SISTEMI DI COMUNICAZIONE

CARATTERISTICHE DELLE RETI

Le reti hanno assunto una notevole importanza per la loro capacità di scambiarsi informazioni il più velocemente possibile.
Le reti vengono distinte in vari tipi, ma uno dei particolari che le differenzia è la distanza che si vuole raggiungere per inviare una data informazione.
I tipi di rete più diffusi sono:

1) le reti locali, chiamate anche LAN che si estendono su superfici piccole, come un edificio o un ufficio, co 929i84j nsentono, agli utenti, di condividere dispositivi di stampa e di condividere memoria di massa, accedendo, tramite la rete, ai dischi di alcuni elaboratori, chiamati server; in questo modo il calcolatore di ogni utente vede la memoria di massa come se fosse propria, inoltre si possono realizzare wokstation diskless, cioè prive completamente di memoria di massa che operano condividendo i dischi dei sever.

2) le reti metropolitane, chiamate MAN si estendono su grandi superfici, alcune sono capaci di coprire un territorio grande come l'Italia.

3) le reti geografiche , le WAN si estendono su territori più grandi delle precedenti e a causa di questa distanza, oltre ad essere molto costose, sono molto difficili da realizzare poiché gli standard, che servono per le comunicazioni, sono molto diversi da nazione a nazione e, quindi, per comunicare è necessario disporre le nostre reti di opportune interfacce.

Le reti più comuni sono: a maglie, irregolari, ad anello, a stella e lineare.
La rete a maglie permette di connettere direttamente ogni utente con tutti gli altri. Questo tipo di collegamento richiede per la sua realizzazione molte linee, anche nel caso di pochi utenti e quindi un costo elevato.
Le reti irregolari (Mesh), sono reti in cui sono presenti dei collegamenti alternati tra coppie di nodi e sono comunemente usati in reti geografiche a commutazione di pacchetto.

Nella rete ad anello il collegamento avviene in una sola direzione e consente ad ogni calcolatore di ricevere i dati da quello precedente e di inviare i dati a quello seguente nell' anello. In questo modo i dati devono essere ritrasmessi ai calcolatori che lo seguono fino a quando non viene raggiunto il destinatario. Questo tipo di rete rallenta molto il tempo di consegna dei dati anche se ha il vantaggio di ricevere i dati correttamente.

La rete a stella è formata da un elaboratore centrale che controlla le comunicazioni tra i vari nodi; nel caso in cui l' elaboratore centrale ha dei problemi, dato che i nodi non sono collegati fra di loro, viene a cadere l' intero sistema.

Nella rete lineare, detta anche ethernet o a bus comune, ogni calcolatore Ë collegato a una linea comune; su questa linea si possono inviare e ricevere dati in forma seriale. I dati vengono inviati direttamente a qualsiasi calcolatore facendoli precedere dall'indirizzo del destinatario.
Anche questo tipo di rete ha un difetto; quando più calcolatori cercano di comunicare contemporaneamente, sulla rete comune, si creano delle interferenze che impediscono, ai dati trasmessi da ciascuno, di essere ricevuti in modo corretto dal destinatario.
Questo meccanismo riduce le prestazioni della rete a causa dei tempi necessari per la risoluzione delle collisioni, cioè delle richieste simultanee di trasmissione di dati sulla linea comune .
Per compensare questa carenza vi sono alcuni programmi che permettono di risolvere il problema degli accessi alle applicazioni installate su reti locali; uno di questi programmi, anche se ha alcune carenze, quali la possibilità, da parte degli utenti, che evitino il controllo semplicemente aggirando l'ostacolo o modificando il file bach in cui è registrato, è XMETER .

Trasmissione dei dati

Il collegamento fra i diversi utenti di una rete di comunicazioni può essere effettuato con vari tipi di rete, la scelta dipende da molti fattori quali il numero degli utenti e la loro disposizione geografica, il numero dei collegamenti che vengono effettuati al giorno, la sicurezza dei dati in caso di guasto, la velocità di trasferimento di un file, il futuro ampliamento della rete.
Le tecniche utilizzate per la trasmissione di informazioni possono essere o analogiche o digitali, questi termini sono in funzione al tipo di dati che essi elaborano.
Un dato è definito analogico quando è rappresentabile da una quantità fisica continuamente variabile e la grandezza è direttamente proporzionale al dato; è definito digitale quando è rappresentato da numeri cioè da elementi discreti(si svolgono ad intervalli regolari).Quindi per trasmissione analogica si intende trasmettere un segnale che può assumere un numero indefinito di valori continui tra due limiti. Digitale significa trasmettere un segnale che può assumere solamente dei valori discreti, ad esempio segnali di tensione equispaziati, 1Volt, 2Volt ecc..
Nella trasmissione di informazioni il fatto che i segnali da trasmettere siano analogici o digitali è molto importante.
Quando una conversazione telefonica, ad esempio, viene trasmessa mediante la normale rete telefonica, i suoni della voce devono essere convertiti in impulsi elettrici analogici. Questi impulsi vengono trasmessi sulla rete e nuovamente convertiti in suoni nell'apparecchio telefonico ricevente. Quando invece si tratta di trasmettere dati in formato digitale si parla invece di CONNETTIVITÀ NUMERICHE (o digitale).
I messaggi attraverso la rete possono viaggiare con LINEE COMMUTATE o con LINEE FISSE (o dedicate ).
In una rete con linee commutate tutti gli utenti possono collegarsi uno con l'altro attraverso una centrale di commutazione. Quando il collegamento viene attivato su iniziativa del calcolatore, la procedura seguita non è molto diversa da quella svolta dall' uomo che esegue una semplice telefonata.
In una rete con linee fisse gli utenti sono collegati permanentemente fra di loro e la trasmissione dei dati avviene sempre fra gli stessi.
Un esempio di questo tipo è costituito dalla classica applicazione EDP(elaborazione elettronica dei dati). Il calcolatore si trova nel centro di calcolo della sede e in quelle periferiche lontane, gli utenti del servizio possono comunicare in un momento qualsiasi con il calcolatore in quanto il collegamento è permanente.
La differenza operativa fra una rete fissa e una commutata sta nel fatto che nella prima la connessione è permanente e non esistono tempi di attesa per poter disporre del collegamento, nella seconda la connessione avviene come nel collegamento in teleselezione.
Dal punto di vista contrattuale con l'azienda telefonica, nel caso della linea fissa l' utente del servizio deve pagare un canone mensile di noleggio, che è indipendente dalla durata e dalla frequenza di effettivo utilizzo del collegamento. Nel caso della linea commutata, come per il servizio telefonico, il costo è proporzionato alla durata del suo utilizzo.
La convenienza delle linee fisse dipende dal volume delle informazioni da trasmettere e dalla necessità di poter disporre di un collegamento immediato. Le reti commutate permettono di realizzare il collegamento sono quando è necessario e perciò sono le più diffuse.
Le informazioni attraverso la rete viaggiano in diversi modi:

1) COMMUTAZIONE DI CIRCUITO

2) COMMUTAZIONE DI PACCHETTO

Una rete di trasmissione è utilizzata in modo più razionale con la commutazione di pacchetto, piuttosto che con la commutazione di circuito, in quanto:

i singoli tratti di linea possono essere utilizzati contemporaneamente da più utenti, perchè non vi è un collegamento permanente che impedisce l'utilizzo della linea ad altri utenti;

i pacchetti di informazioni sono normalizzati, per cui i sistemi di elaborazioni differenti possono comunicare fra di loro;

mediante opportuni dispositivi di controllo è possibile conseguire velocità di trasmissione molto più elevate;

la rete di trasmissione ha un carico più equilibrato, perché i singoli messaggi possono percorrere vie diverse.

La rete pubblica italiana ITAPAC è una rete a commutazione di pacchetto.
Oltre la tecnica utilizzata, un altro aspetto caratterizza il tipo di collegamento. In generale si distinguono tre modalità di funzionamento: semplice, semiduplice e duplice, vengono chiamati rispettivamente anche simplex, half duplex e full duplex.
Nel modo semplice le informazioni possono essere trasmesse in una sola direzione, come avviene nelle emissioni televisive.
Nel modo semiduplice le informazioni possono essere trasmesse alternativamente nelle due dimensioni come avviene nel telex.
Nel modo duplice le informazioni possono essere trasmesse contemporaneamente nelle due direzioni come avviene nella rete telefonica.
Quando si utilizza per la trasmissione di dati la COMMUTAZIONE DI PACCHETTO è necessario che esse siano normalizzate, ciò avviene mediante i cosiddetti PROTOCOLLI DI LINEA .
In pratica il protocollo si mette d'accordo su come inviare i file fra il sistema che invia e quello che riceve, su come, controllare che quanto hanno inviato sia stato ricevuto correttamente e come identificare e correggere eventuali errori di trasmissione.

