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2 .Introduzione a internet
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Slides dal corso di Strumenti e applicazioni del Web di R.Polillo per il corso di laurea magistrale in Teoria e tecnologia della comunicazione - Università di Milano Bicocca …

Slides dal corso di Strumenti e applicazioni del Web di R.Polillo per il corso di laurea magistrale in Teoria e tecnologia della comunicazione - Università di Milano Bicocca

Lezione del 5 marzo 2014

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  • 1. Edizione 2013-14 Università degli Studi di Milano Bicocca Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione Corso di Strumenti e applicazioni del Web 2. Introduzione a Internet Roberto Polillo
  • 2. 2 Queste slides fanno parte del corso “Strumenti e applicazioni del Web”. Il sito del corso, con il materiale completo, si trova in www.corsow.wordpress.com . Data la rapida evoluzione della rete, il corso viene aggiornato ogni anno. Il presente materiale è pubblicato con licenza Creative Commons “Attribuzione - Non commerciale - Condividi allo stesso modo – 3.0” (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/it/deed.it ): La licenza non si estende alle immagini provenienti da altre fonti e alle screen shots, i cui diritti restano in capo ai rispettivi proprietari, che, ove possibile, sono stati indicati. L'autore si scusa per eventuali omissioni, e resta a disposizione per correggerle. R.Polillo - Marzo 2014 Queste slides
  • 3. Reti di computer R.Polillo - Marzo 2014 3 HOST Perché "ospita" le applicazioni
  • 4. R.Polillo - Marzo 2014 4 Reti di computer Le reti possono essere collegate fra loro HOST ROUTER Perché "instradano" i messaggi
  • 5. Internet: una rete di reti R.Polillo - Marzo 2014 5
  • 6. Internet: una unica rete virtuale a b c d e f R.Polillo - Marzo 2014 6 HOST
  • 7. R.Polillo - Marzo 2014 7 Internet: una unica rete virtuale HOST ROUTER
  • 8. Protocollo di comunicazone Regole e formati per lo scambio di messaggi fra due entità comunicanti R.Polillo - Marzo 2014 8 A B Esempio: Chiedere una informazione a un passante
  • 9. Protocollo di comunicazone Regole e formati per lo scambio di messaggi fra due entità comunicanti R.Polillo - Marzo 2014 9 A B Esempio: Spedire una lettera per posta Informazioni per il recapito Sas jhgjhg hjgjhg hggh kjkl Lettera
  • 10. Protocollo di comunicazone Regole e formati per lo scambio di messaggi fra due entità comunicanti R.Polillo - Marzo 2014 10 A B Fra computer: dati Intestazione (header)
  • 11. Protocollo di comunicazone Regole e formati per lo scambio di messaggi fra due entità comunicanti R.Polillo - Marzo 2014 11 A B
  • 12. Due tipi di protocolli R.Polillo - Marzo 2013 12 Peer-to-peer (P2P): Richesta Risposta Server Client Richesta Risposta Client-Server: Ogni interlocutore può svolgere di volta in volta ruoli diversi (con interlocutori diversi)
  • 13. Esempio a b c d e f R.Polillo - Marzo 2014 13 Browser (client) Web server
  • 14. Due tipi di reti  Commutazione di circuito (circuit switching) Es. la rete telefonica tradizionale  Commutazione di pacchetto (packet switching) Es. Internet R.Polillo - Marzo 2014 14
  • 15. Commutazione di circuito a b c d e f R.Polillo - Marzo 2014 15 Viene stabilito un collegamento dedicato per tutta la durata della comunicazione
  • 16. Commutazione di pacchetto a b c d e f R.Polillo - Marzo 2014 16 - Nessun collegamento dedicato - Il messaggio viene suddiviso in pacchetti che vengono inoltrati individualmente e possono seguirepercorsi diversi
  • 17. R.Polillo - Marzo 2014 17 Instradamento: esempio BOOM Ogni pacchetto può seguire un cammino diverso Resilienza della rete
  • 18. Trasmissione dei messaggi su Internet • Ogni "data stream" viene spezzettato in pacchetti i ("datagram"), corredati di informazioni per la loro trasmissione, fra cui l'indirizzo di mittente e destinatario R.Polillo - Marzo 2014 18 DatagramData stream Header: destinatario, mittente, ecc. • Ogni pacchetto viene inviato singolarmente e può seguire strade diverse dagli altri
  • 19. Internet: filosofia di progettazione  Protocolli gerarchici Le funzioni di trasporto, instradamento e trasmissione sono separate, e indipendenti dall'applicazione  Principio di end-to-end Le funzioni applicative vengono svolte ai nodi della rete, e non all'interno della rete stessa  Principio di best effort delivery La rete tratta i pacchetti nel modo migliore possibile, indipendentemente dal loro contenuto, mittente o destinatario R.Polillo - Marzo 2014 19
