11 Reti di Calcolatori ed Internet - corsi.dei.polimi.itcorsi.dei.polimi.it/infoA/11_Reti_di_Calcolatori_ed_Internet.pdf · Reti di Calcolatori ed Internet Informatica A – V. Perrone
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Reti di Calcolatori ed InternetInformatica A – V. Perrone
Reti di calcolatori
• Le reti di calcolatori collegano elaboratori, detti “nodi della rete”, situati ad una cerca distanza fra di loro, fornendo a ciascuno di essi vari “servizi di rete”, ossia funzionalità disponibili a tutti i calcolatori della rete stessa
• Ogni rete è basata su di una certa topologia . Essa descrive le modalità con le quali si scelgono i calcolatori da connettere direttamente tra loro
• Infatti, in una rete avrò:– Calcolatori connessi direttamente
– Calcolatori che, per poter comunicare, devono far passare i messaggi attraverso altri elaboratori
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Topologia
• Nodo centrale che inoltra i messaggi+ Semplice+ Più nodi possono comunicare
contemporaneamente- Collo di bottiglia (nodo centrale…)- Vulnerabile ai guasti del nodo centrale e della
rete (unico collegamento)
Stella
• Nessun nodo centrale: treni di messaggi+ Nessun collo di bottiglia+ Più nodi possono comunicare contempor.+ Meno vulnerabile ai guasti della rete e di altri nodi
(inversione direzione)- Più complesso- Più nodi da attraversare
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I messaggi
• Le informazioni scambiate tra i nodi sono strutturate in messaggi
• Ogni messaggio contiene i dati da comunicare ed un certo insieme di informazioni di controllo
• Spesso la quantità di dati (byte) che è possibile inserire in un messaggio è fissa. Se un nodo deve inviarne un numero maggiore, è necessario utilizzare più messaggi
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Protocolli di rete• Un protocollo stabilisce le regole di comunicazione
che debbono essere seguite da due interlocutori– A: Chiamata per B– B: Pronto, chi parla?– A: Sono A, sei pronto a ricevere dati?– B: Sì– A: Ecco i dati … bla bla bla … fine dei dati– B: Dati ricevuti con successo– A: Ciao– B: Ciao
• Il protocollo stabilisce cosa fare in tutte le situazioni che possono verificarsi (errori, ecc.)
• Deve essere conosciuto dai due interlocutori (quindi, deve essere uno standard )
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• Ogni livello definisce dei protocolli che gestiscono, a quel livello di dettaglio, la comunicazione
• Ciascun livello rappresenta una macchina astratta
• Ogni livello (macchina astratta) dello stackassume di “parlare” con il medesimo livello (macchina astratta) dell’altro nodo ed è completamente ignaro di ciò che succede sotto di lui
• E’ un modello di riferimento, i protocolli reali spesso implementano solo parzialmente lo stack
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Ethernet: protocollo CSMA/CD
• Si pone al livello 1 dello stack ISO-OSI• I passi eseguiti dal protocollo sono:
– Ogni nodo che fa parte della rete “ascolta” (carriersense ) per vedere se essa è libera o occupata
– Se nessuno trasmette, tutti i nodi possono iniziare una comunicazione (multiple access ): non c’è alcun nodo privilegiato rispetto agli altri
– Se capita che più nodi inizino effettivamente a trasmettere insieme, gli stessi si accorgono del problema (collision detection ), si fermano, aspettano un intervallo casuale (piccolo) di tempo e ritrasmettono il messaggio
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Architettura client/server• Indica una modalità particolare di accesso alle
funzionalità offerte da una rete• E’ Indipendente dalla topologia della rete• Una macchina particolare (detta server ) offre una serie
di servizi (disco condiviso, stampanti, database, ecc.) ed aspetta richieste
• Le altre macchine (dette client ) utilizzano i servizi offerti dal server
• Quindi, il server generalmente si limita ad attendere che qualcuno lo contatti. Sono sempre i client ad iniziare il dialogo (chiedendo un certo servizio)
