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1.4 - Reti informatiche 1.4.1 LAN, WAN |
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1.4.1.1 Una rete informatica è un insieme
di computer e di dispositivi periferici collegati tra loro. Il collegamento
in rete permette ai computer di scambiarsi dati e di condividere applicazioni
e risorse hardware, come ad esempio una stampante.
Le principali tipologie di reti sono tre: le reti LAN, WAN e MAN. In genere si distinguono tra loro in base alle dimensioni.
Il nome della rete LAN è
dovuto all’acronimo di Local Area Network, tradotto
in italiano con l'espressione “rete locale”.
Nelle reti locali
in genere sono collegati tra di loro più personal computer, mediante cavi
dedicati, connettori e apparecchiature in grado di gestire il traffico.
Per i collegamenti di rete possono essere utilizzati cavi in
rame (cavi coassiali, doppini telefonici, cavi UTP) oppure in fibra
ottica, a seconda delle prestazioni richieste. Il nome della rete WAN è dovuto all'acronimo di Wide Area Network, tradotto in italiano con l'espressione "rete ad ampio raggio" o rete geografica.
Si tratta di una rete molto grande in grado di connettere computer,
utilizzando le normali linee telefoniche o connessioni dedicate oppure
collegamenti satellitari. Il collegamento avviene a livello remoto
mediante dispositivi
di comunicazione quali i modem e i router che modulano il
segnale dell'elaboratore e lo inviano sulla linea telefonica. Un altro
router a destinazione si occupa di demodulare il segnale prima di passarlo
alla macchina ricevente. Il nome della rete MAN è dovuto all'acronimo di Metropolitan Area Network, tradotto in italiano con l'espressione
"rete metropolitana". La configurazione più frequente di una LAN è quella di una rete di soli Personal Computer nella quale si possono trovare due tipologie di elaboratori: i PC client e i PC con funzioni di server. I PC client (o user) hanno il ruolo di postazione di lavoro per gli utenti della rete e inviano richieste al server per condividerne le risorse sia hardware che software, in particolare applicazioni e basi di dati. Ciascun personal di una rete normalmente può essere attivato sia per lavorare in rete (in modalità workstation) sia per operare in modo autonomo in configurazione stand-alone. Un PC che funge da server mette le proprie risorse a disposizione degli altri PC della rete. Il server inoltre, tramite appositi software, gestisce e garantisce tutti i servizi della rete stessa (la trasmissione e il traffico dei dati, le richieste di servizi, ecc. ). In generale il server ha il compito di far condividere a più utenti archivi o risorse. Alla stessa rete locale possono essere collegati più client e
più server. Ci possono essere più server, ognuno dedicato ad un singolo
servizio, oppure più servizi possono essere erogati da un unico server. |
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1.4.1.2 Le periferiche collegate a un singolo computer sono chiamate
risorse locali, mentre le periferiche collegate alla rete
sono chiamate risorse di rete e possono essere condivise da
tutte le postazioni collegate. Alcuni dei vantaggi derivati dall'uso di reti locali si riescono a comprendere analizzando le operazioni che vengono compiute più frequentemente in una rete LAN. - La condivisione di periferiche disponibili in rete, come stampanti, CD-ROM, ecc...; - l'utilizzo di software memorizzato sull'hard disk del server, che viene avviato sul PC client; - la consultazione e l'aggiornamento di database condivisi residenti sul server; - l'invio di messaggi al server o agli altri client della rete; - l'accesso contemporaneo a Internet tramite il server che svolge la funzione di gateway, ossia di porta di accesso a Internet; - la condivisione di file sui quali è possibile lavorare in gruppo apportando modifiche e implementazioni. Lavorare in gruppo mediante una rete inoltre apporta vantaggi economici, limitando il numero di apparecchiature e semplificando i problemi di gestione e manutenzione. L'intero sistema informativo diventa così più affidabile ed efficiente. |
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1.4.2.1 Una Intranet è una rete privata,
interna ad un'azienda, che utilizza i servizi di comunicazione della rete locale
LAN esistente impiegando gli standard e gli stessi protocolli utilizzati
per Internet. La differenza con Internet è dovuta al
fatto che una Intranet non è accessibile da tutti, ma possono farlo
solo gli utenti autorizzati appartenenti all'organizzazione che gestisce
la rete.
