Internet - u n i t o . i t

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Viviana Patti Informatica di base - 13/12/04

Internet

I parteDa leggere:Cap.6, in particolare par. 6.4 del Console Ribaudo (testo B)


Cos'è internet?

Milioni di dispositivi di calcolotra loro interconnessi: host o end-systems

Pc, workstation, servereseguono applicazioni di rete

Canali di comunicazionefibra, rame, radio, satellite

Router: instradano pacchetti di dati attraverso la rete

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Accesso istituzionale: aziende universitàE’ possibile essere in Internet anche in modotemporaneo chiamando un fornitore di serviziInternet (mediante un modem)

-> Si parla di Internet Service Provider (ISP): es. Tiscali, Libero, …

Accesso a Internet


la comunicazione delle macchine in Internet è governata da un insieme di protocolli di rete:

una macchina in Internet usa il protocollo TCP/IP, ha un suo indirizzo IP, ed ha la capacità di spedire pacchetti IP a tutte le altre macchine su Internet

Internet e protocolli

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Internet e protocolli

Protocollo Internet: protocollo TCP/IPin generale... abbiamo detto che la comunicazione tra due calcolatori in una rete è governata da un insieme di regole per controllare la spedizione e la ricezione dei messaggi che prendono il nome di protocolloUn protocollo definisce

formato e ordine dei messaggi spediti ericevuti tra entità della rete,

azioni da compiere in seguito allaricezione e/o trasmissione deimessaggi o di altri eventi


Caratteristiche del protocollo Internet

...in particolare, il protocollo su cui si basa Internet, non è di tipo "monolitico" -> realizzare tutte le funzionalità necessarie per la comunicazione tra computer in rete in un unico protocollo è difficileci sono diversi aspetti da trattare e per ridurre la complessità di progettazione si è scelto di definire il protocollo di comunicazione fra computer sulla rete internet per livelli

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Intuizione sulla comunicazione multilivello


Intuizione sulla comunicazione multilivello

Un filosofo desidera comunicare la sua simpatia per i conigli al suo pari. Per fare questo passa un messaggio (in inglese) al suo interprete. L’interprete si è accordato con l'altro interprete su un linguaggio neutro, l’olandese, e così traduce il messaggio. La scelta del linguaggio è il protocollo di livello 2.L’interprete consegna il messaggio ad una segretaria per la trasmissione. La segretaria usa un fax (protocollo di livello 1). Quando il messaggio arriva, viene tradotto in francese e passato al secondo filosofo.Osservazione: gli interpreti possono passare da una lingua ad un’altra purché si mettano d’accordo. Questo non cambia l’interfaccia con i livelli adiacenti. Allo stesso modo le segretarie possono passare dal fax alla posta elettronica senza disturbare gli altri livelli.

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Comunicazione multilivello

Qualcosa di simile accade nei protocolli di comunicazione tra calcolatori: si ipotizzano dei livelli eil livello n di un calcolatore comunica (virtualmente) con il livello n di un altro calcolatoreIn realtà nessun dato viene trasferito da un livello n ad un altro ma passa ad un livello sottostante

un protocollo di livello n svolge le sue funzioni usando servizi forniti dal livello n-1e fornisce i servizi al livello n+1


La comunicazione multilivello in Internet

Modello ISO-OSI: modello di riferimento per l'architettura di un sistema di comunicazione fra calcolatoriuna descrizione astratta in 5 passi

Il calcolatore A produce un messaggio(Dati) che deve essere inviato al

calcolatore BIl messaggio viene prodotto da

un programma applicativo nel livello più alto della gerarchia (Application)

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Il livello Application passa il messaggio al livello

Transport dove vieneinserita un’intestazione

(header) che permette di identificarlo

Header



Dal livello Transport il messaggio viene passato al livello Network

Qui viene suddiviso in parti più piccole (pacchetti) e

viene aggiunta unaintestazione ad ogni pacchetto

Header

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Finalmente si raggiunge il livello più basso (Physical) dove avviene

il trasferimento fisico dei dati verso il nodo destinatario B

trasferimento fisico!



