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COMMUTAZIONE DI CIRCUITO E DI PACCHETTO
Reti a commutazione di circuito collegare direttamente le macchine tra di loro non è fattibile (si pensi a come sia possibile collegare 100 dispositivi assieme), le reti a comm. di circuito sono reti ad uso esclusivo di chi sta comunicando, esattamente ciò che succede con la rete telefonica. Se una linea è occupata da due comunicanti non si può utilizzare, non è possibile concepire una tal cosa se ci sono centinaia di dispositivi che necessitano di avere accesso allo stesso momento. Reti a commutazione di pacchetto = TCP/IP, i dati non vengono inviati in blocco, bensì suddivisi in pacchetti di 1500 byte (dimensione fissa). Il livello delle applicazioni si occupa di suddividere i dati in pacchetti, ogni pacchetto contiene le informazioni necessarie per l’identificazione della sua destinazione (ogni pacchetto contiene indirizzo destinatario). Pacchetti diversi possono seguire percorsi diversi ed essere ricevuti in ordine diverso da quello di invio, dipendentemente dal traffico della rete Internet (possono viaggiare a frazioni di secondo diverse l’una dall’altra), momenti diversi hanno livelli di traffico diversi. I pacchetti comunque sono numerati, quindi anche se arrivano in momenti diversi si riconosce il giusto ordine. Vantaggio di questa tecnologia è che la stessa linea può essere occupata da più dispositivi. In caso di interruzione di una sessione di invio, o in caso di perdita di un pacchetto, il protocollo richiede l’invio del pacchetto mancante (può essere ripreso in seguito, garantendone efficienza ed affidabilità). Indirizzo IP Ogni dispositivo collegato ad Internet ha un indirizzo associato, qualsiasi dispositivo va identificato nella rete. L’indirizzo è formato da 4 byte (4 numeri compresi tra 0 e 255) separati da un punto (es.213.45.152.218) Tre classi di indirizzi: o reti di classe A : 1° byte identifica la rete (va da 1 a 127 ), 2°, 3° e 4° byte identificano i nodi (=dispositivi all’interno della rete) al massimo ho 256 reti, al cui interno posso mettere 16,7 milioni di dispositivi preferenza ad avere poche reti al cui interno mettere molti dispositivi o reti di classe B : 1° e 2° byte identificano la rete (va da 128 a 191 ), 3° e 4° byte i nodi senza escludere i già esistenti indirizzi di classe A si distinguono le reti in base al valore del primo byte, ossia se il primo byte va da 1 a 127 allora è una rete di classe A, se il primo byte va da 128 a 191 è classe B. 16mila reti all’interno di cui posso avere 65mila dispositivi o reti di classe C : 1°, 2° e 3° byte identificano la rete (da 192 a 223 ), 4° byte i nodi tantissime reti con pochi dispositivi Indirizzi privati Alcuni valori del 1° byte vengono utilizzati per scopi speciali, come creare indirizzi privati (connessione privata con un router, un dispositivo wireless che si collega ad un provider, un fornitore di servizi). Lo scopo è creare reti che abbiano un’unica connessione, un unico indirizzo verso l’esterno, che localmente abbiano diversi indirizzi. Diversi dispositivi che accedono allo stesso router hanno lo stesso indirizzo IP. In particolare si identificano nelle diverse classi di rete gli indirizzi privati come: classe A: 10.x.x.x. classe B: 172.16.x.x.
