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
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
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)
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)
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
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
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
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