MODALITÀ DI TRASMISSIONE Comunicazione unidirezionale: la comunicazione può avvenire in una sola direzione. Comunicazione bidirezionale: la comunicazione può avvenire in due direzioni. Simplex: la comunicazione è unidirezionale (può avvenire in un solo senso): la sorgente ed il destinatario sono definiti una volta per tutte durante l’installazione e non è possibile scambiare i due ruoli; è molto economica, ma evidentemente poco pratica. Sono sufficienti 2 fili per la comunicazione: uno è il vero e proprio canale di trasmissione delle informazioni, l’altro sarà la “terra”. Esempi di comunicazione simplex sono le trasmissioni radio-televisive, la porta parallela di un computer, ma anche semplicemente suonare un campanello. Half-Duplex: la comunicazione è bidirezionale, cioè può avvenire in entrambe le direzioni, ma in questo caso non contemporaneamente: la sorgente ed il destinatario non sono definiti una volta per tutte durante l’installazione e ed è quindi possibile scambiare i due ruoli. Sono ancora sufficienti 2 fili per la comunicazione: il canale dati e la “terra” che saranno utilizzati per la trasmissione in modo alternato dai soggetti coinvolti. Un esempio di trasmissione half-duplex è la comunicazione con i walkie-talkie. Full-Duplex: la comunicazione è bidirezionale, cioè può avvenire in entrambe le direzioni contemporaneamente. E’ il collegamento più completo, ma necessita di 3 fili per la comunicazione: 2 canali dati per permettere la trasmissione e la ricezione simultanea e la “terra”. Un esempio di trasmissione full-duplex è quella che avviene per telefono o ad un citofono. Aprirei qui una parentesi per spiegare a cosa può servire la “terra” durante una comunicazione. Il segnale di “terra” si utilizza come riferimento: ad esempio lo stesso segnale qui sotto rappresentato può essere interpretato in due modi diversi se viene modificata la base di partenza 0Volt in un caso e –5Volt nell’altro (si ricorda che 0Volt = bit 0 , 5Volt = bit 1 ): Modem (MODulatore/DEModulatore): è un dispositivo che permette la conversione dei segnali digitali in uscita dal computer in segnali analogici adatti alla linea telefonica pubblica (modulazione) e viceversa (demodulazione). La velocità di trasmissione di un modem si misura in kilobit al secondo (Kbit/sec) e indica il numero di bit trasmessi in un secondo.
Mezzi di comunicazione 1. Doppino telefonico: è formato da un gruppo di cavetti in rame (es. il classico cavo “nero” del telefono) 2. Fibre ottiche: è un cavetto realizzato in fibra di vetro, ragion per cui rispetto agli altri mezzi di comunicazione è molto più delicato e costoso e richiede quindi tecnici molto preparati per la sua installazione. Il segnale viene trasmesso sottoforma di impulsi luminosi invece che di segnali elettrici. 3. Onde radio: le onde radio possono coprire grandi distanze e non hanno bisogno di cablatura, ma di ripetitori e satelliti per ritrasmettere il segnale. Sfruttando le onde radio si è creato un particolare tipo di LAN, le Reti Wireless (o reti senza fili): così si risparmia evitando di cablare2 gli edifici e si può restare collegati alla rete anche mentre ci si sposta con un computer portatile a discapito però di una minor sicurezza nella trasmissione dei dati; la tecnologia attualmente più usata è basata sullo standard IEEE 802.11 ed è chiamata in gergo Wi-Fi (Wireless Fidelity, a imitazione di Hi-Fi). Linee telefoniche 1. PSTN (Public Switched Telephone Network – Rete Telefonica Pubblica Commutata): è la tradizionale linea telefonica ed è analogica. Nel momento in cui si effettua una telefonata viene creato un circuito apposito che viene mantenuto per tutta la durata della telefonata stessa. 2. ISDN (Integrated Service Digital Network – Rete Digitale di Servizi Integrati): rete di tipo digitale. 3. ADSL (Asymmetrical Digital Subscribe Line – Linea Sottoscritta Digitale Asimmetrica): le linee ISDN e ADSL sono di tipo digitale quindi non necessitano di un tradizionale modem per la conversione dei dati, ma piuttosto di un router (modem ADSL) per l’allacciamento alla rete. La differenza fra le due è che l’ISDN ha bisogno di una linea dedicata, quindi costi aggiuntivi per il cablaggio, mentre l’ADSL sfrutta la linea telefonica tradizionale, ma su frequenze diverse da quelle su cui viene trasmessa la voce (fino a 4KHz), necessitando però di un filtro in uscita per separare i dati dal suono. L’ADSL è definita asimmetrica perché asimmetrica è la divisione del canale di trasmissione, in quanto vi è più “spazio” per il download che per l’upload (operazione contraria al download), come mostrato nella figura seguente 2 Cablare: collegare con cavi L’impulso luminoso rimbalza sui bordi della fibra ottica Convertitore di segnali elettrici in impulsi luminosi Internet Download Upload Canale di trasmissione Satellite Ripetitore Ripetitore Cella Cella 4 Topologia delle reti LAN Topologia a Bus: tutti i computer sono collegati ad un unico cavo trasmissivo, se si rompe un computer non ci sono ripercussioni