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Internet: storia, servizi e struttura tecnica della Rete.
INDICE La rete telefonica e i computer
Negli anni '60 il Ministero della Difesa degli USA
varò un progetto con l'obiettivo di garantire un sistema di
trasmissione di messaggi anche nel caso di guerra atomica. Nacque così
una rete ad architettura decentrata con nodi totalmente autonomi,
ARPAnet (Advanced Research Project Agency Network). Tale rete può
considerarsi il prototipo dell'attuale Internet. Nel 1983 ARPAnet venne suddivisa in due reti:
MILnet (la rete militare) e NSF (National Scíence Foundation, la rete
per la ricerca universitaria). La crescita progressiva del numero di
utentí portò alla nascita di ulteriori reti: Bitnet, Usenet, Fidonet,
e lo sviluppo di nuovi servizi. Internet, attualmente, viene definita come la rete
delle reti o anche la madre di tutte le reti, ossia un sistema di
trasmissioni mondiale, basato sull'utilizzo di un unico standard di
comunicazione. Infatti il sistema si basa su reti locali, collegate a
reti regionali, collegate a dorsali (backbone) ad alta velocità che
garantiscono le comunicazioni a livello mondiale. Le connessioni tra le varie reti sono
garantite da apparecchiature specializzate quali:
Queste apparecchiature, con ruoli diversi,
garantiscono funzioni di smistamento e connessione tra le reti. Lo sviluppo di reti globali, ad alta velocità e
accessibili al pubblico, ha acquistato una rilevanza tale che per esse
è stato coniato il nome di autostrade
dell'informazione. Perché tra due computer possa avvenire un scambio
di dati via rete, è necessario che venga stabilito un protocollo
comune, ossia delle regole su come deve essere strutturato il
messaggio. Fino a quando la connessione rimane nell'ambito
aziendale, è la stessa azienda che può scegliere quale protocollo
utilizzare, e adottarlo per tutti i suoi sistemi. Quando però il campo
di azione si estende, è necessario che esista un unico protocollo,
universalmente accettato. A tale scopo è stato ideato il protocollo TCP/IP
(Transmission Control Protocol/ Internet Protocol), inizialmente
pensato per la rete Internet, ma che, grazie al successo di Internet, è
diventato uno standard universale. Attualmente TCP/IP, che usa il sistema a
commutazione di pacchetto, è il software di comunicazione più diffuso
e quello universalmente adottato per le comunicazioni interaziendali. E' costituito da due componenti:
Il processo di trasmissione di un messaggio da un mittente A a un destinatario B prevede le seguenti fasi:
Tutte le risorse della rete sono identificate in
modo univoco da un indirizzo IP (IP
number),
composto da quattro serie di numeri di 8 bit (es: 212.48.6.38 è
l'indirizzo del sito di Mondadori Informatica). Gli indirizzi sono
divisi in tre classi (A, B e C), che differiscono nel numero massimo di
computer che possono rientrare nella classe. Gli indirizzi numerici sono affiancati da indirizzi
simbolici (es: http://education. mondadori.it/) di più facile utilizzo
per gli utenti. La traduzione da indirizzi simbolici a indirizzi
numerici avviene tramite il DNS
(Domain Name System), un'architettura gerarchica di tabelle. Il coordinamento a livello mondiale avviene tramite
la Internet
Society, un'organizzazione internazionale finalizzata a tale
compito. La sua funzionalità e semplicità architetturale
fa sì che TCP/IP sia utilizzato anche nelle reti locali, dove potrebbe
essere sostituito da altri protocolli. Il sistema di comunicazioni di Internet è
ridondante, con topologia a maglia, per cui esistono sempre più
percorsi alternativi per connettere due utenti. Internet nasce come rete spontanea: è libera
scelta individuale utilizzare tale rete per acquisire o fornire
informazioni; pertanto alla rete, in generale, si connettono sistemi che
forniscono servizi e utenti che utilizzano questi servizi. Le tipologie di servizi fornite possono
essere così sintetizzate:
Anche
se tali servizi non sono peculiari di Internet, in quanto disponibili
anche su reti private con altri tipi di protocolli trasmissivi, è grazie
