Reti Informatiche - Appunti PDF

Informatica (Fisica - Informatica – Statistica) Corso di Laurea Magistrale a Ciclo Unico Medicina Veterinaria A.A. 2024/2025 Dr. Luigi Vesce [email protected] (Coordinatore del Corso Integrato: Prof. Nicola Toschi)...

Informatica (Fisica - Informatica – Statistica) Corso di Laurea Magistrale a Ciclo Unico Medicina Veterinaria A.A. 2024/2025 Dr. Luigi Vesce [email protected] (Coordinatore del Corso Integrato: Prof. Nicola Toschi)  Informatica Reti Dr. Luigi Vesce [email protected]  Cosa è una rete? Almeno due computer interconnessi Informatica – Luigi Vesce  Classificazione Informatica – Luigi Vesce  Classificazione Informatica – Luigi Vesce  Cosa è una rete? Punto di vista logico: sistema di dati ed utenti distribuito Punto di vista fisico: insieme di hardware, collegamenti, e protocolli che permettono la comunicazione tra macchine remote Informatica – Luigi Vesce  Un po’ di storia 1969 - Il progenitore della rete Internet è considerato il progetto ARPANET, finanziato dalla Advanced Research Projects Agency (ARPA), una agenzia del Dipartimento della Difesa statunitense. La rete venne fisicamente costruita nel 1969 collegando quattro nodi: l'Università della California di Los Angeles, l'SRI di Stanford, l'Università della California di Santa Barbara, e l'Università dello Utah. Le applicazioni eseguite erano fondamentalmente programmi di File Transfer Protocol (FTP). La posta elettronica fu inventata da Ray Tomlinson nel 1971. Informatica – Luigi Vesce  Un po’ di storia L'espansione proseguì sempre più rapidamente, tanto che il 26 marzo del 1976 la regina Elisabetta II d'Inghilterra spedì un'email alla sede del Royal Signals and Radar Establishment. Gli Emoticon vennero istituiti il 12 aprile 1979, quando Kevin MacKenzie suggerì di inserire un simbolo nelle email per indicare gli stati d'animo. L’introduzione del Transmission Control Protocol (TCP) e l'Internet Protocol (IP), diedero il via ufficialmente ad Internet come l'insieme di reti connesse tramite questi protocolli. Internet =Inter-rete (cioè che collega molte sottoreti tra loro) Informatica – Luigi Vesce  Caratteristiche di Internet Non ha un centro, è un insieme di “nodi” (computer) distribuiti Diventa presto “punto di incontro” e di scambi di informazioni non “guidato”, spontaneo Informatica – Luigi Vesce  Crescita ed evoluzione di Internet I documenti evolvono con elementi – di grafica – Immagini – Animazione – Video Collegati tra di loro (ipermedia) Aumento delle connessioni e della velocità (larga banda) Informatica – Luigi Vesce  Come funziona Internet Un aspetto importante di Internet è la sua topologia distribuita e decentrata In questo modo se un percorso è N2 N7 N1 interrotto o troppo trafficato i dati N6 possono prendere N5 N3 strade alternative N4 Ad esempio per andare da N1 a N3 si può prendere il percorso N1-N2-N6-N3 oppure N1-N5-N4-N3 e così via Informatica – Luigi Vesce  Gli indirizzi di Internet Ma come fanno i computer a trovare le strada giusta per ogni messaggio? Viene impiegato uno schema di indirizzamento dei computer collegati in rete Ogni nodo (host) è dotato di un suo indirizzo, quattro numeri da 0 a 255 denominato indirizzo IP Informatica – Luigi Vesce  Gli indirizzi di Internet Grazie agli indirizzi IP ogni computer, e dunque ogni utente della rete, è in grado di individuare un nodo e di inviargli dati Ma se i computer si trovano perfettamente a loro agio nel gestire numeri, lo stesso non può dirsi degli esseri umani Per questo al sistema di indirizzi numerici è stato affiancato un sistema di nomi simbolici, assai più facili da ricordare per noi esseri umani Informatica – Luigi Vesce  I nomi di Internet Tale sistema si chiama Domain Name System (DNS), e i nomi assegnati ai computer su Internet sono detti nomi di dominio Essi sono composti da sequenze di caratteri alfanumerici divise da punti www.uniroma2.it Informatica – Luigi Vesce  Classificazione delle desinenze Informatica – Luigi Vesce  Spazio dei nomi dei domini com gov org it..... jp yahoo uniroma2 unifi ac co microsoft............ die di research Informatica – Luigi Vesce  Domain Name System Informatica – Luigi Vesce  Domain Name System Lo spazio dei nomi è diviso in zone (domini) gestite da un server principale e server secondari nei quali è mantenuta la lista degli host inclusi nel dominio stesso (database dei nomi) Se un nodo non trova un nome nel suo database manda una richiesta al server del dominio antenato o successore e così via (interrogazioni ricorsive) Si usa una memoria temporanea (cache) per mantenere gli indirizzi recuperati tramite altri server Informatica – Luigi Vesce  Domain Name System Lo spazio dei nomi è memorizzato quindi sotto forma di database distribuito (DNS) Ogni rete locale ha un proprio server DNS che mappa nomi logici (indirizzi DNS) in indirizzi fisici (indirizzi IP) Informatica – Luigi Vesce  Modello TCP/IP Informatica – Luigi Vesce  Modello TCP/IP Il Protocollo TCP è definito affidabile. Protocollo con riscontro, in particolare usa una tecnica nota come Riscontro Positivo con Ritrasmissione. Il ricevitore invia un riscontro dell’avvenuta ricezione di un pacchetto. Se il trasmettitore, allo scadere del TIME OUT, non ha ricevuto il riscontro, procede alla ritrasmissione dell’informazione. Informatica – Luigi Vesce  Modello TCP/IP Suddiviso in vari livelli – Applicazione: software applicativo – Trasporto: trasforma dati in messaggi usando il protocollo TCP (trasmissione sicura) – Rete: protocollo IP di spedizione dei messaggi sulla rete Indirizzo IP = indirizzo degli host in rete – Fisico: aspetti legati al tipo di trasmissione dei dati Informatica – Luigi Vesce  Modello TCP/IP Livello TELNET FTP SMTP DNS Applicazione TCP Trasporto IP Rete LAN Fisico Informatica – Luigi Vesce  La commutazione di pacchetto I messaggi su Internet non viaggiano tutti interi Essi vengono divisi in pacchetti che vengono spediti autonomamente sulla rete Informatica – Luigi Vesce  La commutazione di pacchetto Ciascun pacchetto che fa parte di un determinato messaggio Destinazione viene dotato di una etichetta 123.134.100.45 che ne indica la destinazione e il numero d’ordine Numero: 3 Così quando arriverà a destinazione il computer potrà ricomporre il messaggio originario rimettendo in ordine tutti i pacchetti Informatica – Luigi Vesce  FTP, HTTP,SMTP FTP ( File Transfer Protocol) : permette il trasferimento di file tra due computer HTTP (HyperText Transfer Protocol): permette la visualizzazione di pagine web SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) per la gestione della posta elettronica La presentazione all’utente (client) avviene a cura di un apposito programma installato sul client stesso (es: il browser) Informatica – Luigi Vesce  La tipologia di connessioni con Internet (fisiche) Linee dedicate: l’utente (computer) è collegato alla rete con connessione permanente ( es. università ) eventuale rete locale computer cavo utente dedicato Internet Informatica – Luigi Vesce  La tipologia di connessioni con Internet (fisiche) Linee commutate (doppino telefonico, ISDN, ADSL, fibra): l’utente (PC) si collega all’host che a sua volta è collegato permanentemente alla rete. L’host in questo caso è un Internet Service Provider (ISP) che offre il servizio di connessione a pagamento Linea telefonica+modem computer utente cavo Internet dedicato Informatica – Luigi Vesce  Come avviene il collegamento L’utente finale (PC) attraverso un modem si connette all’host che gli assegna un indirizzo “dinamico” valido per il tempo della connessione e poi liberato per altri utenti Parametro fondamentale: la velocità (si misura in bit/secondo) – Modem analogico : 3 kbytes/sec = 24 kbit/sec – ISDN : 64 kbit/sec (trasmissione digitale) – ADSL: ad esempio 2048 Kbit/s in download e 256 Kbit/s in upload, 10-30 Mbps – Una velocità di download ottimale nel caso di offerte fibra ottica è intorno ai 100-300 Mbps. Informatica – Luigi Vesce  Modem Modulatore/demodulatore: permette il colloquio tra due elaboratori – Converte i dati binari (output dell’elaboratore sorgente) in impulsi analogici (continui) trasmissibili su linea telefonica – Riconverte (alla fine della linea telefonica) gli impulsi analogici in dati binari, interpretabili dall’elaboratore (destinazione) Informatica – Luigi Vesce  Gli strumenti di Internet Posta elettronica Forum World Wide Web Informatica – Luigi Vesce  La posta elettronica La posta elettronica o e-mail permette ad ogni utente di inviare e ricevere messaggi scritti a e da ogni altro utente di Internet Informatica – Luigi Vesce  La posta elettronica Ogni utente della rete Internet dispone di almeno una casella di posta elettronica collocata di norma sul computer del suo fornitore di accesso alla rete A ogni casella di posta elettronica corrisponde, come nella posta tradizionale, un indirizzo Informatica – Luigi Vesce  La posta elettronica Nome host che ospita la casella Nome utente postale dell’utente Separatore (simbolo a commerciale che si legge ‘at’) Informatica – Luigi Vesce  La posta elettronica Per leggere i messaggi di posta elettronica arrivati nella nostra casella, e per scrivere ed inviarne ai nostri corrispondenti, dobbiamo usare uno specifico programma o client mail che preleva i messaggi e li porta sul nostro computer In alternativa possiamo visualizzare le mail tramite una pagina web specifica (o webmail) Informatica – Luigi Vesce  Il forum Il Forum è un particolare strumento di comunicazione telematico in cui l'utente può scrivere dei messaggi (post) che verranno pubblicati in uno spazio comune insieme ai messaggi degli altri utenti. Ad ogni messaggio potranno seguire diverse risposte (reply), che seguiranno l'argomento del messaggio originario (topic). Spesso i forum vengono utilizzati come strumenti di supporto on-line per applicativi informatici, anche se ciò non toglie che possano trattare tematiche diverse, come attualità, politica, sport, hobby e molto altro. Da non confondere con la chat, che è uno strumento di comunicazione sincrono, mentre il forum è asincrono in quanto i messaggi possono essere letti e ricevere risposte anche a distanza di tempo. Informatica – Luigi Vesce  Nascita del World Wide Web Nel 1992 presso il CERN di Ginevra il ricercatore Tim Berners- Lee definì il protocollo HTTP (HyperText Transfer Protocol), un sistema che permette una lettura ipertestuale, non-sequenziale dei documenti, saltando da un punto all'altro mediante l'utilizzo di rimandi (link o, più propriamente, hyperlink). Il primo browser con caratteristiche simili a quelle attuali, il Mosaic, venne realizzato nel 1993. Esso rivoluzionò profondamente il modo di effettuare le ricerche e di comunicare in rete. Nacque così il World Wide Web. Informatica – Luigi Vesce  World Wide Web Informatica – Luigi Vesce  World Wide Web Ogni utente può costruire i suoi percorsi di lettura, guidato dai suoi interessi e dalla sua curiosità Un simile sistema di organizzazione delle informazioni viene denominato ipertesto World Wide Web dunque è un ipertesto multimediale distribuito sulla rete Internet Informatica – Luigi Vesce  World Wide Web Il protocollo con il quale i documenti del web vengono trasferiti prende il nome di http (Hypertext Transfer Protocol). Http corrisponde anche alla sigla iniziale degli indirizzi Internet detti URL (Uniform Resource Locator). Protocollo URL dominio (es: Nazione) http://www.uniroma2.it/~vesce/measures.pptx World Wide Web Host cartella che contiene Il file da visualizzare Informatica – Luigi Vesce  Struttura del Web Architettura client-server Client (ad esempio Internet Explorer) permette la navigazione