Cattaneo Avellino12112008

InterNet : ieri, oggi e domani
1

STORIA DELLE TECNOLOGIE ALLA
BASE DEL FENOMENO PIÙ DIFFUSO
AL MONDO ED EVOLUZIONI FUTURE

G. CATTANEO – UNIVERSITÀ DI SALERNO
E-MAIL: CATTANEO@DIA.UNISA.IT
AVELLINO, 12 NOVEMBRE 2008

Indice del Seminario: Parte 1
2

 La struttura di InterNet
 Cosa è InterNet
 cosa ci appare...
 ... e cosa nasconde

 La storia di InterNet…
 La crescita dagli anni 50 ai giorni nostri!
 Il presente di InterNet… ed il suo futuro.
 Introduzione al World Wide Web
 La rivoluzione del WEB 2.0

G.Cattaneo - Università di Salerno Avellino, 12 Novembre 2008

Cosa è InterNet ?
3

Esistono molte risposte….
 È la rete delle reti
 È una rete Internazionale…
 È l‟ultima moda…“Questa lavatrice funziona su InterNet!”
 È un mezzo…
 È il centro di tutto...
 È un fine…
 È la fine…


Cosa è InterNet ?
4

 36,000,000 di
link attivi
 2,583,482,629
di indirizzi
registrati
 1,093,529,692
di utenti stimati


A cosa serve InterNet ?
5

 Per cercare persone, indirizzi, società … ?
 Per comunicare con vari mezzi
 E-Mail

 Telefoni VoIP

 Chat (MSN – GTalk – ecc.)

 Video conference

 Per comprare on-line o fare “affari”
 … e tanto altro …


Davvero… Cosa è InterNet?
6

Una comunità di utenti

Reti di calcolatori interconnesse

Un insieme di risorse disponibili


InterNet è una comunità dove...
7

 Ci si incontra…e ci si conosce…
 C‟è gente interessante… e gente noiosa
 C‟è lo studioso, il buon samaritano
 … così come il teppista ed il criminale
 InterNet è una comunità
 con un proprio linguaggio

 delle proprie regole


Cosa è InterNet? … dipende!
8





InterNet: una rete di reti di computer
9

 Calcolatori collegati in modo da poter comunicare e
condividere risorse formano una rete.


InterNet: una rete di reti di computer
10

 InterNet è una
rete di reti di calcolatori
che usano lo stesso protocollo di
comunicazione: TCP/IP


Cosa è InterNet?.. dipende!
11





InterNet è un insieme di risorse!
12

 Deposito di informazioni
 affidabili e non affidabili

 gratuite (?)

 “senza fine” (= l’ago nel pagliaio)

 Strumento di comunicazione
 per transazioni commerciali

 per abbattere le barriere
 di spazio,
 di lingua,
 di cultura,
 di nazione.


Le reti di computer
13

LAN Local Area
Network

MAN Metropolitan Area
Network

Wide Area
WAN Network


Alla base di InterNet..
14

 I protocolli di comunicazione TCP/IP
 Le reti locali (LAN)
 Connessioni su Wide Area
 Modem /xDSL

 Linee dedicate

 Fibre ottiche

 Ponti Radio

 Router


Un concetto di base: il modello client-server
15

Client (Consumer) Server (Provider)
 Inizia la chiamata  Risponde alla chiamata
 Esempi:  Esempi:
 browser WWW  server WWW
 lettori di e-mail  Name Server
 Facile installazione  Gestione complessa
 Locazione non rilevante  Locazione nota:
Es. www.yahoo.it


La suite di protocolli TCP/IP
16

 Un insieme di protocolli e standard
 In uso dal 1982 e divenuto lo standard dei protocolli
di interconnessione
 Effettua la comunicazione dividendo il “messaggio”
in pacchetti
 Strutturato a livelli
 IP (InterNet Protocol) descrive il formato dei pacchetti
 TCP (Transmission Control Protocol) controlla il flusso dei
pacchetti

short

Il ruolo di TCP/IP
17

Applicazione SW Applicazione SW
TCP/IP

TCP/UDP TCP/UDP
IP IP
Hardware Hardware

InterNet


Pacchetti IP
18

 Tutto il traffico InterNet consiste di pacchetti di dati
(packet)
 Ogni pacchetto è lungo da 64 a 1500 byte
 Ogni pacchetto ha (tra l‟altro):
 un indirizzo IP sorgente
 un indirizzo IP destinazione Sorgente
 un carico di informazione Destinazione

Informazione


Indirizzi IP (V4)
19

 Consistono di 4 interi scritti in 4 byte (ottetti di bit)
separati da punti:
 Esempio: 192.41.218.1
 Possono essere
 assegnati permanentemente

 assegnati all‟accensione della macchina

 Disponibilità di
 3.758.096.384 indirizzi diversi

 A quando IP V6 ???


E qualche previsione può andare storta
20

 “Almost all of the many predictions now
being made about 1996 hinge on the
InterNet's continuing exponential
growth. But I predict the InterNet, which
only just recently got this section here in
Infoworld, will soon go spectacularly
supernova and in 1996 catastrophically
collapse.”

 quot;InterNet... ben presto esploderà in
modo spettacolare, come una
supernova, e nel 1996 collasserà
catastroficamente.“

Fonte: Robert Metcalfe, fondatore della 3Com, inventore dello
standard Ethernet per le reti informatiche locali un suo
articolo per la rivista Infoworld di dicembre 1995. La frase è
l'inizio dell'articolo.
short

Una rete locale su TCP/IP
21

Rete Telefonica
InterNet

192.41.218.211 192.41.218.254

Router
192.41.218.1 Ethernet

192.41.218.22 192.41.218.18 192.41.218.34


Come viaggia un pacchetto
22

Destinazione

Router

Sorgente

Il compito dei router
23

Applicazion Router Router Router Applicazion
e e
TCP/UDP TCP/UDP

IP IP IP IP IP

Hardware Hardware Hardware Hardware Hardware

 Ogni router ha una lista di destinazioni e dove
deve inoltrare i pacchetti che arrivano
 Il client deve solamente conoscere il primo
router verso l‟esterno
23

Domain Name System (DNS)
24

 Indirizzi IP? No, grazie!
 sono difficili da memorizzare

 risulta facile confondersi

 non permettono di “indovinare” l‟indirizzo

 Il Domain Name System
 è un archivio distribuito che associa domain name
(mnemonici) a indirizzi IP
 Esempio:
 udsab.dia.unisa.it è associato a 192.41.218.1


Come funziona il DNS?
25

...
.com .org .edu .mil .net .uk .fr .it .zw

 Strutturazione gerarchica .unisa.it
 Ogni domain name è composto da
dia.unisa.it
un top level domain (ultima parte)
udsab.dia.unisa.it
 Per ogni dominio e sottodominio
esiste un calcolatore che risolve i
nomi in indirizzi IP

Chi paga per InterNet?
26

Una assoluta novità nel campo della finanza
internazionale:
 Nessuno possiede InterNet:
 ogni ente possiede (e paga) per la propria rete
 Simile alle telefonate internazionali:
 un utente italiano paga la bolletta al proprio ISP (alcuni anche
gratuitamente)
 anche se la sua telefonata “viaggia” su altre reti

 Il carrier (ISP) si fa pagare dal cliente e paga il
traffico verso le altre reti.


