Rete Reti Internet

Francesca Cirini

Rete Reti Internet

UUID: b32b6b6a-19a5-11e5-a650-4fc950d1ab4a

Questo libro è stato realizzato con BackTypo (http://backtypo.com)

un prodotto di Simplicissimus Book Farm

Indice dei contenuti

Descrizione della copertina

Introduzione

Definizione di informatica

Dalla nascita dell'informatica...

Le macchine da calcolo per l'elaborazione dei dati

Le generazioni di elaboratori

Definizione di rete

Definizione

I nodi: client

I nodi: server

La comunicazione nelle reti

Modello client/server

Modello OSI

Modello TCP/IP

I livelli del modello OSI e i corrispondenti del TCP/IP

Gli indirizzi IP

Definizione ed assegnazione

Composizione

Classificazione

Individuazione

IPv6

La classificazione delle reti

Private o pubbliche

Tipologia di collegamento

Tipologia di funzionamento

Unicast, broadcast, multicast

Estensione geografica

Topologia - struttura

Internet

Definizione

Storia

Il WWW

I browser web

I motori di ricerca

Ricercare sul web

URL - Uniform Resource Locator

Il guadagno dei siti web

I social media

La netiquette

Il rispetto dei diritti delle persone sul web

Il copyright

Approfondimenti

Codifica dei caratteri

CERN - Centro Europeo di Ricerca sul Nucleare

Anita Borg

Guglielmo Marconi

Steve Jobs

Bill Gates

Apple

Microsoft

Diritti della personalità

Ringraziamenti

Descrizione della copertina

Il titolo di questo libro ne suggerisce l’argomento: le reti informatiche. A partire dalla più piccola rete tra due nodi all’unione di più reti ed alla più estesa rete globale: Internet.

La rete, Internet in particolare, permette oggigiorno di connettere tra loro nodi, e quindi persone, posti a notevole distanza (anche in continenti diversi!). Per questo motivo l’immagine di sfondo della copertina è il mondo.

I colori che fungono da connessione tra le parole che compongono il titolo sono stati scelti per la stessa ragione per cui come immagine di sfondo è stato scelto il mondo: sono i colori che rappresentano i continenti, pertanto nel loro insieme rappresentano quindi il mondo. Il rosso rappresenta l’America, il verde l’Oceania, il blu l’Europa, il giallo l’Asia ed il nero l’Africa.

Introduzione

Il computer non è una macchina intelligente che aiuta le persone stupide, anzi è una macchina stupida che funziona solo nelle mani delle persone intelligenti.

Umberto Eco

Sono convinto che l'informatica abbia molto in comune con la fisica. Entrambe si occupano di come funziona il mondo a un livello abbastanza fondamentale. La differenza, naturalmente, è che mentre in fisica devi capire come è fatto il mondo, in informatica sei tu a crearlo.

Linus Torvalds

Definizione di informatica

Il vocabolario definisce l’informatica come la scienza che studia il trattamento e la trasmissione dei dati mediante l’utilizzo di elaboratori elettronici. Gli elaboratori elettronici sono anche detti computer ed il trattamento e la trasmissione dei dati sono le attività che essi svolgono. L’informatica è quindi, in modo più semplice, la scienza che studia i computer, così come facilmente intuibile dalla traduzione in inglese del termine: computer science.

Alla stessa spiegazione della definizione si può giungere seguendo un ragionamento differente: il termine informatica è un termine composto, la cui derivazione sono le parole informazione, parola da intendere nel suo valore di sinonimo di dato, e automatica; pertanto con il termine informatica si intende il trattamento automatico dell’informazione (dei dati), che è svolto dagli elaboratori elettronici.

Gli informatici sono quindi degli scienziati e ricercatori che studiano la tecnologia dell’elaborazione dei dati e quindi le modalità di trattamento e di trasmissione degli stessi.

Dalla nascita dell'informatica...

Fin dall’antichità l’uomo ha sempre tentato di fare il minor sforzo possibile per procurarsi di che vivere. Basti pensare all’invenzione degli strumenti per la caccia (asce, archi, lance) e degli strumenti per la coltivazione (aratri). Questo è valido anche nel campo intellettuale ed in particolare per le attività di calcolo. 

