Primi cenni di reti, seguendo la traccia del syllabus ECDL/ICDL per il modulo Computer Essentials – concetti base del computer.

Cos’è una rete di computer.

Una rete di computer è un collegamento fra computer con il duplice scopo di condividere informazioni (come quando cerchiamo qualcosa su Internet) e di condividere risorse (come quando stampiamo su una stampante “di rete” ossia disponibile per il nostro computer, anche se non collegato direttamente ad esso).

Poiché su una rete ci sono più utenti, è indispensabile accedere alla rete (collegarsi) in modo sicuro, ossia inserendo delle credenziali di accesso (come nome utente e password). Allo stesso modo quando accediamo al nostro smartphone ci può essere richiesto un codice, una impronta digitale, la verifica del nostro volto ecc.

L’accesso sicuro (ossia protetto da credenziali) permette di evitare che altri utenti possano accedere ai nostri dati. Inoltre assicura che non ci saranno attribuite azioni compiute da altre persone sul computer o all’interno della rete a cui il nostro computer è collegato.

Cosa vuol dire Internet.

Chi ci fornisce l’accesso a Internet (Telecom, Vodafone, Fastweb ecc.) ha una sua rete (che collega tutti gli apparati, tutti i dispositivi e tutti i computer dei propri clienti e della propria infrastruttura). Queste reti sono molto grandi e sono dette WAN (Wide Area Network).

Le reti WAN di questi fornitori di accesso sono collegate fra di loro e alla intera infrastruttura di Internet. Internet dunque significa INTERconnected NETworks (ossia “reti collegate fra di loro”).

I collegamenti fisici che costituiscono l’infrastruttura fisica di Internet utilizzano molte e diverse tecnologie. Crediamo che sia molto interessante, oltre che scenografica, la mappa dei cavi sottomarini che uniscono i vari continenti. Una mappa aggiornata si può trovare sul sito di TeleGeography: submarinecablemap.com.

Ecco alcuni degli utilizzi principali:

  • il World Wide Web (o “web”, o “www”) è l’insieme delle pagine ipertestuali, i “siti web” che siamo abituati a navigare (magari partendo da un motore di ricerca, come Google) ad esempio il sito di una scuola, il sito di un ristorante, il sito di una azienda ecc.; ne parliamo nell’articolo primi cenni sul web
  • il VOIP (Voice Over IP) ovvero la possibilità di telefonare attraverso Internet (come le chiamate Skype oppure Facetime, o le chiamate di whatsapp)
  • la posta elettronica (email) ovvero la possibilità di spedire e ricevere messaggi di testo via Internet, che possono contenere allegati file di dimensioni maggiori (comunque entro un limite, di solito di 10 MB)
  • l’IM (Instant Messaging) ovvero messaggistica istantanea, come ad esempio whatsapp, telegram, Facebook Messenger, Direct di Instagram ecc.

Inoltre bisogna ricordare che buona parte delle app che utilizziamo quotidianamente sono servizi appoggiati ad Internet come i servizi di streaming, i social ecc.

Client/Server e TCP/IP

Fra le caratteristiche della rete Internet, vogliamo ricordare:

  • l’architettura: Internet è una rete ad architettura Client/Server; ciò significa che un dispositivo su Internet può fungere
    • da server (se condivide informazioni o offre servizi ad altri dispositivi) o
    • da client (se permette di accedere a informazioni o servizi resi disponibili dai server)
  • il protocollo: Internet è una rete basata sul protocollo TCP/IP; le caratteristiche principali di una rete di questo tipo sono:
    • che ogni macchina connessa alla rete è identificata, in un certo istante, da un indirizzo IP: un indirizzo numerico univoco, il quale, nel formato IPv4 è del tipo xxx.xxx.xxx.xxx dove xxx è un numero che può andare da 0 a 255 (quindi ad esempio un indirizzo IP valido è 142.250.184.99)
    • che ogni macchina 65536 porte virtuali di comunicazione, ciascuna delle quali può essere utilizzata
      • per erogare un servizio (di solito fino alla 1024); ad esempio 142.250.184.99:80 indica la porta 80 (di norma riservata ad un web server) della macchina 142.250.184.99
      • per permettere al client di collegarsi ad un server (di solito dalla 1025 in avanti)
    • una macchina può avere un indirizzo non numerico (pensando al web diciamo ad esempio www.google.com) e avrà sicuramente un indirizzo numerico (ad esempio 142.250.184.99); il DNS (Domain Name System) è il server che converte gli indirizzi non numerici in indirizzi numerici
    • un indirizzo IP può essere un
      • IP statico, quando una macchina ha sempre il medesimo indirizzo IP
      • IP dinamico, quando una macchina può cambiare indirizzo IP ad ogni connessione ad Internet
    • un indirizzo IP può essere un
      • IP pubblico, quando la macchina è immediatamente raggiungibile attraverso la rete Internet, come ad esempio nel caso dei server
      • IP privato, quando la macchina è ad esempio all’interno di una rete LAN, i computer della quale si collegano ad Internet attraverso un’unica macchina effettivamente connessa ad Internet (in questo ultimo caso si dice che l’indirizzo è nattato, riferendosi al fatto che viene operato un NAT (Network Address Translation), ossia l’indirizzo IP viene mascherato da un altro indirizzo, quello pubblico in questo esempio).

Altri protocolli

TCP/IP è il protocollo a basso livello (una sorta di “come si comunica? parlando”), ma esistono poi altri protocolli ad alto livello (una sorta di “in che lingua si parla?”) e la risposta può essere ad esempio uno dei seguenti protocolli:

  • http/https: hypertext transfer protocol è il protocollo per le pagine web (https è la versione sicura)
  • ftp/sftp: file transfer protocol è il protocollo per scambiare file (sftp è la versione sicura, basata su ssh)
  • smtp: simple mail transfer protocol è il protocollo per inviare mail
  • pop3/imap: post office protocol / internet message access protocol sono protocolli per la ricezione delle mail

e altri (come icmp, telnet, ssh ecc.).

Reti LAN e VPN

Una rete locale (LAN = Local Area Network) è una rete limitata ad una stanza, ad un appartamento, ad un edificio, o alla copertura del wifi locale. Quando una rete LAN fornisce servizi accessibili agli utenti collegati (come ad esempio un file server per condividere cartelle, oppure un sito web, utilizzando tecnologie tipiche Internet (come i protocolli), ma consultabile solo localmente) essa è detta intranet.

Se poi c’è la necessità di collegarsi dall’esterno ad una rete locale (senza essere collegati via cavo o senza trovarsi nell’area di copertura del wifi locale) è necessario usare un collegamento di tipo VPN. Ad esempio potremmo avere delle telecamere nel nostro appartamento, ci troviamo in vacanza ma vogliamo vedere le immagini riprese dalle telecamere; visto che le telecamere si trovano sulla rete locale, ecco che grazie ad una VPN possiamo entrarci dal nostro smartphone anche se ci troviamo altrove (attraverso Internet).

VPN sta per Virtual Private Network (rete privata virtuale).

La rete locale è detta “privata” nel senso di “sicura”, visto che potenzialmente gli utenti si conoscono o sono in un numero ridotto (come ad esempio la rete locale di casa nostra dove sono collegati gli smartphone dei componenti della famiglia). La rete Internet invece è detta “pubblica” nel senso di “insicura” visto che non si conoscono tutti gli altri utenti.

Una VPN è un collegamento sicuro attraverso una rete insicura (Internet).

Cavi e connettori

Un accenno ai cavi e ai connettori: attualmente

  • i cavi più utilizzati per le reti locali sono cavi UTP (Unshielded Twisted Pair) di categoria 5, 6 o superiore;
  • i connettori sono detti RJ-45;
  • quando i cavi sono utilizzati sia per i collegamenti dati (ossia per collegare computer, stampanti ecc.) sia per collegare i telefoni fissi tradizionali, si parla di cablaggio strutturato.

La velocità di trasferimento

Tutte le volte che vediamo un video su Youtube ad esempio abbiamo a che fare con la velocità di trasferimento. Si intende la velocità (e dunque la quantità di dati) che si riescono a trasferire fra mittente e destinatario su una rete. Più alta è questa velocità, più grande è la quantità di dati che si riescono a trasferire nell’unità di tempo (ossia in un secondo).

La velocità di trasferimento si misura in bit per secondo (bps), kilobit per secondo (Kbps), megabit per secondo (Mbps), gigabit per secondo (Gbps). Attenzione: un megabit (ad esempio) è un ottavo di un megabyte (visto che un bit è un ottavo di un byte).
Queste velocità si usano anche per identificare le prestazioni di un collegamento Internet. Ad esempio potremmo avere un contratto per l’accesso a Internet a 100 Mbps.

Download e Upload

Quando si prendono dei dati dalla rete Internet per visualizzarli sul proprio computer si parla di scaricamento o download (ad esempio quando si scarica musica sul nostro computer o smartphone).
L’operazione inversa si ha quando i dati partono dal nostro computer e vengono copiati in Internet: è il caricamento o upload (ad esempio quando si carica una immagine su Instagram o quando si mette un video su Youtube).

Collegarsi a Internet

Per collegarsi ad Internet (connessione ad Internet) si può usare

  • una linea telefonica fissa (ad esempio a casa propria alla linea telefonica fissa è collegato un router che fornisce il wifi agli utenti di casa); tale collegamento può variare in prestazioni a seconda se è PSTN (più lento), ISDN, ADSL (più veloce)
  • la telefonia mobile (quando andiamo in Internet col nostro smartphone usando 4G/5G, o con un dispositivo che sfrutta la connessione 4G/5G del nostro smartphone)
  • via cavo (quando il nostro computer è collegato ad un router mediante un cavo di rete)
  • wifi (quando il nostro computer è collegato ad un router via radio, dunque senza fili)
  • wimax (è un collegamento che permette di portare Internet in zone non raggiunte dalla fibra ottica o dai tradizionali cavi di rame)
  • satellite (è un collegamento che sfrutta le trasmissioni via satellite per portare Internet in zone non raggiunte da collegamenti di altro genere)

I provider

Il fornitore di accesso alla rete Internet (o fornitore di connettività), con cui stipuliamo un contratto che ci permette di navigare in rete da casa o su smartphone, è detto provider (ISP: Internet Service Provider).
Per confrontare due contratti di connettività Internet (offerti dal medesimo provider o da due provider differenti) si può considerare:

  • la velocità di upload offerta (ossia la velocità di caricamento di dati dal proprio dispositivo alla rete Internet)
  • la velocità di download offerta (ossia la velocità di scaricamento di dati dalla rete Internet al proprio dispositivo)
  • la quantità di dati (di download/upload) compresa nel contratto: difatti esistono contratti “flat” ovvero senza limiti, oppure contratti a traffico (dove si paga un tot a GB, come ad esempio quelli relativi alla telefonia mobile)
  • il costo dell’offerta

La connettività non è l’unico servizio offerto dai provider. Difatti ad esempio possono fornire anche servizi di

  • hosting: messa a disposizione di una porzione di hard disk di un server collegato a Internet 24h/24 in una web farm presidiata da personale tecnico specializzato, solitamente legata ad un nome a dominio, per pubblicare il nostro sito web
  • housing: messa a disposizione di una intera macchina collegata a Internet 24h/24 in una web farm presidiata da personale tecnico specializzato, ad esempio per applicazioni web based che necessitino di non condividere le risorse del server con altri siti web
  • VPS (Virtual Private Server), ossia macchine virtuali da utilizzare come fossero computer desktop o server, ma in web farm presidiate, per attività delicate (come ad esempio macchine che inviano ordini di trading online) che non si vogliono interrompere per problemi di connessione della propria abitazione o ufficio
  • SaaS (Software as a Service) o altri servizi applicativi cloud, ossia applicazioni facilmente scalabili, disponibili agli utenti senza necessità di possedere infrastrutture presso l’azienda ma spostando tutto “il ferro” presso il provider

 

Bibliografia:
– ECDL/ICDL syllabus “computer essentials”
– Dulli, S., Rossignoli, N., Informatica e multimedialità, CUSL NuovaVita, Padova, 2000

Immagine: Foto di Brett Sayles da Pexels