a Internet e al suo protocollo TCP/IP che hanno avuto una notevole
diffusione. I servizi di posta elettronica, terminale virtuale e trasferimento di file, sono normalmente definiti servizi primari, in quanto già disponibili sulle prime reti, quali ARPAnet. I servizi di newsgroup
e
mailing list forniscono ambienti di discussione, nei quali gli
utenti possono confrontarsi su tematiche specifiche, suddivise per
argomenti. La partecipazione può essere attiva (se si inviano commenti)
o passiva (se si assiste alla discussione senza intervenire). Con le liste di distribuzione i messaggi sono
inviati direttamente alla casella elettronica degli utenti inseriti
nella lista, mentre nei gruppi di discussione i messaggi vengono
pubblicati in bacheche elettroniche comuni, dalle quali vengono
prelevati dagli utenti. Normalmente
le mailing list sono gestite da un unico server, mentre i newsgroup si
appoggiano su più server che si aggiornano
automaticamente tra di loro e che operano in Usenet
(lo spazio virtuale dei gruppi di discussione). Per iscriversi a una lista di distribuzione occorre
inviare la propria adesione (via e-mail) alla lista che tratta il
tema voluto, individuata con un motore di ricerca (tale tema verrà
trattato parlando del servizio WWW). Per i gruppi di discussione occorre connettersi con
il News
Server, mediante opportuni programmi, che possono essere prelevati
gratuitamente dalla rete. I gruppi di discussione sono organizzati, nello
spazio Usenet, in una struttura a cascata che parte da un tema generale
(scienza, computer, ...) o da un paese (Italia, Francia, ...), dai quali
si sviluppano sottotemi a un livello sempre più dettagliato. Entrambi i servizi presentano il problema di
possibili messaggi impropri, dovuti a comportamenti incivili di utenti.
t stato pertanto creato un insieme di regole comportamentali (Netiquette,
Network Etiquette) alle quali gli utenti devono sottostare. Nelle chat
line il dialogo avviene in tempo reale, digitando i messaggi sulla
tastiera, tra gli utenti collegati in quel momento al server che
fornisce il servizio. Con il servizio Telnet
il personal computer simula un terminale con interfaccia a
caratteri, permettendo il collegamento ad applicazioni preesistenti,
realizzate per la connessione di terminali stupidi. File Transfer
Protocol identifica sia un tipo di servizio che un
protocollo per prelevare file da server della rete Internet. 1 file
possono essere di vari tipi:
Il prelievo può essere gratuito o a
pagamento. I file possono essere di tipo testo, in formato ASCII
(American Standard Code for Information Interechange) o di tipo
binario (per programmi, immagini, suoni, filmati, ... ). Uno dei servizi più diffusi è il World
Wide Web (la Rete Mondiale), che consente il collegamento a nodi
della rete (Siti),
per riceverne informazioni o usufruire di servizi, quali:
Una delle aree in notevole sviluppo è il commercio
elettronico, e-commerce (electronic
commerce), ossia la possibilità di acquisti di beni o servizi via
rete. I vantaggi che ne derivano sono
molteplici:
Il completo sviluppo di tale sistema è tuttora frenato da alcuni svantaggi, quali:
Anche in questo caso è possibile accedere con le
stesse modalità a tutti i siti del mondo, grazie all'adozione di un
unico linguaggio con il quale sono rappresentate le schermate del sito
(pagine Web). Il linguaggio utilizzato è l'HTML
(Hypertext Markup Language), che permette la ricerca delle
informazioni all'interno del sito. 1 collegamenti ipertestuali
consentono una facile navigazione, perché permettono di arrivare
velocemente alla pagina che contiene le informazioni richieste. Con la tecnica ipertestuale alcune parole o
immagini inserite in un documento (pagina sul video) risultano
sensibili, e con un clic su di esse si ottiene un rinvio a un nuovo
documento legato logicamente all'oggetto selezionato. Il linguaggio HTML è stato inventato da Tim
Berners Lee, ricercatore del CERN di Ginevra (Centro Europeo per la
Ricerca Nucleare) alla fine degli anni '80, in risposta a problemi di
reperimento di informazioni, che si erano manifestate presso l'Ente.
