Introduzione a Internet 1/2

1. Università degli Studi di Milano Bicocca
Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione
Corso di Strumenti e applicazioni del Web
2. Introduzione a
Internet (I)
Giuseppe Vizzari
Edizione 2016-17

2. Queste slide
2
Queste slide fanno parte del corso “Strumenti e applicazioni del Web”. Il sito del corso,
con il materiale completo, si trova in strumentiapplicazioniweb.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.

3. Reti di computer
3
HOST
Perché
"ospita" le
applicazioni

4. Reti di computer
4
Le reti possono
essere collegate
fra loro
HOST ROUTER Perché
"instradano"
i messaggi

5. Internet: una rete di reti
5

6. Internet: un’unica rete virtuale
6
a
b
c
d
e
f
HOST

7. Internet: un’unica rete virtuale
7
HOST
ROUTER

8. Protocollo di comunicazione
Insieme di regole (di norma descritte formalmente) definite
per permettere la comunicazione tra due o più entità.
8
A B
Esempio:
Chiedere a un passante se sa che ora
è…

9. Protocollo di comunicazione
Regole e formati per lo scambio di messaggi fra due entità
comunicanti
9
A B
Esempio:
Spedire una lettera per posta
Informazioni
per il recapito
Lorem ipsum
dolor sit amet…
Lettera

10. Protocollo di comunicazione
Regole e formati per lo scambio di messaggi fra due entità
comunicanti
A B
Fra computer: dati
Intestazione (header)

11. Protocollo di comunicazione
Regole e formati per lo scambio di messaggi fra due entità
comunicanti
11
A B
Un frame reale (Ethernet):
!!??!!##%%!!??

12. Due tipi di protocolli
12
Peer-to-peer (P2P):
Richiesta
Risposta
Server Client
Richiesta
Risposta
Client-Server:
Ogni interlocutore può svolgere
di volta in volta ruoli diversi
(con interlocutori diversi)

13. Esempio
13
a
b
c
d
e
f
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
14

15. Commutazione di circuito
15
a
b
c
d
e
f
Es.: 1952

16. Commutazione di pacchetto
16
a
b
c
d
e
f
• Nessun collegamento dedicato
• Il messaggio viene suddiviso in
pacchetti che vengono inoltrati
individualmente e possono
seguire percorsi diversi
• Naturalmente andranno ri-
assemblati correttamente!

17. Instradamento: esempio
17
BOOM
Ogni pacchetto può seguire un cammino diverso
Resilienza
della rete

18. Trasmissione dei messaggi su
Internet
18
• Ogni "data stream" viene spezzettato in pacchetti i
("datagram"), corredati di informazioni per la loro
trasmissione, fra cui l'indirizzo di mittente e
destinatario
DatagramData
stream
Header: destinatario, mittente, ecc.
• Ogni pacchetto viene inviato singolarmente e
può seguire strade diverse dagli altri

19. Internet: filosofia di
progettazione
19
 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

20. La "stupidità della rete"
20
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

21. Un'altra rete stupida: la rete
elettrica
21
Alla rete non
interessa che
cosa le
collegate e per
quale scopo

22. Il problema della qualità del
servizio (QoS)
• L'instradamento viene effettuato sulla base di informazioni
locali: il router che trasmette potrebbe non essere a
conoscenza di problemi di congestione nel percorso
• Ogni pacchetto ricevuto da un router viene accodato; se la
coda è piena (la memoria è sempre finita), 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")
• Potenziale uso sensato: privilegio la comunicazione voce
scartando “frame” di comunicazione video o pacchetti in un
trasferimento di file
• Potenziale uso discutibile: privilegio la comunicazione di chi paga
un servizio premium (vedi alla voce Net-Neutrality) 22

23. 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!
23
• 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
Nel 2016 IPv6 ha compiuto 20 anni e raggiunto il 10% di adozione,
secondo misure fatte da Google
http://arstechnica.com/business/2016/01/ipv6-celebrates-its-20th-birthday-by-reaching-10-percent-
deployment/

24. 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
24

25. Lavoro individuale
• Visitate http://www.warriorsofthe.net/ (ci sono
degli spoiler della seconda lezione su Internet,
ma vale la pena di vederlo e già che ci siete vi
portate avanti)
• Compilate il form di iscrizione al corso, se non
lo avete già fatto!
25