Evoluzione di Internet e le reti

Evoluzione di Internet e le reti

Nell'ultimo ventennio si è avuto il boom delle tecnologie digitali e lo sviluppo impetuoso di Internet; esso sta  diventando uno strumento di massa, aperto alla divulgazione di notizie e alla vendita di prodotti e servizi; chiunque disponga di un personal computer e di un modem finirà per utilizzarlo un giorno o l'altro. Non è una questione di moda e non si tratta neppure di un semplice strumento per divertirsi e raccogliere programmi gratis, ma si tratta di una fonte d'informazioni talmente ampia e variegata che può produrre benefici considerevoli tanto nel lavoro quanto nello studio, se ben utilizzata.

Ma cos'è Internet? Ci piacerebbe riuscire a definire Internet in un'unica frase, ma ahimé, Internet è molto complesso, sia in termini dei suoi componenti hardware e software, sia nei servizi che fornisce.

Per capire cosa si intende per Internet partiremo dalla definizione di rete.

Il termine rete è nato per indicare in modo generico un collegamento tra due apparecchiature (sorgente e destinazione) attraverso un mezzo trasmissivo, per effettuare una trasmissione di informazioni.

Per rete di calcolatori si intende un insieme di computer indipendenti, cioè che possono lavorare autonomamente, ma collegati tra loro in modo da potersi scambiare informazioni (architettura distribuita).

Le reti permettono di:

condividere le risorse (file o stampanti),

comunicare tra persone lontane (usando posta elettronica, videoconferenze ecc.),

utilizzare servizi di vario tipo (consultare informazioni,commercio elettronico, telemedicina ecc.).

Di solito si usano sistemi di tipo client/server. I server sono computer su cui  girano applicazioni che mettono a disposizione delle risorse o dei servizi. I client chiedono ai server di accedere a una risorsa o di eseguire un certo lavoro. Il server esegue il lavoro e restituisce la risposta.

Ogni computer può lavorare in modo autonomo e deve avere un proprio sistema operativo; per il collegamento in rete deve inoltre utilizzare un opportuno software di rete.

Le reti si possono classificare in base alla tecnologia di trasmissione e la dimensione.

In base alla tecnologia di trasmissione le reti possono essere: di tipo broadcast o di tipo point to point. Le reti con tecnologia broadcast hanno un unico canale di comunicazione condiviso da tutte le stazioni; quando una stazione deve comunicare con un'altra, invia un messaggio che viene ricevuto da tutte le altre. Un campo indirizzo all'interno del messaggio indica a chi è diretto. Ogni stazione controlla il campo indirizzo ed elabora il messaggio solo se è diretto a lei.

Le reti con tecnologia point to point usano collegamenti individuali tra coppie di stazioni; per andare dal mittente al destinatario il messaggio può dover attraversare più stazioni intermedie.

In base alle dimensioni le reti si possono dividere in locali (LAN- Local Area Network), metropolitane (MAN - Metropolitan Area Network) e geografiche (WAN - Wide Area Network).

Le reti locali sono reti private e non possono attraversare il suolo pubblico, usano tecnologia di trasmissione broadcast, hanno una velocità da 10 a 1000 Mbps ed un basso tasso di errore.

Le reti metropolitane possono coprire un gruppo di uffici o una città e possono essere private o pubbliche.

Le reti geografiche coprono una grande area geografica, una nazione, un continente o l'intero pianeta. I computer che eseguono programmi per gli utenti(host) sono collegati da una sottorete di comunicazione costituita da linee di trasmissione ed elementi di commutazione noti come router; i router collegano due o più linee di trasmissione.

Reti locali o metropolitane possono collegarsi a reti più ampie mediante un router.

Il collegamento di due o più reti si chiama internet; la comunicazione tra reti di tipo diverso è un problema noto come interworking.

La forma che assume la sottorete di comunicazione tra le varie stazioni viene detta topologia di rete che per le reti locali può essere a bus, stella o anello.

Il software di rete è molto complesso ed è costituito da una serie di strati o livelli. Ogni livello può fornire servizi al livello superiore, fra ogni coppia di livelli adiacenti c'è un'interfaccia.

Il punto d'accesso da cui un livello rende disponibili i suoi servizi al livello superiore è detto SAP, il servizio definisce quali operazioni può eseguire ma non dice nulla su come tali operazioni vengono implementate.