Connettività numerica

I sistemi di trasmissione analogici hanno costituito, fino a circa trent'anni fa, l'unica via praticabile tecnicamente ed economicamente per trasferire informazioni a distanza.
Oggi vari fattori rendono preferibile l'impiego di sistemi di trasmissione numerica e ne giustificano l'uso nelle reti di concezione più recente come le reti integrate nei servizi. Uno dei principali fattori di questo rinnovamento è di natura essenzialmente tecnologica, cioè la possibilità di realizzare apparati e sistemi elettronici con dispositivi attivi allo stato solido nella forma di "circuiti integrati" e ai conseguenti vantaggi di costo, di affidabilità e di compattezza, conseguibili soprattutto nella costituzione di circuiti atti all'esecuzione di operazioni logiche ed in questo risiede l'attuale preferenza per le tecniche numeriche.
Esistono tuttavia altri vantaggi di natura sistemistica ed economica a favore delle tecniche numeriche :

una minore esigenza di un elevato rapporto segnale/rumore, che caratterizza la ricezione corretta di un segnale numerico binario rispetto all'analogo rapporto richiesto da un segnale analogico, un ulteriore vantaggio è che la multiplazione (trasmissione di più segnali su di un'unica linea di trasmissione) di segnali numerici ha costi decisamente inferiori;

non sorgono, nella multiplazione di segnali numerici, problemi di intermodulazione ("interferenze" tra i vari segnali tresmessi), se nella catena di trasmissione vi è un componente non lineare, cosa che invece succede nella multiplazione di segnali analogici;

possibilità di impiegare, nella trasmissione numerica, ripetitori rigenerativi, che pur essendo più complessi e quindi più costosi di quelli non rigenerativi usati nella trasmissione analogica, permettono una possibilità di errore molto contenuta. In passato il costo di questi dispositivi è stato di ostacolo all'impiego della trasmissione numerica su collegamenti a lunga distanza, ma i progressi delle tecnologie circuitali hanno ridotto l'entità di questo svantaggio.

Poiché i calcolatori elaborano informazioni in forma digitale (è una sequenza di uno e di zero), si ha la necessità di convertire i dati dalla forma digitale in analogica. Gli apparecchi che provvedono a questa conversione sono chiamati modem (modulatore-demoludatore) e vengono inseriti fra il calcolatore e la linea di trasmissione telefonica. E' necessario che, anche colui che riceve i dati deve disporre di un modem per convertire i dati in arrivo.
In connettività numerica il segnale di banda di base in trasmissione assume, in opportuni " istanti " caratteristici, i valori della sequenza numerica che è l'effettivo supporto dell'informazione. In ricezione è quindi sufficiente riconoscere il segnale solo in detti " istanti " caratteristici.
Conseguentemente il trasmettitore ed il ricevitore debbono operare in sincronismo, nel senso che ambedue debbono funzionare sotto il controllo di un sincro-segnale (o segnale di temporizzazione ) utilizzato per definire gli " istanti" caratteristici del segnale trasmesso o ricevuto. E' ovvio che, affinché tale definizione sia univoca, occorre che il sincro-segnale utilizzato dal ricevitore abbia la stessa frequenza di quello impiegato dal trasmettitore e abbia, rispetto a questo, una differenza di fase con valore costante nel tempo e dipendente dalle caratteristiche di trasferimento. In generale per banda di base si intende l'insieme delle frequenze comprese in un certo intervallo .
In genere questo tipo di trasmissione, a causa della continua conversione, è scomoda e le prestazioni della rete, spesso, non sono soddisfacenti sotto l' aspetto della qualità e della velocità delle linee. Poiché è più sicuro, economico e veloce trasmettere informazioni direttamente in forma digitale senza alcuna conversione, sono state realizzate reti di trasmissioni digitali specializzate per i dati chiamate anche linee di trasmissione digitali private, che hanno, però, l'inconveniente di non essere standardizzate per cui gli utilizzatori allacciati ad una rete non possono comunicare con quelli di un'altra.
Per eliminare questi inconvenienti si sono creati i presupposti per la realizzazione di una rete digitale pubblica. Questa rete digitale, che in Italia è denominata ITAPAC, soddisfa il concetto di rete con integrazione nei servizi, in quanto la stessa rete serve alla trasmissione dei dati, della voce, e delle immagini.
Un significativo passo avanti nella evoluzione dei servizi di telecomunicazione è la Rete Numerica Integrata nei servizi ( ISDN ) in quanto rimuove la distinzione tra servizi vocali, di trasmissione dati, testi ed immagini, mediante l'integrazione su un'unica rete.

Collegamenti in rete commutata

IL servizio di trasmissione dati che viene oggi offerto in molti paesi tra cui l'Italia ha la possibilità di utilizzare la normale rete telefonica commutata.
Per una tale utilizzazione non si pongono particolari problemi di configurazione di caratteristiche speciali in quanto il collegamento e` quello che risulta dall'instradamento della selezione telefonica.
Per poter trasmettere i dati nella banda telefonica vengono utilizzate, presso l'utente, opportune apparecchiature di modulazione demodulazione (modem) adatte a modificare in modo opportuno lo spettro del segnale dati (codifica di canale).
Il modem rappresenta infatti, anche l'elemento atto ad integrare il servizio dati in quello telefonico realizzando così un servizio di fonia-dati.
Un servizio di questo tipo presenta vantaggi di economicità (dovuta alla possibilità di mantenere la comunicazione il tempo strettamente necessario a tariffazione ridotta) e di flessibilità`(possibilità di riconfigurazione del collegamento con diversi utenti). Per contro non è possibile realizzare collegamenti ad alta velocità e con requisiti di qualità costante; inoltre non è possibile trasmettere in modo bidirezionale simultaneo (full-duplex) se non a bassissima velocità.
Per stabilire un collegamento tra due utenti che utilizzano saltuariamente la trasmissione dati per scambiarsi delle informazioni, occorre che il chiamante componga il numero del corrispondente, alla risposta si informerà il corrispondente sul tipo di trasmissione che si vuole svolgere e si passerà , quindi, al collegamento dati; tramite l'ausilio di un opportuno organo di commutazione, vengono inseriti in linea i due modem e potrà avere inizio lo scambio di messaggi digitali come su un collegamento "punto a punto".
Il commutatore dati-fonia può essere integrato nel modem o posto esternamente ad esso. Oltre alla chiamata e alla risposta manuale, cioè con l'intervento degli operatori presso ciascuna stazione, esiste la possibilità di funzionamento automatico quando una o entrambe le stazioni non sono presidiate.
Per cui potremo avere:
1) chiamata manuale e risposta manuale;
2) chiamata manuale e risposta automatica;
3) chiamata automatica e risposta manuale;
4) chiamata automatica e risposta automatica;
I numeri telefonici adibiti a trasmissione dati non vengono inseriti nell'elenco abbonati e vengono scelti quando possibile, tra quelli della centrale automatica che usano la "tecnica a motore" che dà un minor contributo di rumore dovuto agli organi di commutazione.

Collegamento Punto a punto (Peer to peer)

Quando l'impegno in termine della linea è sufficientemente elevato da non rendere vantaggioso il costo di gestione di una linea commutata può essere conveniente la soluzione della linea punto a punto.
Questo tipo di collegamento si ha quando un utente richiede al gestore delle linee (in Italia la Telecom Italia) una connessione diretta tra due o più terminali , ed e' il tipo di collegamento più semplice da effettuare : un utente chiamante richiede di essere posto in comunicazione con un solo e specifico utente chiamato, allora vi è un autocommutatore che riceve la richiesta di connessione su una sua terminazione d'ingresso e provvede ad inoltrarla verso una sua terminazione di uscita, nella direzione dell'utente chiamato.
Il vantaggio principale che si ha è quello di avere una linea sempre disponibile oltre al fatto che questo tipo di linee permettono una più elevata velocità di trasmissione e una maggiore affidabilità. Inoltre, il fatto che non sia necessaria una macchina che svolga le funzioni di server dedicato le rende particolarmente competitive sia dal punto di vista economico, quanto da quello più strettamente gestionale; la gestibilità è infatti senza dubbio l'aspetto più importante delle reti peer-to-peer.
In questa ottica sono state esaminate funzioni gestionali come l'assegnazione e la visualizzazione di diritti o limitazioni dell'accesso, l'apertura di sessioni con più server, la condivisione di periferiche. Infine, poiché' assicurare la sicurezza è una parte non indifferente della gestione di una rete ,sono state valutate le funzioni relative ai blocchi e alle password.
Come modello nasce dalle esigenze di condividere risorse sia hardware che software. Tali reti , infatti, non dispongono di tecnologie innovative ma propongono un'idea molto valida nella sua concezione.
Già il termine stesso, peer to peer, dà il significato di un collegamento in grado di limitarsi alle poche installazioni necessarie, ma pur sempre di dimensioni medio- piccole: il compito principale di questi sistemi è infatti quello di rendere condivisibili risorse, per propria struttura fisica, tipicamente locali : hard disk, stampanti etc.
Tuttavia si deve tenere conto della rapida crescita della complessità e dei costi della rete anche in corrispondenza di piccoli incrementi del numero di nodi. Inoltre essa deve essere tale che i suoi nodi siano in grado, non solo, di ricevere i messaggi ad essi stessi diretti, ma anche di provvedere all'instradamento di quegli altri che sono diretti ad altri nodi della rete; in tal modo parte della semplicità che si guadagna con i collegamenti fisici si perde con una accresciuta complessità dei singoli nodi
Come tipo di collegamento può essere realizzato sia su linee dedicate che commutate, in questo caso il supporto trasmissivo utilizzato è costituito dalla rete telefonica a cui si accede tramite modem, con un funzionamento tipo half o full duplex, in funzione della velocità di trasmissione e del programma che controlla il funzionamento del terminale.
Una delle due stazioni è generalmente definita come stazione principale, l'altra come secondaria. Questa definizione si correla con le temporizzazioni interne che regolano la ritrasmissione dei messaggi in caso di contesa della linea. Un'evenienza di tale tipo occorre quando entrambi le stazioni incominciano a trasmettere contemporaneamente. In questo caso le stazioni verificato l'evento, interrompono la trasmissione ed attivano una temporizzazione di alcuni secondi dopo la quale ricominciano la trasmissione. La differenziazione in stazione primaria e secondaria agisce proprio per risolvere situazioni di questo tipo, nel senso che, essendo la temporizzazione superiore per la stazione secondaria, sarà la stazione primaria a reiniziare per prima l'invio del messaggio.
La velocità massima di trasmissione varia in funzione del tipo di linea impiegata nel collegamento.
Nel caso che la lunghezza non sia inferiore a circa 15 Km, quindi una linea fisica in ambito cittadino, si possono utilizzare modem di tipo banda base che generalmente permettono velocità sino a 28,8 Kbps ed anche 64 kbps. Tale velocità di trasmissione sarà possibile ottenerla solo se la linea risulterà priva di disturbi.
Nel caso ci si debba collegare a distanze superiori necessita utilizzare dei canali T. D. di qualità speciale; tali canali essendo equalizzate in fase ed ampiezza, nonché opportunamente amplificati, permettono collegamenti di buona qualità sino a velocità di 19,2 Kbps utilizzando modem di tipo "VOICE" che sono molto più sofisticati degli usuali banda base.
In caso di collegamenti importanti, per aumentare l'affidabilità della rete T. D. , si può ricorrere a dei circuiti di riserva, ed è bene che questi seguino un differente instradamento interurbano. In particolare, è possibile scegliere le tratte interessate al collegamento tra quelle più affidabili e di tecnica più recente, dotando eventualmente quelle più vulnerabili di instradamenti alternativi e scambi automatici o manuali, ecc..
Una linea punto a punto può essere a quattro o a due fili a seconda che sia o no previsto il funzionamento duplex e di tipo urbano o interurbano. Nei collegamenti urbani, il mezzo trasmissivo è di solito costituito da un cavo, mentre nei collegamenti interurbani oltre alle due tratte urbane (da ciascun utente alla propria centrale di trasmissione), è presente la tratta interurbana costituita da uno o più canali in cascata.
Una rete di trasmissione dati costituita da più linee punto a punto facenti capo allo stesso Centro Elaborazioni Dati risulta conveniente solo nel caso in cui il traffico espletato dai singoli terminali è notevole e continuativo. In caso contrario è possibile ricorrere alla configurazione MULTIPOINT , costituita da più stazioni collegate in parallelo o in serie, che permette di aumentare il rendimento del sistema.