sulla rete, al contrario se si danneggia il cavo principale crolla l’intera rete. Topologia ad Anello: ogni computer è collegato ad altri due calcolatori, l’informazione può viaggiare sia in verso orario che in verso antiorario, quindi se si apre l’anello per un malfunzionamento, l’informazione potrà sempre viaggiare nel verso opposto; in molti casi però per limitare i danni dovuti a più malfunzionamenti concomitanti viene costruito un anello di riserva. Topologia a Stella: tutti i computer sono collegati ad un calcolatore centrale che prende il nome di Server e sostiene l’intera comunicazione della rete, quindi se una macchina qualunque non funziona non succede praticamente nulla alla rete, mentre se vi è molto traffico dati o si danneggia il server centrale crolla l’intera rete. Altre normali funzioni del server sono l’autenticazione di una password, la condivisione di file, cartelle e programmi, l’accesso a Internet. In realtà le topologie analizzate possono essere utilizzate a due livelli, fisico (cablaggio) e logico (scambio dei dati). Es. una rete può avere una topologia fisica a bus, ma una topologia logica a stella: quindi i cavi saranno “tirati” secondo una topologia a bus, mentre le informazioni viaggeranno secondo una topologia a stella quindi con un server centrale. Schema Peer-to-Peer (“da pari a pari”): non c’è un vero e proprio server, tutte le postazioni di lavoro condividono i propri dischi, le proprie stampanti e così via. Es. reti ad anello, programmi di file-sharing Schema Client-Server: il processore del server esegue alcune applicazioni (progettate specificatamente per la rete) e distribuisce i risultati alle postazioni di lavoro (client), che invece eseguono autonomamente altre elaborazioni; questo è lo schema applicato quando ci si collega a Internet. Dispositivi supplementari utilizzati nella reti 1. Hub: è un ripetitore di segnale elettrico e viene utilizzato quando le distanze da coprire nella realizzazione della rete superano il limite consentito per i cavi (di solito un centinaio di metri). 2. Switch: oltre che le funzioni dell’hub, lo switch permette di segmentare una rete in sottoreti riconoscendo se un messaggio e destinato alla propria sottorete oppure no. 3. Router: oltre che le funzioni dello switch, il router permette di collegare una LAN ad una rete esterna (es. Internet: che è quello che succede quando in casa propria si collega il computer, cioè un caso particolare di LAN formata da una sola postazione di rete, alla rete ADSL tramite un modem ADSL che altri non è che un router e non un modem tradizionale, visto che non deve convertire nessun segnale digitale in analogico, dato che l’ADSL è una rete digitale). 4. Firewall (muro di fuoco): è un dispositivo hardware e/o software (es. router + programma applicativo) utile per impedire accessi indesiderati da e verso l’esterno alla propria rete locale (es. collegamento a particolari siti o accesso da parte dei virus). Esempio di schema di una possibile rete d’istituto BUS ANELLO Nodi STELLA Server Internet Router Server Switch Switch Switch Segreteria Laboratorio 1 Laboratorio 2 In questo caso la topologia fisica è a bus, in quanto tutti i computer sono collegati ad un unico cavo, anche se di mezzo ci sono gli switch, mentre la topologia logica è a stella se il server funge da perno per lo scambio dei dati.
Internet A metà degli anni ‘60 del secolo scorso, durante la guerra fredda, il Pentagono decise di progettare una rete di computer per cercare di far sopravvivere il paese in caso di guerra nucleare mantenendo in contatto i centri di potere con le università, i centri di ricerca e quelli di produzione. Si rivolse quindi al proprio ufficio competente l’ARPA (Advanced Research Projects Agency – agenzia per i progetti di ricerca avanzata) che in pochi anni realizzò quanto richiesto, la cosiddetta rete ARPANET. All’inizio i computer collegati erano poche centinaia, ma con il passare del tempo aumentarono sempre più ed un impulso ulteriore fu dato negli anni ’80 quando, a causa dello sgretolamento del blocco sovietico, la rete che era nata per scopi militari venne riconvertita per scopi civili e le si cambiò il nome: da ARPANET a INTERNET (Inter Network – rete di reti). In questo modo le connessioni aumentarono ancora più velocemente, ma la comunicazione era molto semplice soprattutto posta elettronica, bisognerà infatti aspettare il 1993 quando un gruppo di scienziati del CERN di Ginevra, diretti da Tim Berners-Lee, per poter trasmettere anche immagini, audio e video a colleghi sparsi in tutto il mondo realizzò il primo browser Mosaic, nacque così il World Wide Web e da quel momento le connessioni aumentarono esponenzialmente in tutto il mondo arrivando in pochi anni al miliardo. Il protocollo di Internet Il protocollo di Internet è denominato TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) Indirizzi IP: sono gli indirizzi di Internet e si rappresentano nella seguente forma num.num.num.num dove num rappresenta un numero a 