Un livello di una stazione permette una conversazione con un livello corrispondente di un'altra stazione. Le convenzioni usate nelle conversazioni sono chiamate protocolli. Essi descrivono come vengono eseguiti i servizi. L'insieme di livelli e protocolli è detto architettura di rete.

Nello studio delle reti sono di fondamentale importanza:

il modello di riferimento OSI, che è solo un modello di riferimento e non un'architettura di rete, poiché descrive livelli e servizi ma non protocolli;

il modello TCP/IP, una suite di protocolli che è chiamata impropriamente modello, mentre invece è effettivamente un'architettura di rete.

Il modello OSI

Il modello OSI è un modello di software di rete definito dall'ISO per cercare di risolvere il problema delle grandi differenze esistenti tra sistemi di elaborazione diversi.

Il modello OSI definisce sette livelli: i primi tre livelli (livello fisico, data link e rete) possono essere considerarti come standard per la comunicazione: si occupano della gestione della sottorete di comunicazione; mentre i quattro livelli superiori (livello di trasporto, sessione, presentazione e applicazione) riguardano l'elaborazione; permettono di creare applicazioni indipendenti dalla rete di comunicazione.

Il TCP/IP

Il TCP/IP è un'architettura di rete ideata con l'obiettivo di collegare reti di natura diversa (interworking) e di essere molto  affidabile anche in caso di guasti a parti della rete. I livelli fondamentali di questa architettura sono il livello di rete,trasposto e applicazione.

Il livello di rete (chiamato anche strato internet) offre un servizio privo di connessione e non affidabile: le informazioni vengono spezzate in pacchetti e ogni pacchetto può raggiungere la destinazione in modo indipendente; il protocollo più noto in questo livello è il protocollo IP. Gli indirizzi IP sono numeri che identificano in modo univoco ciascuna stazione sulla rete, cioè devono essere unici a livello mondiale, vengono assegnati dal NIC ma in genere si può ottenere un indirizzo IP dal provider; si suddividono in classi: A, B, C, D, E; gli indirizzi delle prima tre classi possono essere assegnati alle stazioni di una rete, gli altri servono per il multicasting e per gli usi sperimentali.

Il livello di trasporto offre due tipi di servizi: orientato alla connessione e privo di connessione.

Il livello di applicazione contiene tutti i protocolli e i servizi ad alto livello (come DNS, http, SMTP ecc.).     

Il TCP/IP è ormai usato universalmente sia su Internet che nelle reti locali, che in tal caso prendono il nome di intranet.

Quindi Internet, la rete delle reti, è una rete geografica mondiale che collega le reti di diversi paesi, si tratta di una rete aperta, formata da decine di milioni di calcolatori direttamente collegati tra loro attraverso l'adozione, appunto, del protocollo TCP/IP.

Ma ora ci chiediamo:"Ma quando è nata la rete Internet e per quale scopo?"

1957 - La rete Internet nasce in piena guerra fredda; gli URSS manda il orbita lo Sputnik, il primo satellite della storia, che gli Stati Uniti sentirono come un' offesa inammissibile; per questo gli Stati Uniti formarono la Advanced Research Project Agency (ARPA) nell'ambito del Dipartimento della Difesa per studiare applicazioni di scienza e tecnologia all'uso militare. Così parte il progetto di realizzare una rete in grado di continuare a funzionare anche in caso di attacco nucleare; il progetto finale consiste in una rete a commutazione di pacchetto.

1968 - Nasce la rete ARPAnet con il collegamento dei primi quattro siti(quattro Università); il collegamento usa linee telefoniche a 50 kbps.

1972 - La rete ARPAnet collega 32 nodi usando linee telefoniche, reti satellitari e onde radio, inoltre fu creato un programma per la posta elettronica usato dai docenti universitari per comunicare con i colleghi.

1973 - Comincia lo sviluppo del TCP/IP.

1982 - Si inizia ad usare il termine Internet come insieme di Internet TCP/IP collegate tra loro.

1983 - ARPAnet viene divisa separando la parte pubblica da quella militare. L'Università del Wisconsin introduce il DNS per la risoluzione dei nomi.

1989 - Nasce il servizio Web.