  • 20. Internet: la gerarchia dei protocolli R.Polillo - Marzo 2014 20 HOST HOSTROUTER ROUTER Applicazione Trasporto Internet Network Internet Network Internet Network Applicazione Trasporto Internet Network Protocollo dell'applicazione TCP: Transmission Control Protocolo IP: Internet Protocolo
  • 21. La "stupidità della rete" R.Polillo - Marzo 2014 21 Internet L'intelligenza applicativa sta fuori dalla rete "Just deliver the bits, stupid!" David Isenberg, "The rise of the stupid network", 1998 "In a world of dumb terminals and telephones, networks had to be smart. But in a world of smart terminals, networks have to be dumb." George Gilder, in The Coming of the Fibersphere, 1992
  • 22. Un'altra rete stupida: la rete elettrica R.Polillo - Marzo 2014 22 Alla rete non interessa che cosa le collegate e per quale scopo
  • 23. Il problema della qualità del servizio (QoS)  L'instradamento viene effettuato sulla base di informazioni locali, secondo il criterio first-in-first-out,  Ogni pacchetto viene accodato; se la coda è piena, viene scartato e deve essere ritrasmesso  Questo crea problemi nel caso in cui sia necessario garantire un determinato livello di qualità del servizio (es. nella telefonia su internet, che richiede bassa latenza e bassa variabilità dei tempi di arrivo dei pacchetti)  Varie tecniche permettono un certo controllo della QoS (es.: "Deep Packet Inspection") R.Polillo - Marzo 2014 23
  • 24. R.Polillo - Marzo 2014 24 Indirizzamento: indirizzo IP 123.55.12.247 Ogni nodo della rete Internet è individuato da indirizzo IP (IP= Internet Protocol)
  • 25. Come è fatto un indirizzo IP  IPv4 32 bit → 4 byte → 4 interi fra 0 e 28 -1 = 255 Es.: 192.128.0.205 Indirizza 4.294.967.296 (232 ) nodi: troppo pochi! R.Polillo - Marzo 2014 25  IPv6 128 bit → 16 byte → 8 interi fra 0 e 216 -1 Es.: ab12:34cf:0000:0000:45ae:1234:def4:0000 indirizza 2128 nodi La transizione è in corso
  • 26. DHCP  Gli indirizzi IP vengono assegnati ai nodi, su loro richiesta, da appositi programmi detti server DHCP ("Dynamic Host Configuration Protocol)…  … che mantengono delle tabelle di indirizzi IP disponibili localmente  … e li assegnano in modo statico o dinamico R.Polillo - Marzo 2014 26
  • 27. Esempio  http://whatismyipaddress.com  http://www.visualroute.it/strumenti/dnslookup.as p R.Polillo - Marzo 2014 27
  • 28. R.Polillo - Marzo 2014 28 Instradamento: tavole di routing HOST ROUTER
  • 29. DNS (Domain Name System)  Per facilitarci la vita, possiamo associare ad ogni indirizzo IP un nome simbolico, più facilmente memorizzabile  La corrispondenza viene conservata localmente da programmi detti DNS Server, che la comunicano su richiesta R.Polillo - Marzo 2014 29
  • 30. Domain Name Space R.Polillo - Marzo 2014 30 Top level domains support.microsoft.com Second level domains Hosts Managed by Microsoft google
  • 31. DNS: come funziona R.Polillo - Marzo 2014 31 Un video (in inglese): http://bit.ly/14nb1O2
  • 32. ICANN  Internet Corporation for Assigned Names and Numbers: http://www.icann.org/  Organizzazione privata non profit, basata a Los Angeles, sotto il controllo dell'US Department of Commerce  Include IANA (Internet Assigned Numbers Authority)  Assegnazione di blocchi di indirizzi IP ai Regional Internet Registries) e gestione dei dominii di primo livello  Diverse proposte per togliere lo IANA dal controllo USA R.Polillo - Marzo 2014 32
  • 33. New generic top-level domain (gTLD)  A partire dal 2013 sono attivati nuovi tdomini di primo livello domains (molto costosi) proposti dagli utenti  Esempi: .aero .museum .travel .xxx  www.en.wikipedia.org/wiki/List_of_nternet_top_level_domains R.Polillo - Marzo 2014 33
  • 34. Regional Internet Registries  African Network Information Centre  American Registry for Internet Numbers  Asia-Pacific Network Information Centre  Latin America and Caribbean Internet Addresses Registry  Réseaux IP Européens Network Coordination Centre R.Polillo - Marzo 2014 34
  • 35. Sintesi della lezione  Internet è una rete di reti, a commutazione di pacchetto  Utilizza un insieme gerarchico di protocolli  La rete è "stupida": l'intelligenza applicativa sta fuori dalla rete  I nodi della rete sono individuati da un indirizzo IP, assegnati (staticamente o dinamicamente) dai server DHCP  Il DNS associa indirizzi IP a nomi mnemonici strutturati attraverso server distribuiti R.Polillo - Marzo 2014 35
  • 36. Per approfondire  Indirizzo IP: http://it.wikipedia.org/wiki/Indirizzo_IP  TCP/IP: http://it.wikipedia.org/wiki/Suite_di_protocolli_Internet  DNS: http://it.wikipedia.org/wiki/Domain_name_system  Una introduzione molto introduttiva:  http://nexa.polito.it/nexafiles/ComeFunzionaInternet.pdf R.Polillo - Marzo 2014 36

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