classe C: 192.168.x.x. Gli indirizzi IP normali (IPv4) non bastano più, ora esiste il protocollo IPv6 che usa 128 bit anziché 32 (2^128) dispositivi utilizzabili. Indirizzi più lunghi dalla codifica esadecimale, più compatta della decimale. Questo strumento garantirebbe la risoluzione dei problemi di indirizzamento. Gateway in una LAN In una rete locale, il protocollo IP (il cui compito è far giungere a destinazione / ricevere i dati) se deve inviare dati, deve fornire ad essi un indirizzo; se li deve ricevere, deve capire da dove provengono ed inviarli al livello superiore per spacchettarli. In caso di uscita di dati da una rete locale, il protocollo controlla che la rete sia locale (e che quindi i dati vadano inviati ad un dispositivo all’interno della stessa rete locale, tipo Unipv, nel caso di una rete di classe C i primi 3 byte saranno gli stessi) i dati vengono inviati direttamente ed il processo è più veloce. In caso di uscita di dati ad una rete esterna (es. ricerca Google) i byte della stringa di ricerca vengono inviati ad un computer speciale all’interno della LAN, detto Gateway o Router. Nella configurazione della scheda di rete bisogna specificare indirizzo IP e indirizzo del Gateway (=punto di passaggio, ingresso ed uscita) cioè il computer che fa da tramite tra la rete locale e l’esterno, cioè la rete Internet. Prende tutti i pacchetti in ingresso ed in uscita; è importante perché è ciò che fa arrivare i pacchetti a destinazione avendo gli indirizzi di altri router per le reti che conosce, più uno per le reti che non conosce. I dati vengono inviati al router competente e da questo passano al computer di destinazione. Ogni indirizzo IP è univoco: la IANA (Internet Assigned Number Authority) è un organismo internazionale che delega la gestione degli indirizzi nei vari paesi e organismi locali, il suo compito è l’assegnazione degli indirizzi di rete. Dorsali o Backbone Si tratta di collegamenti geografici velocissimi, in fibra ottica. In Italia: o La rete italiana della ricerca è la rete GARR (Gruppo di Armonizzazione Reti Ricerca) e collega tra di loro Università italiane e centri di ricerca. o La rete commerciale italiana è la Interbusiness (gestita da Telecom): affitta collegamenti, senza passare per provider (Wind, Fastweb…). Connessione alla Rete: collegamento diretto Si attua attraverso linee dedicate, diretto alla dorsale: molto più costoso. Se non esiste una rete collegata ad Internet, se ne deve creare una nuova, collegata direttamente alla dorsale con fibra ottica, avendo una propria rete locale ed un proprio Gateway/Router. Quando si configura una Scheda di Rete si deve fornire l’indicazione del Gateway. Connessione alla Rete: accesso PPP Ciò che avviene normalmente, se si utilizza un provider, è il Point to Point Protocol : non potendosi collegare direttamente ad una dorsale ci colleghiamo attraverso un dispositivo Router Wireless non solo prende i pacchetti in entrata ed in uscita… in caso di ADSL traduce il segnale digitale del PC in analogico in uscita; con la Fibra non è necessaria una traduzione analogico/digitale. Il provider è direttamente collegato alla dorsale, non è problema nostro connetterci alla dorsale! Permette ad un dispositivo di collegarsi ad un host (es. server del provider) già connesso a Internet: il dispositivo entra a far parte della rete locale del computer host.
degli indirizzi) che deve occuparsi di tenere aggiornato il DNS di primo livello. Ogni paese ha le sue regole, ma l’importante è che non avvengano delle sovrapposizioni. Domini di primo livello oltre a quelli nazionali: edu → università e strutture di ricerca com→ enti commerciali net → organizzazioni di supporto alla rete gov → enti governativi mil → organi militari org → enti no profit Hub e Switch Servono per connettere due o più dispositivi ad una rete Internet locale; smistano centinaia di collegamenti alla stessa rete locale, lo Switch è più veloce (Hub manda tutti i pacchetti che riceve a tutti i dispositivi, lasciando poi la scrematura e la scelta dei pacchetti al dispositivo stesso, processo più lento) perché non va a scomodare i dispositivi, ma manda i pacchetti in entrata solo ai dispositivi che ne hanno fatto domanda. Router e Access Point I router, cablati o wireless, permettono un’unica connessione da più dispositivi. Gli access point si collegavano al router, al tempo non wireless. Modem per ADSL e Fibra Ottica Traduce i segnali digitali proveniente dal nostro Computer in segnali corretti, inviati sulla linea