Commutazione di circuito

Con questa tecnica gli utenti della rete telefonica vengono collegati mediante una linea fisicamente continua, come se fossero uniti da un cavo elettrico.
Il collegamento avviene al momento della selezione attraverso una serie di centrali di commutazione intermedie, che collegano i vari tratti di linea della rete, dalla apparecchiatura chiamante a quella chiamata. Non appena stabilito questo collegamento è possibile trasmettere le informazioni.
In una rete a commutazione di circuito il collegamento fra i due interlocutori rimane fisso, fino a quando la conversazione non è terminata, nel frattempo le linee non sono disponibili per altri utenti. Inoltre può avvenire che, durante il percorso di collegamento mediante varie tratte, una di queste non sia disponibile e che si riceva il segnale di occupato prima ancora di raggiungere l'apparecchio chiamato. Per evitare questi inconvenienti è stata realizzata la commutazione di pacchetto.

Commutazione di pacchetto

Una Commutazione di Pacchetto permette lo scambio di dati in formato digitale (compresa la voce).
Il principio di funzionamento è molto diverso da quello in comm. di circuito, in quanto le informazioni non viaggiano su linee fisse fra chiamante e chiamato.
I pacchetti sono ottenuti dalla composizione di diversi elementi e, generalmente, sono di lunghezza fissata; un pacchetto di solito, contiene un dato numero di bit per la sincronizzazione, un altro per le informazioni di controllo e poi, ancora altri gruppi di bit per il numero del messaggio, il numero di pacchetto, gli indirizzi di origine e di destinazione, riconoscimento e controllo degli errori ed infine i bit relativi ai dati (il messaggio vero e proprio).
Poiché ogni pacchetto cerca da solo il suo percorso nella rete di trasmissione fino al destinatario, ognuno di essi può giungere all'obbiettivo per vie e centrali di commutazione differenti, in funzione del carico esistente in quel momento sulle linee. Mediante l'indirizzo del singolo pacchetto la rete sa esattamente dove inviarlo.
All'arrivo il pacchetto viene "aperto", nel senso in cui vengono eliminate le informazioni aggiuntive, e viene ricostruita la giusta successione delle informazioni parziali per formare il messaggio completo.
Può avvenire che i singoli tratti di linea siano temporaneamente occupati e che il destinatario non sia pronto. In questo caso le stazioni devono essere in grado di memorizzare i pacchetti in arrivo e inviarli successivamente.

Protocolli di trasmissione

Un protocollo di trasmissione è un codice attraverso il quale il file da trasmettere viene scomposto, trasmesso e verificato.
Senza protocollo la trasmissione dati sarebbe in pratica impossibile: infatti non basta inviare un file ma bisogna anche controllare che quello che si è ricevuto è esattamente quello che si è inviato. C'è bisogno di un programma che suddivida in "pacchetti" i file e l'invii una per volta, aspetti di ricevere un CRC (ovvero una somma di controllo che permette di verificare se i dati sono stati modificati durante la trasmissione), controlli che questo sia esatto e passi al pacchetto successivo.
Inoltre alcuni caratteri non possono essere trasmessi così come sono, perché sono caratteri di controllo, così il protocollo si preoccupa anche di tradurre questi caratteri.
La sofisticazione dei protocolli va attraverso due linee principali :

aumentare la velocità di trasmissione riducendo il sovraccarico che il protocollo induce, aumentando, ad esempio, le dimensioni dei pacchetti trasmessi;

aggiungere caratteristiche nuove che siano utili per chi trasmette o riceve.

Il protocollo più antico è l'Xmodem; con questo protocollo si possono inviare o ricevere sia i file di testo che quelli binari. Durante un trasferimento di file controllato da Xmodem il file viene inviato un blocco per volta e quindi viene controllato dal computer precedente per individuare gli eventuali errori. Se il computer ricevente scopre un errore, richiederà una nuova trasmissione di quel blocco. Il procedimento continuerà in questo modo finché non sarà stato spedito l'intero file senza errori. Oggi non serve più a molto in quanto ve ne sono di più efficienti.
Il figlio dell'Xmodem è Ymodem-g continua ad essere il protocollo più veloce per il modem con correzione dell'errore ma deve la sua velocità proprio alla scarsezza di controlli che segue e quindi è anche uno tra i meno affidabili. Se il trasferimento non va a buon fine si può riprendere però da dove si era interrotto utilizzando lo Zmodem. In pratica se si dispone di modem a correzione di errore converrebbe sempre provare con Ymodem-g per poi passare allo Zmodem se ci sono dei problemi. Lo Zmodem è il più usato, permette di recuperare i file se il trasferimento si interrompe, è veloce ed è il più diffuso nel mondo del telematica personale.
Ancora un'altro protocollo molto usato e' l'OSI, soprattutto in Europa, mentre con l'avvento di Internet si è imposto a

livello mondiale il protocollo TCP/IP e ultimamente l'HTTP del World Wide Web.

Più in generale i protocolli OSI (Open System Interconnection) prevedono sette livelli funzionali:

Phisical Datalink: riguardano le modalità di trasmissione a basso livello (specifiche di tensione e corrente, gestione

delle schede di interfaccia ecc.)

Network stabilisce come instradare i pacchetti di dati sul circuito virtuale;

Transport:     è pensato in maniera da disaccoppiare  la parte "alta" dalla parte "bassa" dei sette livelli

Deve gestire le situazioni di perdita di pacchetti, controlli sui possibili errori di trasmissione ecc.

Session sincronizzazione di unità di colloquio. Esempio: durante una trasmissione un File viene spezzettato

in varie parti: occorre stabilire dei punti di riferimento da cui riprendere il trasferimento in caso di

caduta della linea.

Presentation: conversione dati o crittografie (protezione dati).

Application:  consente di interconnettere due diverse applicazioni utilizzando i livelli sottostanti.

