1-1_arch

INTRODUZIONE A INTERNET
per studenti universitari

Dr. Giorgio F. Signorini
Dipartimento di Chimica
Università di Firenze

signo@chim.unifi.it

$\triangleright$ http://www.chim.unifi.it/ signo

1-1: caratteristiche generali della rete

November 16, 2004

Dimensioni di Internet

numero di host registrati (7/2004)	285 000 000
numero di server WWW (10/2004)	55 000 000
numero di persone collegate (9/2004)	800 000 000
indirizzi possibili (IPv4)	$2^{32}=256^{4}=4.295\cdot10^{9}$
`` `` (IPv6)	$2^{128}=3.403\cdot10^{38}$

Numero di host registrati su Internet

$\includegraphics[% clip]{hosts.ps}$

Internet è una rete di computer
ma può essere vista anche come :
- una serie di funzioni che utilizzano questa rete
- un insieme di risorse accessibili con queste funzioni
- una collettività di persone che lavorano con e per la rete
NON è
- un prodotto software/hardware
- una società pubblica o privata

Una definizione precisa

Internet è una complessa rete tra elaboratori sparsi in tutto il mondo che comunicano utilizzando il protocollo TCP/IP.

Una rete ``semplice'' (o ``rete'' e basta) ha una o più delle seguenti caratteristiche:

centralizzata: gestione unica di: strutture fisiche, tecnologie, accessi, ...
a comunicazione diretta: i dati fluiscono da un apparecchio all'altro tramite un mezzo passivo, senza elaborazione di apparecchi intermedi
unica tecnologia: es. Ethernet, Token-Ring, ...
prestazioni certe: il flusso di dati è garantito, p.es. se la connessione è dedicata ai due apparecchi

Le prime reti di computer erano di questo tipo

Problema:

nessuna rete può collegare tutti i calcolatori del mondo
però tutti vogliono comunicare con tutti

Soluzione:

Inter-net: una struttura che collega tante reti, permettendo una comunicazione trasparente -anche se non diretta- tra utenti che si trovino su due qualunque di esse.

LO STRUMENTO SU CUI SI BASA INTERNET:

un insieme di regole (protocollo) per il passaggio dei dati dall'origine alla destinazione

il protocollo (TCP/IP) è indipendente

dalla tecnologia (computer, interfacce di comunicazione, strutture fisiche di rete, ...).
- Cfr. la lingua italiana: permette di comunicare sia per voce, che per scritto, etc. (anche per SMS, una tecnologia che nessuno immaginava quando la lingua fu codificata!)
- altri esempi: linguaggio di programmazione, sistema postale
dall'architettura (come sono connesse tra loro le varie reti)

Architettura di Internet

Internet è un insieme di reti (una rete di reti).

queste reti sono collegate tra loro attraverso punti di contatto (gateway) che formano un reticolato complesso;
il percorso (route) che connette due computer generalmente passa attraverso un certo numero di gateway (dell'ordine di 10-20)

Internet: come è

$\includegraphics{f17_3b-4.eps}$

Internet: come appare

$\includegraphics{f17_3a-4.eps}$

$\includegraphics{f17_3c_a.ps}$

Gateway e routing

Molti gateway connettono più di due reti e svolgono la funzione di instradatori (router); un router decide automaticamente dove instradare la comunicazione, sulla base di programmi che cercano di stabilire la strada più breve:

$\includegraphics[% width=0.80\textwidth, height=0.60\textwidth, keepaspectratio]{router.eps}$

COMMENTI: vicinanza e velocità

Due computer (host) geograficamente vicini possono essere topologicamente lontani attraverso Internet perché appartengono a reti collegate da un percorso lungo e tortuoso
La velocità di un collegamento dipende dal ``collo di bottiglia'' (il processo più lento):
- un tratto di comunicazione (rete o router)
- la risposta del calcolatore A o B.

DIVERSI TIPI DI COLLEGAMENTI

Qualunque rete che sia compatibile con il protocollo TCP/IP può essere usata per Internet

Mezzo fisico:

segnale elettrico (è il caso più comune; ma anche: rete distribuzione elettricità)

luce visibile (fibra ottica)

infrarosso, microonde (ponti)

radio (satellite, ``wireless'')

``Tecnologia'' (hw/sw di trasporto dati): Ethernet, TokenRing, ISDN, ATM, PPP, ...

Dal punto di vista funzionale:

cavi e apparecchi dedicati

linee commutate (usate in comune con altre trasmissioni), es: telefoniche

DIVERSI TIPI DI HOST COLLEGATI

PC (uso saltuario)
server (sempre accesi, molti utenti)

Ma ricordare:

dal punto di vista della comunicazione, tutte le connessioni ad Internet sono equivalenti
sono le applicazioni tra cui si svolge il flusso di dati che possono funzionare in modo diverso (es. domanda/risposta)

cfr. telefono di casa e call-center (o fax); diversamente da stazione radio e radiolina

$\includegraphics[% width=1.0\textwidth, height=0.60\textwidth]{fisicamente.epsi}$

RIASSUNTO: CARATTERISTICHE FONDAMENTALI DI INTERNET

metodo, non prodotto

non è legata ad una particolare tecnologia, software o hardware; è basata su un insieme di regole (il protocollo TCP/IP).

peer-to-peer

comunicazione tra due calcolatori, che sono equivalenti.

globale

ciascun calcolatore può comunicare con ciascun altro al mondo.

cooperativa

non c'è struttura di rete centrale; è aggregato di strutture autonome - il buon funzionamento di una connessione dipende da tutte le strutture da essa coinvolte

ridondante

per collegare due punti ci sono più percorsi (si può far fronte a guasti o inefficienze)

``al meglio''

non ci sono garanzie sulle prestazioni (ad es. sul flusso di dati)

ASPETTI ORGANIZZATIVI E SOCIALI

chi governa Internet?

visto il carattere cooperativo (e volontaristico: puoi partecipare o no) di Internet, non c'è un'autorità ufficiale
ci sono molti comitati e organizzazioni con autorità effettiva. Il principale: Internet Society ( ISOC)
altri (IAB, IETF, IANA, ...) servono a stabilire standard, amministrare risorse, fare ricerca, etc.
Pubblicazioni. Request For Comments (RFC): collezione di documenti tecnici e informativi

chi paga i costi?

ciascuno paga il suo tratto; una ditta paga il suo ISP locale, che a sua volta paga un ISP regionale/nazionale/internazionale, ...
i problemi di funzionamento sono risolti dal responsabile del tratto interessato
se non c'è collaborazione, ci si può sempre collegare a un altro ISP (nessuno è indispensabile)

netiquette

insieme di regole di buon comportamento su Internet per utenti e amministratori
un'organizzazione può precisarle meglio

Footnotes

... Internet: host -> da http://www.isc.org/index.pl?/ds
server -> da http://news.netcraft.com/archives/2004/10/index.html
persone -> da http://www.glreach.com/globstats/index.php3
... host: host = calcolatore
... come: cfr. RFC1462
...: nel senso chiarito sopra
... tortuoso: lo si può verificare su http://www.visualroute.it/vr.asp
...netiquette: cfr. RFC1855