Sul nodo B i pacchetti arrivano al livello più basso e risalgono via via tutti i

livelli, con le intestazioni che vengonoeliminate di volta in volta

Il messaggio originale viene così ricostruito e ricevuto dal destinatario

ricostruzione del messaggio

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La famiglia di protocolli TCP/IP

L’esempio visto descrive in modo molto astratto ilmeccanismo di comunicazione usato per la rete Internet dove si utilizza la famiglia di protocolli TCP/IPSi tratta di protocolli organizzati in livelli concettuali, ad ogni livello corrispondono determinate funzioni

trasporto affidabile


La famiglia di protocolli TCP/IP

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Livello Network: IP

Internet può essere vista come una collezione di sottoreti diverse (eterogenee) connesse insiemeMilioni di router interconnessi

come vengono trasferitii dati attraverso la rete?


Livello Network: IP

La risposta sta nell'insieme di regole che costituisce il protocollo IPLa “colla” che tiene insieme le varie sottoreti è il protocollo IP: Internet Protocol Si occupa di definire le modalità di trasporto dei dati dalla sorgente alla destinazione, determina le strategie per sfruttare la presenza di reti intermedie lungo il percorso

A. formato dei datiB. identificazione delle risorseC. routing

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Migliaia di router interconnessiCome vengono trasferiti i dati attraverso la rete?Commutazione di pacchetto (packet switching) -> i dati vengono spediti in quantità discrete: pacchetti

A. IP: packet switching


Trasmissione dei dati di tipo packet switchingI dati, suddivisi in pacchetti possono seguire percorsi diversi

A. IP: packet switching

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A. IP: formato dei pacchetti

Specifica il formato dei pacchetti (datagram) spediti sulla rete Internet (lunghezza max 64 KB)Aggiunge un header (intestazione)

Quest'informazione è essenziale per determinare lo spostamento dei pacchetti dal mittente al destinatario


A. IP: pacchetti e formato

servizio fornito dai IP ai protocolli di livello superiore: trasferimento di datagram dal calcolatore mittente a quello destinatarioIl servizio è connectionless: ogni datagram è gestito indipendentemente da tutti gli altriIl servizio è inaffidabile: i datagram possono arrivare fuori sequenza oppure possono andare persiOsserva:

Non è detto che i pacchetti seguano sempre lo stesso percorso -> dipende dal traffico della retei router da cui passano i pacchetti non mantengono informazioni sullo stato della connessione

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B. IP: indirizzi IP

Perché la comunicazione avvenga è indispensabile che ogni computer della rete sia localizzabile in modo univoco -> si conosca il suo indirizzoOgni calcolatore collegato ad Internet possiede un

indirizzo univoco detto indirizzo IP (32 bit)I 32 bit di un indirizzo IP sono suddivisi in 4

campi da 8 bit (1 byte) ciascuno

10000000 00001010 00000010 00011110

Di solito si usa una rappresentazione formata da quattro numeri decimali separati da un punto (ossia 4 valori numerici fra 0 e 255 separati da un punto

128.10.2.30


B. IP: indirizzi IP

Gli indirizzi IP devono essere univoci: esiste un'organizzazione, (Internet Assigned Number Authority), preposta ad assegnare indirizzi IP garantendone l’univocità

Esempio: quando vi collegate ad Internet da casa è ilprovider che vi assegna un indirizzo IP scegliendolo tra quelli che ha acquistato

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Configurare l’indirizzo IP in Windows

Risorse del Computer -> Reti e configurazioni remote


Configurare l’indirizzo IP in Windows

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Indirizzi simbolici e DNS

Gli indirizzi IP numerici garantiscono l'univocità di riferimento a ogni calcolatore connesso a Internet MA sono machine-oriented -> difficili da ricordareSi usano quindi degli indirizzi simbolici che sono

più significativi per l’essere umano

es. pianeta.di.unito.it, samphrey.dcs.ed.ac.uk,

La corrispondenza fra questi nomi e indirizzi IP numerici è gestita dal Domain Name System (DNS)Prima di vedere come opera il DNS soffermiamoci sucome sono definiti gli indirizzi simbolici dei nodi


esistono convenzioni ben precise per definire gli indirizzi dei nodii nomi sono costruiti in modo gerarchico, basandosi sul concetto di dominio

Indirizzi simbolici

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Indirizzi e domini

Internet è organizzata a domini di differenti livelli

– un dominio di primo livello per ogni nazione, più alcuni domini generici (fra cui com, biz,info, net, org, name): nome più a destra

– sottoreti e sottodomini per ogni dominio di primo livello (ossia domini di secondo livello o superiori) : via via i nomi più a sinistra