Il firewall garantisce che solo gli utenti autorizzati possano accedere alle informazioni contenute nella intranet. |
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1.4.2.2 Una Extranet è una estensione di
una intranet aziendale, quindi rappresenta una rete privata accessibile
anche a utenti esterni autorizzati. L'unica differenza che la distingue da una Intranet
è data dal fatto che la Extranet prevede livelli diversi di accessibilità
da parte di utenti esterni all'organizzazione che gestisce la rete. Una Extranet usa la tecnologia internet,
basata sull'utilizzo dei protocolli TCP/IP e, con un accesso alle risorse
informative riservato e limitato, consente soprattutto a clienti e fornitori
di migliorare la rapidità e l'efficienza
delle comunicazioni e del rapporto commerciale. L'utilizzo di Internet come rete di comunicazione aziendale o come rete per connettere interlocutori particolari amplifica il problema di proteggere i dati aziendali da accessi indesiderati. Per questo diventa indispensabile un firewall. Si tratta di un sistema software, spesso installato su hardware dedicato, che controlla il traffico tra Internet e i sistemi privati sia in ingresso sia in uscita, permettendo agli utenti l'accesso ai soli servizi e informazioni a cui sono abilitati. La differenza con Internet è dovuta al fatto che una Extranet non è accessibile da tutti, ma possono farlo solo gli utenti autorizzati. |
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1.4.3.1 Internet è un entità costituita dall'insieme di tantissime reti informatiche interconnesse
in tempo reale e rappresenta il più vasto sistema di comunicazione
via computer e linea telefonica funzionante al mondo. Le due idee confluirono nella realizzazione
di una rete ad architettura decentrata, la
rete ARPANET, che vide la luce il 2 settembre 1969 presso
l'Università della California a Los Angeles (UCLA).
Questa rete può considerarsi il prototipo dell'attuale Internet. Nel 1973 furono delineate le specifiche
tecniche di un protocollo di instradamento delle informazioni, denominato
TCP/IP, che cambiò radicalmente l'organizzazione della rete. Nel 1983 ARPANET, a seguito della notevole crescita dimensionale, venne suddivisa in due reti: MILNET (la rete militare) e NSFNET (National Science Foundation Network), la rete per la ricerca universitaria. La crescita progressiva del numero di utenti portò poi alla nascita di ulteriori reti: BITNET, CSNET, USENET, FIDONET, e allo sviluppo di nuovi servizi di internetworking, da cui deriva il nome INTERNET. Nel 1989 da un'iniziativa di Tim
Berners-Lee del CERN (Consiglio Europeo per la Ricerca Nucleare) di
Ginevra partì la proposta per definire un nuovo standard che prevedeva il trasferimento delle informazioni in formato ipertestuale.
Da questa iniziativa l'anno successivo nacque il Web o WWW
(World Wide Web), che oggi è universalmente utilizzato per navigare
in Internet. Lo standard di comunicazione di Internet con il quale possono dialogare
tutti i computer collegati è il protocollo TCP/IP (Transmission
Control Protocol/Internet Protocol).
L'inoltro di pacchetti di dati e la navigazione in Internet richiedono un sistema di indirizzamento univoco che è dato dall'indirizzo IP (o IP number), che attualmente è formato da 4 numeri da 0 a 255 separati da punti: gli IP quindi vanno da 0.0.0.0 a 255.255.255.255 Agli indirizzi IP sono collegate tutte le risorse presenti in rete. Ogni risorsa Internet (ad esempio una pagina Web oppure un file presente su un server FTP) deve essere dotata di un proprio indirizzo, chiaro e univoco: l'URL (o Uniform Resource Locator). Un esempio di indirizzo internet è http://www.maxisoft.it. L'indirizzo serve non solo a facilitare l'identificazione della risorsa
da raggiungere che sarà associata a una serie di parole e non di numeri,
ma serve anche a individuare il percorso all'interno della rete attraverso
cui è possibile raggiungerlo.