Chi governa InterNet?
27

 … Nessuno
 Esistono strutture per il coordinamento tecnico
InterNet Society

InterNet Assigned Numbers Authority

InterNet Architecture Board (IAB)
InterNet Engineering InterNet Research
Task Force Task Force


InterNet Society
28

 Fondata nel Gennaio 1992
 Sede a Verston, Virginia (USA)
 Organizzazione non-profit con lo scopo di:
 favorire il coordinamento tecnologico

 armonizzare lo sviluppo

 offrire supporto (sia legale che $$$) ad altri organismi (IAB,
IANA, IETF etc.)

short

La struttura della InterNet Society
29

InterNet Society Members
(Individuals and Organizations)

Board of Trustees Advisory
Council

Secretariat Officers
Executive President
Director Vice-president
Secretary Treasurer

Committee on InterNet
Technologically Committee on International
Standards & Research Operations
Emerging Disaster Relief Networking
Infrastructure Coordination
Countries Conference

Committee on
K-12 Network and
Workshops Distributed System
Security Infrastructure


I collegamenti della InterNet Society
30

ISOC Secretariat
<isoc.org> IESG Secretariat
IAB, IRTF <ietf.cnri.reston.v
Secretariats, a.us>
IANA <isi.edu>
Reston VA US Reston VA US
FIRST/CERT Marina del Rey CA US
<cert.org>

NIC
Pittsburgh PA US <rs.internic.net>

RIPE NCC Herndon VA US AP-NIC
<ripe.net> <apnic.net>

Amsterdam NL Tokyo12 Novembre 2008
JP
G.Cattaneo - Università di Salerno Avellino,

InterNet Assigned Numbers Authority
31

 Gestisce la standardizzazione dei parametri unici su
InterNet, quali:
 indirizzi dei computers (Indirizzi IP)
 indirizzo (porte) dei protocolli usati
 Delega strutture con compiti nazionali
 Localizzata alla University of Southern California
(USA)


InterNet Architecture Board
32

 Responsabile della architettura di InterNet
 Fornisce indicazioni all‟IETF sui temi
 Non si occupa strettamente di problemi tecnici
 Stimola e propone la creazione di Working Groups
nell‟IRTF e IETF
 Funge da “Corte d‟Appello” per il processo di
standardizzazione dei WG dell‟IETF


InterNet Engineering Task Force
33

“IETF is the development arm of the InterNet”
 Identifica e propone soluzioni tecniche tramite i
Working Group
 Specifica uso e sviluppo dei protocolli
 Diviso in 9 aree, quali:
 Security
 Applications

 User services


La storia di InterNet
34

 Organizzata in decadi:
 Anni 1950: il prologo

 Anni 1960: la nascita

 Anni 1970: la adolescenza

 Anni 1980: il boom in ambito accademico

 Anni 1990: il boom in ambito economico e sociale

 Anni 2000: La convergenza delle reti

 Anni 2010: ???


Anni „50: il prologo
35

 1957: la Unione Sovietica lancia lo Sputnik
realizzando (per la prima volta dalla II guerra
mondiale) il sorpasso tecnologico degli USA

 1957: in risposta il Department of Defense (DoD)
degli USA fa partire il programma Advanced
Research Projects Agency (ARPA) per stimolare la
ricerca scientifica applicabile nel campo militare.


Anni „60: la nascita
il 1962: la ideazione
36

 La RAND Corporation rappresenta il think-tank
della guerra fredda per gli USA
 Alla RAND si studia come progettare una rete che
non sia facilmente distruggibile da un attacco
nucleare sovietico e che possa lanciare la
controffensiva
 Leo Kleinrock (studente MIT) nel 61 propone la
teoria delle reti a commutazione di pacchetto
 Il team della RAND, diretto da Paul Baran,
raccoglie il progetto in “On distributed
Communications network” che enuncia i principi.

La prima rete a commutazione di pacchetto
37

 Rete non centralizzata
 Rete che si assume sia non affidabile comunque
 Tutti i nodi sono uguali
 Ogni nodo può passare, ricevere o spedire
messaggi (suddivisi in pacchetti)
 Ogni pacchetto si muove sulla rete risalendo fino
alla sua destinazione.
 Ogni pacchetto trova la sua strada sulle linee di
comunicazione a disposizione.


1965-1968: lo studio ed il progetto
38

 1965: Il direttore del Programma per le ricerche
Informatiche dell‟ARPA ottiene il supporto ($$)
per lo studio di un prototipo di rete di computer.
 1967: al convegno ACM Symposium on Operating
Systems Principles, si presenta un articolo di Larry
Roberts che presenta
ARPANET!
 1968: ARPA decide di presentare il progetto


1969: Pronti?
39

 La BBN Inc (di Bolt, Beranek, Newman) vince il
contratto per costruire il primo router

 Il primo router detto IMP (Information Message
Processor) è basato su un calcolatore Honeywell
516 con 12K di memoria

 La IBM non partecipa alla gara per il contratto


1969:…. Via!
40

 Viene costruita ARPANET su quattro nodi sulla
costa Est e Ovest degli USA.
 Protocollo usato: NCP (Network Control Protocol)
 Data di nascita: 2 settembre 1969


1969: la prima struttura di ARPANET
41

 University of California at Los Angeles (UCLA)
con funzioni di Network Measurements Center su
SDS Sigma 7.
 Stanford Research Institute (SRI) come Network
Information Center su SDS 940. Nel progetto:
Doug Engelbart (inventore del mouse)
 University of California at Santa Barbara (UCSB)
su IBM 360.
 University of UTAH su DEC PDP-10
Tutti calcolatori diversi!


Anni „70: la adolescenza
42

 ALOHAnet sviluppata alla University of Hawaiie
viene connessa ad ARPANET nel 1972
 1971: Arpanet conta 15 nodi tra cui la NASA, MIT,
Harvard, Stanford etc.
 1972: Viene creato l‟ InterNetworking Working
Group come struttura per “legiferare” sugli
standard, presidente Vinton Cerf
 Ray Tomlinson presenta alla BBN la e-mail (la
posta elettronica)
 ARPA diventa DARPA (la D sta per Defense)


1973-1974
43

 1973: ARPANET diventa internazionale:
 University College of London
 Royal Radar Establishment

 La tesi di PhD di Bob Metcalfe propone i principi
di Ethernet
 Bob Kahn insieme a Vinton Cerf propongono i
gateways tra reti diverse
 File Transfer Protocol (FTP)
 1974: Vinton Cerf e Bob Kahn propongono TCP il
nuovo protocollo di comunicazione


