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Comprendere le reti Introduzione alle reti di dati

Nozioni di baseInternet World

Realizzato da Roberto Savino

Comprendere le reti-Introduzione alle reti – realizzato da Roberto Savino

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Intuitivamente, una rete è un insieme di fili intersecati tra loro.

Ogni intersezione è un nodo della rete.

In una rete di comunicazione, vengono trasferite informazioni da un nodo all'altro.

Le reti


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Gli strumenti usati per trasmettere informazioni possono essere monodirezionali,onodirezionali, come la televisione – che permette solo di ricevere informazioni – oppure interattiviinterattivi come Internet, che permette di inviare e ricevere informazioni.

Comunicazione


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Una rete (network) di computer è dunque un insieme di calcolatori collegati tra loro in maniera fisica (tramite cavi, linee telefoniche, collegamenti satellitari, ecc.).

Due sono gli scopi principali delle reti:

la condivisione di risorse i servizi di comunicazione

Scopi delle reti


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In una rete, è possibile condividere diversi tipi di risorse, e i computer che le forniscono prendono diversi nomi.

risorse fisiche: stampanti, dischi, nastri, ecc. risorse di calcolo: programmi residenti sul computer

“remoto”

Un computer che condivide una stampante in rete viene detto print server; se mette a disposizione dei programmi è un application server; se condivide dei dischi è un file server.

E’ possibile condividere più tipi di risorse contemporaneamente.

Condivisione di risorse


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Le possibilità di comunicazione offerte oggi dalle reti sono molteplici, e hanno cambiato profondamente il modo di utilizzare un calcolatore – sia in ambito domestico che aziendale.

posta elettronica chat (testuale, audio, video) messaggistica istantanea spazi di lavoro condivisi (groupware)

Segnali di comunicazione


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Adatta per mettere in comunicazioni chiunque con chiunquechiunque con chiunque altro. Da qualsiasi punto possono partire informazioni diverseinformazioni diverse. Ovvero, se avete un telefono potete telefonare dovunque sul pianeta.

Topologie: stella


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Adatta per trasferire la stessa informazione a la stessa informazione a tuttitutti, ad esempio nella tv via cavo.

Topologie: anello


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In questo tipo di reti ogni nodo trasmette sul bus i propri dati che si propagano andando a toccare tutti i nodi rimanenti. L'assenza di nodi di controllo che instradino le informazioni richiede che siano i singoli nodi a incorporare l'intelligenza necessaria per il controllo di flusso e il recupero in caso di errori.

Topologie: bus


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Il modello classico di condivisione delle risorse è del tipo client-server: un computer “possiede” le risorse, e gli altri vi accedono.

Nel modello peer-to-peer, ciascun computer può fungere allo stesso tempo da client e da server.

Modelli di reti


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Per comunicare è necessario condividere delle regole, come quella di parlare uno alla volta e, ovviamente, di parlare la stessa lingua.

Dal momento che è possibile trasmettere informazioni in molti modi, dai segnali di fumo all'alfabeto morse, è necessario formalizzare e diffondere le regole alla base di questi sistemi di comunicazione prima di poterli utilizzare.

Protocolli di comunicazione


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Un tale insieme di regole costituisce un protocollo di comunicazioneprotocollo di comunicazione.

Quanto al punto di vista tecnico, come abbiamo visto, il modo in cui l'informazione

viene trasmessa può variare molto...

Protocolli di comunicazione


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Fino agli anni '70, ad esempio, il metodo usato per comunicare usando i fili del telefono si chiamava commutazione di circuito.

Il protocollo di comunicazione usato su Internet, invece, è basato su un altro principio: la commutazione di pacchetto.

Modelli per comunicare


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Ogni “informazione” viene divisa in parti numerate, ovvero pacchetti che contengono l'indirizzo del computer dal quale stanno partendo (mittente) e l'indirizzo del destinatario.

Quando i pacchetti arrivano, il computer-destinatario controlla che ci siano tutti, se ne manca qualcuno lo richiede nuovamente ed infine ricostruisce l'informazione – che può essere un'immagine, una pagina web, un'e-mail.

TCP-IP(Transmission Control Protocol – Internet Protocol)


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La parola Internet vuole dire letteralmente "Interconnected NetworksInterconnected Networks", ovvero reti connesse tra loro. Internet è infatti un sistema di reti di computersistema di reti di computer, una rete di reti, una infrastruttura di comunicazione che consente a diverse reti di computer di connettersi tra di loro.