telefonica se uso ADSL o FTTC, per arrivare al provider, e viceversa. Ciò che chiamiamo router ora contiene anche il modem. Principali servizi di Internet La rete Internet nasce negli anni ’70 per scopi militari negli USA, per collegare basi militari. Tra i servizi più importanti vi è la posta elettronica , l’ FTP (File Transfer Protocol), il TELNET (simula la presenza su una macchina remota, digitando dei comandi è come se li stessi digitando su quel pc a distanza, ma solo comandi testuali ai tempi), VOIP (chiamate via video). Nella posta elettronica si tratta sempre di indirizzi simbolici, con macchine che si occupano di ricezione e smistamento dei messaggi inviati. Ad un livello superiore del TCP/IP ci sono i protocolli che dialogano con le applicazioni, dialogano con il livello applicazione del TCP/IP, e sono specifici del servizio e quindi sono specifici anche del programma che sto utilizzando per implementare quel servizio. Le pagine web vengono scambiate attraverso il protocollo http, i file attraverso il protocollo FTP, nel caso della posta elettronica si hanno dei protocolli di alto livello di tipo diverso per la ricezione e per l’invio: ricezione → POP3 e IMAP invio → SMTP Nel momento in cui uso il WEB anche per la posta elettronica non devo impostare server di invio e ricezione. Proxy Server e Firewall Proxy Server : macchina all’interno della LAN (non strettamente necessario), ove proxy indica un intermediario, è una macchina che sta tra me e l’esterno e può essere utilizzata per mascherare il mio IP. Per non far vedere che la richiesta proviene dalla mia rete locale le faccio arrivare ad un Proxy, fuori dalla
mia LAN, e sarà poi il Proxy ad inviarla in modo che il ricevente veda un altro IP (utile per ottenere contenuti negati a certe nazioni, o per motivi di sicurezza o loschi). Il proxy velocizza la navigazione all’interno di una LAN, ha in genere la funzione di cache (=memoria particolarmente veloce che tiene poche informazioni accessibili in maniera velocissima). → il proxy memorizza i dati delle pagine web più visitate nella mia LAN, in modo che se in futuro viene nuovamente fatta richiesta della stessa pagina non deve scomodare il server remoto; ciò velocizza la navigazione ma pone il problema della sincronizzazione del sito (es. sito del corriere della sera). Firewall: serve per prevenire intrusioni nelle reti private, locali e applica meccanismo di sicurezza alla comunicazione attraverso vari servizi. Può essere sia hardware che software, sono necessari entrambi. LEZIONE 4 ((BROWSER GENERATOR: line mood browser, nella prima versione del WWW si caricavano direttamente i codici HTML di ogni sito, dati dal singolo numero associato al sito. Per vedere la traccia dei pacchetti inviati e ricevuti → prompt dei comandi tracert con seguente sito (es. www.google.com) I nodi attraversati possono essere diversi, il tempo può variare. )) Firewall Computer speciale che dovrebbe essere sempre presente in una LAN ha la funzione di controllare i pacchetti che entrano ed escono (il Gateway si limita ad instradarli, il suo compito è tecnico). Si chiede se il pacchetto sia stato richiesto o meno, se sia stato generato da un programma lecito della LAN (per evitare che entrino virus); ogni sistema operativo ha un proprio firewall. Può essere sia hardware che software, se sono presenti entrambi in una LAN di limitate dimensioni posso fare a meno del software, ma nella rete di un provider è necessario un firewall software (controllo più preciso). Software che permettono di navigare in maniera anonimo (Thor, Proxy Server) tipo VPN -Virtual Private Network- software che permette di comunicare con un server remoto in modo criptato (non intercettato dal provider) mentre navigo su quel server. Malware (= malicious software) Virus: viene installato insieme a programmi ordinari, che includono del codice nascosto il cui scopo è creare danno o disagio ad un gruppo di file o a tutto il sistema operativo; si replica attraverso la distribuzione di programmi infetti; rimane tranquillo fino a quando non viene eseguito il programma che lo attiva; primo virus creato è Elk Cloner, creato per gioco nel 1982 Worm: utilizza la rete internet per diffondersi, caso tipico è l’allegato della posta elettronica (un eseguibile tramite mail); si replica ma non danneggia necessariamente i file; rallenta la rete e il funzionamento dei computer Trojan: nascosto in funzioni apparentemente innocue; può permettere un accesso non autorizzato al computer (dall’esterno);