1975-1979
44

 1976: Primo messaggio e-mail della Regina
d‟Inghilterra
 UUCP (Unix to Unix Copy) viene sviluppato ai
AT&T Bell Labs.
 1979: USENET (Newsgroups) nasce tra la Duke
University e North Carolina University
 ARPA fond l‟InterNet Configuration Control
Board (precursore dell‟IAB)


Anni „80: la diffusione accademica
1981
45

 Nasce BITNET,
“Because It‟s Time NETwork”
da una cooperazione alla City University of New York e
fornisce e-mail e ftp
 Nasce un consorzio CSNET di università non
connesse ad ARPANET


1982: lo sviluppo in Europa
46

 EUNET (European Unix network) fornisce e-
mail e USENET ad Olanda, Danimarca, Svezia
e Gran Bretagna
 ARPA propone di cambiare il protocollo NCP
e di usare TCP/IP
 Prima definizione di InterNet: rete di
computer interconnessi tramite TCP/IP


1983-1985: gateways tra reti
47

 1983: si passa da NCP a TCP/IP
 CSNET ed ARPANET vengono collegate
mediante gateways
 ARPANET si divide in ARPANET e MILNET
(tipicamente militare)
 UNIX incorpora TCP/IP nella versione 4.2
Berkeley
 1984: introdotto il Domain Name Server
 1000 computer connessi ad ARPANET


1986-1987: NSFNET
48

 La National Science Foundation americana
fonda NSFNET e connette 5 centri di
supercalcolo
 NSFNET viene data in gestione a Merit Inc,
IBM, ed MCI
 Oltre 10,000 computer connessi a ARPANET
 Oltre 1,000 computer connessi a Bitnet


1988: la grande paura!
49

 2 Novembre: Robert Morris scrive un programma
(worm) capace di auto-propagarsi
 Lo inietta sulla rete dall‟MIT, il virus si propaga a
velocità non immaginate dallo stesso Morris
 Chiama un amico ad Harvard per bloccarlo ma non
ci riesce
 Manda una email anonima (!) per aiutarli a
combattere il virus ma la rete è già rallentata ed il
suo messaggio non riesce ad arrivare


1988: la grande paura!
50

 A Berkely e Purdue University riescono ad
intercettarlo e dopo 12 ore trovano un rimedio
 Dopo un paio di giorni ARPANET torna alla
normalità
 6,000 dei 60,000 computer connessi sono
stati infettati
 I soldi spesi per recuperare alla normalità la
rete vanno dai 200 ai 53,000 dollari per
computer!


1988: la ristrutturazione
51

 Viene creato il CERT (Computer Emergency
Response Team) dal DARPA
 RIPE (Reseaux IP Europeens) coordina la
gestione dei network europei
 Vengono formate le strutture IETF e IRTF
dell‟ InterNet Architecture Board
 Paesi connessi a NSFNET: Canada,
Danimarca, Finlandia, Francia, Islanda,
Italia, Nuova Zelanda, Porto Rico etc...


Anni „90: la diffusione globale
1990: Muore Arpanet… viva InterNet!
52

 1990: Muore Arpanet, vittima del proprio
successo
 Nasce il primo provider commerciale
 Nascono i consorzi commerciali per l‟uso non
accademico della rete
 Viene presentato Gopher. Il suo autore dice:
“E’ la prima applicazione InterNet che anche
mia madre saprebbe usare!”


1991-93: I nuovi servizi su InterNet
53

 1991: Il World Wide Web viene pensato nei
laboratori del CERN, prima applicazione su
InterNet europea!
 1992: Si forma la InterNet Society
 Più di 1 milione di computer connessi ad
InterNet
 1993: la Casa Bianca apre un sito WWW
 InterNet Talk Radio (Radio via InterNet)
inizia a trasmettere
 La crescita del WW è al 341% annuo
 La crescita del Gopher è al 997% annuo

1994
54

 La pubblicità su InterNet: una ditta di
avvocati manda milioni di messaggi di e-mail
per pubblicizzare i loro servizi sulla richiesta
di visti negli USA (“Green card lottery”).
 Viene fondata la Netscape
 WWW si avvicina ad essere il servizio più
importante di InterNet


1995
55

 NSFNET torna ad essere un provider solo per
il mondo accademico: il resto del traffico
(commerciale) passa sui provider privati.
 La polizia di HongKong disconnette tutti i
providers di Hong Kong tranne uno per
catturare un hacker
 Radio HK, la prima radio 24 ore su 24 su
InterNet
 WWW diventa il primo servizio (per uso)
 Il Vaticano apre un proprio sito WWW


1996
56

 Il primo ministro Malaysiano e il presidente
delle Filippine si incontrano in
videoconferenza su InterNet
 Scoppia la guerra dei browser WWW tra
Netscape e Microsoft (InterNet Explorer)
 Paesi connessi: Eritrea, Andorra, Isole Togo
Yemen e Zaire
 La CIA, il Dipartimento di Giustizia USA ed
altri uffici lamentano la irruzione di hacker
sulle loro macchine


1997
57

 Il Commercio Elettronico usa sempre più la
rete InterNet
 Viene introdotto dalla Posta Americana il
francobollo elettronico scaricabile attraverso il
WWW su InterNet
 Programmi per la creazione facilitata di siti
WWW
 Tra gli altri si connettono a InterNet il
Turkmenistan e le Seychelles


1998
58

 Sistemi operativi come Windows 98 diventano
strettamente dipendenti dall‟uso di InterNet
 Il numero di pagine WWW disponibili è
intorno ai 300 milioni
 La ABC mette a disposizione i risultati
elettorali USA con un giorno di anticipo (per
errore!)


1999
59

 InterNet pubblicamente accessibile in Arabia
Saudita
 First InterNet Bank of Indiana: la prima
banca accessibile solamente da InterNet
 Dominio .ps alla Palestina
 Computer gratuiti a chi si abbona a InterNet
negli USA


La crescita di InterNet negli anni „90 :
Numero di Computers connessi
60


Il numero di domini registrati

61


Il numero di reti connesse

62


Il numero di siti web registrati

63


Anni 2000: la Convergenza
64

 Nasce il protocollo VoIP
 I principali operatori telefonici si dotano di
reti “digitali”
 2003 Parte il progetto Open Source Asterisk
per lo sviluppo di un centralino (PBX)
software
 2006 VoIP si diffonde anche per usi domestici


65

 Fine anni „90 gli operatori di reti mobili
passano a tecnologie digitali (GSM)
 Si diffonde l‟accesso ad Internet da postazioni
mobili (connessione dati GSM, GPRS, UMTS,
HDSC) con banda da 9,6 Kb/s fino ad arrivare
a 7 Mb/s
 Sempre più utenti usano il cellulare per
accedere ad internet o per leggere la posta.


