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Fondamenti di Internet e Reti

Ben ritrovati in questa nuova lezione, oggi andremo ad introdurre che cos'è internet, cosa sono le reti, andremo a parlare dello stack protocollare, delle sue peculiarità. Iniziamo con... dire che cos'è effettivamente internet in realtà internet è un vero e proprio grafo non so se avete familiarità con questa struttura dati fondamentalmente voi avete dei nodi, chiamati anche vertici, che sono associati tra di loro, quindi hanno i cosiddetti archi associativi.

E fondamentalmente internet è questo, perché alla fine internet che cos'è? È una serie di dispositivi interconnessi tra di loro grazie ad altri dispositivi. Quindi noi abbiamo questi host che sono interconnessi tra di loro grazie a altri dispositivi.

grazie al wireless, alla cavetteria, grazie a dispositivi come switch, router, e che così via iniziano a creare da una piccola architettura di rete, un'architettura di rete sempre più grande. Ed ecco che abbiamo internet, quindi esclusivamente una serie di nodi che comunicano, che trasmettono e ricevono informazioni. Ora, in giro troverete varie distinzioni delle varie tipologie di reti, la principale si basa... basa sul quanto grande è una rete, ecco che a parer mio personale una distinzione utile, senza entrare in distinzioni che secondo me neanche hanno troppo senso, diciamo che possiamo partire da una personal area network, che è fondamentalmente un'architettura di rete personale, un qualcosa di piccolo che viene costruito intorno a noi. E qui c'è...

certamente si possono citare ad esempio le tecnologie bluetooth. Qui stiamo parlando di tutti quei dispositivi come cuffiette wireless, mouse wireless, microfoni wireless, tutto quello che noi usiamo normalmente che è wireless, anche lo smartwatch. Ecco questa roba qui, che comunque sono dispositivi comunicanti che usano come mezzo trasmissivo il protocollo del bluetooth, che è wireless, ecco che già questi creano una piccola architettura. di rete intorno a noi e poi possiamo estendere questa architettura quindi possiamo iniziare a parlare di cose chiamate local area network che la possiamo pensare anche come l'architettura di rete che c'è in casa nostra quindi abbiamo una serie di host comunicanti tra di loro via wireless via cavo grazie a strumenti come switch e grazie anche ad un eventuale router io da questa lan riesco ad andare anche oltre e quindi ecco che l'architettura di rete generale si espande io riesco ad andare in ulteriori e diverse lan tramite internet perché io qui inizierò come come capiremo ad usare il network layer ad usare i protocolli di routing che mi portano da una local area network ad un'altra in una cosa che è più grande e che possiamo chiamare wide Aria Network ok? questo è molto ad alto livello poi capiremo mano a mano come questo può accadere come io da una cosa locale così piccola che non è neanche detto che sia così piccola possa andare in zone molto remote a livello del globo grazie a determinate tecnologie a determinati protocolli questo quindi è per farvi un'idea di che cosa in realtà è internet e di nomenclature che troverete molto spesso, specialmente LAN e WAN.

E quindi sapete che effettivamente sono relativi ad una distinzione di dimensione di quella che è l'architettura di rete. Iniziamo a parlare di quelli che sono gli stack protocollari, del modello teorico ISOSI e del modello pratico implementato TCPIP, di cui a livello di differenze, tralasciando... nomenclature abbiamo che questi tre livelli sono aggregati in questo livello qui per il resto è uguale qual è il punto? All'inizio ogni grande organizzazione aveva adottato, aveva creato una sorta di modello, di standard di comunicazione che consentiva ai loro host di comunicare, seguendo determinate regole.

di comunicazione e quindi noi avevamo l'organizzazione A che ne creava uno l'organizzazione B che ne creava un altro e così via è chiaro che se io ho un host dell'organizzazione A che usa un certo modello 1 e ho un host dell'organizzazione B che usa il modello 2 è chiaro che loro usano regole di comunicazione diverse quindi vuol dire che se vogliono comunicare questi due dispositivi tra di loro non ci riescono perché uno interpreta le cose in un modo l'altro in un altro. Hanno modelli diversi, diverse logiche che implementano. Ecco che per creare una comunicazione di tutti gli OST a livello globale bisognava trovare uno standard ed ecco che...

facendola breve si è passati a questo modello teorico isosi e poi nella fattispecie quello che effettivamente viene applicato è il modello TCP IP che possiamo chiamare stack protocollare perché alla fine è una struttura dati che contiene dei protocolli suddivisi per livello e qui il nome è dato da quelli che sono protocolli molto famosi, il TCP che è del transport layer e l'IP che è del network. network layer, cardini. A questo punto capiamo un pochettino cosa questi livelli del modello isoosi vogliano dire, perché poi a livello di TCP e IP il discorso non cambia.

Partiamo dal basso, noi partiamo dal physical layer. Il physical layer, come dice il nome stesso, è il livello più basso e si occupa dell'effettiva trasmissione fisica dei dati. mediante un mezzo di trasmissione o mezzo trasmissivo si dice anche questo può essere il classico cavo con i fili in rame può essere la classica fibra ottica oppure tralasciando le wired connection possiamo parlare di wireless connection e quindi usare come mezzo trasmissivo le onde radio, le onde elettromagnetiche quindi in questo livello troviamo anche tutto quello che riguarda la cavetteria fisica. Qui principalmente quindi stiamo parlando di informazioni inviate e comunicate a livello di bit, quindi quello che qui viaggia sono i bit e che sono codificati in un certo modo.