nel web – trasmette le richieste di pagine/dati remoti, riceve le informazioni e le visualizza sul computer sul quale è in esecuzione – A volte utilizza programmi esterni (plug-in) per gestire i dati ricevuti, se codificati secondo formati non supportati Il Server è un processo sempre attivo che aspetta e serve le richieste dei client – Restituisce la pagina richiesta oppure un messaggio di errore Informatica – Luigi Vesce  Architettura client-server Richiesta SERVER Explorer CNN.COM Pagina Latest News INTERNET Informatica – Luigi Vesce  Cercare informazioni sul Web World Wide Web contiene oggi miliardi di pagine. Per cercare informazioni in questo oceano di informazioni si possono usare motori di ricerca Informatica – Luigi Vesce  Cercare informazioni sul Web I motori di ricerca sono degli enormi archivi che indicizzano interamente il contenuto testuale di milioni e milioni di singole pagine Web e che possono essere interrogati La ricerca avviene indicando uno o più termini chiave che delimitano il concetto o il tema di nostro interesse Come risultato si ottiene un elenco attivo di pagine Web che contengono i termini indicati Informatica – Luigi Vesce  Google è un motore di ricerca per Internet che non si limita a catalogare il World Wide Web, ma si occupa anche di immagini, video, mappe... Con un indice che comprende più di otto miliardi di pagine Web, è riconosciuto come il più grande e affidabile tra i motori di ricerca, occupandosi dell'80% di tutte le ricerche effettuate su internet. La popolarità di Google è tale che in inglese è nato il verbo "to google" col significato di "fare una ricerca sul web". È il sito più visitato del mondo  Operatori booleani Informatica – Luigi Vesce  Skype: è un software di instant messaging e VoIP, introdotto nel 2002, capace di unire caratteristiche presenti nei client più comuni (chat, salvataggio delle conversazioni, trasferimento di file) ad un sistema di telefonate basato su un network Peer-to-peer. La possibilità di far uso di un servizio a pagamento, SkypeOut, che permette di effettuare chiamate a telefoni fissi, rendono il programma competitivo rispetto ai costi della telefonia tradizionale, soprattutto per le chiamate internazionali e intercontinentali. Skype fa uso di un protocollo VoIP (Voice Over IP) proprietario (cioè non formalizzato in alcuno standard internazionale) per trasmettere le chiamate. I dati, trasmessi in forma digitale, vengono crittografati tramite algoritmi non divulgati pubblicamente. L'azienda produttrice del programma assicura un grado di protezione della comunicazione comparabile con quello dei più diffusi standard crittografici.  Skype funziona sostanzialmente in due modalità: peer- to-peer e disconnesso. La prima, che permette di effettuare telefonate completamente gratuite, funziona solamente se sia il mittente che il destinatario sono collegati a internet e sono connessi tramite il client Skype. In questo modo il suo funzionamento è analogo ad un qualsiasi sistema di instant messaging come ICQ o MSN Messenger. La seconda permette di poter effettuare telefonate ad utenze telefoniche (fisse o mobili) di utenti non collegati tramite computer. In questa modalità a pagamento, il cui nome commerciale è SkypeOut, la comunicazione corre via Internet fino alla nazione del destinatario, dove viene instradata sulla normale rete telefonica del Paese.  