8bit e quindi avrà un valore compreso fra 0 e 255 (poiché 28 =256 valori diversi da 0 a (28 -1) = 255); numeri inferiori a 0 e superiori a 255 non sono ammessi Es. indirizzi validi 192.128.56.0 223.98.3.76 87.45.167.201 indirizzi non validi 288.34.89.123 45.256.87.98 56.184.345.90 DNS (Domain Name System – Sistema dei domini): siccome ricordare a memoria una serie di indirizzi IP sarebbe stato abbastanza complicato, si è pensato di semplificare il problema associando ad ognuno di essi, tramite una tabella, un indirizzo in forma testuale denominato URL, del tipo protocollo://servizio.nome_sito.dominio es. http://www.google.it dove http è il protocollo usato, www è il servizio di Internet utilizzato, google è il nome del sito e it è il dominio. Un indirizzo web normalmente viene letto a partire dal fondo, quindi dal dominio di appartenenza per spostarsi verso sinistra secondo una struttura gerarchica ad albero; il dominio quindi indica il gruppo di partenza da cui iniziare a cercare la pagina web desiderata (esempi di dominio sono, it-Italia, fr-Francia, es-Spagna, uk-Gran Bretagna, dt-Germania, dk-Danimarca, usStati uniti, jp-Giappone, com-siti commerciali, biz-businnes, net-servizi per la rete Internet, edu-siti legati all’educazione, orgsiti senza scopi di lucro). Risoluzione di un indirizzo: da quanto detto è chiaro che gli indirizzi utilizzati nella comunicazione via Internet sono gli indirizzi IP, quando si utilizza un URL è necessaria una conversione, se è la prima volta che si visita un sito ovviamente il suo indirizzo IP sarà sconosciuto al computer che quindi dovrà reperirlo in rete con un procedimento che si chiama “risoluzione” dell’indirizzo, il pc invia al server più vicino una richiesta dell’indirizzo IP associato all’URL, se il server lo conosce lo restituisce immediatamente e il nostro computer inizierà la connessione al sito richiesto, altrimenti verrà inoltrata una nuova richiesta di risoluzione dell’indirizzo ad un server di secondo livello e così via fino a quando si giunge ad ottenere l’indirizzo cercato (ogni nazione ha un server che contiene in ogni caso tutti le associazioni “indirizzo IP-URL” del proprio paese e non solo), ecco perché in questi casi è necessario qualche istante di più per la connessione al sito richiesto. Intranet ed Extranet: sugli stessi protocolli di Internet si basano le cosiddette Intranet usate da grandi aziende o istituzioni per la comunicazione di dati tra le diverse sedi. A differenza di Internet però, una intranet non è liberamente accessibile dal pubblico; il suo uso è riservato agli utenti autorizzati dai proprietari della rete. Una rete Extranet invece, è una intranet “esterna”: connette più aziende in una rete privata e sicura. Servizi di Internet Internet è il World Wide Web? No, spesso le due cose si confondono, ma non sono la stessa cosa: si potrebbe dire che Internet sta all’hardware come il World Wide Web sta al Software, quindi Internet rappresenta il cablaggio e le connessioni fisiche, mentre il Web (e non solo) rappresenta i programmi utilizzati per comunicare. Si parla quindi di servizi di Internet e nel disegno seguente se ne mostrano alcuni Web Posta elettronica Newsgroup Telnet Internet 6 Il World Wide Web World Wide Web (ragnatela immensa mondiale, WWW): servizio di Internet con il quale è possibile “sfogliare” delle pagine (siti web) scritte con il linguaggio HTML e trasferite con il protocollo HTTP. HTTP (HyperText Transfer Protocol – Protocollo di trasferimento di ipertesti): protocollo utilizzato per il trasferimento di pagine Web URL (Uniform Resource Locator – Rilocatore di risorsa): indirizzo web (vedi DNS) HTML(HyperText Mark-up Language – Linguaggio di formattazione degli ipertesti): linguaggio utilizzato per la creazione delle pagine Web Browser (Sfogliatore): programma utilizzato per la navigazione fra le pagine Web. Es. Internet Explorer, Mozilla Firefox Ipertesto: un testo normale si legge dalla prima riga all’ultima, dalla prima pagina all’ultima, nel caso dell’ipertesto (lett. “più di un testo”) invece si può personalizzare la lettura cliccando su delle parole “sensibili”. Es. pagine web Collegamento ipertestuale (o link, da to link – collegare): è una parola “sensibile” che permette al lettore di saltare da una pagina all’altra di un ipertesto. Viene classificato in ancora (o segnalibro) se il salto avviene all’interno della pagina stessa, o come collegamento ipertestuale se il salto avviene ad un’altra pagina. Frame (Frammento): è una parte dell’ipertesto che può essere posizionata a propria discrezione (sinistra, destra, sopra, sotto) rispetto alla pagina principale e funge normalmente da sommario elencando i contenuti del sito sottoforma di collegamenti ipertestuali. Uploader: programma utile per caricare il proprio sito su un server web, sono necessari, una cartella contenente il proprio sito, un contratto con il gestore del server, l’indirizzo a cui inviare il proprio lavoro.
Gianfranco Basone News Informatiche & Cryptovalute 