Nell'anno 1994 ha inizio lo sfruttamento commerciale del Web e la sua
diffusione presso il pubblico. Prima dell'affermarsi dell'HTML, i vari siti in
rete utilizzavano linguaggi diversi, e per poter accedervi era
necessario utilizzare un'apposita interfaccia (GOPHER)
che, oltre alle funzioni di dialogo con l'utente e di ricerca,
forniva le funzioni di conversione per l'accesso ad ambienti informativi
diversi. L'accesso al servizio WWW avviene mediante un
programma di interfaccia, il Browser,
in grado di interpretare il codice HTML. Il Browser permette di visualizzare sullo schermo i
contenuti delle pagine Web:
Le pagine Web, disponibili in Internet, sono organizzate in siti. Nelle singole pagine sono inserite informazioni multimediali. Un sito Web è organizzato in pagine legate da una
struttura ad albero (struttura gerarchica). La pagina iniziale è detta Home
Page, e contiene normalmente la presentazione del sito e l'indice
delle pagine. La Home page non è l'unico punto di accesso al
sito, si può accedere direttamente a qualsiasi sezione. Inoltre le
pagine sono collegate mediante riferimenti che permettono vari percorsi
di accesso. L'indirizzo di un sito, detto URL
(Uniform Resource Locator), è formato da:
Esistono
vari tipi di domini che si basano sul tipo di organizzazione:
o
sulla nazione di appartenenza:
I vari tipi di dominio, quali .org o .com,
identificano il dominio radice presso
il quale i siti sono registrati. Altri nomi di dominio, approvati di
recente, sono .aero, .biz, .coop, .info, .name, .museum, .pro. Un nuovo protocollo, il WAP (Wireless Application
Protocol) rende oggi possibile l'accesso attraverso telefoni cellulari e
palmtop a informazioni e servizi di Internet. I terminali WAP utilizzano
speciali browser per la navigazione in rete, che funzionano con una
limitata quantità di memoria e con una connessione a banda stretta come
nelle reti cellulari. Questi usano soprattutto il linguaggio Wireless
Markup Language (WML), basato sul metalinguaggio XML, che consente di
creare pagine più leggere e più facili da visualizzare sui piccoli
display dei telefonini e dei palmari. La ricerca dei siti in grado di
fornire determinate informazioni o servizi viene effettuata tramite motori
di ricerca, alloggiati presso siti specializzati. I motori di ricerca sono programmi e
banche dati, che danno indicazioni dei siti che contengono parole
chiave, significative per l'argomento oggetto dell'indagine. Motori di ricerca molto utilizzati
sono:
I
vantaggi di Internet, in definitiva, possono essere così sintetizzati:
-
posta -
telefono -
fax -
telex
Anche il mondo aziendale è fortemente interessato alla rete Internet, che è vista sotto un duplice aspetto:
Nel
primo caso il sistema è aperto a tutti gli utenti: Servizio Internet. Nel
secondo caso il sistema è aperto solo ad alcuni tipi di utenti:
L'accesso ai servizi Intranet ed Extranet presuppone il riconoscimento dell'utente e la sua appartenenza a una categoria, alla quale è associata l'autorizzazione a utilizzare certe categorie di servizi e di informazioni. In questo modo le reti Intranet ed Extranet
realizzano l'EDI
(Electronic Data Interchange), lo scambio di dati in formato
elettronico. Tale sistema comporta i seguenti
vantaggi:
- minori costi - minori possibilità di errori
Possibili
aree di utilizzo dell'EDI sono:
La rete telefonica e i computer La rete telefonica, utilizzata per la trasmissione
dei dati su vaste aree, può essere di tipo analogico o digitale. Il segnale analogico varia con continuità nel
tempo e l'informazione trasmessa è proporzionale all'ampiezza del
segnale. Il segnale digitale è costituito da una serie di numeri, che
rappresentano l'informazione trasmessa. Quando viene utilizzata la normale rete di tipo
analogico, occorre una trasformazione dei dati digitali gestiti dai
sistemi informatici; per cui i dati da trasmettere vengono trasformati
da digitali ad analogici (modulazione),
trasferiti mediante la rete telefonica, e quindi convertiti da
analogici a digitali (demodulazione). Lo strumento che effettua le operazioni di
conversione è il modem (modulatore/ demodulatore). Qualsiasi sia il tipo di trasmissione utilizzato,
le prestazioni della trasmissione sono date dalla sua velocità
(misurata in baud), che
rappresenta la quantità di informazioni digitali trasmesse nell'unità
di tempo. L'unità di misura utilizzata è
il BPS (numero di Bit per
Secondo). Più alta è la velocità di trasmissione, minore
è il tempo richiesto per inviare un messaggio. Le velocità operative sulle reti geografiche sono
molto più basse di quelle disponibili sulle reti locali. La velocità
è condizionata dalle caratteristiche del modem e della linea. Velocità
tipiche sono:
Velocità superiori si possono ottenere con linee
dedicate, ponti radio o via satellite. Le linee utilizzate possono essere:
La rete più comunemente utilizzata è la normale
rete telefonica di tipo analogico, PSDN
(Public Switched Data Network). Tale rete è di tipo a commutazione
di circuito; al momento del collegamento viene stabilito un canale
fisico dedicato tra l'utente chiamante e l'utente chiamato, individuato
componendo il suo numero telefonico (commutazione). Velocità superiori si possono ottenere usando la
rete digitale integrata nei servizi ISDN
(Integrated Systems of Digital Network o rete digitale per servizi
integrati). Questa rete multiservizio è in grado di effettuare tutti i
servizi di telecomunicazione tramite una sola connessione digitale. Sono
disponibili due tipi di accesso ISDN: l'accesso base (BRA, Basic Rate Access) e l'accesso primario (PRA, Primary Rate Access). L'accesso base è rivolto all'utenza domestica
e alla piccola utenza affari: permette la gestione di postazioni
d'utente costituite da uno o più terminali. L'accesso primario è
invece riservato a grandi aziende ed è utilizzato principalmente per la
connessione alla rete ISDN di impianti e reti private, come per es.