Client-Server

In un mondo in continua e inesorabile evoluzione anche l'informatica vive i propri mutamenti. Piattaforme potenti e veloci, sistemi operativi sempre più' versatili, il contrarsi delle distanze e le comunicazioni sempre più' fitte hanno fatto emergere esigenze e realtà rinnovate.
Tra queste l'architettura client/server si pone come arbitro nella contesa delle risorse, nella gestione delle attività multiuser e si configura come una delle soluzioni per il futuro.
Client/Server" ha cominciato come aggettivo usato per descrivere un processo di elaborazione ma si è poi evoluto in un sostantivo vero e proprio.
Molti prodotti sono stati etichettati come nuovi, grazie ai miglioramenti ottenuti con l'impiego di questa tecnologia che stabilisce i rapporti tra l'elaboratore " Cliente " e l'elaboratore " Servitore .
Una delle idee sbagliate in riferimento a questo tipo di elaborazione è che questa riguardi esclusivamente i sistemi di gestione delle basi di dati e il loro accesso, e in particolare SQL, il linguaggio per le basi di dati relazionali.
E' indubbio che la funzionalità relativa alle basi di dati rappresenti una notevole realizzazione pratica di questo modello, ma essa non costituisce una definizione dell'elaborazione " Client/Server ", e le due nozioni non sono affatto dei sinonimi. Infatti qualsiasi processo che possa essere ripartito in una richiesta ed in un'intervento può essere incluso nel modello " Client/Server.
E' difficile sintetizzare in una definizione che cosa sia e su quali principi si fondi il concetto di tale architettura . Si potrebbe dire che quella client/server e' una configurazione nella quale parte delle applicazioni viene gestita su due o più elaboratori (workstation intelligenti) collegati in rete.
Il client, semplificando, e' il lato al quale si rivolge e con cui interagisce l'utente finale, pertanto accoglie gli applicativi e gli strumenti di produttività individuale, mentre il server e' il lato sul quale si riversano i dati e si incarica della condivisione dei file, della gestione della rete, assolve a funzioni di gateway verso il sistema aziendale o servizi pubblici di posta elettronica, governa procedure batch, trasmissioni facsimile e l'organizzazione generale dell'architettura.
Volendo sottolineare i punti in comune si può riassumere dicendo che l'architettura client/server prevede l'utilizzo di più macchine connesse tra loro, in modo che cooperino sinergicamente, e che per sfruttare appieno le potenzialità elaborative vanno sviluppate applicazioni ad hoc.
Un'esigenza critica per tutte le aziende è quella di ottenere un rapido accesso ad informazioni accurate. D'altro canto non deve avere alcuna importanza la localizzazione dell'informazione, se interna o esterna alla azienda, oppure in un'altra città o continente. L'architettura Client/Server consente di condividere applicativi e altre risorse nell'ambito di una rete aziendale, riducendo il grado di complessità per l'utente finale.
Il "Client", denominato front-end o frontale o elaboratore frontale (cioè la parte dell'applicazione che viene a trovarsi di fronte all'utilizzatore), è una macchina da tavolo, solitamente una stazione di lavoro intelligente quale il PC o una workstation ed è questa che è responsabile sia di richiedere i servizi al server collegato - un servitore o back-end o retrostante ovvero elaboratore principale erogatore dei servizi - sia dell'interazione con l'utente. Questa macchina struttura il video in modo da rappresentare un modello desktop e da rispondere all'input dell'utente attraverso la tastiera, mouse ecc.. Se la macchina Client non è in grado di soddisfare direttamente la richiesta di un utente, passa il task a un'altra macchina, appunto il Server, mandando una richiesta tramite una lan o una wan.
Le richieste vengono effettuate usando apposite interfacce applicative (API) che permettono di comunicare con il server. (che può essere localizzato in qualunque luogo ) che di fatto esegue il task richiesto dall'utente e che conserva i dati utilizzati in questa architettura.
La caratteristica essenziale dell'architettura Client/Server sta nella completa trasparenza dell'intero processo per l'utente, il quale lavora sulla propria workstation con una serie di icone familiari. Una richiesta potrebbe essere, per esempio, la possibilità di trasformare un testo in un invio fax, di memorizzare file, di stampare, di permettere l'accesso a database SQL e quant'altro sia possibile.
Tipico esempio, basato sul modello ,è la posta elettronica: il cliente manda un messaggio, allora il messaggio viene messo in una memoria, in una directory del server che contemporaneamente ha tutti gli indirizzi degli altri clienti e provvede a smistare la risposta.
Come conseguenza questo modello presenta il vantaggio del massimo controllo che si può avere sulle risorse; ma anche lo svantaggio che man mano che aumentano le risorse, il server deve avere capacità sempre maggiori.
Definiti i confini del problema ci si chiede perché adottare un'architettura di questo tipo invece di una soluzione tradizionale, che prevede un elaboratore centrale con una rete di terminali, come in una prima fase dell'informatizzazione aziendale? Le ragioni di quanti si rivolgono al client/server come scheletro della propria architettura informatica sono molteplici, tra queste due appaiono fondamentali. Da un lato il mutamento delle strutture aziendali, da strutture verticali, in cui le decisioni venivano prese ad alto livello con criteri fortemente gerarchici, a strutture caratterizzate dalla condivisione delle responsabilità e dalla parcellizzazione degli incarichi.
Ciò si traduce nella necessita' da parte di un numero sempre maggiore di persone di poter accedere alle informazioni aziendali, più o meno critiche e nell'opportunità di agire per modificarle in modo veloce e flessibile. Dall'altro lato, la tecnologia dei processori, consente di produrre piattaforme sempre più potenti con costi decrescenti; in termini prestazionali una workstation oggi risulta molto più attrattiva di un elaboratore centrale.
Queste due realtà, combinate con la volontà di cominciare a utilizzare i sistemi informativi come mezzo di produzione a valore aggiunto, fanno si che le architetture di un tempo lascino spazio alle più snelle LAN (Local Area Network), costituite da workstation e PC connessi in rete, magari interlacciate a costituire una WAN (Wide Area Network), piuttosto che la classica struttura a stella, in cui il flusso informativo procede in un solo verso, dal basso verso l'alto. Un insieme di questo tipo garantisce, inoltre, la possibilità di incrementare le dimensioni del sistema conservando l'operatività del software e senza rimpiazzare l'hardware esistente.
Il nodo critico della catena appare quindi collegare il client al server e qui entrano in gioco i sistemi operativi. La possibilità di condividere i dati, di spartire le responsabilità, di gestire accessi multiutente non distruttivi per i dati, il multitasking, oltre all'operatività trasparente e a un'interfaccia che sia la medesima a qualunque livello della rete ci si colleghi sono gli obiettivi che un sistema operativo per sistemi client/server deve raggiungere. Forse una risposta a questo proposito possono offrirla Unix, Windows NT di Microsoft, OS/2 di IBM.
Il punto nodale che caratterizzerà il successo o meno di un sistema operativo sarà la suddivisione tra quello che sta sul server e quello che sta sul client. Inevitabilmente, le architetture dovranno poi, più che adottare un determinato sistema operativo, essere in grado di farli cooperare e la scelta o il parlare di sistemi aperti diventerà un imperativo. Frattanto sempre maggior peso stanno acquisendo le cosiddette GUI (Graphical User Interface), interfacce grafiche che semplificano l'interazione uomo-macchina e che rivestono il ruolo di interpreti comuni.
Le GUI costituiscono il ponte tra le applicazioni che utilizza l'utente finale e il sistema operativo e funzionano come client. Molti sono gli standard attualmente in uso: Presentation Manager per l'ambiente OS/2, Open Look e Motif nel mondo Unix.
Come forse non e' stato sufficientemente evidenziato, il punto strategico dell'architettura client/server risiede nel come si realizza il colloquio tra i due livelli, come le workstation o il PC client intervenga e operi in collegamento con il server, sia esso un'altra workstation o un mainframe.
Lo stesso problema in qualche modo si ritrova anche a livello hardware. I cosiddetti sistemi intermedi diventano quindi l'elemento focale in quanto devono sapere gestire procedure di chiamata remota, organizzare la distribuzione dei dati su più piattaforme, disporre di strumenti e procedure software per la creazione di nuove applicazioni e, ovviamente, garantire sufficiente sicurezza ed integrità dei dati. Se, quindi, esiste una possibilità di discriminare soluzioni client/server tra loro, quest'ultima la si trova appunto a questo livello, laddove la tecnologia va integrata con una buona gestione software dei conflitti.
Veniamo quindi alle soluzioni applicative, che come si intuisce, vanno progettate per utilizzare appieno le capacità offerte dalla configurazione client/server e per le quali e' cruciale che esista il massimo grado di interoperabilità tra il client e il server. Osservando la realtà si nota innanzitutto, un grande interesse alla possibilità di accesso e condivisione dei dati nonché a strumenti di monitoraggio. E qui i database ed SQL giocano il ruolo dei protagonisti. Troviamo poi, i middleware tool, strumenti che permettono di integrare tra loro apparati provenienti da sviluppatori diversi, generalmente assemblati a costituire un sistema client/server. Si tratta di applicazioni che consentono di lavorare indipendentemente dai dati, dalla loro allocazione e dalla struttura del sistema. Vi sono infine, applicazioni e linguaggi che permettono di sviluppare nuove soluzioni in un tempo e con un costo decisamente inferiore a quello necessario per i tradizionali mainframe.
Per concludere, dai sistemi client/server sicuramente ci si attende un netto abbattimento del rapporto prezzo/prestazioni. Una seconda speranza viene riposta in una migliore funzionalità, che vuol dire minore tempo di apprendimento per gli utenti, riduzione del tempo di sviluppo e installazione del software e un migliore accesso ai dati.
L'habitat operativo del client/server comincia a ramificarsi nelle imprese. Molte aziende stanno riconsiderando i propri processi di lavoro e riprogettando i propri sistemi di comunicazione. In sostanza non solo le informazioni devono cominciare ad essere distribuiti ai clienti.
Il client/server favorisce l'autonomia degli utenti e migliora l'accesso alle informazioni, fornitori ed altri partner dell'azienda, ma soprattutto deve avvenire nei tempi e nei luoghi necessari per supportare processi decisionali sempre più rapidi. Una buona ragione a favore dell'adozione client/server è infatti proprio quella delle prestazioni basate sul tempo e di fornire un accesso veloce a molte fonti di informazioni.
La corretta individuazione in un'organizzazione di quanti e quali servizi siano da rendere disponibili e quali e quanti client usare sarà la sfida principale per capitalizzare sugli investimenti effettuati da un'azienda, un'impresa, o altro. Infine caratteristica a livello operativo del paradigma client/server è quella di permettere l'esecuzione dei servizi da parte del server senza che il client attenda il risultato a tempo indeterminato.
Ultimamente tale architettura si e' imposta a livello mondiale perche' su di essa si basa il funzionamento di Internet e soprattutto il futuro di Internet : World Wide Web e la architettura Client-Server W3.