Macchina che usufruisce di qualche servizio in remoto, come ad esempio il PC dell’utente (navigando un sito è la pagine che riceve le pagine web dal server) ma è anche il software che usufruisce del servizio (Chrome, Modzilla...) Diversi client - ossia i dispositivi che si collegano al web – richiedono servizi – le risorse web – a una macchina server – macchina ove stanno i siti, i file che i siti richiedono per funzionare. Web Server Esso è sia la macchina fisica che fa funzionare i server, sia un software. La grandezza del server dipende dal traffico del sito, il suo compito è ricevere la richiesta del sito e fornire i pacchetti necessari per generare quel sito. Software che gestisce le richieste http (fornendo i file richiesti dai clienti, attenzione che sia HTTS nei pagamenti). Il server web più diffuso attualmente è Apache che è gratuito ed open source (ospita 80% dei web server), dal punto di vista della sicurezza un server linux è più sicuro e meno soggetto ad attacchi. Il protocollo HTTP Hyper Text Transfer Protocol – se voglio creare un sito web… come fare? Il mio sito deve avere associato un IP ed un URL → ottenibile tramite aruba, register, godaddy… Dipende dalla qualità dei server la velocità di fruizione… con aruba devo registrare i domini, supponendo di registrare il classico dominio .it … può essere che quel sito sia già stato registrato, c’è poco da fare, bisogna scendere ad un compromesso di vendita di quel dominio. Servizio di Hosting: i miei file dovranno andare da qualche parte, mi dà il computer su cui i miei file staranno (in genere usufruisco i servizi di hosting di chi mi ha offerto il dominio, a pagamento) per caricare i miei file HTTP o HTML. Si basa sul paradigma richiesta/risposta, opera a livello dell’applicazione; Modalità di interazione: il client apre una connessione TCP con un server http (la macchina che ospita il mio sito e capace di ricevere le richieste http) Come sono fatte le richieste? Formate da un metodo (get, post, put), un URL (www.unipv.it), una versione dell’http (es. 1.1), un messaggio “mime.like” (utile per specificare se qualche cosa è testo o è video e per specificare che tipo di testo o di video sono), un eventuale corpo di dati (codice html) Il mittente risponde sempre con una sequenza di testo (scambi http avvengono sempre attraverso il testo), formata da diverse header/attestazioni che specificano alcune informazioni (esempio: attestazione circa esito della richiesta – se è andata a huon fine) il corpo della risposta (html della mia pagina). MILE Multipurpose Internet Mail Extension – scopo: permettere al ricevente della mail di capire che tipo di file fosse l’allegato, è una convenzione per specificare il tipo di file. Usato anche per la comunicazione HTTP – esistono 7 tipi principali di dati: testo, immagine, audio, video, messaggio, multipart, application con i vari sottotipi: text/plain (testo allo stato puro), audio/basic (audio non compresso), applicatiom/msword (applicazione, in particolare microsoft word). Il linguaggio HTML Hyper Text Markup Language – è un linguaggio di specifica, di cosa contiene una pagina web. Non richiede alcuna conoscenza della programmazione, linguaggio semplice che ha permesso la diffusione anche in ambienti non tecnici. Tim Berners-Lee si basa sul metalinguaggio SGML – Standard Generalized Markup Language – per creare il
linguaggio HTML , è un insieme di regole per definire dei linguaggi, definibile come una specie di grammatica, di sintassi. Un HTML è un file di testo, questo è un altro dei motivi che ha decretato la grande e veloce diffusione del Web perché non era richiesto un software specifico, basta un testo generato su qualunque blocco note ( tranne su Apple, che crea file formattati). Basta un editor di testo puro, oppure un editor di testi adatti apposta per il coding di siti Web. Il linguaggio HTML è stato creato con l’obiettivo di essere device independent – ossia indipendente dal dispositivo (perché il web è nato per permettere la condivisione di documenti scientifici, ove le differenze tra diversi computer potevano essere molto ampie sia nel caso del sistema operativo che dell’hardware). Ciò permette una fruizione corretta ed esatta indipendentemente dal software utilizzato. Il file HTML nasce quindi con lo scopo di descrivere la struttura e non l’aspetto del documento, del contenuto web, il compito dell’aspetto viene lasciato al browser. Il WWW si è diffuso molto rapidamente: nasce nel 91, 92 esce, 93 utilizzato in ambito commerciale, dal 