Wikipedia è un'enciclopedia online, multilingue, a contenuto libero, redatta in modo collaborativo da volontari e sostenuta dalla Wikimedia Foundation, un'organizzazione non- profit. Attualmente è pubblicata in oltre 200 lingue differenti (di cui circa 100 attive, quella inglese è attualmente la più sviluppata) e contiene voci sia sugli argomenti propri di una tradizionale enciclopedia che su quelli di almanacchi, dizionari geografici e di attualità. Il suo scopo è quello di creare e distribuire una enciclopedia internazionale libera nel maggior numero di lingue possibili. Wikipedia è già uno dei siti di consultazione più popolari del web, ricevendo circa 60 milioni di accessi al giorno. Un wiki è un sito web (o comunque una collezione di documenti ipertestuali) che permette a ciascuno dei suoi utilizzatori di aggiungere contenuti, come in un forum, ma anche di modificare i contenuti esistenti inseriti da altri utilizzatori. Il termine wiki può anche riferirsi al software collaborativo utilizzato per creare un sito web.  Il concetto di topologia La TOPOLOGIA è la struttura utilizzata per poter collegare tra loro i nodi (computer) di una rete. È fondamentale, in fase di progettazione della rete, scegliere la modalità giusta. Informatica – Luigi Vesce  Le principali topologie a BUS o in linea retta ad anello a stella Informatica – Luigi Vesce  La topologia a BUS La più semplice ed economica da realizzare, è costituita da un cavo a cui vengono collegati i computer. Informatica – Luigi Vesce  La topologia a BUS VANTAGGI: SVANTAGGI: economica poco affidabile semplice da numero max di realizzare nodi limitato ampliabile prestazioni in caso di traffico Informatica – Luigi Vesce  La topologia ad anello È costituita da cavi speciali che collegano tra loro i vari computer formando un cerchio chiuso I dati trasmessi scorrono in un solo senso, la trasmissione si intende terminata quando le informazioni, dopo un intero ciclo, ritornano al mittente. Informatica – Luigi Vesce  La topologia ad anello VANTAGGI: SVANTAGGI: le prestazioni non poco economica decadono aumentando i In taluni casi difetta in nodi affidabilità Ogni nodo replica il segnale potenziandolo Informatica – Luigi Vesce  La topologia a stella Ogni nodo è collegato con un proprio cavo ad un apparato centrale chiamato HUB o Hub concentratore I dati trasmessi (fino a 1000Mbit/s) giungono all’hub, che smista il pacchetto inviandolo al destinatario Informatica – Luigi Vesce  La topologia a stella VANTAGGI: SVANTAGGI: molto diffusa, componenti consistente utilizzo di economici cavi nessuna interruzione in blocco completo in caso caso di guasti ad un di guasto dell’hub cavo/nodo facilmente scalabile Informatica – Luigi Vesce  Topologie miste collegament collegament o a stella o a stella collegamento ad ANELLO collegament o a stella Informatica – Luigi Vesce  Performance Informatica – Luigi Vesce  Sicurezza dei dati Informatica – Luigi Vesce  Sicurezza dei dati Informatica – Luigi Vesce  Sicurezza dei dati Informatica – Luigi Vesce  Sicurezza dei dati - Firewall (muro tagliafuoco) permettono di filtrare ciò che arriva da internet Informatica – Luigi Vesce  Sicurezza dei dati Informatica – Luigi Vesce  Copyright Informatica – Luigi Vesce  Privacy Decreto Legislativo n. 101/2018 ha provveduto all’adeguamento della normativa nazionale (il Codice privacy D.LGS.196/2003) alle disposizioni del Regolamento (UE) 2016/679 - GDPR (General Data Protection Regulation). 1.È vietato trattare dati personali che rivelino l'origine razziale o etnica, le opinioni politiche, le convinzioni religiose o filosofiche, o l'appartenenza sindacale, nonché trattare dati genetici, dati biometrici intesi a identificare in modo univoco una persona fisica, dati relativi alla salute o alla vita sessuale o all'orientamento sessuale della persona. non si applica se si verifica uno dei seguenti casi: a) Consenso esplicito; b) Assolvere gli obblighi ed esercitare i diritti specifici del titolare del trattamento… e) Dati personali resi manifestamente pubblici dall'interessato; f) accertare, esercitare o difendere un diritto in sede giudiziaria… … h) finalità di medicina preventiva o di medicina del lavoro, valutazione della capacità lavorativa del dipendente… (se tali dati sono trattati da o sotto la responsabilità di un professionista soggetto al segreto professionale) Informatica – Luigi Vesce