66

 2002 : Si afferma Wi-Fi come tecnologia
alternativa a ethernet ma senza fili
 2004 :Nascono i primi Hot Spot pubblici per
consentire l‟access ad internet a viaggiatori in
transito
 2005 :Un decreto ministeriale liberalizza l‟uso
delle bande di frequenza 2.4 Ghz e 5.4 Ghz
occupate da Wi-Fi e HIPERLAN
 2006 :Nascono i primi WISP
 2008 :Molte grandi città come San Francisco
o Città del Messico sono interamente coperte
da una rete wireless

67

 2006 Nasce l‟IPTV la televisione via InterNet
 StreamerOne diffonde gratuitamente in via
sperimentale 12 canali video in streamer …
 Le regate di Coppa America (Luna Rossa)
sono trasmesse su interNet in tutto il mondo
 2006 i PC hanno un decoder per il digitale
terrestre
 WiMax garantisce migliore utilizzo delle
bande radio e maggior numero di canali
 2007 Asta pubblica per l‟acquisto delle licenze
WiMax su tutto il territorio nazionale

InterNet oggi
68

Usage
Pop. InterNet Usage
Population % Growth
World Regions % of Usage, % of
( 2007 Est.) Pop. 2000-
World Latest Data World
2007

Africa 933,448,292 14.2 % 32,765,700 3.5 % 3.0 % 625.8 %

Asia 3,712,527,624 56.5 % 389,392,288 10.5 % 35.6 % 240.7 %

Europa 809,624,686 12.3 % 312,722,892 38.6 % 28.6 % 197.6 %

Medio Oriente 193,452,727 2.9 % 19,382,400 10.0 % 1.8 % 490.1 %

America del Nord 334,538,018 5.1 % 232,057,067 69.4 % 21.2 % 114.7 %

America Latina 556,606,627 8.5 % 88,778,986 16.0 % 8.1 % 391.3 %

Oceania / Australia 34,468,443 0.5 % 18,430,359 53.5 % 1.7 % 141.9 %

WORLD TOTAL 6,574,666,417 100.0 % 1,093,529,692 16.6 % 100.0 % 202.9 %

http://www.InterNetworldstats.com/stats.htm
G.Cattaneo Avellino, 12 Novembre 2008

InterNet oggi
69



InterNet oggi
70



Distribuzione degli Indirizzi IP nel mondo
71
Total IPs Country Total IPs Country
1,363,618,444 UNITED STATES 21,285,755 SPAIN
249,535,750 UNITED KINGDOM 20,777,618 SWEDEN

150,417,856 JAPAN 19,024,400 SWITZERLAND
97,522,499 CHINA 18,981,096 BRAZIL
87,382,081 GERMANY 17,568,992 TAIWAN
71,486,273 CANADA 16,176,133 MEXICO
68,111,111 FRANCE 14,048,603 RUSSIAN FEDERATION
50,807,005 KOREA 12,732,041 NORWAY
39,158,732 NETHERLANDS 12,360,208 FINLAND
30,864,980 AUSTRALIA 9,943,231 POLAND
30,158,420 MAURITIUS 8,841,301 AUSTRIA
29,582,812 ITALY 8,501,087 DENMARK
21,285,755 SPAIN 7,982,204 BELGIUM
20,777,618 SWEDEN 7,464,576 SOUTH AFRICA
19,024,400 SWITZERLAND 7,308,045 INDIA
18,981,096 BRAZIL 6,585,768 HONG KONG
17,568,992 TAIWAN 6,332,127 TURKEY
16,176,133 MEXICO 5,697,476 ISRAEL

71/20

… ed in Italia ???
72

La disponibilità di infrastrutture in fibra a copertura
nazionale e di operatori alternativi è alquanto limitata
CH

BG VI

nel mezzogiorno di Italia
TO
NO
MI
VRVR PD
VE
TS

AL

BO
GE

F
FI

RM

Questo è essenzialmente dovuto alla carenza di domanda al
NA BA

sud che conseguentemente influenza le politiche dei prezzi!
Esempio:
Digital Divide
PA

CT

 Centro-Nord - IRU 15anni: 4€/m
 Sud - IRU 15anni: 10-20€/m

Il Digital Divide
73

Il ruolo cruciale della ICT nello stimolare lo sviluppo dei
sistemi paese assume due aspetti:
• Da una parte dà la possibilità ai paesi di modernizzare i
loro sistemi di produzione ed incrementare la loro
competitività tanto quanto mai in passato;
• dall’altra, per quelle economie che non sono in grado di
adattarsi al nuovo sistema tecnologico, i ritardi
divengono sempre più incolmabili.

Inoltre, l’abilità di muoversi all’interno dell’era
dell’informazione dipende dalla capacità dell’intera società
di essere educata e messa in grado di assimilare ed
utilizzare informazioni complesse.
Kofi Annan www.un.org
www.digital-divide.it


Rapporto tra Rete e Mercato IT in Italia
74

Quanto costa
“inseguire” il
business ? Fonte: Assinform /
NetConsulting

Perché ???
75

Parlare di infrastrutture per le telecomunicazioni
significa prevedere investimenti a lungo termine

Quindi … cercare di prevedere il futuro


Ma non è facile prevedere il futuro
76

“With teletype
interface and the
Fortran language, the
computer will be easy
to use” ?!?!?!?


Soprattutto nelle telecomunicazioni …
77

 “… Gli americani hanno
bisogno del telefono; noi no.
Abbiamo fattorini in
abbondanza.”

Sir William Preece, ingegnere
capo Poste Britanniche, 1876

Questo cosiddetto 'telefono' ha troppi difetti per poterlo
considerare seriamente come mezzo di comunicazione. Il
dispositivo è intrinsecamente privo di valore, per quel che ci
riguarda.
Western Union Internal Memo, 1876

short

Ma cos‟è la larga banda
78

 Un insieme di tecnologie che consentono di
aumentare la velocità di comunicazione in
generale e l‟accesso ad InterNet in particolare,
sfruttando infrastrutture e tecnologie
innovative per usufruire di servizi ad alta
interattività

 La larga banda è uno strumento irrinunciabile per rendere possibile
la trasformazione del sistema culturale, economico-sociale e
produttivo, senza la quale il Paese rischia di essere escluso dalla
competizione internazionale

 Lo sviluppo della larga banda in Italia è un obiettivo prioritario di
politica economica


Vantaggi
79

Per i cittadini: accesso a servizi interattivi e multimediali
Per le imprese e la PA: crescita economica e competitiva del
sistema produttivo, ammodernamento dei sistemi organizzativi e
gestionali integrazione fra i sistemi informativi
Per la Ricerca: condivisione risorse e interoperabilità tra enti,
diffusione della cultura e abbattimento delle frontiere
geografiche


… E cosa certamente non è
80

Estensione di tecnologie e
servizi noti
Tentativo di sfruttare allo stremo tecnologie
ormai concettualmente obsolete (basate su
rame)
Scarsa innovazione
Infrastrutture ormai invecchiate (concepite
per il trasporto della voce, SDH/ATM)
Assenza di un modello di
crescita sostenibile
Gli esistenti modelli di acquisizione di circuiti
digitali non sono accessibili economicamente
per connessioni interdistrettuali
Gli operatori tradizionali perpetuano una
politica di SCARSITA‟ di banda (monopolio
sul servizio e sulle infrastrutture)