Internet si è sviluppata come rete libera
e spontanea: non ha proprietari e
nessuna singola organizzazione controlla il suo utilizzo. Gli utenti liberamente
possono utilizzare la rete per acquisire e fornire informazioni. Lo scrivere e il ricevere posta elettronica è ormai un'operazione abituale. In realtà in pochi anni si è assistito ad una rivoluzione nel modo di comunicare, al punto tale che si è ridotto drasticamente l'utilizzo della posta tradizionale. Infatti non solo è possibile inviare messaggi in tempo reale, ma in allegato ad un messaggio e-mail è possibile inviare molti tipi diversi di file, come immagini e documenti. File Transfer Protocol (o FTP) identifica sia un tipo di servizio sia un protocollo per prelevare file da server della rete Internet. I file possono essere, in formato ASCII (se sono di tipo testuale) oppure di tipo binario (ad esempio per programmi, immagini, suoni, filmati, ...). Il servizio Telnet determina la simulazione di un terminale con interfaccia a caratteri, e permette il collegamento ad applicazioni realizzate per la connessione di terminali stupidi. Un altro uso frequente di Internet è la
possibilità di accedere a banche dati e navigare nel Web
ovvero nella moltitudine di informazioni e contenuti grazie all'uso dei
browser, programmi in grado di interpretare e
visualizzare i documenti ipertestuali. Si possono utilizzare i gruppi di discussione (o newsgroup) e le liste di distribuzione (o mailing list). Con le mailing list i messaggi sono inviati
direttamente alla casella elettronica degli utenti inseriti nella lista. In Internet è possibile effettuare comunicazioni in tempo reale (chat line) digitando i messaggi sulla tastiera, tra gli utenti collegati in quel momento al server che fornisce il servizio. Con appositi software è possibile anche effettuare conversazioni telefoniche o gestire sessioni di teleconferenza durante le quali ci si può scambiare file o interagire a distanza su uno stesso documento. Altro utilizzo molto importante di Internet è nel poter seguire corsi multimediali di formazione a distanza (o e-learning). In questo modo è possibile apprendere e studiare in modo asincrono, senza vincoli di tempo o di spazio. Ricordiamo infine le possibilità che Internet fornisce per il telelavoro, la gestione di applicativi di commercio elettronico (e-commerce) o di home banking. |
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1.4.3.2 Il nome WWW (World Wide Web)
significa "ragnatela estesa a tutto il mondo".
Il Web infatti, fu introdotto circa venti anni
più tardi, nel 1990 sulla base delle idee sviluppate l'anno precedente
da Tim Berners-Lee, ricercatore del CERN di Ginevra. Fu introdotto anche un nuovo linguaggio ipertestuale
definito HTML ovvero Hyper Text Markup Language che consente
di preparare "pagine Web" nelle quali le informazioni sono inserite secondo
un formato standard. Il Web in breve tempo è diventato la modalità
più pratica ed efficiente per accedere alla moltitudine di informazioni
contenute in Internet e nell'anno 1994 è iniziata la diffusione del Web
presso il pubblico e il suo sfruttamento commerciale. Attualmente le informazioni condivise da tutte le reti che fanno parte del World Wide Web sono gestite da speciali computer chiamati web server. In questi computer, sparsi in tutto il mondo, sono memorizzate le pagine web a cui possono accedere i browser dei web client. Per organizzare tutte le informazioni presenti
on-line è stato creato uno standard di identificazione per tutti i computer
connessi a Internet come accade con l'assegnazione dei numeri di telefono
in una rete telefonica. Un dominio è il nome che identifica in maniera inequivocabile una persona, un'azienda o un'organizzazione su Internet. Ad ogni dominio corrisponde un determinato numero IP che rappresenta l'indirizzo univoco che può essere riconosciuto dai router collegati a Internet. DNS è l'acronimo di Domain Name System ed è il sistema di codifica
specifico che permette di trasformare il nome di un dominio in un indirizzo
IP numerico e viceversa. Il DNS quindi è il mezzo che consente di facilitare
la navigazione e di individuare su Internet la macchina a cui si riferisce
quel determinato dominio registrato. Ogni sito Web è associato ad un indirizzo univoco
