è conservata solo dal proprietario. Firma digitale Viene associata al documento elettronico sulla quale è apposta e lo arricchisce di informazioni che ne attestano l'integrità, l'autenticità, consentendo al documento di assumere efficacia dal punto di vista legale. Deve passare attraverso la validazione di un ente certificatore esterno, che operi secondo procedure rigorose e a loro volta certificate e verificabili ricorrendo a un elenco pubblico a ciò espressamente preposto. Kit per la firma digitale L'insieme dei dispositivi che permettono a un utente l'apposizione della firma digitale è formato da:
Copyright= è il proprietario della licenza. Copyleft= è di chi rende un programma pubblico. Sistemi per la gestione d’impresa Sistema di gestione, evoluzione A partire dalla rivoluzione industriale dell’Ottocento, l’intervento della meccanica cambiò radicalmente i processi industriali, sostituendo le macchine al lavoro manuale. Le continue evoluzioni delle tecnologie hanno migliorato il lavoro. I primi elaboratori, in grado di trattare enormi quantità di informazioni, leggerle, scriverle e trasformarle secondo determinate operazioni, si sono inseriti come strumenti di supporto per le attività amministrative e di gestione degli archivi. Caratteristiche e finalità Un sistema di gestione (SG) è un modello collaudato per gestire e migliorare continuamente i processi, le procedure e le politiche di un’organizzazione o di un’azienda. Un sistema di gestione è di fondamentale importanza per un’azienda poichè questa può raggiungere obiettivi importanti quali:
I sistemi MRP (Material Requirements Planning) sono nati con l’intento di pianificare la gestione dei fabbisogni dei materiali necessari per garantire la continuità della produzione. Si parla ad esempio della distinta base, ovvero l’elenco di tutti gli elementi di base (con tutte le informazioni relative) necessari per la realizzazione di un prodotto. MPS Uno dei livelli del processo di pianificazione e controllo della produzione è il piano di produzione o MPS (Master Production Schedule). Si tratta di un documento per la pianificazione della produzione, dal quale derivano il piano degli acquisti, il piano di produzione dei singoli reparti e la disponibilità prevista del prodotto. MRP Gli MRP2 prendono in considerazione solamente le risorse materiali e non le risorse immateriali, come gli uomini e i tempi-macchina. Le risorse immateriali hanno il grande difetto di essere finite, nel senso di limitate. Ciò significa che se un uomo è impegnato nella realizzazione di un prodotto non può essere impiegato in altra produzione. Se in linea teorica l’approvvigionamento può essere considerato a capacità infinita, questo ragionamento non può essere applicato alle risorse interne e nella pianificazione della produzione. Questa nuova famiglia di programmi va sotto il nome di Manufacturing Resources Planning che per identità di acronimia con il suo progenitore (MRP) ha assunto il nome di MRP2. Si passa dalla pianificazione dell'approvvigionamento dei materiali a quella delle risorse affinché sia garantita la produzione necessaria. CAD Sotto il nome di CAD (Computer Aided Design) si annoverano tutti quei programmi che supportano l’attività di progettazione grafica di oggetti e ambienti. Perchè un manufatto o un progetto diventi realizzabile concretamente, deve passare la verifica della fase di progettazione, durante la quale vengono determinate tutte le informazioni utili alla realizzazione materiale. Il CAD nasce in formato bidimensionale (2D) poiché, inizialmente, trasferiva sul video del computer le operazioni che venivano effettuate su carta. In seguito, lo sviluppo delle interfacce grafiche e l’aumento delle capacità di elaborazione dei computer hanno consentito ai CAD, in pochi anni, l’evoluzione in 3D. Grafica raster e vettoriale La grafica raster memorizza le immagini come un insieme di punti (pixel) di diversi colori distribuiti su una griglia (raster) in modo da creare l’immagine desiderata. La grafica vettoriale descrive un disegno complesso utilizzando alcune figure geometriche semplici chiamate “primitive”: punti, linee e curve. Prototipazione Questi modelli, seppur virtuali, consentono un primo livello di prototipazione e