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1 V. Patti Informatica di base Internet I parte Da leggere: Cap.6, in particolare par. 6.4 del Console Ribaudo (testo B) V. Patti Informatica di base Cos'è internet? Milioni di dispositivi di calcolo tra loro interconnessi: host, end-systems Pc, workstation, server eseguono applicazioni di rete Canali di comunicazione fibra, rame, radio, satellite Router: instradano pacchetti di dati attraverso la rete

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V. Patti Informatica di base

Internet

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

V. Patti Informatica di base

Cos'è internet?

Milioni di dispositivi di calcolotra loro interconnessi: host, 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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V. Patti Informatica di base

la comunicazione delle macchine in Internet è governata da protocolli di reti:

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

E’ 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, …

Internet e protocolli

V. Patti Informatica di base

Protocollo

il protocollo TCP/IPin generale... abbiamo detto che la comunicazione tra due calcolatori in una rete è governata da un insieme di regole 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

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V. Patti Informatica di base

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

V. Patti Informatica di base

Intuizione sulla comunicazione multilivello

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V. Patti Informatica di base

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.

V. Patti Informatica di base

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

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V. Patti Informatica di base

La comunicazione multilivello in Internet

una 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)

V. Patti Informatica di base

La comunicazione multilivello in Internet

Il livello Application passa il messaggio al livello

Transport dove vieneinserita un’intestazione

(header) che permette di identificarlo

Header

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V. Patti Informatica di base

La comunicazione multilivello in Internet

Dal livello Transport il messaggio viene passato al livello Network

Qui viene suddiviso in parti più piccole (pacchetti) e viene aggiunta una

intestazione ad ogni pacchetto

Header

V. Patti Informatica di base

La comunicazione multilivello in Internet

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

il trasferimento fisico dei dati verso il nodo destinatario B

trasferimento fisico!

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V. Patti Informatica di base

La comunicazione multilivello in Internet

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

V. Patti Informatica di base

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

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V. Patti Informatica di base

La famiglia di protocolli TCP/IP

V. Patti Informatica di base

Livello Network: IP

Internet può essere vista come una collezione di sottoreti diverse (eterogenee) connesse insiemeLa “colla” che tiene insieme le varie sottoreti è il protocollo IP: Internet Protocol Permette di trasportare i dati dalla sorgente alla destinazione, determina le strategie per sfruttare la presenza di reti intermedie lungo il percorsoA. formato dei datiB. identificazione delle risorseC. routing

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V. Patti Informatica di base

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

V. Patti Informatica di base

Trasmissione dei dati di tipo packet switching

I dati, suddivisi in pacchetti, possono seguire percorsi diversi

A. IP: packet switching

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V. Patti Informatica di base

A. IP: formato dei pacchetti

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

V. Patti Informatica di base

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 persiNon è detto che i pacchetti seguano sempre lo stesso percorso -> dipende dal traffico della rete

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V. Patti Informatica di base

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

V. Patti Informatica di base

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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V. Patti Informatica di base

Configurare l’indirizzo IP in Windows

Risorse del Computer -> Reti e configurazioni remote

V. Patti Informatica di base

Configurare l’indirizzo IP in Windows

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V. Patti Informatica di base

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

V. Patti Informatica di base

Formato degli indirizzi simbolici:

indirizzi simbolici e DNS

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V. Patti Informatica di base

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

Indirizzi simbolici

V. Patti Informatica di base

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)

– sottoreti e sottodomini per ogni dominio di primo livello (ossia domini di secondo livello o superiori).

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V. Patti Informatica di base

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

V. Patti Informatica di base

L'indirizzo di un nodo (sito) è dato dalla sequenza dei domini cui appartiene, separati tra di loro dal simbolo “ . ” (un punto) -> indirizzamentogerarchico; 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

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V. Patti Informatica di base

Di localizzare gli indirizzi IP numerici a partire da quelli simbolici si occupa il DNS, 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

Indirizzi simbolici e DNS

V. Patti Informatica di base

Il name server locale, se conosce l'IP corrispondente, lo invia direttamente al richiedente. Altrimenti interroga ilname server di top level. Questi può conoscere l’indirizzo oppure inoltrare l’interrogazione ai suoi figli nella gerarchiaSi 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

Indirizzi simbolici e DNS

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V. Patti Informatica di base

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 di rigel che ritorna indietro -> CONTATTO

V. Patti Informatica di base

Server DNS in Windows

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V. Patti Informatica di base

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

V. Patti Informatica di base

Livello Transport: TCP

Transmission Control Protocol (TCP)Il servizio che fornisce è quello di fornire un trasporto affidabile dall’host di origine a quello di destinazione, indipendentemente dalla rete utilizzata

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

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V. Patti Informatica di base

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)

V. Patti Informatica di base

Livello Application

I protocolli del livello Application sono basati sul modello di interazione client/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

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V. Patti Informatica di base

Livello Application: client/server