WAN

Le Wan (Wide Area Network) sono reti ad estensione geografica con la funzione di collegare tra loro terminali e sistemi di elaborazione posti ad una distanza che può andare da qualche decina a parecchie migliaia di chilometri.
Possono essere sia pubbliche che private; le prime collegano calcolatori che appartengono ad organizzazioni diverse, le seconde calcolatori che appartengono ad una stessa organizzazione. Tuttavia , nella maggioranza dei casi, è una rete di tipo pubblico in cui gli utenti sono di tipo eterogeneo e l'organizzazione che gestisce la rete e diversa da quella di cui gli utenti fanno parte.
Normalmente mette a disposizione dell'utenza connessioni con capacità trasmissive limitate (intorno ai 10000 Bps) e a volte inaffidabili.
Gli elementi più rilevanti in una rete ad estensione geografica sono i nodi di transito, i concentratori, i nodi terminali, i nodi di distribuzione, i terminali d'utente attraverso i quali i dati fluiscono tramite vari mezzi di trasmissione: linea telefonica, linea dedicata, microonde, satellite e radio. La concessione e gestione di questi collegamenti è in mano ad organismi pubblici nazionali a questo preposti, indicati col nome generico PTT(poste, telegrafi e telefoni) i quali adottano degli standard diversi rendendone la realizzazione estremamante difficoltosa.
La prima rete progettata e sviluppata è stata ARPANET nel 1968. Nata come rete sperimentale a 4 nodi di elaborazione, è diventata una rete mondiale di reti ,INTERNET, che comprende oggi milioni di computer e permette inoltre il collegamento tra tutte le reti commerciali che nel corso degli anni sono apparse sul mercato(Bitnet,Compuserve,Telenet, ...).
Fra le reti geografiche si possono annoverare:

Rete telefonica commutata

Rete telex

Rete privata

Rete a commutazione di circuito(Rete Fonia Dati)

Rete a commutazione di pacchetto (PDN)

LAN

La Lan (Local Area Network) è una rete locale generalmente di proprietà di una singola organizzazione ed è quindi interamente gestita da questa .
Con la connessione in rete, gli utenti sono posti immediatamente in grado di svolgere le proprie mansioni, accedere alle informazioni aziendali, compilare e inoltrare ordini , mandare messaggi , utilizzare periferiche , ecc..
Una LAN utilizza il modo di trasferimento a PACCHETTO ( anche se oggi esistono delle lan basate sulla trasmissione nella banda 2,4 Ghz, quindi funzionante senza sistemi a fili ),ed è costituita da un unico mezzo trasmissivo ( realizzato con cavi a coppia intrecciata, cavi coassiali o a fibre ottiche )che è in grado di garantire una capacita' trasmissiva relativamente elevata (fino a 20 Mbps) con un basso tasso di errore.
Il funzionamento di una Lan è basato sull'assegnazione dell'intera capacità del canale trasmissivo al terminale che, in un certo istante, abbia un'unità informativa da trasmettere. Affinchè l'assegnazione delle capacità del canale trasmissivo ai terminali avvenga in modo ordinato al fine di evitare e/o controllare eventuali conflitti tra due o piu' terminali che richiedono di emettere UI nel medesimo istante, sono definite opportune procedure denominate " PROTOCOLLO D'ACCESSO " ; per tale caratteristica, le Lan sono anche riferite in letteratura come reti multiaccesso.
Una LAN tipica è formata da alcuni minicomputer,PC o wordstation, vari dispositivi periferici condivisi (come stampante laser ecc) stazioni di lavoro e uno o più processori specializzati che danno accesso ad altre reti ; inoltre spesso prevedono un mainframe ed includono anche un processore di front-end programmato per sostituire la CPU in particolari compiti. Quando il front-end viene impiegato nei processi commessi alla telecomunicazione, tra l'altro riceve i messaggi in arrivo,memorizza le informazioni trasmesse, invia l'input alla CPU in accordo con eventuali priorita' prefissate.
Da un punto di vista realizzativo, una rete locale si basa su due componenti fondamentali : lo hardware di collegamento e il software di rete.
Lo harware di collegamento e' costituito di una SCHEDA circuitale che, inserita nel calcolatore personale, gli consente di essere collegato con gli altri membri della rete locale, il collegamento viene effettuato mediante cavo elettrico o fibra ottica.
Il software di rete è costituito da una estensione al sistema operativo (installato in ogni calcolatore della rete) e un certo numero di comandi aggiuntivi.
Infine non bisogna dimenticare che l'esigenza di scambiarsi messaggi ed informazioni sia strutturati che non, all'interno di un'organizzazione è una delle motivazioni che stanno alla base dello sviluppo prima e della diffusione poi delle reti locali; in questo senso il secondo motivo della diffusione delle reti, dopo la condivisione di file e di stampanti, è la possibiltà di inviare la POSTA ELETTRONICA , che viene fatto in modo efficiente ed economico.
Il mercato delle LAN si è diviso nel mercato delle reti:

La Lan (Local Area Network) è una rete locale generalmente di proprietà di una singola organizzazione ed è quindi interamente gestita da questa .
Con la connessione in rete, gli utenti sono posti immediatamente in grado di svolgere le proprie mansioni, accedere alle informazioni aziendali, compilare e inoltrare ordini , mandare messaggi , utilizzare periferiche , ecc..
Una LAN utilizza il modo di trasferimento a PACCHETTO ( anche se oggi esistono delle lan basate sulla trasmissione nella banda 2,4 Ghz, quindi funzionante senza sistemi a fili ),ed è costituita da un unico mezzo trasmissivo ( realizzato con cavi a coppia intrecciata, cavi coassiali o a fibre ottiche )che è in grado di garantire una capacita' trasmissiva relativamente elevata (fino a 20 Mbps) con un basso tasso di errore.
Il funzionamento di una Lan è basato sull'assegnazione dell'intera capacità del canale trasmissivo al terminale che, in un certo istante, abbia un'unità informativa da trasmettere. Affinchè l'assegnazione delle capacità del canale trasmissivo ai terminali avvenga in modo ordinato al fine di evitare e/o controllare eventuali conflitti tra due o piu' terminali che richiedono di emettere UI nel medesimo istante, sono definite opportune procedure denominate " PROTOCOLLO D'ACCESSO " ; per tale caratteristica, le Lan sono anche riferite in letteratura come reti multiaccesso.
Una LAN tipica è formata da alcuni minicomputer,PC o wordstation, vari dispositivi periferici condivisi (come stampante laser ecc) stazioni di lavoro e uno o più processori specializzati che danno accesso ad altre reti ; inoltre spesso prevedono un mainframe ed includono anche un processore di front-end programmato per sostituire la CPU in particolari compiti. Quando il front-end viene impiegato nei processi commessi alla telecomunicazione, tra l'altro riceve i messaggi in arrivo,memorizza le informazioni trasmesse, invia l'input alla CPU in accordo con eventuali priorita' prefissate.
Da un punto di vista realizzativo, una rete locale si basa su due componenti fondamentali : lo hardware di collegamento e il software di rete.
Lo harware di collegamento e' costituito di una SCHEDA circuitale che, inserita nel calcolatore personale, gli consente di essere collegato con gli altri membri della rete locale, il collegamento viene effettuato mediante cavo elettrico o fibra ottica.
Il software di rete è costituito da una estensione al sistema operativo (installato in ogni calcolatore della rete) e un certo numero di comandi aggiuntivi.
Infine non bisogna dimenticare che l'esigenza di scambiarsi messaggi ed informazioni sia strutturati che non, all'interno di un'organizzazione è una delle motivazioni che stanno alla base dello sviluppo prima e della diffusione poi delle reti locali; in questo senso il secondo motivo della diffusione delle reti, dopo la condivisione di file e di stampanti, è la possibiltà di inviare la POSTA ELETTRONICA , che viene fatto in modo efficiente ed economico.
Il mercato delle LAN si è diviso nel mercato delle reti:

Panoramica su Internet

L'autostrada più famosa del mondo è sicuramente Internet, la rete telematica mondiale, che connette oltre 20.000 reti più piccole.
Letteralmente la parola Internet deriva da internetworking e sta ad indicare "Network of Networks" (rete di reti) cioè la madre delle reti alla quale si collegano reti nazionali e locali per scambiare messaggi e accedere alle informazioni. Internet può essere vista come una connessione fisica di "routers" e circuiti, come un insieme di risorse condivise, o come un mezzo per comunicare e connettersi con tutto il mondo.
La rete, nata sotto Unix, oggi interconnette ed integra piattaforme controllate da vari sistemi operativi (Ibm compatibili, Macintosh, ecc.). La maggior parte delle reti connesse ad Internet sono basate su un protocollo standard di trasmissione chiamato TCP-IP (Trasmission Control Protocol - Internet Protocol), anche se oggi sono collegati ad Internet altri sistemi simili, come BITNET o DECnet, che utilizzano protocolli diversi da quello standard. Quando nel 1969 il Pentagono ideò la rete telematica Internet per assicurare una "spina dorsale" (backbone) nelle comunicazioni tra governo, università ed industrie in grado di sopravvivere a una eventuale guerra atomica, non immaginava che il destino di Internet sarebbe stato molto diverso.
Internet infatti è nata proprio allora, per volere del dipartimento della Difesa degli Stati Uniti che, a seguito delle ricerche condotte dall'Arpa (Advanced research project agency), creò ARPANET, una rete costituita da soli quattro nodi (computer principali di una rete). La creazione di ARPANET fu concepita per due scopi principali: permettere ai ricercatori di diversi centri di usare in modo interattivo programmi che andavano in esecuzione sulle altre macchine della rete; e creare un sistema di comunicazione che fosse capace di resistere ad eventuali attacchi atomici e quindi capace di inviare dati o messaggi anche in caso di guasti ai computer o alle linee di telecomunicazione.
Il protocollo TCP garantisce che i messaggi vengano consegnati alla destinazione richiesta, mentre il protocollo IP è responsabile dell'indirizzamento dei vari pacchetti in rete.