I pro e i contro delle fibre ottiche
81

Punti di forza Debolezze
+ enorme banda disponibile
– difficoltà di
+ immunità ai disturbi connettorizzazione e
+ leggerezza e flessibilità
interfacciamento
+ meno pericolosa / costosa
+ sicurezza e protezione da – dispersioni
intrusioni e intercettazioni – effetti non lineari


Esempio: I portanti sottomarini
82
I sistemi sottomarini trans-oceanici
raggiungono attualmente i massimi
valori di prodotto banda-distanza, e sono
un ottimo esempio delle enormi
potenzialità delle comunicazioni ottiche.
 TAT 12/13: (Transatlantic
link) operativo dal 1995, distanza
massima 6200 Km, capacità
(originale) 5 Gb/s per fibra
 TPC 5: (Transpacific link)
operativo dal 1996, distanza
massima 8200 Km, capacità 5 Gb/s
per fibra
 TAT 14: operativo dal dicembre
2000, 16 canali WDM a 2.5 Gb/s
 TPC 6: in fase di sviluppo,
progettato per supportare 640
Gb/s con tecnologia WDM

Meglio di Moore …
83

Banda
Capacità = (Bits / l)
Gb/s (Banda / l) *
5120
Legge di
1280 Moore
(la potenza
320 di calcolo
raddoppia
80 ogni 18 mesi)

20

1996 1998 2000 2002 2004
Una singola fibra può trasportare tutto il traffico telefonico degli Stati
Uniti in ora di punta.
Il traffico trasportato dalle fibre attualmente installate è inferiore di
diversi ordini di grandezza rispetto alla capacità disponibile.
Fonte: K. Coffman & A. Odlyzko, “InterNet Growth: Is There A Moore’s Law For Data Traffic?” (research.att.com/~amo)

Sfatato il paradosso di Tanembaum
84

Consideriamo una singola fibra ottica:
La tecnologia corrente consente 320 λ in una delle bande di frequenza
Ogni λ ha una banda di 40 Gbit/s
La capacità di trasporto è : 320 * 40*109 / 8 = 1600 GByte/sec

Consideriamo un camion da 10 tonnellate:
Una tape contiene 50 Gbyte, e pesa 100 g
L’intero camion contiene ( 10000 / 0.1 ) * 50 Gbyte = 5 PByte
Camion / fibra = 5 PByte / 1600 GByte/sec = 3125 s ≈ 1 ora
Per distanze superiori a quelle che un camion può percorrere in
1 ora (50 km) oltre al tempo di carico/scarico di 100000 tapes

LA FIBRA E’ VINCENTE!!!

Il Programma RUPAR 2
…Un‟opportunità per tutti
85

La disponibilità di fibra ottica è un potente mezzo abilitante di nuovi
servizi (Centralizzazione servizi di ICT, convergenza fonia su IP)
Per lo sviluppo economico e sociale, la fibra oggi ha le stesse
potenzialità delle autostrade costruite negli anni 50 e 60 per creare
nuove opportunità di sviluppo sociale e territoriale
La grande quantità risorse stimola utilizzi della rete a cui non abbiamo
ancora pensato (telepresenza, ubiquitous computing etc.)
I costi e la complessità di rete si riducono significativamente (a 1/3
circa) a fronte di un incremento di prestazioni del 250%

+Fibra = Innovazione e competitività attraverso la tecnologica
Per il mondo della ricerca …
… migliorando la PA
… favorendo il sistema produttivo e
lo sviluppo sociale e territoriale
Videoconferenza
G.Cattaneo - Università di Salerno Streaming12 Novembre 2008
Avellino,

Il nuovo modello di rete
86

Architettura federata multidominio realizzata su 3 tiers:
 Le reti locali a larga banda (MAN)
 Le reti geografiche regionali e nazionali (WAN)
 La rete pan-europea di interconnessione tra le NREN
Infrastruttura proprietaria
 Fibra dark in nolo o IRU
Tecnologie ottiche per illuminare le fibre disponibili e
economicamente accessibili (apparati DWDM per multiplazione di
lambda a 10Gbit/sec, 40->100Gbit/sec a partire dal 2008)
Ideale per soddisfare i requirements dei “grandi utenti”
 La banda non sarà più una risorsa “scarsa”
 Circuiti dedicati end-to-end e VPN facilmente configurabili
 Integrazione reti metropolitane / regionali
 Cross Border Fibre

Indice del Seminario: Parte 2
87

 La struttura di InterNet
 Introduzione al World Wide Web:
 Genesi e origini
 Componenti del WWW e Terminologia
 Componenti software: Il client
 Componenti software: il proxy
 Content Delivery Networks e Akamai
 Componenti software: il server
 La rivoluzione del WEB 2.0


La storia del World Wide Web
1945: il prologo
88

 Luglio 1945: Vannevar Bush scrive un
articolo: “As we may think”
 Bush è il direttore della ricerca
militare USA nella II guerra mondiale
 Coordina (tra l‟altro)
 il progetto Manhattan (la prima bomba
atomica)
 il progetto ENIAC (il primo calcolatore)


1945: il prologo
89

 La sua tesi:
“Siamo alle soglie di una nuova era: l’era delle informazioni.”
“La velocità con cui si produce conoscenza è molto maggiore
della velocità degli strumenti con cui si accede alla conoscenza”
“Dobbiamo trovare una maniera per facilitare l’accesso e la
organizzazione delle informazioni in maniera più intuitiva.”
 Propone il Memex:
 uno strumento per mettere in relazione informazioni in
maniera simile al cervello umano (Il primo ipertesto!)
 “A memex is a device in which an individual stores all his books, records,
and communications, and which is mechanized so that it may be consulted
with exceeding speed and flexibility. It is an enlarged intimate supplement
to his memory”.


Come sarebbe apparso il Memex (1945)
90

 Una scrivania!
 “It consists of a desk, and while
it can presumably be operated
from a distance, it is primarily
the piece of furniture at which
he works. On the top are
slanting translucent screens, on
which material can be projected
for convenient reading. There is
a keyboard, and sets of buttons
and levers. Otherwise it looks
like an ordinary desk.”


Il World Wide Web
Il mezzo di comunicazione: J. Licklider (1968)
91

 Precursore di human-computer interface
 1962: memos su un “Galactic network” alla BBN

 “The computer as a communication device”
 on-line communities
 face-to-face collaboration
 computational grid
 research facilities:
 “Take any problem worthy of the name, and you find only a few
people who can contribute effectively to its solution.”
 “Bring these people together physically in one place to form a team,
and you have trouble..”
 “There has to be some way of facilitating communicant ion among
people wit bout bringing them together in one place.”