95 si vende al grande pubblico e dal 97 inizia la sua vera diffusione radicale. Con una tale circolazione si viene a creare il problema dell’estetica, dell’aspetto del sito (font, colori, posizione contenuti…): a tal scopo il linguaggio HTML viene infarcito di codici, di attributi il cui compito fosse come visualizzare il contenuto della pagina web. Il linguaggio CSS nasce per spiegare come quel qualcosa deve essere visualizzato. I Tag Specificano gli elementi strutturali in un documento HTML, definiscono la tipologia della porzioni di contenuto che includono: etichette che segnalano dove inizia una porzione di contenuto e dove finisce, oppure identificano il tipo di contenuto in uso (come un’immagine). Servono per dire che cosa c’è nella pagina web. I tag base ( __ , __ , __ , <body> ) definiscono le caratteristiche strutturali della nostra pagina web. Sono racchiusi tra parentesi angolari: <body>, <h1> La maggior parte dei tag si usano a coppie (tag di apertura e chiusura): <body> … /body> HTML5 (ultima versione, del 2014) prende il posto della raccomandazione ufficiale HTML4 del 1999. Raccomandazione ufficiale: è la standardizzazione del W3C (organo che si occupa di standardizzare tutto ciò che riguarda il Web). Com’è fatto un documento HTML? Inizia con un tag <html>; segue <head> sezione di intestazione, che ingloba una sezione <title>… (ciò che può definire il mio ranking) ; a seguire … è ciò che vedo all’interno della pagina web. Esistono 6 livelli di heading: a livello semantico vi è un’importanza differente a seconda della numerazione ( più impo, meno impo), nel senso che ciò che è contenuto nel livello h1 è indicizzato prima del resto nel momento di ricerca. I paragrafi definiscono il testo normale e vengono indicati con
, i ritorni a capo e gli spazi non contano, perché deve essere il browser a scegliere come visualizzare la pagina (concetto di device independent), ogni volta che il browser incontra il tag
lascia una riga vuota (necessario per preservare l’eterogeneità di fruizione dai dispositivi). Una porzione di una o più frasi
**_Line Break e Barre Orizzontali_** Ci sono casi ove voglio riportare un ritorno a capo → tag non ha tag di chiusura Non ha funzione di contenuto, ma solo di comunicazione Elemento decorativo importante può essere una linea orizzontale separatrice → a cui vengono associati gli attributi _size_ (spessore in pixel) e _width_ (larghezza in pixel) sempre con virgolette (necessarie per specificare il valore degli attributi). La percentuale di width si riferisce alla larghezza del browser, qualunque essa sia (responsive). _Esempio_ : **_Stili Logici e Stili Fisici_** Concetto che vale sia per i tag che per gli attributi: Stili Logici Tag o attributi che danno un’informazione sul tipo di contenuto, la loro interpretazione è affidata al browser _Esempi_ : ,
, … emphasizer → enfatizzare un elemento semantico strong → scrivere in grassetto code → inserire codice di programmazione Stili Fisici Specificano come i contenuti verranno mostrati all’interno della pagina, lavora sull’aspetto che il browser dovrà rispettare Esempi: , , font → sceglie il font da rispettare align → crea testo allineato bg color → sceglie il colore di sfondo della pagina o di qualche elemento Stili fisici andrebbero sempre evitati, potrebbero non essere supportati dalle versioni più recenti dell’HTML. La correttezza del codice è importante perché può portare problemi all’accessibilità, ma anche all’indicizzazione da parte dei motori di ricerca. **_Sequenze di Escape_** Codici o sequenze di caretteri che indicano caratteri speciali (caratteri che hanno un significato particolare nel linguaggio HTML e che se riportassi nel codice verrebbe interpretato in funzione del codice stesso). Terminano tutti con ; _Esempi_ : ▫ < = < se inserissi solo < verrebbe letto come un inizio tag! ▫ > = > ▫ & = & ▫ è = è ▫ é = è ▫ © = ©
Link Permettono di avere un collegamento da un punto (una pagina) all’altro. Inizialmente pensato di Tim Berners Lee come un collegamento ad altri documenti dalla struttura seguente: … Percorso web da inserire in “indirizzo”, mentre sui tre puntini va inserito il contenuto da cliccare per aprire il link. Esempio: Università di Pavia
Pathname ( = percorso dei nomi) indica dove si trova il file e possono essere o Pathname relativi indicano dove sta la risorsa (file) che deve essere caricata rispetto alla posizione (directory/cartella) del file che contiene il collegamento Nella cartella dove conten o Pathname assoluti