Struttura di Internet

Internet utilizza il sistema di comunicazione a commutazione di pacchetto.
Come già detto, il protocollo di trasmissione che si occupa di effettuare le operazioni sopra descritte si chiama TCP-IP ed è appunto il protocollo utilizzato da Internet.
Un protocollo descrive in pratica un insieme di convenzioni che stabiliscono come i dati vengono scambiati tra programmi diversi e stabilisce come una rete debba spostare i messaggi e gestire gli errori. L'uso dei protocolli consente la definizione di standard che sono indipendenti dai singoli sistemi hardware.
Le risorse e servizi disponibili su Internet variano da fornitore a fornitore ma alcuni di essi sono considerati servizi di base per Internet e vengono quindi garantiti quando un utente si collega con la rete.
I servizi base comprendono in genere :

Un servizio di terminale remoto per il collegamento agli altri nodi della rete: TELNET;

La possibilità di inviare e ricevere la posta elettronica: E-MAIL;

Un protocollo per il trasferimento dei file: FTP;

Diversi strumenti che aiutano l'utente nella ricerca delle informazioni disponibili in rete: GOPHER, WAIS, WWW.

Protocollo TCP-IP

In Internet la gestione si preoccupa essenzialmente della trasmissione dei pacchetti e garantisce dell'informazione avviene tramite il Transmission Control Protocol e l'Internet Protocol.
Il TCP che i messaggi vengano consegnati alla destinazione richiesta, infatti suddivide i messaggi in pacchetti di dimensione limitata e ricostruisce la sequenza dei pacchetti trasmessi (poiché il router può dare ad ogni pacchetto un percorso diverso e quindi può succedere che i pacchetti non arrivino nel ordine giusto).
L'IP invece provvede all'instradamento dei pacchetti nella rete e quindi al loro indirizzamento verso i vari routers che tramite programmi di routing consentono ai dati di seguire la via ottimale (in quel momento) per giungere a destinazione.

Indirizzamento IP
Come abbiamo visto una buona parte delle reti esistenti nel mondo sono tra loro interconnesse tramite svariate tecnologie di telecomunicazione (linee telefoniche, fibre ottiche, satelliti, ecc.) e formano una grandissimo sistema di reti denominato Internet. Tramite questo sistema è possibile far dialogare tra loro computer anche molto distanti ma per far ciò è innanzitutto necessario che ogni macchina abbia un indirizzo, cioè un nome univoco che la identifichi.
Quindi prima che una rete possa collegarsi ad Internet è richiesto che abbia un IP address che viene generalmente assegnato da un'associazione mondiale denominata NIC la quale provvede a mantenere sempre aggiornato l'elenco delle reti connesse.
Un indirizzo IP è unico su tutto l'insieme di reti Internet, ha una lunghezza di 32 bit e si compone di due parti: la prima identifica la rete di appartenenza del computer; la seconda invece identifica il "nome" del computer .
L'indirizzo è normalmente scritto in notazione "dotted-decimal" del tipo: 160.97.24.122 ed ogni gruppo di cifre rappresenta un dominio. I numeri più a sinistra rappresentano le reti più vaste, man mano che si procede verso destra le informazione sulla rete diventano più specifiche, finché non si arriva ad identificare il computer al quale è associato l'indirizzo [18]. Ad esempio nell'indirizzo 160.97.24.122, 160 rappresenta il numero che identifica la rete italiana, 97 identifica la rete dell'università della Calabria, 24 la rete del dipartimento D.E.I.S., 122 il computer sul quale l'utente lavora.
La divisione dell'indirizzo in più parti permette di decentralizzare l'amministrazione dei nomi. Il dominio di livello più alto è gestito dal NIC, Network Information Center, il quale assegna responsabilità amministrative per il sottodominio di livello immediatamente inferiore (nel caso dell'esempio visto all'Università della Calabria) che a sua volta può fare la stesa cosa ed assegnare la gestione degli indirizzi ad ogni dipartimento e così via. In questo modo ogni organizzazione gestisce l'area di sua competenza senza preoccuparsi di ciò che succede a livello superiore mantenendo quindi una certa autonomia.
Il problema associato all'utilizzo dei numeri è che questi indirizzi sono lunghi e difficili da ricordare. Allora si è pensato di associare all'indirizzo numerico un nome particolare che fosse in qualche modo rappresentativo della rete o del computer. Questo nome è chiamato Domain Name System e indica in maniera sintetica a quale rete o organizzazione appartengono i computer o a quale attività sono principalmente legati. Mentre un indirizzo IP presenta a partire da sinistra le informazioni più generiche, nel domain avviene il contrario. Sempre facendo riferimento all'esempio visto prima, all'indirizzo IP 160.97.24.122 è associato il nome giuda.deis.unical.it dove giuda indica la macchina, deis il dipartimento, unical la rete universitaria e it la rete nazionale italiana.

Più in dettaglio

Il TCP/IP e' un insieme di protocolli sviluppato per interconnettere reti di calcolatori. Questi protocolli si presentano con un'architettura stratificata. Per i non adetti ai lavori vedremo di spiegarci con un esempio.

Supponiamo di dover gestire del traffico di posta elettronica. Il primo livello di stratificazione e' quello identificato dal protocollo per l'invio del messaggio che identifica il mittente, il destinatiario, nonché' il testo dello stesso messaggio.

A questo livello si sovrappone il TCP, il protocollo che si incarica di controllare che i dati del mittente raggiungano effettivamente il destinatario. Il messaggio viene all'uopo articolato in datagrammi e TCP si preoccupa che ogni datagramma giunga correttamente al destinatario.

Ai due si sovrappone ancora un altro applicativo, IP, che e' deputato all'instradamento dei dati su Internet.

E per ultimo abbiamo un quarto livello, quello di interfaccia (Ethernet, seriale, ecc).

IL LIVELLO TCP

TCP o Transfer Control Protocol si occupa di spezzettare in datagrammi i dati da inviare, cosi' come di riassemblare i datagrammi ricevuti, e di richiedere il reinvio di questi pacchetti di dati se si sono persi per strada. E IP procede all'instradamento degli stessi. Da notare che ogni livello di protocollo ignora completamente l'altro; e di fatti ogni livello di protocollo aggiunge delle intestazioni ai datagrammi, cosicche' questi sono univoci ed imperdibili.

Il protocollo che controlla il trasferimento (TCP) rompe tale file in pezzi più maneggevoli, essendosi messo preventivamente d'accordo con il ricevente sulla massima ampiezza che può essere usata, e dipendentemente anche

A questo punto, per cio' che si diceva prima, all'inizio di ogni datagramma  viene attaccato un header, una intestazione. La tecnologia attuale attribuisce 20 bytes (160 bit) ad ogni header, che possiamo rappresentare come segue:

|BIT 0  8|9 16|17 |

SOURCE PORT | DESTINATION PORT |

SEQUENCE NUMBER |

ACKNOWLEDGMENT NUMBER |

|DATA OFFSET | RESERVED | WINDOW |

CHECKSUM | URGENT POINTER |

E vediamo di spiegare questa tabella.

SOURCE PORT e' l'interfaccia che si occupa del transito del file che viene inviato.

DESTINATION PORT e', ovviamente, l'equivalente che viene raggiunto nell'altro computer. Il significato di queste due ripartizioni è da ricercare nel fatto che ogni sistema può essere provvisto di più porte e può cosi' connettere contemporaneamente più di un utente. Source Port e Destination Port si interscambiano quando l'utente contattato manda a sua volta indietro dei dati.

SEQUENCE NUMBER, specifico per ogni datagramma, permette al corrispondente di assicurarsi della corretta ricostruzione e quindi ricezione perfetta del file.

Come ci si accorge che il ricevente ha effettivamente ricevuto il datagramma e nella giusta sequenza? Il destinatario (target) invia al mittente (sender) un ACKNOWLEDGEMENT NUMBER, che andrà a formare il Sequence Number dei dati ricevuti dal corrispondente.