DOMINI di PRIMO LIVELLOcom aziendeedu università americanegov istituzioni governativenet fornitori d'accessoorg organizzazioni non-profit

au Australiach Svizzerafr Franciait Italiajp Giapponeuk Inghilterra

Indirizzi e domini

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L'indirizzo di un host è dato dalla sequenza dei domini cui appartiene, separati tra di loro dal simbolo “ . ” (un punto) -> indirizzamento gerarchico; esempio:

– it: dominio di primo livello

– unito: dominio di secondo livello

– di: dominio di terzo livello

Indirizzo completo del nodo:

di.unito.it

dominio Dip. di Informatica (di)

nel dominio Univ. di Torino(unito)

nel dominio Italia (it)

Indirizzi e domini


il DNS: si occupa di localizzare gli indirizzi IP numerici a partire da quelli simbolici (traduzione)è un sistema di database distribuito su molti serverIdea: non c'e' un solo server con un database che contiene tutte le informazioni per risalire da un indirizzo simbolico all'indirizzo IP, ma ogni dominio deve essere in grado di “risolvere i nomi” dei calcolatori di sua competenzaSi usano tanti server DNS (name server) diffusi su tutta la rete che gestiscono la corrispondenza tra nomi simbolici e indirizzi IP numerici Quando un'applicazione deve collegarsi ad una risorsa di cui conosce il nome logico (ad es. pianeta.di.unito.it), invia la richiesta al suo nameserver locale


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Il name server locale, se conosce l'IP corrispondente, lo invia direttamente al richiedente. Altrimenti interroga via via i name server di livello superiore fino ad arrivare al name server di livello TopQuesti può conoscere l’indirizzo oppure inoltrare l’interrogazione ai suoi pari che a loro volta interrogheranno i loro figliSi continua con le interrogazioni fino a quando non si ottiene l’indirizzo IP numerico della risorsaQuando l'applicazione riceve la risposta crea una connessione con la destinazione, usando l'indirizzo IP appena ricevuto



EsempioDevo contattare la macchina con indirizzo simbolico

rigel.doc.ic.ac.uk dalla mia macchina con indirizzo simbolico pcdotti7.di.unito.it

La richiesta viene passata da pcdotti7 verso l'alto

• al server di che la riconosce come non locale

• al server unito che la riconosce come non locale

• al server it che la passa al server uk (TOP LEVEL)

• uk localizza l'indirizzo di ac e passa la richiesta

• ac localizza l'indirizzo di ic e passa la richiesta

• ic localizza doc e passa la richiesta

• doc restituisce l'indirizzo numerico di rigel che ritorna indietro -> CONTATTO!

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Server DNS in Windows


IP fornisce anche l’instradamento (routing) dei pacchetti tra mittente e destinatarioNei router viene mantenuta una tabella di routing che viene usata per trovare il prossimo router o host

C. IP: routing

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Livello Transport: TCP

Transmission Control Protocol (TCP)Servizio: fornire un trasporto affidabile dall’host di origine a quello di destinazione, indipendentemente dalla rete utilizzata

gestione delle perdite: conferma ricezione e ri-trasmissionecontrollo del flusso (il mittente non sovraccarica il ricevitore)controllo di congestione: i mittenti diminuiscono la velocità di spedizione quando la rete si congestiona


Livello Application

Si colloca al di sopra del livello Transport ed è il livello nel quale viene svolto il “lavoro utile” per l’utenteIn questo livello si trovano diversi protocolli, alcuni relativi alle applicazioni che usiamo abitualmente in Internet

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)FTP (File Transfer Protocol)TELNET (Collegamento Remoto)HTTP (HyperText Transfer Protocol)

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Livello Application

Tutti i protocolli del livello Application sono basati sul modello di interazioneclient/serverPer usare i servizi messi a disposizione mediante questi protocolli bisogna contattare un server

Tutte le volte che usate il browser e richiedete delle pagine HTML di un sito, di fatto state contattando un web server remotoTutte le volte che inviate una e-mail di fatto il mail server del vostro provider contatta il mail server delprovider del vostro destinatario


Livello Application: client/server

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www e client/server

Anche il web è basato su questo modello di interazioneil protocollo: http:il client (browser),

programma applicativo che “gira” sull’elaboratoredell’utente che richiede di visualizzareuna pagina web

il server, programma applicativo che “gira” sull’elaboratore del fornitore di

informazioni (provider) dove sono effettivamente collocate le pagine richiestela rete

Internet - u n i t o . i t

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