centralini e reti LAN. Sono state definite due versioni per l'accesso
primario: lo standard europeo, che prevede un'interfaccia costituita da
30 canali B e da un canale D, tutti a 64 Kb/ s, per una capacità totale di 2048 Kb/s, e lo
standard statunitense che prevede 23 canali B e un canale D, anch'essi a
64 Kb/s, per complessivi 1544 Kb/s. Oggi esiste una nuova tecnologia grazie alla quale
Internet veloce può entrare subito nelle case e negli uffici senza
bisogno di particolari interventi a livello infrastrutturale, a costi
sempre più abbordabili e con una qualità di tutto rispetto. Si tratta
dell'ADSL, tecnologia di compressione di segnali che consente la
trasmissione dati ad alta velocità sul tradizionale doppino di rame
delle linee telefoniche. Tra le possibilità offerte dall'ADSL, una
velocità di collegamento a Internet da 30 a 90 volte superiore, un
suono che avverte dell'arrivo di posta elettronica e,
contemporaneamente, la normale prosecuzione delle comunicazioni
telefoniche. Nell'ambito delle tecnologie DSL, è già pronta una nuova
tecnologia (denominata 3DSL) che consente di quadruplicare (da 1,5-2 a 8
Megabit al secondo) la velocità consentita dall'ADSL e fornire servizi
come televisione digitale e video
on demand. Oltre al personal computer, per la trasmissione dei dati possono essere utilizzate apparecchiature di tipo specializzato. Il telex è
stato il primo di questi strumenti: consentiva di trasmettere sequenze
di caratteri alfanumerici a bassa velocità su linee di comunicazione
specializzate; attualmente non è più in uso. Il fax è tuttora in uso, e permette di
trasmettere pagine in formato immagine, riproducendole su una
apparecchiatura remota, collegata mediante le rete telefonica.
L'apparecchio è formato da:
I personal computer, dotati di modem e di software opportuno, possono svolgere la funzione di fax.
La posta elettronica (e-mail:
electronic mail) rappresenta la più popolare funzione che le reti
di trasmissione dati hanno reso disponibile. E'
uno strumento che permette la
trasmissione di messaggi e serve quindi a inviare comunicazioni scritte
ad altri utenti della rete. Rispetto ad altri tipi di comunicazioni,
presenta una serie di vantaggi che possono essere così sintetizzati:
I
possibili svantaggi della posta elettronica possono essere, ad esempio:
L'utilizzo della posta elettronica presuppone la
conoscenza dell'indirizzo e-mail
del destinatario. Nel caso di Internet, per esempio, l'indirizzo è dato da utente@indirizzo.xx dove utente identifica il proprietario della casella elettronica e indirizzo.xx è, come vedremo meglio in seguito, il sito del fornitore del servizio. I messaggi di posta elettronica vengono indirizzati
alla casella elettronica del destinatario (un archivio destinato a tale
scopo) che risiede sul sistema informatico dei fornitore del servizio,
che è sempre attivo. Da tale casella vengono prelevati e trasferiti
sulla stazione di lavoro del destinatario, su sua richiesta, tutte le
volte che viene stabilito A collegamento. Questo permette di accedere e
quindi vedere la posta elettronica anche da posti di lavoro differenti
da quello usuale, in quanto è possibile accedere al servizio da
qualsiasi postazione; l'utente viene in ogni caso riconosciuto mediante
il suo identificativo e la sua identità viene accertata mediante la
password. Per usare la posta elettronica sono necessari:
Il software di gestione della posta elettronica, oltre alla ricezione e all'invio di messaggi permette:
Vediamo qui di seguito le fasi del processo di invio di un messaggio di posta elettronica:
In caso di mancato recapito, per un motivo qualsiasi, il server SMTP manderà una comunicazione al mittente, specificando il motivo del mancato inoltro.
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