Insegnamenti

 

60/61/123 - RETI DI CALCOLATORI

Anno Accademico ​2017/2018

Docente
GIANNI ​FENU (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre ​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale ​
Lingua Insegnamento
 ​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/61] ​ ​INFORMATICA [61/00 - Ord. 2016] ​ ​PERCORSO COMUNE984
Obiettivi

Conoscenza e capacità di comprensione
L’obiettivo generale di questo corso è fornire le conoscenze relative alla struttura, l’organizzazione e il funzionamento delle comunicazioni su rete.
In particolare relativamente alle metodologie d'uso e all'evoluzione della tecnologia informatica, lo studente acquisirà le conoscenze e le capacità di comprensione relative ai seguenti argomenti:
• rappresentazione dell’informazione in funzione della comunicazione;
• suddivisione e organizzazione dei processi di instradamento dell’informazione per reti di elaboratori;
• reti di calcolatori e architetture per la comunicazione, inclusi: strutturazione a livelli dei modelli di riferimento e protocolli di rete.
• progettare, sviluppare, gestire e mantenere reti di calcolatori.
Lo studente dovrà comprendere l'evoluzione della tecnologia informatica, in modo da poter integrare e trasferire l'innovazione tecnologica nello specifico settore.
L’insegnamento è ricompreso tra le discipline E e H della classificazione del GRIN:
• E: Architetture
• H: Computazione su Rete

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
L’insegnamento di “Reti di Calcolatori” permetterà allo studente di acquisire le seguenti capacità:
• utilizzo di chiamate di sistema per la comunicazione e sincronizzazione di thread e processi;
• analizzare e progettare semplici strutture per la comunicazione su rete;
• identificare e risolvere semplici problemi di comunicazione ai diversi livelli della pila del protocollo TCP/IP;
Le figure attese dovranno essere in grado di ricoprire le funzioni previste ai profili di “Tecnico web” (3.1.2.3.0) e di “Tecnico gestori di reti e di sistemi telematici” (3.1.2.5.0).

Autonomia di giudizio
L’insegnamento di “Reti di Calcolatori” consentirà allo studente di maturare un’utile autonomia di giudizio in ordine alle conoscenze apprese su:
• i principi di commutazione adottabili nelle reti di calcolatori;
• i protocolli impiegabili ai differenti livelli dei modelli di riferimento;
• gli algoritmi, statici o dinamici, da adottare;
• le funzioni e la gestione per livelli rispetto ad un modello di riferimento della comunicazioni tra elaboratori.
Lo studente sarà inoltre guidato ad un apprendimento critico e responsabile al fine di rafforzare le capacità di giudizio, anche attraverso lo studio di materiali didattici complementari.

Abilità comunicative
Lo studente al termine dell’insegnamento avrà acquisito le necessarie conoscenze per poter illustrare con completezza e competenza le tematiche legate alla struttura, organizzazione e modelli di riferimento e trasmissivi propri delle “Reti di Calcolatori”.

Capacità di apprendimento
L’insegnamento di “Reti di Calcolatori” porterà lo studente ad imparare con la massima resa sia il materiale proposto in aula sia il materiale aggiuntivo fornito dal docente, con cura dell’aspetto di verifica interattiva del processo di apprendimento stesso.

Prerequisiti

fondamenti di informatica e linguaggi di programmazione

Contenuti

1 Introduzione
Uso delle reti di calcolatori


2 Livello Fisico
Basi teoriche della trasmissione dati
Analisi di Fourier
Segnali a banda limitata
Velocità massima di trasmissione di un canale
MEZZI DI TRASPORTO VINCOLATI
Supporti magnetici
Doppino
Cavo coassiale
Linee elettriche
Fibre ottiche
TRASMISSIONI WIRELESS
Lo spettro elettromagnetico
COMUNICAZIONI SATELLITARI
Satelliti geostazionari, orbite medie, orbite basse
Satelliti o fibra ottica
LA RETE TELEFONICA PUBBLICA COMMUTATA
Struttura del sistema telefonico
Politiche telefoniche
Collegamenti locali: modem, ADSL e fibre
Trunk e multiplexing
Commutazione
Rete telefonica pubblica
ISDN
Linee DSL
Sitema redio cellulare di telefonia (solo appunti)

