2 .Introduzione a internet

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
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

Reti di computer
3
HOST
Perché
"ospita" le
applicazioni

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

Internet: una rete di reti
5

Internet: una unica rete virtuale
a
b
c
d
e
f
6
HOST

7
Internet: una unica rete virtuale
HOST
ROUTER

Protocollo di comunicazone
Regole e formati per lo scambio di messaggi fra due
entità comunicanti
8
A B
Esempio:
Chiedere una informazione a un
passante

entità comunicanti
9
A B
Esempio:
Spedire una lettera per posta
Informazioni
per il recapito
Sas jhgjhg
hjgjhg hggh
kjkl
Lettera

entità comunicanti
10
A B
Fra computer: dati
Intestazione (header)

entità comunicanti
11
A B

Due tipi di protocolli
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)

Esempio
a
b
c
d
e
f
13
Browser
(client)
Web
server

Due tipi di reti
 Commutazione di circuito (circuit switching)
Es. la rete telefonica tradizionale
 Commutazione di pacchetto (packet switching)
Es. Internet
14

Commutazione di circuito
a
b
c
d
e
f
15
Viene stabilito un
collegamento dedicato per
tutta la durata della
comunicazione

Commutazione di pacchetto
a
b
c
d
e
f
16
- Nessun collegamento dedicato
- Il messaggio viene suddiviso in
pacchetti che vengono inoltrati
individualmente e possono
seguirepercorsi diversi

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

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
18
DatagramData
stream
Header: destinatario, mittente, ecc.
• Ogni pacchetto viene inviato singolarmente e può
seguire strade diverse dagli altri

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
19

Internet: la gerarchia dei
protocolli
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

La "stupidità della rete"
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

Un'altra rete stupida: la rete elettrica
22
Alla rete non
interessa che
cosa le
collegate e per
quale scopo

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")
23

24
Indirizzamento: indirizzo IP
123.55.12.247
Ogni nodo della rete Internet è individuato da indirizzo IP
(IP= Internet Protocol)

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!
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

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
26

Esempio
 http://whatismyipaddress.com
 http://www.visualroute.it/strumenti/dnslookup.as
p
27

28
Instradamento: tavole di routing
HOST
ROUTER

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
29

Domain Name Space
30
Top level
domains
support.microsoft.com
Second level
domains
Hosts
Managed by
Microsoft
google

DNS: come funziona
31
Un video (in inglese):
http://bit.ly/14nb1O2

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
32

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
33

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
34

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
35

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
36

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