Il primo strumento che permise di semplificare l’attività di calcolo fu l’ abaco, uno strumento utilizzato dalle popolazioni primitive e che viene tuttora utilizzato in alcune parti della Terra, ed anche in Italia, come strumento di spiegazione della matematica ai bambini.

Esistono numerose versioni dell’abaco o di strumenti simili ad esso: il sorobon giapponese, il stchoty russo, il pallottoliere. Questi strumenti sono però accomunati dal concetto di base: dare ad ogni pallina, in base alla sua posizione, un valore, in modo da poter svolgere le varie operazioni. 

Abaco (www.clovis.it)

Abaco moderno (charlesmatematic.blogspot.com)

Nel corso dei secoli gli scienziati cercarono di migliorare gli strumenti di calcolo rendendoli più automatici. All’inizio del XVII secolo si assistette ad un proliferare di progetti, idee e studi da parte di inventori e matematici. 

Pascal Blaise (1623 – 1662) fu il primo in grado di realizzare una vera macchina da calcolo funzionante. Nel 1642 il matematico inventò la Pascalina, in cui si impostavano le cifre e si otteneva la somma facendo girare in modo opportuno alcune ruote, sulle quali erano segnati i numeri da 0 a 9. Si dice che Pascal ideò la Pascalina per velocizzare il lavoro del padre contabile. 

Pascalina (www.thocp.net)

Dopo l’invenzione della Pascalina, che svolgeva solo somme di numeri, Leibniz (1646 – 1716) diede un contributo notevole all’evoluzione delle macchine da calcolo costruendo una macchina in grado di svolgere anche le moltiplicazioni tra numeri. 

Allo stesso periodo storico risalgono alcuni studi che, pur non rientrando direttamente nel campo dei calcolatori, verranno in seguito ripresi. Ad esempio: Jacquard (1752 – 1834) ideò, attorno al 1800, un metodo per automatizzare i telai per la tessitura, scrivendo l’insieme dei passi da far eseguire ai telai (programma) su nastri opportunamente perforati.

Macchina analitica (archeocomputing.weordpress.com)

Le idee di Jacquard e gli studi sulle macchine calcolatrici portarono nel 1835 Charles Babbage (1792 – 1871) allo sviluppo della macchina analitica: una macchina con ruote a riporto automatico e con schede come quelle usate da Jacquard.

Poiché però in questo periodo la tecnologia non era in grado di supportare le idee degli inventori, solamente all’inizio del Novecento si diffusero le prime macchine calcolatrici, dapprima solo meccaniche ed in seguito anche elettriche; grazie soprattutto a Burroughs (1875 – 1950) che riuscì a realizzare prodotti che ebbero anche un discreto successo commerciale.

Le macchine da calcolo per l'elaborazione dei dati

Grazie al censimento del 1890 negli Stati Uniti d’America (USA), Hollerith (1860 – 1929) capì che perforando in modo opportuno delle schede avrebbe potuto memorizzare più facilmente i dati relativi alle persone e, con opportune macchine, contarli.

Effettivamente, con la macchina costruita da Hollerith, i dati relativi al censimento del 1890 vennero elaborati in soli due anni e mezzo, contro i sette anni impiegati per l’elaborazione dei dati del censimento precedente, del 1880, tenendo conto che la popolazione degli USA nel frattempo era cresciuta da 50 a 63 milioni. 

Macchina di Hollerith (www.daringtodo.com)

La macchina di Hollerith venne usata, in seguito, per i censimenti di molti altri Stati (Austria, Norvegia, Russia) e per altri tipi di applicazioni in cui era necessario gestire grandi quantità di dati. Le schede vennero standardizzate sulla dimensione della banconota da un dollaro. 

Nel 1895 Hollerith costituì una società in grado di produrre calcolatori anche per applicazioni di tipo contabile. La società prese poi, nel 1924, il nome di IBM (International Business Machines) e si diffuse in tutto il mondo ed in particolare nelle aziende con grossi problemi di gestione di dati contabili attraverso i sempre nuovi tipi di calcolatori.

Le macchine erano di tipo meccanico e/o elettromeccanico e venivano chiamate calcolatori meccanografici. Questi calcolatori funzionavano egregiamente per l’elaborazione dei dati contabili ma non erano in grado di affrontare in modo adeguato i calcoli scientifici. 

Solo alla fine degli anni trenta del ‘900 comparvero i primi prototipi di calcolatori elettronici, in grado di eseguire operazioni complesse in pochi secondi. Questi furono studiati in modo indipendente in Europa e in America, sulla spinta delle necessità della seconda guerra mondiale.

Il tedesco Zuse realizzò nel 1938 il calcolatore elettronico Z1 e nel 1941 lo Z3 per poter effettuare calcoli per il progetto di aerei utilizzando i relè.

Z1 (www.csl-blog.de)

Z3 (www.computerhistory.com)

In Gran Bretagna fu realizzato il Colossus (di cui si scoprirà l’esistenza solo nel 1975) per decriptare i messaggi in codice tedeschi, che venivano criptati attraverso un’altra macchina: l’Enigma. 

Colossus (www.flickr.com)

Enigma (www.artribune.com)

All’università di Harvard nel 1944 fu realizzato il calcolatore elettronico Mark1 riprendendo le idee di Babbage. Il Mark1 era in grado di sommare due numeri di 23 cifre in 3 decimi di secondo e di moltiplicarli in 6 secondi. Questa macchina calcolatrice viene considerata capostipite dei moderni calcolatori. 

Mark1 (www.snipview.com)

L’ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), fu introdotto nel 1946 per risolvere problemi di calcolo balistico e fu usato in seguito anche per altri scopi. Questo elaboratore è considerato il primo vero elaboratore elettronico. L’ENIAC era un computer quasi completamente elettronico, molto grande (lunghezza: 30 metri – altezza: 3 metri – profondità: 1 metro) e pensato per risolvere un particolare tipo di problema. Per adattarlo a risolvere un altro tipo di problema era necessario cambiare manualmente la posizione di interruttori e spinotti, ma questa operazione richiedeva parecchi giorni. 

ENIAC (www.ingdanielecorti.it)

Solo con l’EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fu possibile memorizzare sia dati che programmi sulle schede per fornirli in input ai calcolatori. L’EDVAC fu progettato nel 1945 da Von Neumann (1903 – 1957) ed entrò in funzione nel 1952. Tutti i successivi elaboratori elettronici, compresi quelli attuali, si basano su questo tipo di architettura.

EDVAC (www.snipview.com)

Le generazioni di elaboratori

PRIMA GENERAZIONE

La prima generazione di elaboratori, risalente agli anni cinquanta del Novecento, funzionava a valvole. Tra questi computer vi erano l’ENIAC, l’UNIVAC, l’EDSAC e diversi IBM: 603, 604, 701...

L’evoluzione nel mondo degli elaboratori avvenne poi in modo sempre più veloce. Ai computer si iniziarono a collegare varie periferiche per migliorarne le prestazioni e anche alcune memorie ausiliarie in grado di memorizzare nel tempo i dati (nastri e dischi magnetici in sostituzione delle schede perforate). Vennero migliorati anche i linguaggi simbolici utilizzati per descrivere il programma da trasferire al computer. Inizialmente lo sviluppo si verificò solamente in campo scientifico e solo successivamente, con l’introduzione di computer ritenuti più affidabili, anche nel campo gestionale e quindi nelle aziende.

Alla fine degli anni quaranta furono scoperti i transistor, componenti elettronici molto più piccoli delle valvole ma in grado di svolgere il lavoro delle valvole stesse. Già alla fine degli anni cinquanta molte apparecchiature elettroniche li utilizzavano, permettendo la realizzazione di apparecchi elettronici di formato molto ridotto, come le radio a transistor.

Valvole (img www.c4dzone.com)

IBM 701 (img www-03.ibm.com)

SECONDA GENERAZIONE

Gli elaboratori di seconda generazione erano di dimensioni molto ridotte rispetto a quelli di prima e con capacità ed