3 LIVELLO DI COLLEGAMENTO
Progettazione del livello data link
Servizi forniti al livello di rete
Suddivisione in frame
Controllo degli errori
Controllo di flusso
Rilevazione e correzione degli errori
Codici a correzione di errore
Codici a rilevazione di errore
Protocolli data link elementari
Un protocollo simplex utopistico
Un protocollo simplex stop-and-wait per un canale privo di errori
Un protocollo simplex stop-and-wait per un canale soggetto a rumore
Protocolli a finestra scorrevole
Un protocollo a finestra scorrevole a 1 bit
Un protocollo che usa go-back-n
Un protocollo che usa la ripetizione selettiva
Esempi di protocolli data link
HDLC
SLIP-PPP

4 SOTTOLIVELLO MAC
Problema dell’allocazione del canale
Allocazione statica del canale
Ipotesi per l’allocazione di canali dinamici
Protocolli ad accesso multiplo
ALOHA
Protocolli ad accesso multiplo con rilevamento della portante
Protocolli senza collisione, a contesa limitata, WDMA
Ethernet
Switching livello collegamento (Bridging)

5 LIVELLO RETE
Livello Rete: definizioni e servizi
Servizi forniti al livello di trasporto
Principi di commutazione
Commutazione di circuito, messaggio, pacchetto
Organizzazione interna della sottorete
Algoritmi statici
Algoritmi dinamici
Routing gerarchico
Broadcast routing
Multicast routing
Internetworking
Congestione
Politiche di controllo della congestione
Choke packet
Hop-by-hop
Drop tail
Load shedding
Active Queue Management (AQM)
Random Early Detection (RED)
Proportional Integral (PI)
Qualità di servizio
Introduzione
Qualita' di Servizio
Tecniche di ottimizzazione della Qualita' di Servizio
Buffering
Traffic shaping
Adaptive Routing
Sovradimensionamento
Servizi Integrati
RSVP Protocol (Resource reSerVation Protocol)
MPLS (MultiProtocol Label Switching)
Service Level Agreement

6 LIVELLO RETE IN INTERNET
Protocollo IP versione 4
Indirizzi IP
IP versione 6
Protocolli di controllo di Internet
OSPF – Protocollo di routing per gateway interni
BGP – Protocollo di routing per gateway esterni
Multicast su Internet
Mobile IP

7 LIVELLO DI TRASPORTO
Il servizio di trasporto
Servizi forniti ai livelli superiori
Primitive del livello di trasporto
Le socket di Berkeley
Elementi dei protocolli di trasporto
Indirizzamento
Stabilire una connessione
Rilascio della connessione
Controllo degli errori e controllo di flusso
Multiplexing
Ripristino dopo un crash
Controllo di congestione
Allocazione auspicabile di banda
Regolazione del tasso di spedizione
Problemi con le reti wireless
Protocolli di trasporto di Internet: UDP
Introduzione a UDP
Remote procedure call
Protocolli di trasporto real-time
Protocolli di trasporto di Internet: TCP
Il modello di servizio di TCP
Il protocollo TCP
Intestazione del segmento TCP
Instaurazione della connessione TCP
Rilascio di una connessione TCP
Modello di gestione della connessione TCP
La finestra scorrevole di TCP
Gestione dei timer di TCP
Controllo della congestione di TCP
Il futuro di TCP

Metodi Didattici

lezioni
esercitazioni

Verifica dell'apprendimento

test intermedio sulla prima parte di programma
(scritto, laboratorio)
votazione massima 10/30

test intermedio sulla seconda parte di programma
(scritto, laboratorio)
votazione massima 10/30

voto finale massimo 10/30 con lode

Testi

A. S. Tanenbaum - David J. Wetherall
Reti di calcolatori 5/ed. - Pearson

G. Fenu
Livello rete - CUEC

Altre Informazioni

Slide/appunti del docente

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