Il World Wide Web
Un precursore: Gopher (1991)
92

 Progettato nel 1991
 Sistema distribuito:
 per accesso a informazioni

 organizzato gerarchicamente


1989-91: la nascita

93

 Marzo 1989: prima proposta di Tim Berners-Lee al
CERN di Ginevra nell‟articolo “Hypertext and
CERN”
 Il WWW viene proposto come maniera per
condividere all’interno del CERN la incredibile
mole di documenti disponibili
 Nel 1990 viene realizzato il primo prototipo WWW
su NEXT


1989-91: la nascita

94

 Marzo 1991: un semplice browser (client) è
disponibile su varie piattaforme Hardware e
Software
 Agosto 1991: al mondo intero viene presentato il
WWW mettendo a disposizione della intera rete i
programmi e la architettura (postati sulle news)


1992-93: la crescita

95

 1992:
 gennaio: presentazione al convegno AIHEP

 diversi altri browser diventano disponibili

 distribuzione di codice per sviluppare browsers

 1993:
 vengono rilasciati i primi browsers grafici

 marzo: il traffico WWW è lo 0.1% del totale

 settembre: il traffico WWW è 1% del totale


1994: il Boom!

96

 Viene fondata la Netscape
 Maggio: la prima conferenza su WWW
 Luglio: MIT e CERN fondano il WWW Consortium
 Dicembre 1994: il CERN abbandona il progetto
WWW
 La “direzione” del progetto passa dall‟Europa agli
USA.


1995: Lo sviluppo Tecnico

97

 Esce Windows 95 e la Microsoft lancia Microsoft
Network
 Netscape quotata in borsa realizza incrementi record
 La Sun presenta Java un linguaggio per eseguire
programmi all‟interno dei browser
 Presentato VRML (Virtual reality Markup
Language): WWW tridimensionale!


1996-97: Lo sviluppo Commerciale

98

 La Microsoft rende InterNet Explorer un pericoloso
concorrente di Netscape
 Lotta tra Netscape e Microsoft per guidare i nuovi standard
 Il WWW viene usato per vendite per corrispondenza: i
primi listini disponibili
 Il Commercio Elettronico:
 transazioni sicure su WWW
 primi acquisti via WWW
 La Microsoft con Windows 98 include InterNet Explorer
come parte del Sistema Operativo
 La Netscape fa causa alla Antitrust contro la Microsoft


Indice: Parte 2
99

 Parte 2: Il World Wide Web


Le componenti del WWW
100

 Componenti semantiche
 Meccanismo di naming
 URI: Uniform Resource Identifiers
 Linguaggio di rappresentazione dei documenti
 HTML: HyperText Markup Language
 Protocollo di comunicazione
 HTTP: HyperText Transfer Protocol
 Componenti software
 client

 proxy

 server


Alcuni termini di uso - 1
101

 Web content
 risorsa: dati/servizi identificati da una URI
 messaggio: unita di comunicazione HTTP
 header: porzione di controllo di un messaggio
 entità/body: informazione (payload) di un messaggio

 Componenti software
 User agent: programma che dà inizio ad una richiesta
 Origin server: server dove la risorsa risiede
 Intermediario: componente tra client e server
 proxy, gateway e tunnel
 Proxy: componente che è server per il client e client per il
server


Alcuni termini di uso - 2
102

 Standardizzazione
 IETF: InterNet Engineering Task Force
 RFC: Request for comments
 MUST/SHOULD/MAY: differenti livelli di compliance con un
protocollo
 Traffico e performances Web
 Latenza: tempo tra inizio di una azione ed il primo indizio di
una risposta
 User-perceived latency: tempo tra una azione di un utente e
l‟inizio di display della risposta
 Bandwidth: traffico per unità di tempo
 Workload: input ricevuti da componente per unità di tempo


Indice: Parte 2
103



Componenti software del Web: client
104

 Per la prospettiva “utente”: il client è il Web
 Tipologie di client
 browser
 spider
 software agent
 offline browsers
 cobrowsers

 Il client come interfaccia universale a servizi
 SOAP (ed il ruolo del browser in Service Oriented Arch.)
 applicazioni “realmente” indipendenti dalla piattaforma
 pulling tradizionale incrementato con il pushing con AJAX


Evoluzione del browser
105

 Da browser testuali, velocemente si passa a browser
grafici
 Linemode (CERN), Viola, Midas, Mosaic…
 Funzionalità
 iniziazione di una richiesta HTTP (click, bookmark, type)
 caching
 uso di una porzione di filesystem locale
 cache revalidation (via HTTP HEAD):
 strong (ad ogni richiesta) o weak (con euristica, decide se
rivalidare)
 headers del messaggio (es. info su user agent in HTTP)
 gestione risposta (configurazione utente)


Configurazione browser
106

 Appearance della risorsa richiesta
 gestione di font, colori, stylesheets, embedded images,

 Scelte semantiche
 scelta degli intermediari da usare
 scelta del linguaggio preferito (quando una risorsa è
disponibile in varianti)
 uso di Accept-Language header in HTTP
 Caching
 Gestione risposte
 Cookies
 External viewers (plugins, programmi)


Cookies
107

 HTTP come protocollo stateless
 scelta progettuale felice motivo del suo successo
 Necessario però elaborare uno schema di gestione dello
stato di un browser
 Cookie: informazione circa lo stato, inviato dal server al
user agent e da questi memorizzato (persistentemente)
 Usati per il tracking (shopping cart)
 Header HTTP:
 Set-Cookie: (da server a client)
 Cookie (da client a server)
 Controllo utente:
 gestione (politica di accettazione, replace, invalidate)
 privacy (embedded items che producono cookies “nascosti”)


Spiders
108

 User agent che cercano informazioni
automaticamente
 Visita ricorsiva a partire da pagine note
 Impatto notevole sul server e sulla rete
 Tecniche per evitare / limitare l‟effetto:
 per sito: file robots.txt nella root del server
 che specifica le directory da non indicizzare
 per risorsa
 tag META in HTML:
<META NAME=“ROBOTS” CONTENT=“NOINDEX, NOFOLLOW”>


Intelligent Agents
109

 Meta search engine
 fetching proattivo di pagine indicizzate da search engine per
controllare il contenuto
 Auction agent
 partecipa ad aste online
 effettua query HTTP per implementare una strategia di
bidding
 Browser special purpose
 Cobrowser (recommandation system e proactive fetching:
Letizia)
 Collaborative browser: pattern di gruppo
 Offline browser


Indice: Parte 2
110



Web proxy
111

 Localizzati sulla comunicazione user-agent origin-
server
 Presenti anche in altri protocolli (FTP, NNTP)
 Posizione e diverse funzionalità
 vicina allo user-agent
 vicina all‟origin server
 nel core della rete


Proxy, gateways e tunnel
112

 Proxy: intermediario che agisce come server per il
client e come client per il server
 Gateway: usato per protocolli diversi (non HTTP)
 differenza con il proxy: lo user-agent è cosciente dell‟esistenza
del proxy (e delle possibili modifiche)
 Tunnel: agisce a livello sintattico non semantico
 non altera il flusso HTTP

 lifetime durante la connessione, non oltre


Classificazione di proxy
113

 Caching proxy
 memorizzazione di risposte/richieste

 Transparent proxy
 non modifica sostanzialmente la richiesta/risposta
 al più aggiunge informazioni sul fatto che la richiesta/risposta è
passata attraverso di sé
 Non-transparent proxy
 sostanziali modifiche
 esempio: anonymizer dell‟accesso a risorse