WINDOW e' un campo che serve a controllare quanti dati possono essere inviati. Poiché il corrispondente deve avere il tempo di immagazzinare la serie di datagrammi in arrivo (che varia in dipendenza da molti fattori) rimanda di volta in volta al mittente, tramite il campo Window, quanti dati può ancora ricevere; per cui via via che vengono scambiati i dati, il campo varia continuamente. Questo campo risulta vitale per informare il mittente quando deve sospendere l'invio dei dati e quando riprendere la trasmissione.

CHECKSUM presenta la somma di tutti i bytes contenuti nel datagramma che deve risultare identica nel datagramma di partenza e nel datagramma di arrivo. E' anche questa una informazione di controllo; infatti se durante il trasferiemtno dei dati qualcosa va storto i dati di checksum non saranno identici e verra' richiesto di ritrasmettere il datagramma errato.

URGENT permette ad uno dei due sistemi di segnalare all'altro la necessita' di passare a trasmettere un determinato ottetto. Con tale sistema si forza, ad esempio, l'interruzione nella trasmissione.

IL LIVELLO IP

A questo punto il TCP ha formato, dal file iniziale, una serie di datagrammi; questi ora vengono passati alla serie di istruzioni IP (Internet Protocol). Queste istruzioni serviranno ai datagrammi per individuare il percorso che dovranno seguire per arrivare al destinatario. Per questo IP giustappone pure lui un header da 20 bytes ad ogni datagramma. Anche per questo datagramma forniamo uno schema:

|BIT 0  |9 16|17 |

| VERSION | IHL | TYPE OF SERVICE |  TOTAL LENGHT |

| IDENTIFICATION | FLAGS | FRAGMENT OFFSET |

| TIME OF LIVE  | PROTOCOL | HEADER CHECKSUM |

| SOURCE INTERNET ADDRESS |

DESTINATION INTERNET ADDRESS |

TCP HEADER, DATA, ......

E cerchiamo di chiarirne il contenuto.

Il SOURCE INTERNET ADDRESS e' l'indirizzo del mittente; e' un numero di 32 bit (ad esempio 130.192.59.20). Come il mittente su una lettera, informa il destinatario di una missiva su chi sia il mittente.

Il DESTINATION INTERNET ADDRESS e' un altro numero, anche esso di 32 bit, ed e' l'indirizzo univoco del destinatario. Sia il mittente sia il destinatario sono cosi' individuabili correttamente ed inequivocabilmente da qualsiasi macchina attraverso la quale passino i datagrammi, che procederà al corretto instradamento.

PROTOCOL NUMBER identifica il tipo di protocollo usato e determina il corretto trattamento del datagramma da parte del ricevente.

CHECKSUM permette al destinatario del datagramma di controllare che durante il trasferimento non siano intervenuti fattori di disturbo che ne abbiano alterato le caratteristiche. E' autonomo dal checksum di TCP e riguarda pertanto solo l'header di IP.

I campi FLAGS E FRAGMENT OFFSET servono per la ricomposizione ordinata dei datagrammi nel caso essi si dividano. Puo' infatti succedere che siano fisicamente troppo grossi per una rete e quindi si sbriciolino per riuscire a passare.

TIME TO LIVE: e' una valvola di sicurezza nel caso si venisse a creare un loop di un datagramma; infatti ogni volta che un datagramma passa per un sistema tale numero diminusce fine a diventare zero, al che viene cancellato.

IL LIVELLO DI INTERFACCIA

Interviene ora una ulteriore stratificazione, in quanto ai datagrammi si sovrappongono dei caratteri di controllo, che sono tipici dell'interfaccia elettrica (Ethernet, RS 232, un TNC nel caso della comunicazione radio). Questi caratteri sono di basso livello hardware, e come tali vengono trattati.

Telnet

E' uno strumento di Internet che consente di fare login su computer remoti e di manipolarli per reperire informazioni.
Tramite una serie di comandi semplici si può ordinare al computer sul quale si lavora di aprire un collegamento con un altro computer in qualsiasi sito della rete. Si fa "login" sulla macchina desiderata fornendo un nome che identifichi l'utente e una password (le istruzioni che indicano come effettuare queste due operazioni sono spesso fornite dal sito con il quale ci si connette). Dopo aver eseguito queste operazioni di inizializzazione tutto ciò che si digita sul proprio display arriva alla macchina remota come se partisse da un computer fisicamente collegato ad essa.
Questo permette di poter lavorare interattivamente con qualsiasi altro calcolatore connesso in rete senza essere vincolati dalla distanza che separa l'utente dalla macchina.

File Transfer Protocol (FTP)

FTP è il più vecchio servizio d'accesso ai documenti pubblici. Il suo nome deriva da File Transfer Protocol ed è un protocollo che permette il trasferimento dei file da un computer ad un altro .
Un grande pregio del protocollo TCP-IP consiste nella capacità di conferire a computer che utilizzano sistemi operativi diversi un insieme comune di strumenti che permettono lo scambio d'informazioni.
FTP utilizzando il protocollo TCP-IP consente il trasferimento dei file fra computer operanti sotto diverse piattaforme operative (Unix, Msdos, Macintosh).
Molti sistemi offrono file di pubblico dominio attraverso un servizio chiamato "anonymous FTP" che permette all'utente sprovvisto di "account" cioè di una variabile che identifica l'utente come utilizzatore abituale di quel particolare computer, di "loggarsi" come anonimo e di accedere a un insieme di directory pubblici per copiare software, immagini digitalizzate, libri elettronici e risorse di qualsiasi altro tipo.
Spesso associato al servizio FTP c'è un altro strumento molto potente noto come ARCHIE che permette la localizzazione di file o la ricerca delle macchine che li contengono.
E' da sottolineare che il File Transfer Protocol non permette l'interrogazione di una banca dati e quindi non viene generalmente usato per la ricerca dei documenti on-line.

E-Mail

Altro uso interessante delle reti di computer è la posta elettronica che è un'applicazione fondamentale di Internet.
Con E-mail si può, in pochi minuti, comunicare con le persone di qualsiasi parte del mondo e spesso ricevere la risposta in giornata. I messaggi vengono immagazzinati nella "mail-box" del destinatario finché egli non li legge e quindi il rischio che egli non si accorga della loro esistenza è minimo .
Lo standard di Internet per l'invio della posta elettronica è l'SMTP, Simple Mail Transport Protocol, che permette di trasferire in modo semplice ed affidabile blocchi di testo da un sistema ad un altro o da un processo all'altro di uno stesso sistema.
Ciascun messaggio è composto da un'intestazione che contiene informazioni del tipo TO, FROM, SUBJECT..., secondo una sintassi ben precisa. Il corpo del messaggio può avere un formato qualsiasi anche se generalmente viene usato il formato ASCII. L'utente che deve ricevere il messaggio viene identificato mediante una frase del tipo: userid@domain cioè il nome dell'utente e il domain name (o indirizzo IP) del sistema in cui l'utente stesso possiede l'account separati dal simbolo chiocciola.

A: destinatario (nomeutente@dominio)

Da: mittente (riempito automaticamente)

Oggetto: oggetto del messaggio

Cc: ulteriori destinatari (carbon copy)

Allegati: eventuali file allegati

La gestione della posta elettronica può essere effettuata tramite opportuni programmi di posta oppure direttamente tramite il browser.

Lo scambio di messaggi avviene tramite un server di posta elettronica gestito dal provider o da un gestore di servizi in internet .

Strumenti per la ricerca delle informazioni in Internet

Forse l'aspetto più affascinante della crescita di Internet riguarda la scoperta e la ricerca delle informazioni. L'enorme estensione della rete e la crescita proporzionale degli utenti che ne fanno uso ha fatto si che la disponibilità virtuale dei documenti sia cresciuta in maniera esponenziale. La contemporanea crescita della capacità delle memorie di massa ha reso disponibile su rete centinaia di gigabyte di documenti di qualsiasi tipo (testo, immagini, suoni, movie, etc.).
Questo immenso oceano di risorse può comunque disorientare l'utente che può impiegare a volte intere giornate nella ricerca delle informazioni desiderate. Questo fa sì che la ricerca delle risorse sia una questione di fondamentale importanza. Ecco perché servono degli strumenti e delle tecniche di ricerca che premettano di lavorare nel caos delle comunicazioni di rete.
Alcune soluzioni a questo problema sono già disponibili anche se nessuna di esse risolve in toto il recupero delle informazioni.
Uno dei primi strumenti creati per la ricerca ed il recupero dei documenti è GOPHER;
Il programma Gopher presenta un'interfaccia che consente l'organizzazione di una grossa quantità di risorse conferendo a queste ultime un certo ordine. Infatti Gopher presenta all'utente i documenti disponibili su Internet come un immenso albero simile al file system di Unix. L'utente può quindi "sfogliare" l'albero, visualizzare un documento, trasferire un file o anche interrogare una banca dati tramite l'immissione di una parola chiave.
Tutte queste possibilità vengono di volta in volta decise dall'utente tramite la selezione di uno dei comandi messi a disposizione dal menu del Gopher con il quale si è collegati. Questo strumento semplifica la ricerca e il prelevamento dei documenti poiché rende disponibili tutte queste risorse tramite un unico insieme di comandi.
Un altro strumento molto potente che permette oltre l'accesso alla banche dati disponibili su Internet anche la creazione degli indici per mantenere sempre aggiornate queste banche dati è il WAIS, Wide Area Information Service.
Così come il Gopher ed in particolare il WWW, questo servizio rientra in una categoria più vasta di sistemi denominata IRS, Information Retrieval Systems che sono stati sviluppati per il recupero delle informazioni in relazione alle query sottoposte dall'utente (anche query complesse come quelle in cui si utilizzano i sinonimi di parole contenute nel corpo del documento).
Il Wais permette, al server, di creare gli indici delle banche dati affinché sia possibile il ritrovamento dell'informazione e al client, di ricercare i documenti indicizzati e gli articoli in base al loro contenuto.
Un comando Wais consiste essenzialmente in: "cercami le occorrenze che verificano questi requisiti in questa libreria". Wais quindi effettua la ricerca nella libreria e, a richiesta dell'utente, fornisce la visualizzazione dei documenti trovati. Il pacchetto Wais è composto da due elementi principali:
un programma di indicizzazione dei documenti che costruisce un indice con le parole trovate nel documento e anche una linea di testo che descrive il contenuto del documento;
un programma client che interroga i servers remoti.
Per l'utente le tappe da effettuare durante una ricerca sono molto semplici. Quando un client sottopone una query tramite Wais, quest'ultimo contatta uno per volta i servers che contengono le librerie richieste. I server cercano nel proprio indice l'insieme delle parole fornite dalla richiesta del client ed a fine esplorazione inviano una lista di documenti al client. In questa lista sono contenuti tutti quei documenti che contengono le parole cercate. All'utente non rimane che scegliere quale documento visualizzare.
Alcune di queste ricerche hanno portato ad estendere i concetti sovraesposti e a considerare i sistemi multimediali ed ipermediali per ampliare le tecniche degli IRS. L'obiettivo che ci si propone con l'utilizzo di questi nuovi sistemi è quello di creare un potente mezzo di raccolta, visualizzazione e aggiornamento delle informazioni di tipo testuale, visivo o sonoro.
I sistemi ipermediali distribuiti definiscono in pratica le strade virtuali attraverso le quali possono essere ricercate, visualizzate ed inserite tutte le informazioni presenti su Internet. E' in questa ottica che nasce e si evolve il progetto World Wide Web, il più recente dei servizi offerti su Internet.

