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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2017/2018
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 097246 - FONDAMENTI DI INTERNET E RETI
Docente Cesana Matteo
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (358) INGEGNERIA INFORMATICAI1APJZZZZ085894 - RETI DI COMUNICAZIONE E INTERNET (PER INGEGNERIA INFORMATICA)
085894 - RETI DI COMUNICAZIONE E INTERNET (PER INGEGNERIA INFORMATICA)
I1TPJZZZZ097246 - FONDAMENTI DI INTERNET E RETI
IT1PJZZZZ097246 - FONDAMENTI DI INTERNET E RETI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi e approccio didattico

Il corso è dedicato alla descrizione delle architetture e delle tecnologie di comunicazione impiegate nella rete Internet. Lo studente avrà modo di comprendere come funziona la rete Internet e quali sono le scelte progettuali che hanno portato all’Internet del giorno d’oggi.

L’approccio didattico è basato su numerosi esempi pratici ed un utilizzo di strumenti software sia a lezione per supporto alle tematiche trattare, sia in laboratorio per consentire allo studente di acquisire dimestichezza sugli strumenti e sulle tecniche di dimensionamento e valutazione delle prestazioni di reti di telecomunicazioni.

Sono inizialmente illustrati i principi delle comunicazioni tra calcolatori e le caratteristiche di base dei protocolli adottati in Internet. In seguito, sono definiti alcuni concetti fondamentali alla base dei sistemi di comunicazione; l’obiettivo è quello di mostrare come l’informazione deve essere “trattata” per poter essere trasferita sull’Internet e quali sono le metriche usate per valutare le prestazioni di un sistema trasmissivo e, di conseguenza, di una rete di telecomunicazioni.

Successivamente l'architettura protocollare della rete è illustrata con un approccio top-down partendo cioè dal livello applicativo (più visibile all’utente finale) e proseguendo con il livello di trasporto, il livello di rete per finire con le tecnologie alla base delle reti locali.
L’ultima parte del corso è dedicata alle reti private (Intranet).

 

Programma dettagliato

INTRODUZIONE ALL'INTERNETWORKING

-      Quali tipi di reti esistono: Principi generali e classificazione delle reti di telecomunicazioni

-      Come è gestita la comunicazione in rete: il concetto di protocollo di comunicazione, modelli architetturali a strati, commutazione di pacchetto e commutazione di circuito

 

CARATTERIZZAZIONE DI SISTEMI DI COMUNICAZIONE

-      Come viaggia in rete l’informazione: cenni sulla caratterizzazione dei segnali (il concetto di banda del segnale, i segnali numerici)

-      Dove viaggia l’informazione in rete: cenni sulla caratterizzazione dei mezzi trasmissivi (la banda di canale, ritardo di trasferimento, il concetto di capacità di canale)

-      Come misuro una rete di telecomunicazioni: il concetto di throughput, i ritardi nelle reti di telecomunicazioni (tempo di trasmissione, ritardo di trasferimento, tempo di processing, tempo di accodamento).

 

PROTOCOLLI APPLICATIVI

-      architetture delle applicazioni di rete: approccio client-server ed approccio peer-to-peer;

-      esempi di protocolli applicativi client-server: HTTP, FTP, SMTP;

-      architetture peer-to-peer: la rete Gnutella, BitTorrent

 

IL LIVELLO DI TRASPORTO

-      caratterizzazione del servizio di comunicazione tra processi applicativi; trasporto non affidabile: il protocollo UDP (formato del segmenti);

-      trasporto affidabile: il protocollo TCP (formato dei segmenti, apertura della connessione, controllo di flusso, controllo di congestione e controllo d’errore).

 

IL LIVELLO DI NETWORKING:

-      l’Internet Protocol (IP): servizi offerti da IP, formato dei pacchetti IPv4

-      Gestione di indirizzi IP: formati e notazioni degli indirizzi IPv4, le classi e gli indirizzi speciali, pianificazione di uno spazio di indirizzamento IPv4, tecniche di subnetting e supernetting, assegnamento automatico di indirizzi IP: il Dynamic Host Control Protocol (DHCP)

-      Corrispondenza tra indirizzi IP ed indirizzi simbolici (Il Domain Name System);

-      l’Internet Control Message Protocol (ICMP)

-      Cenni sull’IPv6.

 

INOLTRO ED INSTRADAMENTO IN INTERNET:

-      inoltro diretto ed indiretto

-      uso delle tabelle di routing;

-      instradamento su cammini minimi, la costruzione dell’albero dei cammini minimi,

-      Instradamento link state ed instradamento distance vector

-      Esempi di protocolli: RIP, OSPF, BGP,

-      Cenni all’instradamento multicast.

 

RETI LOCALI E LIVELLO DI LINEA: 

-      problema dell’accesso multiplo,

-      indirizzamento nelle reti locali,

-      l’Address Resolution Protocol (ARP),

-      interconnessione di reti locali con bridge/switch,

-      lo standard Ethernet/802.3: principi e funzionamento,

-      lo standard IEEE 802.11 (WiFi): principi e funzionamento.

 

INTRANET

-      Indirizzamento privato e traduzioni di indirizzi IP (NAT, NAPT)

-      Interconnessione di reti private (IP Tunneling)

 

 

Attività di laboratorio 

Le attività di laboratorio saranno organizzate in tre parti con tre obiettivi specifici:

 

ANALISI DEL TRAFFICO IN RETE:

In questa parte gli studenti avranno modo di familiarizzare con strumenti per l’analisi del traffico in rete. L’attività presuppone l’uso di strumenti di ispezione del traffico come WireShark (https://www.wireshark.org) che consentono di catturare pacchetti che circolano in rete e di visualizzarne il contenuto in maniera strutturata.

 

PROTOCOLLI APPLICATIVI E PROGRAMMAZIONE SOCKET:

In questa parte gli studenti avranno modo di prendere familiarità con i protocolli applicativi standard utilizzati per la comunicazione in rete tra processi applicativi. Inoltre potranno apprendere i rudimenti della programmazione delle interfacce (socket) di comunicazione utilizzando un approccio semplificato basato sul linguaggio python.

 

CONFIGURAZIONE DI RETE:

In questa parte, gli studenti si eserciteranno nella pianificazione e configurazione di reti locali tramite strumenti di emulazione di rete come PacketTracer che consente la creazione di scenari di rete, la configurazione di apparati di rete (interfacce, tabelle e protocolli di routing) e la verifica delle loro funzionalità.

 

 

Materiale didattico

Testi di riferimento:

   - J.Kurose, K.W. Ross, Reti di Calcolatori e Internet: Un approccio Top-Down, Pearson-Addison Wesley

      Disponibile anche in inglese: J. Kurose, K.W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach, Addison Wesley

  -  Achille Pattavina, Internet e Reti: Fondamenti

Altro materiale

  Slides, software, e appunti disponibili sulla pagina web del docente.


Note Sulla Modalità di valutazione

L'esame è scritto e basato su esercizi numerici e domande.

Sono previste delle prove in itinere.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaJames F. Kurose - Keith W. Ross, Reti di calcolatori e internet - Un approccio top down 7/Ed. (2017), Editore: Peason, Anno edizione: 2017
Note:

ISBN 9788891902542 https://www.pearson.it/opera/pearson/0-6425-reti_di_calcolatori_e_internet

Risorsa bibliografica obbligatoriaAchille Pattavina, Internet e Reti: Fondamenti, Anno edizione: 2017

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
58.0
esercitazione
24.0
laboratorio informatico
18.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.8 / 1.6.8
Area Servizi ICT
22/09/2021