Ad esempio se stiamo parlando di mezzo trasmissivo con i fili di rame, noi tramite alta tensione e bassa tensione del segnale andiamo a codificare 1 e 0 i bit e quindi mediante questo meccanismo noi andiamo a trasferire tutte quelle che sono le nostre informazioni le nostre informazioni non sono altro che un aggregato di byte che non sono altro che un aggregato di bit che noi interpretiamo in un certo modo dopodiché si sale in quello che si chiama data link layer ora a livello di nomenclatura dei layer i layer si possono chiamare anche a livello numerico Quindi abbiamo il livello 1, il layer 2, layer 3, layer 4, layer 5, layer 6 e layer 7 Quindi se trovate la nomenclatura layer numero è relativo a questi Nel DataLink Layer abbiamo una serie di standard e dispositivi layer 2 come switch ed hub Che si occupano di una comunicazione dei dispositivi locali Per esempio Quindi calza a pennello con un'architettura di rete delle dimensioni di una LAN, di una Local Area Network. E qui abbiamo tutta una serie di accorgimenti circa la trasmissione dei dati in maniera affidabile. Abbiamo anche eventuali meccanismi di correzione degli errori. E a livello di Layer 2 andiamo a parlare non di bit, ma andiamo a parlare di componenti chiamate frame. vedremo che ogni layer ha una sua nomenclatura di quello che è in generale il pacchetto di informazioni a livello fisico noi abbiamo i bit perché semplicemente trasferiamo gli effetti di bit a livello data link, che siamo un pochettino in maniera più astratta parliamo di pacchetti di informazioni che sono chiamati frame sempre in questo layer, come vedremo sono brevi sono presenti anche i famosi, che poi sono fondamentalmente informazioni contenute nel frame, MAC Address quindi il MAC Address sorgente, il MAC address di destinazione e quindi questo è un pochettino il discorso generale e poi si sale di livello nel network layer prima di parlare del network layer voglio subito dirvi una cosa in generale in ogni layer si usa determinati meccanismi di indirizzamento cosa significa meccanismo di indirizzamento che ti dice dove devi andare ti dice la direzione nel senso quando noi abbiamo un host a che vuole comunicare con un host B, l'host A magari vuole mandare un pacchetto a B, magari una richiesta, ok?

E B risponderà ad A. Queste freccine cosa indicano? Direzionalità di quello che viene mandato e da chi verso chi.

E allora questo rientra nel meccanismo di indirizzamento. Vedremo che nelle varie informazioni... che vengono date dai vari layer avremo un meccanismo di indirizzamento che nel data link layer a livello di frame sarà il MAC address quindi avremo un MAC address sorgente del mittente e un MAC address destinatario a cosa ci serve sapere questo? beh, sapere questo ci serve e ci serve mettere sia la sorgente che la destinazione per creare una comunicazione bidirezionale Pensate al semplice frame, concentriamoci su questo Supponiamo che A voglia mandare un frame a B Allora nel frame tra le altre informazioni ci sarà il MAC address sorgente di chi? Di chi spedisce?

Di A E il MAC address destinazione di chi? Di chi riceve? B Quando B risponderà ad A e questa cade ovunque Invertirà sorgente con destinazione Ok, e quindi Nel frame di risposta che B manda ad A avremo il MAC address sorgente di B e quello di destinazione di A.

Quindi occhio a questo interscambio tra sorgente e destinazione che permette la bidirezionalità della comunicazione. Ritorniamo quindi al network layer. Il network layer ci permette di andare oltre, ci permette di andare oltre le LAN e iniziare a muoverci nel globo, iniziare a muoverci in wide area network.

A livello del layer 3 iniziamo a parlare dell'internet protocol e di indirizzi IP sorgente e destinazione che ci permettono l'indirizzamento degli host a livello globale Vedremo che nel network layer ci sono cose chiamate protocolli di routing Vedremo che lo spostamento da una zona ad un'altra A livello globale non accade per magia, accade per protocolli di routing, accade per instradamento dei pacchetti. Giusto per darvi un'idea, se io ho Lost A che vuole comunicare con B, Lost A è in Italia, Lost B è negli Stati Uniti, per fare l'effettiva comunicazione non avremo, o meglio, a livello di illusione avremo questa linea di comunicazione. Grazie.

A livello fisico ci saranno una serie di router appartenenti a vari Internet Service Provider, magari anche cavi transoceanici e così via, interconnessi tra di loro, che ci permetteranno di trovare un instradamento dei pacchetti che A vuole inviare a B. Per trovare questo instradamento e ruotare i pacchetti, vedremo che si può fare con... protocolli di routing che sono relativi a rotte dinamiche da questo punto di vista esistono anche le rotte statiche ma appena diventa un pochettino più complesso il tragitto è ingestibile anche se vi è più controllo a livello di configurazione fisica e questo è per darvi un'idea quindi nel network layer già iniziamo a parlare di indirizzamento di host a livello quindi più esteso mentre nel data link e ieri avevamo l'indirizzamento di host a livello più locale tramite MAC address.