Internet


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Non è dunque una rete omogenea, ma è un agglomerato di retiagglomerato di reti e singoli computer collegati liberamente tra loro utilizzando le risorse delle reti telefoniche pubblichereti telefoniche pubbliche delle diverse nazioni.

Internet


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Tutto inizia con Arpanet, un progetto nato alla fine degli anni 60 negli Stati Uniti e che aveva lo scopo di mettere in comunicazione tra loro i centri di ricerca centri di ricerca universitariuniversitari, disseminati per tutto il paese, dove si svolgevano ricerche finanziate dal dipartimento dipartimento della difesa statunitensedella difesa statunitense.

All’inizio era ARPANET


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I siti originali di ARPANET erano in realtà solo solo quattroquattro. Nei successivi dieci anni la rete si è sviluppata al ritmo di un computer ogni tre un computer ogni tre settimanesettimane.

Crescita di ARPANET


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Con il tempo, Arpanet divenne sempre più uno strumento di lavoro della comunità scientificacomunità scientifica. Ciò indusse il Dipartimento della Difesa statunitense ad abbandonare il progetto. ARPANET finì per essere assorbita dalla rete NSFnet, della National Science Foundation, che in seguito assunse il nome di "InternetInternet".

NSFnet diventa Internet


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Quando volete mettere un telefono in casa, sapete già che le linee telefoniche sono reti di fili che coprono la terra.Internet usa gli stessi cavi in modo diverso, cioè fa viaggiare bit anziché la vostra voce.

Le aziende che decidono di venderci o “regalarci” il collegamento ad Internet si chiamano Internet Service Provider (ISP). Praticamente noi affittiamo il collegamento al loro computer, dal quale siamo collegati con tutti gli altri computer che insieme sono Internet.

Come ci si collega?Collegamento temporaneo mediante linea commutata


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Il modem serve a trasformare il segnale del computer binario (digitale) nella forma adatta alla linea telefonica (analogica) e per questo viene detto modulatore/demodulatore.

Cosa dobbiamo avere?Un computer, un modem, i programmi per

collegarci a Intenet


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Come avviene il collegamento?

Per stabilire il collegamento alla rete il nostro computer "telefona", mediante il

modem, ad un particolare nodo della rete, l’Internet Service Provider (ISP)Internet Service Provider (ISP).


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La procedura di collegamento

La procedura di collegamento viene eseguita da un apposito programma di accesso, che utilizza un protocollo denominato Point to Point Protocol Point to Point Protocol (PPP)(PPP).

Ogni qual volta desideriamo usare Internet, dunque, dovremo avviare questo programma, che si occuperà di effettuare la telefonata al provider, inviare i nostri dati di riconoscimento, e gestire il traffico di dati da e verso la rete.


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Tipi di connessione: PSTN(Public Switched Telephone Network)

Connessione analogica con velocità che arriva a 57 Kbps.

È un tipo di connessione un po’ superato perchè troppo lento.


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Tipi di connessione: ISDN(Integrated Services Digital Network)

Connessione digitale. Consentono velocità più elevate (128 Kbps), circa il doppio di quella telefonica analogica.


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Tipi di connessione: ASDLConnessione digitale.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber LineAsymmetric Digital Subscriber Line): sfruttando il normale doppino telefonico in rame, si ottengono velocità circa di 20 volte quelle di PSTN.

L'ulteriore vantaggio di un collegamento ADSL è la comodità di poter contemporaneamente utilizzare la linea telefonica.

Asimmetrica significa che la velocità di download (scarico dati) è diversa (maggiore) di quella di upload (invio dati). Esiste anche la Symmetric DSL.

Velocità: da 640 Kbps a 1025 in download, da 128 a 256 in upload


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Come ci si collega?Collegamento permanente mediante linee dedicate

Il nostro computer è connesso direttamente ad Internet mediante una linea dedicata unicamente e costantemente a questa funzione.

Alcuni dei calcolatori permanentemente connessi ad Internet sono potenti supercomputer, posseduti dai centri di calcolo di grandi università, centri di ricerca ed aziende; altri sono normali personal computer.


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Il nome è formato di più parti divise da punti, ed è solitamente scritto in minuscolo; ad esempio in “www.unisi.it”, “unisi” sta per “Università di Siena” e “it” è il suffisso che indica l’Italia.

Indirizzi Internet


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Le pagine informative immesse su Web sono decine di milioni, riguardano gli argomenti più vari.