In pratica per ritrovare informazioni si ricorre all'utilizzo dei motori di ricerca che consentono  d ritrovare informazioni sfruttando opportuni data-base indicizzati seguendo le personalizzazioni dell'utente. In alternativa si possono utilizzare le directory di ricerca che presentano elenchi organizzati di argomenti all'interno dei quali navigare.

WWW

Il progetto World Wide Web (WWW o W3) è un sistema ipermedia d'informazioni su Internet (rete internazionale di computer) che fonde le tecniche degli Information Retrieval Systems (Sistemi per il recupero delle informazioni) e quelle ipertestuali per creare un potente mezzo per la raccolta, la visualizzazione e l'aggiornamento delle informazioni.
WWW è in pratica una strada virtuale sulla quale possono essere ricercate, visualizzate ed inserite tutte le informazioni che sono presenti su Internet. Basta sedersi davanti un computer, schiacciare un tasto del mouse per entrare in un museo e visualizzarne i contenuti, analizzare gli esperimenti di un laboratorio di ricerca, consultare i libri di una biblioteca, controllare un robot a distanza o semplicemente inviare un messaggio di posta elettronica.
W3 è essenzialmente fondato sull'estensione della tecnica dell' ipertesto a sistemi ipermedia distribuiti. Usando questa tecnica si dà all'utente la possibilità di consultare documenti ipertestuali in cui oltre al testo sono contenute immagini, video, suoni, etc.
Questi documenti hanno la particolarità di essere connessi tra loro attraverso dei link per mezzo dei quali l'utente può "navigare" fra le pagine di un "libro virtuale" scegliendo la strada che vuole e focalizzando l'attenzione su ciò che più gli interessa .
E' da notare che i documenti possono essere localizzati sia sulla stessa macchina che contiene il documento sorgente sia su altre macchine (in siti remoti) che contengono i documenti ai quali è collegato quello sorgente. Così facendo l'utente può passare ad esempio dalla consultazione di un documento che si trova al CERN di Ginevra alla consultazione di un documento che è invece localizzato sul server dell'Università di Chicago. L'obiettivo è quello di organizzare tutte le informazioni, i servizi e le risorse presenti in Internet in modo da facilitarne l'accesso per mezzo di un'interfaccia unica.
Esistono inoltre particolari documenti, detti indici, che vengono generati dal server W3 quando riceve, da parte del client, la richiesta di effettuare la ricerca di un'informazione o di una collezione di documenti associati ad un certo argomento.
Nel documento "virtuale" indice saranno presenti i risultati della ricerca, cioè tutti i titoli dei documenti che soddisfano la ricerca. All'utente non rimane che "cliccare" su uno dei titoli per ottenere il documento cercato.

Architettura del WWW

Il World Wide Web utilizza il modello classico Client-Server, ma contrariamente agli altri servizi forniti da Internet, come Telnet, FTP, etc. i rispettivi ruoli del client e del server sono meno evidenti.
Un Web server è un programma che, avendo ricevuto delle richieste da parte del client, spedisce il documento richiesto (o un messaggio di errore) al client W3. La richiesta può riguardare o il semplice trasferimento di un file o il risultato dell'esecuzione di un programma che gira sul server (come può essere l'interrogazione di una base di conoscenza).
Quest'ultima proprietà, che consiste nel far eseguire un programma al server, è una delle caratteristiche più importanti di W3 poiché permette l'accesso ad una base di dati esistente senza che si debbano cambiare i metodi di gestione. Inoltre un server W3 funziona solo quando riceve una richiesta da parte di un client per cui non provoca un sovraccarico di lavoro sul computer in cui gira.
Un client W3 o anche un Web Browser è un programma che permette all'utilizzatore di sottoporre delle richieste ad un server W3 e di visualizzarne i risultati, inoltre è capace di dialogare anche con altri tipi di servers come i server FTP, GOPHER, WAIS, etc.
In maniera sintetica si può quindi dire che l'architettura di W3 è composta da un browser che sa come presentare i dati all'utente pur non conoscendone l'origine, e da un server che sa come reperire i dati ignorando però come saranno presentati.
W3 usa un'architettura distribuita, ciò vuol dire che un client program può girare indipendentemente dal server program e può essere residente su di una macchina che sta nella stessa stanza in cui è residente il server o in un altro paese.
Il dialogo tra un client W3 ed un server (W3 - FTP - GOPHER...) è molto semplice e può essere rappresentato dalle seguenti fasi :

1) L'utente del Web client seleziona un hyperlink che fa riferimento ad un altro documento.

2) Il Web client usa l'indirizzo associato all'hyperlink. L'indirizzo specifica il Web server che contiene il documento richiesto.

3) Il server risponde spedendo il documento richiesto (testo, immagini, video, suoni).

4) Il client visualizza tramite la sua interfaccia il documento.

Questo tipo di architettura conferisce al progetto W3 una particolare caratteristica: quella di avere una struttura aperta, viva ed in perpetua trasformazione. Infatti i documenti possono essere giorno per giorno modificati, aggiornati o addirittura cancellati. Il Web, informazione dopo informazione, diventa più grande ed apre la strada a nuovi gruppi di ricerca, a nuove aree tecnologiche e ad un pubblico non più separato da barriere spazio-temporali.
Il protocollo utilizzato per effettuare tale dialogo si chiama Hypertext Transmission Protocol (HTTP).

Protocollo HTTP

Il protocollo che i clients e servers Web utilizzano per comunicare è chiamato "HyperText Trasmission Protocol" (HTTP) ed è un protocollo necessario per la distribuzione delle informazioni basate su un sistema ipermediale. L'HyperText Trasmission Protocol è un protocollo di trasmissione basato sul protocollo Internet TCP-IP e usa per convenzione la porta 80.
Tutti i Web clients e servers devono essere capaci di gestire questo protocollo affinché possano scambiarsi i documenti ipermediali, per questa ragione i Web servers sono anche chiamati HTTP servers.
L'HTTP è un protocollo "stateless" (senza memoria) che permette sia la ricerca che il recupero dell'informazione in maniera veloce, e permette quindi di seguire i rimandi ipertestuali . La scelta di un protocollo "stateless", cioè di un protocollo che non "conserva memoria" della connessione fatta, è stata necessaria affinché fosse possibile saltare velocemente da un server ad un altro attraverso i "links" ipertestuali.
L'acquisizione del documento da parte del client può essere schematizzata in quattro fasi :

CONNESSIONE : Il client crea una connessione TCP-IP con il server usando il suo nome di dominio (o il numero IP) ed il numero della porta di trasmissione; se non viene fornito il numero di porta, il protocollo assume per default che il numero sia 80.

RICHIESTA DOCUMENTO : Il client invia la richiesta di un documento mediante una riga di caratteri ASCII terminata da una coppia di caratteri CR-LF (Carriage Return, Line Feed).

RISPOSTA : La risposta inviata dal server è un messaggio in linguaggio HTML nel quale è contenuto il documento richiesto (o un messaggio d'errore).

SCONNESSIONE : Il server subito dopo aver spedito il documento si sconnette. Comunque anche il client può interrompere la connessione in ogni momento, in questo caso il server non registrerà nessuna condizione d'errore.

Implementando un protocollo "stateless" che non "conserva memoria" della connessione fatta è stato possibile progettare un sistema di comunicazione molto rapido come il World Wide Web che permette un enorme scambio