Cosa Sono Le Reti Di Calcolatori

Introduzione al corso di Reti di Calcolatori - Cosa sono le reti di calcolatori? Quali sono le principali caratteristiche e funzionalità?

Il XX secolo è stato segnato dalla rivoluzione dell’informazione: la tecnologia chiave è stata la raccolta di informazioni, la loro gestione e la loro diffusione.

Proprio lo scambio di informazioni è alla base delle Reti di Calcolatori, l’oggetto di questo corso, che articolerò in numerose parti.

L’approccio che ho deciso di adottare in questo corso è il celebre bottom-up: tratterò, inizialmente, come vengono fisicamente trasmessi i dati; successivamente, mi occuperò del modo in cui vengono codificati e instradati; proseguirò risalendo tutto lo stack protocollare (quest’espressione sarà chiara più avanti 😉) , giungendo, alla fine, al livello applicazione.

Work in progress

Questo corso è un costante work in progress: aggiungerò nuovi “pezzi” nel tempo, arricchendolo fino a completarlo.
Non richiede particolari prerequisti: un po' di conoscenza di codifica binaria e qualche nozione di base sul mondo dei computer sono più che sufficienti. Insomma, non c’è bisogno di preoccuparsi 😁.

Come dicevo, ho deciso di impostare il corso partendo dal basso; ciononostante, è possibile leggere soltanto le parti che interessano (per preparare una verifica o un esame 😏) e/o nell’ordine preferito. Non mi dilungherò ulteriormente: iniziamo, insieme, il nostro viaggio attraverso le Reti di Calcolatori!

Reti di calcolatori vs sitemi distribuiti

Il primo concetto da chiarire è la differenza tra le reti di calcolatori e i sistemi distribuiti, che non si devono confondere: i sistemi distribuiti sono insiemi di computer indipendenti che appaiono all’utente come un sistema unico e coerente; solitamente, infatti, all’utente viene presentato un singolo paradigma o modello, quasi sempre implementato dal software sopra il sistema operativo.

Tutte queste caratteristiche, però, sono assenti in una rete di computer. Un sistema distribuito, in effetti, è un software costruito su una rete di computer!

Sistemi distribuiti VS reti di computer

Applicazioni

Le reti di calcolatori esistono in varie forme e per scopi e usi differenti.

Business

In ambito business il punto chiave è la condivisione delle risorse. Tutti, infatti, devono poter accedere a dati, programmi e materiali, senza considerazione della posizione degli uni o degli altri.

VPN

Le VPN (Virtual Private Network) possono essere usate per unire tra loro reti indipendenti e anche fisicamente distanti (ad esempio: un negozio in centro a Roma può collegarsi all’inventario a Milano).

Server e Client

Tipicamente i dati risiedono su un server, mentre gli impiegati hanno dei più semplici e meno potenti client. Questo modello si chiama client-server ed è frequentemente usato: è alla base di gran parte dell’utilizzo di rete.

Web Application

Uno degli utilizzi più comuni dell’architettura client-server sono le Web Application: sono applicazioni che vengono eseguite da un server e che, tipicamente, vengono fruite tramite un browser.

Un classico esempio è l'Home Banking: tramite il proprio computer o, sempre più frequentemente, tramite il proprio smartphone si possono visualizzare il proprio saldo, eseguire movimenti, ecc.

Le pagine Web, quindi, vengono generate dinamicamente: ogni utente vede il proprio saldo (per fortuna!) e può operare solo sul proprio conto (doppiamente, per fortuna!).

Altre applicazioni, come le email, sfruttano l’architettura client-server.

VoIP

L’acronimo, che sta per Voice over IP (in cui “IP”, come vedremo, è “Internet Protocol”), indica un metodo di comunicazione che sfrutta le connessioni di rete al posto delle classiche linee telefoniche fornite dall’operatore.

Negli ultimi anni questa tecnologia sta diventando sempre più mainstream, grazie al supporto garantito da un numero sempre crescente di smartphone negli utimi anni.

Peer-to-peer

All’estremo opposto rispetto al modello client-server, invece, si posizona il modello peer-to-peer. Nelle reti con quest’architettura tutti gli utenti possono comunicare con gli altri individui che fanno parte dello stesso gruppo.

Non c’è una divisione fissa tra client e server, poiché ogni dispositivo agisce ora come il primo, ora come il secondo, in base alle necessità.

Spesso non è nemmeno presente un database centrale degli utenti connessi o dei file disponibili: quando ci si connette, si contatta un altro utente già nella rete e gli si chiede la sua lista di utenti; una volta ottenuta, si possono esplorare tutti gli utenti in quella lista, continuando così indefinitamente, per costruirsi un proprio database locale.

E-commerce

Un importantissimo utilizzo delle reti di computer è la realizzazione di negozi elettronici (o e-commerce), cui ho già dedicato un articolo in cui spiego come costruirne uno con semplicità.

Ci sono diversi tipi di e-commerce:

AcronimoNome completo
B2CBusiness to Customer
B2BBusiness to Business
G2CGovernment to Customer
C2CCustomer to Customer
P2PPeer to Peer

Reti Wireless

Il wireless networking e il mobile computing non sono uguali, anche se sono spesso correlati.

Gli smartphone fanno uso di connessioni 3G, 4G e, prossimamente, 5G. Per sapere dove si trovano fisicamente, invece, fanno uso del GPS (Global Positioning System).

NFC e RFID

Gli smartphone sono frequentemente dotati anche di altri tipi di connettività: tra le più famose ci sono il Bluetooth e l'NFC (Near Field Communication); possono agire anche come tag RFID.

Introduzione al corso

Questa prima lezione corso si conclude qui; è introduttiva e raccoglie le principali funzionalità con cui, più o meno tutti, siamo entrati in contatto relativamente alle reti di calcolatori.

Dalla prossima lezione, invece, entreremo nel vivo, iniziando a trattare l'hardware di rete e la sua categorizzazione 🤩.