detto URL (Uniform Resource Locator). Un indirizzo Internet è composto essenzialmente da due parti. Prendendo come esempio l'indirizzo http://www.maxisoft.it, la parte iniziale (http://www.) indica il protocollo di comunicazione, mentre la parte successiva (maxisoft.it) indica il dominio. Il dominio si compone principalmente di due parti, separate da un punto. La prima parte è il nome vero e proprio, mentre la seconda è il suffisso (o estensione) che indica il tipo di dominio. Il nome del dominio in genere coincide con il nome dell'organizzazione o dell'azienda proprietaria del sito. Esistono organizzazioni nazionali e internazionali
dette Registration Authority (RA) che si occupano di fissare
le regole e le procedure per l'assegnazione dei nomi a dominio. Il
tipo di dominio è determinato dall'estensione che segue il nome. Al di sotto di questi TLD si possono registrare dei nomi univoci detti nomi a dominio di secondo livello "SLD", a cui il registrante potrà associare tutti i servizi internet, come un sito Web, il servizio FTP, la posta elettronica. I principali tipi di dominio si differenziano sulla base del tipo di organizzazione. In realtà i domini possono essere registrati senza particolari restrizioni, tuttavia tradizionalmente ogni estensione indica una particolare attività: .com: attività commerciale .it: per l'Italia Ultimamente sono stati approvati altri tipi di dominio: .aero: per le compagnie aeree Entro l'anno 2003 è prevista l'entrata in vigore del dominio .eu che prevede la registrazione dei nomi a dominio dei soggetti appartenenti all'Unione Europea. Le informazioni raccolte e visualizzate tramite il Web
sparse sulla rete Internet sono praticamente infinite e senza un filtro
diventa impossibile per l'utente visualizzare quelle più significative
o più rispondenti ai propri criteri di ricerca. Un motore di ricerca è un programma che
seleziona automaticamente i siti che contengono le informazioni più pertinenti
secondo i criteri di ricerca richiesti dall'utente. Tra i motori di ricerca più famosi e più utilizzati possiamo ricordare ad esempio Altavista.com, Yahoo.com, Google.com, Virgilio.it, Arianna.it. |
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1.4.4.1 La rete telefonica è utilizzata nei sistemi informatici per la trasmissione di dati. I computer possono usufruire di diversi tipi di linee o canali di comunicazione. Linea pubblica a commutazione di circuito. Linea dati dedicata. Linea pubblica a commutazione di pacchetto. Un segnale digitale è costituito da una serie di numeri, che rappresentano l'informazione trasmessa. Quando si utilizza una rete di tipo analogico, per poter trasmettere dati digitali provenienti dai sistemi informatici occorre un primo processo definito modulazione che trasforma i dati da digitali ad analogici. I dati a questo punto possono viaggiare sulla rete telefonica e una volta arrivati a destinazione devono essere nuovamente convertiti da analogici a digitali con il processo di demodulazione. Il dispositivo che effettua le operazioni di conversione è il modem (modulatore/demodulatore).
Il modem nella fase di trasmissione acquisisce
in entrata dal computer il segnale digitale sotto forma di una serie di
bit seriali e li trasforma in un segnale analogico sotto forma di un'onda
portante modulata. In ricezione è in grado di compiere l'operazione inversa:
riceve il segnale analogico e lo converte in digitale. Analizziamo ora più nel dettaglio le principali reti di trasmissione dati. La rete PSTN (Public Switched Telephone Network) è la normale rete telefonica di tipo analogico ed è quella usata più frequentemente. Si tratta di una rete a commutazione di circuito. La commutazione avviene dopo aver composto il numero telefonico che stabilisce un canale fisico dedicato tra l'utente chiamante e l'utente chiamato. La rete ISDN (Integrated Systems
of Digital Network o rete digitale per servizi integrati) è più veloce
della linea analogica supportando
una velocità di trasmissione dei dati pari a 64 kbps su due canali. La linea ADSL (Asymetric Digital
Subscriber Line) rappresenta una
nuova tecnologia in grado di sfruttare le linee PSTN che
utilizza una banda di frequenze superiori a quelle normalmente utilizzate
per la voce e necessita per il collegamento del modem ADSL, uno
strumento hardware diverso sia dalla scheda di interfaccia ISDN che dal
classico modem. Oltre al personal computer, per la trasmissione dei dati possono essere utilizzate apparecchiature di tipo specializzato. Lo
strumento più antico, oggi non più in uso, è stato il telex che