I browser (Explorer, Netscape, Mozilla,...) sono software che permettono il recupero delle informazioni sotto forma di ipertesti, pagine web, tramite il protocollo HTTP (HyperText Transfer Protocol).

Un altro protocollo utilizzato per recuperare le informazione su internet è il protocollo FTP (File Transfer Protocol) che consente il recupero di file da un server.

Come trovare l’informazione


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I motori di ricerca, invece, sono degli enormi archivi che indicizzano interamente (trasformano cioè in un elenco di parole corredate delle indicazioni circa la loro collocazione originaria) il contenuto testuale di milioni e milioni di singole pagine Web e che possono essere interrogati. La ricerca in questo caso avviene indicando uno o più termini chiave che, a nostro giudizio, delimitano il concetto o il tema di nostro interesse.

I motori di ricerca


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Come risultato si ottiene un elenco di pagine che contengono i termini indicati (il tutto, ovviamente, sotto forma di pagina Web con link attivi alle pagine elencate).

Se vogliamo ad esempio cercare le pagine che si occupano di Lewis Carroll (l'autore di Alice nel paese delle meraviglie), potremo fornire al motore di ricerca le due parole 'Lewis' e 'Carroll'.

Risultati della ricerca


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In molti casi è possibile combinare le parole fornite utilizzando i cosiddetti operatori logici.

Ad esempio, una ricerca con chiave '(Lewis AND Carroll)' ci fornirebbe tutte le pagine in cui compaiono entrambi i nomi.

Ma, se sappiano che Lewis Carroll è uno pseudonimo del reverendo Dodgson potremmo fare una ricerca del tipo 'Lewis AND Carroll OR Dodgson', che ci restituirebbe le pagine in cui compaiono o i primi due termini insieme o il secondo o entrambi.

Come costruire una query?


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Un altro aspetto di cui occorre tenere conto nell'uso di questi strumenti è il fatto che la ricerca viene effettuata da un programma. Il programma utilizzato non farà altro che cercare la sequenza di lettere da noi fornite nel suo archivio, senza capire assolutamente il loro significato.

Così se cerchiamo “Dante”, troveremo sia le pagine dedicate al “sommo poeta”, sia le pagine dedicate al pittore e scrittore preraffaellita Dante Gabriele Rossetti, sia le pagine personali dei tanti Dante Rossi, o John Dante, appassionati di Internet.

Filtrare i risultati


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Ricordate infine che gli archivi dei motori di ricerca vengono aggiornati periodicamente in modo automatico: può dunque capitare che non vengano presentate pagine di recente creazione, o che (assai più spesso) vengano elencate pagine che non sono più presenti sulla rete (la mortalità delle pagine Web è altissima).

Età dei risultati


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Tra i più noti e potenti motori di ricerca vi ricordiamo

– Google, (http://www.google.com)– Altavista (http://www.altavista.com)– Excite (http://www.excite.com)– Lycos (http://www.lycos.com)– Northern Light (http://www.northernlight.com)

Tutti indicizzano decine di milioni di pagine (almeno stando alle stime fornite sugli stessi siti) ed offrono raffinati sistemi per delimitare le ricerche sia con operatori sia per data, lingua, collocazione di rete e così via.

Dove trovarli


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Esercitazione – 1Esercitazione – 1

Usando i vari strumenti di ricerca che la rete vi mette a disposizione, e facendo la scelta opportuna in base ai consigli che vi abbiamo dato, cercate i seguenti siti:

– il sito della Casa Bianca di Washington – il sito della Camera dei Deputati – il sito della Biblioteca Nazionale di Francia – il sito ufficiale dell'ultimo episodio della saga di

Guerre Stellari – il sito del Museo degli Uffizi di Firenze – il testo del "Saggio sull'Intelletto Umano" del

filosofo inglese John Locke


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Esercitazione – 2Esercitazione – 2

Sottoponete a tutti i motori di ricerca che vi abbiamo elencato la stringa di ricerca "Dante Alighieri". Una volta avuti i risultati, analizzateli per confrontare l'efficacia dei vari motori. In particolare osservate i seguenti parametri:

– numero di risultati trovati– quanti tra i primi cinque risultati siano effettivamente

correlati al tema della ricerca– la media di risposte correlate nei primi trenta risultati

elencati– la presenza di un risultato che riterreste importante sul

tema in una posizione superiore alla decima

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