Applicazioni dei proxy
114

 Condivisione accesso al web
 ottimizzazione, con serializzazione di richieste su una unica
connessione verso il server
 Caching
 Anonimizzazione del client
 eliminando header User-Agent in HTTP e informazioni sullo
stato
 Trasformazione request/response
 personalizzazione/device adaptation

 Gateway verso sistemi non HTTP (FTP, Mail, etc)
 Filtering
 censorship


Il ruolo dei proxy HTTP - 1
115

 Gestione delle richieste/risposte HTTP
 identificazione (aggiunta di header)
 miglioramenti su protocollo (HTTP 1.1. invece che 1.0)
 gestione dei ritardi
 memorizzazione dello stato e gestione dei cookies

 Proxy come Web server
 interrogato come server (ma sfruttando la cache da proxy)

 Proxy chaining
 a diversi livelli di organizzazione gerarchica

 Configurazione proxy
 Proxy autoconfiguration file (javascript)


Il ruolo dei proxy HTTP - 2
116

 Reverse proxy (surrogate)
 localizzati davanti ad una batteria di server
 load balancing, fault tolerance
 sicurezza
 possono anche non usare HTTP per distribuire le richieste
negli origin server
 Interception proxy
 preleva tutto il traffico HTTP (dagli strati inferiori)
 e applica la politica di proxy
 non bypassabile da modifiche configurazioni dei client


Funzionalità offerte dai proxy - 1
117

 Personalizzazione
 Fornire contenuti rilevanti sulla base delle
preferenze degli utenti finali
 Link Personalization
 Mostrati link più rilevanti per un determinato argomento
 Fondamentale in e-commerce
 Content Personalization
 Pagine differenti per differenti utenti sulla base della loro
storia di navigazione.
 Anche per efficienza su PDA, smartphone, etc.
 Compressione dati e immagini
 Realizzata, mediante proxy server, dal gestore
Vodafone per migliorare la velocità di connessione e
per alleggerire il carico sulla propria rete GPRS.
 Un processo trasparente per l’utente, che beneficia,
senza accorgersene, di miglioramenti continui e dunque
di velocità più elevate

Funzionalità offerte dai proxy - 2
118

 Adattamento di contenuti
 Accessi ad InterNet provenienti da nuovi ed eterogenei
devices
 PDAs, laptops, cellular phones, set top boxes, hand
held computers, TV Browsers, ecc.
 Differenti capabilities in termini di:
 Network connectivity
 Processing power
 Storage
 Display capabilities (screen size, color depth)
 Contenuti dinamici, multimediali ed interattivi
 Difficoltà per i portali Web nel fornire differenti versioni
delle stesse pagine per differenti client devices che
accedono alla rete.

Indice: Parte 2
119

 La evoluzione dei proxy in Content Developer Network
 Un esempio di Content Delivery Networks: Akamai


La percezione utente di InterNet
120


Strutturazione geografica
121

Regional
Regional Regional
Net
Net Net

Backbone
Regional
Regional
Regional Net
Net
Net

LAN LAN LAN


La crescita della rete ed i Neutral Access
Points
122

ISP
ISP

NAP
NAP ISP
ISP Backbones

Business Consumer
ISP ISP

LAN LAN LAN Dial-up


Core + Reti di Accesso
123

DSL Cable
Always on Head Ends
Cable
Consumer networks
ISP (high)

Core NAP Commercial
Consumer NAP
Networks Mobile
Mobile Satellite
Fixed Wireless
Cell Cell Commercial Consumer
Cell
ISP ISP

LAN LAN LAN Dial-up


Il Core diventa “Intelligente”
124
DSL Cable
Always on Head Ends

@home
Covad

NAP
NAP ISP
Cingular
Satellite
Fixed Wireless
Cell Cell
Cell Sprint AOL

LAN LAN LAN Dial-up


Il flusso dei dati su WWW (a):
architettura client-server
125

Web server

 Nel progetto originale di Tim
Berners-Lee
 Tipica “interazione statica”
 Anni 91-92


Il flusso dei dati su WWW (b):
computazione lato server
126

Web server

 Computazione server-side
 Common Gateway Interface
 Anni 92-93


Il flusso dei dati su WWW (c) :
le form
127

Web server

 Le form: inserimento di dati
sulla richiesta HTTP
 HTML 2.0
 Anni 93-94


Il flusso dei dati su WWW (d):
computazione lato client
128

Web server

 Contenuti eseguibili
 Fat client
 Altri linguaggi di scripting
 Anni 95-96

Il flusso dei dati su WWW (e):
architettura a 3 livelli (3-tier)
129

Application server

Web server

 Separa la logica della
applicazione dalla Data
presentazione repository
 Anni 96-97


Il flusso dei dati su WWW (f):
computazione lato proxy
130

Application server

Web server

 Computazione
Data
 indipendente dal server e dal client
repository
 Intermediari:
 Entità software che modificano flussi di
informazioni

I Proxy nel WWW
131

 Sorti per necessità
 All‟aumentare del traffico è necessario:
 Caching (Squid)
 Security (firewalls)
 All‟aumentare dei servizi è necessario :
 Integrazione
 Personalizzazione ed adattività
 All‟aumentare della eterogeneità dei terminali è necessario:
 Transcoding
 All‟aumentare del business è necessario:
 Un campo di intervento per l‟azienda:
“Se non hai server (Oracle, etc.) e non hai browser (Microsoft)
allora intervieni sui proxy (IBM) o sulla distribuzione dei
contenuti (Akamai)”

Content Distribution Network
132

Una rete dedicata di server, distribuita
geograficamente, che può essere usata da Web
Publisher per distribuire più efficientemente il
proprio contenuto
 Alcune tecniche utilizzate:
 push del contenuto per portarlo più vicino all‟end-user
 load balancing globale sulla rete dedicata di server

 aggiornamento dello stato delle cache

 Analisi di marketing efficienti ed affidabili tramite i file di
log del traffico


Alcuni dati e evoluzione dei CDN
133

 Gli attori nel campo:
 Akamai ha il “dominio” del mercato (80%)

 Mirror Image

 Inktomi

 Limelight

 grandi ISP costruiscono il proprio CDN (come AT&T)

 1998-1999: con i CDN diventa più economico per una
piccola compagna offrire servizi di grande qualità in
maniera economica
 2000-2001: i CDN si provano essere efficaci
 2002-2004: i fornitori di CDN raddoppiano le entrate
rispetto agli anni precedenti

Indice: Parte 2
134

 La evoluzione dei proxy in Content Developer Network
 Un esempio di Content Delivery Networks: Akamai


La struttura di un CDN: Akamai
135

 InterNet permette ad un content provider di
raggiungere, con un unico investimento
(possibilmente di limitate dimensioni) una platea di
513 milioni di utenti (NUA, 8/2001)


InterNet è una “rete di reti”
136

 Migliaia di reti indipendenti
 unite da fornitori di backbone (dorsali)

 Le reti devono essere connesse l‟una all‟altra
attraverso punti di peering
 pubblici o privati
 servono a scambiare pacchetti tra le due reti senza
arrivare necessariamente ai Network Access Point tra
backbone


Cosa è necessario per far funzionare
InterNet
137

 Strategie per il routing
 All‟interno di una “rete” (Autonomous System):
 Internal Gateway Protocols: OSPF, RIP
 Tra “reti” (ASs) diverse:
 External Gateway Protocols: BGP
 Il problema: la scalabilità
 Protocolli internal non assicurano la scalabilità degli ASs

 Protocolli external permettono la connessione di numerosi AS,
ignorando il routing fatto all‟interno


Dove sono i “colli di bottiglia”
138
1. First Mile
2. Peering
3. Backbone
4. Last Mile

 Limitazione non solamente alle prestazioni ma
 Alla crescita veloce delle richieste delle connessioni e del
tipo di servizi
 Alla possibilità di reagire prontamente a improvvisi picchi
di carico


1. Il “First Mile”
139

• La velocità con cui l’utente
accede ad un servizio è limitata
dalla connettività che il Content
Provider ha verso la rete

 Storicamente il primo bottleneck
 Alcuni esempi:
 I trailers di “Star Wars”
 Il Mars Lander
 I verbali e le relazioni sull‟impeachment di Clinton
 I siti di informazioni geosismiche in caso di terremoti in California

 Equivocato spesso per problemi di scalabilità di server

2. I peering points (a)
140

 Le caratteristiche del traffico
(dati Akamai)
 Il traffico del WWW sembra
equamente distribuito tra le
oltre 7400 reti di InterNet
 Nessuna rete contribuisce per più
del 5% del traffico totale
 La maggior parte delle reti
contribuisce per meno dell‟1%


2. I peering points (b)
141

 Altre considerazioni:
 Con migliaia di reti ci devono essere almeno migliaia di
peering points
 La equa distribuzione del carico indica che il traffico
deve attraversare una quantità notevole di peering
 se una sola rete fosse responsabile di una quantità notevole del
traffico, potrebbe bastare l‟attraversamento di un solo peering
point per raggiungere la rete di destinazione
 La crescita delle reti (notevole) aumenterà la
dimensione del problema


3. I backbone
142

 L’upgrade alla capacità di qualsiasi
rete è immediatamente sorpassato
dai servizi offerti, dalle richieste
degli utenti o da entrambi (nma
legge di Murphy)
• Un esempio:
• Trasmissioni personalizzate del “The cooking channel”
• 300 Kbs per stream
• Uno dei maggiori backbone (UUNET)
• Su Canada ed USA ha banda di 3,6 Gbs (tra città)
• Poche decine di cooking channels bastano a saturare
questa disponibilità di banda

4. Il “Last Mile”
143

 Più che un problema..
 Una soluzione

 La limitazione della banda per singolo utente serve
ad evitare che InterNet “fonda”
 Un esempio:
 Il Cable Access Provider @Home
 Ha solamente 1 milione di abbonati (0,2% del totale di utenti)
 Ma è una delle reti che richiede più traffico (il 5% del totale)


La soluzione dei Content Distribution
Network
144

 Distribuire le informazioni verso il “confine” delle reti
(Edge delivery)
 Rendendo più veloce l‟accesso all‟utente
 Senza sovraccaricare troppo la struttura di InterNet
 Il deployment della soluzione (esempio di Akamai)
 20.000 server localizzati nei POP (Point of Presence) di oltre 1000
ISP in 70 paesi (2007)
 Sistema operativo custom, Intel based
 Offerti gratuitamente a ISP di elevata dimensione
 Più di 10000 abbonati, condizioni di sicurezza, connettività alta

 Offrono una connessione persistente con il sito di origine
 85% degli utenti InterNet sono ad 1 hop da un server
Akamai

La infrastruttura di Akamai
145

 Alloca più server Akamai ai siti colpiti da flash crowds
 Obiettivo della intera infrastruttura:
 dirigere la richiesta del client al server Akamai più vicino,

 disponibile ad accettare il carico

 con una certa probabilità di successo

 Più vicino: funzione della rete e delle caratteristiche di link
 Disponibile: funzione di carico della macchina e banda di
rete disponibile
 Probabilità di successo: non tutti i server possono avere
tutti gli oggetti da distribuire


Identificazione server sull‟Edge
146

 Trade-off tra caching DNS response time e reattività


Akamai Resource Locator
147

 Le informazioni embedded vengono tradotte così


I compiti della infrastruttura
148

 Controllo della rete con il meccanismo di DNS
 criteri nella risoluzione dei nomi
 tipo di servizio (server per Quicktime o solo per HTTP)
 stato di salute del server
 carico del server (CPU, Disk, Network)
 condizioni della rete
 localizzazione del client rispetto al server
 tipo di contenuto (mappato secondo tecniche di hashing)

 Monitoraggio rete
 end-to-end: agenti software che simulano utenti
 della intera rete InterNet
 confronto con dati storici permette il riconoscimento di situazioni
anomale


Real time Web Monitor … traffico!
149


Real time Web Monitor … attacchi!
150


Consumo di news
151


Consumo di news per regione…
152


Le news più accedute (dal 2005)
153


I tipi di servizio di Akamai
154

 Contenuto statico
 gestione della lifetime e cacheability

 secure connections

 Contenuto dinamico
 Edge Side Includes
 separa le pagine in pezzi con diversa cacheability
 assemblate dal server Akamai su richiesta
 Streaming media
 Windows Media Player, RealPlayer, Quicktime

 Necessaria:
 reazione veloce alla selezione del “entry-point” server ed ad una sua
possible caduta
 trasmissione multi-path tra diversi server

Indice: Parte 2
155

 Il World Wide Web
 Componenti del WWW
 Terminologia
 Componenti software: Il client
 Componenti software: il proxy
 Componenti software: il server
 Gestione di una richiesta client
 Controllo dell‟accesso: autenticazione e autorizzazione
 Risposte dinamiche e gestione dello stato
 Caching
 Architettura dei Web Server
 Server hosting
 Apache


Componenti software del WWW:
Web server
156

 Compito: generare e trasmettere le risposte per le
richieste dei client
 Composta di varie fasi:
 parsing della richiesta
 check di autorizzazioni
 associazione URL con un filename
 costruzione della risposta
 trasmissione della risposta


Sito Web e server Web
157

 Sito Web: insieme di pagine accessibili tramite la
stessa url (per la parte hostname)
 Server Web: programma che soddisfa le richieste del
client
 Web site:
 portali, business, intranet corporate, business-to-business,
special event, portal, ricerca, gateway
 Web server:
 programma la cui efficienza dipende dalla stratta relazione con
la piattaforma sottostante: S.O., CPU power, dischi, network
bandwidth


Cattaneo Avellino12112008

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