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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 Musumeci Francesco
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) - CO (360) INGEGNERIA INFORMATICA*AZZZZ097246 - FONDAMENTI DI INTERNET E RETI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (486) ENGINEERING PHYSICS - INGEGNERIA FISICA*AZZZZ097246 - 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 lezioni teoriche, atte a fornire gli elementi base su cui si fondano le odierne reti di comunicazione, e su numerosi esempi pratici che, unitamente all'utilizzo di appositi strumenti software, saranno proposti sia a lezione per supporto alle tematiche trattate, sia durante le attività di laboratorio, al fine di 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 viene illustrata l'architettura protocollare delle reti di comunicazione e, per i vari livell protocollari analizzati, vengono forniti esempi pratici di come essi siano realizzati nella odierna rete Internet.

 

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

 

CARATTERIZZAZIONE DI SISTEMI DI COMUNICAZIONE

-      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)

-      Caratteristiche base di una rete di telecomunicazioni: tipologie di servizi supportati, commutazione di circuito e di pacchetto, multiplazione

-      Come e dove viaggia l’informazione in rete: cenni sulla caratterizzazione dei segnali (il concetto di banda del segnale, i segnali numerici e le modalita' di codifica), dei mezzi trasmissivi guidati e dello spazio libero (banda di canale, concetto di capacità di canale)

 

PROTOCOLLI APPLICATIVI

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

-      Esempi di protocolli applicativi client-server: HTTP, SMTP, DNS

-      Architetture peer-to-peer ed esempi: BitTorrent, Skype

-      Comunicazione con i livelli inferiori: le socket

 

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

-      Protocolli di controllo: ICMP, ARP, DHCP

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

 

EVOLUZIONI DEL LIVELLO DI NETWORKING:

-      VPN e Tunneling IP

-      IPv6

-      MPLS

 

INOLTRO ED INSTRADAMENTO IN INTERNET:

-      Inoltro diretto ed indiretto

-      Uso delle tabelle di routing

-      Instradamento su cammini minimi; costruzione dell’albero dei cammini minimi

-      Instradamento link state ed instradamento distance vector

-      Esempi di protocolli: RIP, OSPF

 

LIVELLO DI LINEA E RETI LOCALI

-      Collegamento punto-punto: Framing, HDLC, PPP

-      Protocolli Aloha, CSMA, CSMA-CD, CSMA-CA

-      Lo standard Ethernet/802.3: principi e funzionamento, condizione di stabilita'

-      Lo standard IEEE 802.11 (WiFi): principi e funzionamento

-      Interconnessione di reti locali con bridge/switch

 

 

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 che consentono di catturare pacchetti che circolano in rete e di visualizzarne il contenuto in maniera strutturata.

 

PROGRAMMAZIONE SOCKET

In questa parte gli studenti avranno modo di 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 Packet Tracer, 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

Testo di riferimento:

A. Pattavina, "Internet e Reti: Fondamenti", ed. 2017.


Note Sulla Modalità di valutazione

L'esame è scritto e basato su esercizi numerici e domande. Saranno oggetto d'esame anche gli argomenti trattati durante le attività di laboratorio.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaA. Pattavina, Internet e Reti: Fondamenti, Anno edizione: 2017

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
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
03/12/2020