• E’ molto usata . Anche in ambito Internet (DNS, Web,…)
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Breve storia di Internet
• Un insieme di tecnologie, standard ed applicazioni in grado di connettere tra loro reti disomogenee (basate cioè su standard diversi), creando una sorta di “rete di reti”, ovvero una “inter-rete”, ovvero una Inter-Net
• Nasce alla fine degli anni ’60 negli USA per scopi militari (ARPANET)
• Negli anni ’70 nasce il protocollo fondamentale di Internet: TCP/IP
• Negli anni ’80 è diffusa soprattutto in ambito accademico
• All’inizio degli anni ’90 nasce il World Wide Web
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Il protocollo TCP/IP
• TCP/IP: il protocollo usato per connettere calcolatori e reti
• E’ una combinazione di due protocolli:– TCP (Transmission Control Protocol): ha il compito di
controllare la trasmissione dei dati sotto forma di pacchetti; corrisponde, più o meno, al livello trasporto ISO-OSI
– IP (Internet Protocol): si occupa di trasmettere ciascun singolo pacchetto da un elaboratore all’altro; corrisponde, più o meno, con il livello rete ISO-OSI
• Il meccanismo di routing è dinamico e tiene conto del carico della rete
• Dominio:– Rappresenta il nodo su cui l’utente stesso risiede– La maggior parte dei domini ha tre parti– I domini devono essere trasformati in indirizzi numerici, i
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La posta elettronica
• Messaggio: una stringa di caratteri di lunghezza e contenuto arbitrari
• Il messaggio è composto da varie parti:– Mittente (from): indirizzo utente del mittente– Destinatario (to): indirizzo utente del destintario– Destinatario in copia (cc): indirizzo utente del destinatario in
copia– Oggetto (subject): titolo e breve descrizione del messaggio– Testo del messaggio
• E’ possibile utilizzare elenchi contenenti un ampio numero di utenti (le mailing list) al posto dell’indirizzo del destinatario
• Gestita dal protocollo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
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Il World Wide Web
• Il World Wide Web (WWW) è un sistema per la gestione di documenti su Internet
• Sviluppato al CERN di Ginevra• E’ un’evoluzione degli ipertesti• Sito Web: insieme unitario di documenti Web• Ogni sito Web ha una struttura gerarchica, con una
pagina iniziale (home page) e una serie di documenti Web collegati tramite riferimenti (link)
• I link possono fare riferimento a documenti Web che appartengono ad altri siti Web
• Si crea così una “ragnatela” di connessioni tra le pagine Web che consente di “navigare” attraverso i siti Web
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Architettura del WWW
• Il WWW segue l’approccio client-server :– Il browser: lato client; richiede le pagine al Web server e le visualizza– Il Web server: lato server; invia le pagine richieste
• Pagine statiche, memorizzate sul file system• Pagine dinamiche, “assemblate” dinamicamente a partire da contenuti memorizzati –
ad esempio – nei database
– Il DBMS: lato server; contiene i dai usati per assemblare le pagine dinamiche
• Una tipica interazione:– Il client (browser) si collega al Web server tramite HTTP– L’utente, richiede l’accesso alle pagine Web, individuate tramite i loro
indirizzi (URL)– Il browser contatta il server e richiede il documento– Il server Web estrae (o costruisce dinamicamente) la pagina e la invia
al browser– Il browser interpreta la pagina (ovvero l’HTML di cui è composta) e ne
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L’evoluzione del WWW
• XML: linguaggio per la definizione dei documenti– Basato su tag, come HTML– A differenza di HTML, permette di definire nuovi tag
– Usato anche come linguaggio per interscambio dati
– Usato anche come linguaggio per definire basi di dati
• Web Services: una collezione di standard che consentono di invocare dei “servizi” presenti su Internet– Ciascun servizio viene reso disponibile tramite “porte”