permettono di effettuare importanti osservazioni e correzioni sul progetto in corso. Il progettista ha la necessità di realizzare un prototipo (mock up) dell’oggetto che sta disegnando, ovvero di produrre il primo pezzo, per valutare opportune modifiche e miglioramenti che il solo disegno non consente di visualizzare. La nuova fase di prototipazione virtuale digitale prende il nome di digital mock up (DMU). CAM Il processo di trasformazione del lavoro e delle competenze del progettista è progredito quando le macchine utensili (torni, fresatrici,...) hanno iniziato a essere anch’esse perfezionate con il contributo dell’informatica. Fino a qualche decennio fa, il disegno tecnico in due dimensioni su carta, redatto dal progettista, veniva trasferito al direttore di stabilimento. Questi aveva il compito di organizzare le fasi della lavorazione e assegnarle agli operai addetti alle diverse macchine. Si tratta di tradurre tali informazioni in un linguaggio comprensibile dalla macchina di lavorazione, organizzate in una serie di istruzioni (part program) che la macchina utensile è in grado di eseguire. Data warehouse
Sotto il nome di SCM (Supply Chain Management) troviamo i metodi dedicati al miglioramento del processo di distribuzione ovvero delle catene, formate da fornitori e da clienti. Il rischio in cui il produttore può incorrere è quello della rottura di stock, ovvero che la produzione si debba interrompere per mancanza di materiale necessario per la lavorazione, il cui costo potrebbe essere molto più alto rispetto al caso precedente. La filosofia del SCM si sviluppa partendo da un’interessante osservazione: la produzione di un’azienda è fortemente dipendente da un contesto costituito da clienti e fornitori verso i quali occorre riconoscere l’integrazione esistente. API Le API (Application Program Interface) di un’applicazione sono dei tool messi a disposizione dei programmatori per implementare dei compiti specifici in un software diverso da quello di provenienza. Lo scopo è dare agli sviluppatori modo di accedere a una serie di funzioni senza dover entrare nel codice sorgente. AJAX AJAX (Asynchronous JavaScript And XML) consente alle applicazioni web un dialogo asincrono tra client e server minimizzando il tempo di risposta percepito dall’utente. In pratica si tratta di interporre tra il browser del client e la rete nella quale si trova il server un motore AJAX, che consente all’utente di interagire direttamente con l’applicazione web senza aspettare la risposta del server. XML Si tratta di un linguaggio simile a HTML e ne rappresenta un'evoluzione, in quanto permette di creare altri linguaggi di markup e amplia le potenzialità di utilizzo. Con XML si possono descrivere pagine HTML, si può lavorare la grafica vettoriale, si possono scrivere formule matematiche e memorizzare dati, creare e trasferire documenti tra applicazioni. JSON JavaScript Object Notation è un formato per lo scambio dati basato sul linguaggio di programmazione JavaScript. È utilizzato in programmazione web come alternativa al formato XML. Strumenti per la comunicazione BLOG Il blog e una tipologia di sito web che ha avuto un’enorme diffusione grazie alla sua semplicità. Un utente, il blogger, può creare un blog senza dover ricorrere al linguaggio HTML, utilizzando uno specifico sito che automaticamente organizza lo spazio virtuale usando caratteri predefiniti. I blog nascono come una sorta di diario personale condivisibile con il pubblico web. FORUM I forum costituiscono uno spazio sul web pubblico dedicato al confronto aperto sulla base del modello di comunicazione “molti a molti”. Non sono comparabili a una chat visto che si tratta di singoli messaggi tra utenti Internet organizzati per argomento e discussione. Ogni discussione inizia con un commento o una domanda che suscita feedback da altri utenti. CMS WordPress WordPress è un software CMS con struttura ottimizzata per blog; esiste perciò la regola che a ogni installazione di WordPress all’interno di un server corrisponde un blog. Le pagine sono dedicate ai contenuti statici, gli articoli sono contenuti visualizzabili per cronologia. WordPress è scritto con un linguaggio PHP e si appoggia a un database MySQL. Le sue caratteristiche principali sono: