Reti di calcolatori e laboratorio

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Reti di calcolatori
Sigla Corso: RCL
Nome Docente/i: Antonio Brogi
Gianluigi Ferrari
Corso di laurea: Informatica
Anno di corso: 3
Home page del corso: Corso A
Corso B


Indice

Programma

Obiettivi didattici

Introdurre le problematiche relative alla realizzazione e all'utilizzo di reti di calcolatori illustrando applicazioni e protocolli relativi al modello TCP/IP.

Programma completo

  • Introduzione al corso (Capitolo 1 esclusi “1.6 Reti sotto attacco” e “1.7 Storia del computer networking e di Internet”.)
    • Obiettivi del corso, cenno ai contenuti, testo di riferimento, organizzazione del corso, modalità d’esame
  • Introduzione alle reti
    • Ingredienti base delle reti: host, router, collegamenti fisici, applicazioni, servizi (non) orientati alle connessioni, protocolli
    • Reti a commutazione di circuito e a commutazione di pacchetto
    • Reti di accesso e mezzi fisici
    • Ritardi e perdite nelle reti a commutazione di pacchetto.
    • Strutturazione delle reti in livelli
      • livelli, servizi, protocolli
      • modello TCP/IP
      • comunicazione logica e comunicazione fisica
  • Il livello application
    • Concetti generali
      • applicazioni, protocolli, agenti utente, processi, caratteristiche dei servizi di livello trasporto
  • TCP e UDP, API (capitolo 2, esclusi “2.6 Applicazioni peer-to-peer”, “2.7 Programmazione delle socket con TCP” e “2.8 Programmazione delle socket con UDP”.)
    • Il World Wide Web
      • pagine Web, URL
      • HTTP: caratteristiche del protocollo, connessioni (non) persistenti, tipi di messaggi, cookies, Web caching e GET condizionale
    • File Transfer Protocol
      • caratteristiche del protocollo, comandi
    • La Email
      • agenti utente
      • funzionamento dei mailserver
      • il protocollo SMTP
      • formato dei messaggi, MIMES
      • cenno ai protocollo di accesso alla email (POP3,IMAP,HTTP)
    • Domain Name System
      • indirizzi IP, alias, domini
      • caratteristiche e ruolo del DNS
      • server DNS: locali, radice, TLD, di competenza
      • query ricorsive e iterative
      • record DNS
  • Il livello transport (capitolo 3 (esclusi “3.6 Principi del controllo di congestione” e “3.7.1 Equità”).)
    • Principi generali
      • mutliplexing/demultiplexing, formato segmenti di trasporto, caratteristiche generali di TCP e UDP
    • UDP: caratteristiche, formato segmento
    • Principi di trasferimento affidabile dei dati (“reliable data transfer”)
      • meccanismi: error detection, riscontri, ritrasmissioni, numeri di sequenza, timer
      • protocollo stop&wait
      • protocolli pipelined: GBN e SR
    • Il protocollo TCP
      • caratteristiche del protocollo (connessioni, numeri di sequenza e di riscontro, ritrasmissioni, stima RTT, formato dei segmenti, raddoppio intervallo timeout, ritrasmissione veloce, generazione dei riscontri)
      • gestione delle connessioni
      • controllo di flusso
      • controllo di congestione
  • Il livello network (capitolo 4 (esclusi “4.2.1 Reti a circuito virtuale”, “4.3 Cosa si trova all’interno di un router?” e “4.7.2 Instradamento multicast”).)
    • Caratteristiche generali del livello network: relazione con i livelli transport e link, (de)multiplexing, instradamento (routing) e inoltro (forwarding)
    • Il protocollo IP: formato dei pacchetti, frammentazione, indirizzi IP, CIDR
    • Caratteristiche dei protocolli DHCP, NAT, ICMP
    • Cenno a IPv6
    • Algoritmi di routing
      • algoritmi link state e distance vector
      • routing gerarchico
      • routing in Internet: RIP, OSPF, BGP
      • broadcast routing (flooding incontrollato e controllato, broadcast con alberi di copertura)
  • Il livello link (paragrafi “5.1 Livello di collegamento: introduzione e servizi”, “5.3 Protocolli di accesso multiplo”, “5.4 Indirizzi a livello di collegamento” e “5.5.2 *Ethernet+ CSMA/CD” del capitolo 5.)
    • Caratteristiche generali: relazione col livello network, tipi di collegamento, servizi offerti, adattatori
    • Protocolli di accesso multiplo:
      • suddivisione del canale (TDM,FDM)
      • accesso casuale ([slotted] Aloha, CSMA/CD)
      • a rotazione (polling, token passing)
    • Local Area Networks
    • Indirizzi MAC, ARP
  • La sicurezza nelle reti (“1.6 Reti sotto attacco”; capitolo 8 esclusi “8.5 Rendere sicura la posta elettronica”, “8.7 Sicurezza a livello di rete: IPsec”, “8.8 Sicurezza nelle wireless LAN” e “8.9.2 Sistemi di rilevamento delle intrusioni”.)
    • Introduzione al problema della sicurezza nelle reti, esempi di problemi (packet sniffing, IP spoofing, DDoS)
    • Riservatezza: principi di crittografia con chiavi simmetriche e asimmetriche
    • Integrità dei messaggi: uso di MAC e di crittografia con chiavi asimmetriche
    • Autenticazione end-to-end: protocolli di autenticazione e loro debolezze
    • Principi in pratica: SSL per rendere sicure le connessioni TCP
    • I firewall
  • Applicazioni peer-to-peer (“2.6 Applicazioni peer-to-peer”.)
    • Scalabilità dei sistemi P2P
    • Sistemi con directory centralizzata (disegno originale di Napster)
    • Sistemi basati su query flooding (Gnutella)
    • Sistemi basati su copertura gerarchica (FastTrack, Kazaa)
    • Cenno a BitTorrent e a telefonia P2P (Skype)

Materie affini

Bibliografia

Approfondimenti


Modalità di esame

Scritto e orale. Per accedere all'orale si deve avere un voto o una media dei compitini >=16


Materiale aggiuntivo

Vecchi esami

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