consentiva di trasmettere sequenze di caratteri alfanumerici a bassa velocità. La funzione di un fax può essere svolta anche da un Personal Computer dotato di modem e di uno specifico software. Analizziamo ora in modo più approfondito i vari tipi di telecomunicazione. Un parametro importante per definire le prestazioni
di una linea di comunicazione è l'ampiezza di banda (o bandwidth)
del mezzo trasmissivo. E' determinata dalla quantità o dal volume di dati
che può essere trasmesso senza distorsione attraverso il canale di comunicazione
considerato. Esistono
diversi mezzi di trasmissione e le differenze riguardano molteplici
aspetti. Un altro mezzo è il cavo coassiale, più costoso ma meno soggetto ai disturbi, grazie alla schermatura che riveste il cavo di rame contenuto al suo interno. Le
recenti applicazioni della tecnologia ottica hanno portato alla diffusione
delle fibre ottiche nelle quali le informazioni viaggiano sotto
forma di segnali luminosi. La fibra ottica rappresenta un supporto trasmissivo
in grado di consentire comunicazioni particolarmente veloci ed affidabili. Per
quanto riguarda la connessione via etere, una svolta nelle telecomunicazioni
è stata segnata dalle onde radio che hanno permesso di collegare
nodi difficilmente raggiungibili via cavo. Parliamo di mezzi in movimento
(ad esempio navi) o di grandi distanze come nel caso di connessioni tra
continenti. Un
altro strumento utilizzato per la trasmissione dati è il satellite
di comunicazione. Nuove
strade "di comunicazione" si sono aperte con l'evoluzione della telefonia
mobile che nel giro di circa 10 anni ha determinato la comparsa
di tre generazioni di reti di trasmissione e di telefoni cellulari. La seconda generazione è costituita dai sistemi GSM (Global System for Mobile Communication), che ha introdotto la trasmissione digitale, con un buon incremento della capacità di trasmissione. I sistemi GPRS (General Packet Radio System) costituiscono una evoluzione dei GSM, tale da consentire la trasmissione di dati multimediali. La terza generazione è costituita dai sistemi UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service), appositamente studiata per la trasmissione di grandi quantità di dati multimediali. L'evoluzione delle reti di telefonia mobile ha consentito l'avvio di nuovi tipi di servizi. L'introduzione della tecnica digitale nella telefonia mobile ha determinato la comparsa di nuovi sevizi come l'SMS (Short Message Service), ossia la trasmissione di brevi messaggi, di massimo 160 caratteri e il servizio MMS (Multimedia Messaging Services) con il quale si possono trasmettere messaggi multimediali con testi, suoni, immagini, filmati. Il potenziamento della capacità di trasmissione inoltre permette di connettersi a Internet con cellulari con schermo adeguato, attraverso il protocollo WAP (Wireless Application Protocol) e soprattutto UMTS. La grande evoluzione dell'informatica e delle tecniche di comunicazione ha portato ad una "convergenza" delle tecnologie facendo nascere la cosiddetta ICT, Information Communication Technology. |
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1.4.4.2 Il termine digitale letteralmente significa "numerico". E'
usato per descrivere ogni sistema basato su dati codificati con una rappresentazione
discontinua o discreta di valori numerici.
Infatti, un circuito o un dispositivo è digitale se può codificare, elaborare o trasmettere segnali in forma binaria utilizzando esclusivamente due simboli (0 e 1). Per fare questo si sfruttano le variazioni discrete di tensione, frequenza, ampiezza, o posizione per rappresentare o memorizzare dati audio, video, immagini, o altri dati computerizzati. Ad esempio per digitalizzare un suono occorre prenderne dei campioni (sampling) misurandone l'intensità a intervalli regolari di tempo. Il termine analogico identifica un segnale
che varia continuamente nel tempo. Questo termine viene riferito ad un
dispositivo, a un segnale o a una grandezza fisica o matematica che presenta
valori o variazioni continue in intensità e quantità, come ad esempio
la tensione elettrica o l'audio. Lo stesso principio è alla base del funzionamento di tutti i computer che funzionano e agiscono in modo digitale, ma sono in grado di simulare una modalità analogica di presentazione delle informazioni che risulta più facilmente comprensibile per l'uomo. Il
modem (modulatore/demodulatore) è un dispositivo
che collegato ad un computer e alla linea telefonica consente di ricevere
e inviare informazioni da e verso altri computer. |
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