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Introduzione alle Reti di Computer
La parola telecomunicazione unisce la radice di origine greca tele (lontano) con il verbo latino comunicare e significa trasmissione di informazioni a distanza. Trasmettere informazioni a distanza, superando il limite fisico dei nostri sensi, è da sempre un obiettivo dell'uomo, si pensi ad esempi quali la comunicazione tramite luce riflessa da specchi nelle navi da guerra (già utilizzata dagli antichi romani) o la comunicazione con segnali di fumo degli indiani d'america.
Nei tempi moderni si è imparato ad utilizzare i segnali elettromagnetici per la comunicazione a distanza e gli sviluppi della tecnologia nel campo delle comunicazioni elettriche e dell'elettronica hanno permesso la nascita delle moderne telecomunicazioni. Una volta che risultino disponibili strumenti per la telecomunicazione, emergono una serie di altri problemi legati all'organizzazione del sistema che si rende necessario per garantire accesso a questo servizio a grandi popolazioni di utenti (siano essi esseri umani o calcolatori).
Questi sistemi complessi sono le reti di telecomunicazioni.
Vantaggi di un ambiente di rete
Il calcolatore elettronico è uno strumento avente lo scopo di
elaborare e gestire informazioni. Tali elaborazioni vengono generalmente
effettuate sfruttando risorse interne al calcolatore; il processore, le memorie
volatili (RAM), le memorie di massa (dischi rigidi, nastri, eccetera).
L'interazione fra utente umano e calcolatore, al fine di comandare e/o ottenere
i risultati di queste elaborazioni avviene tramite interfacce quali monitor,
tastiera, stampante, eccetera, che possono anch'esse essere considerate parte
delle risorse a disposizione del calcolatore.
Avere una rete di telecomunicazioni fra calcolatori ha l'ovvio vantaggio di permettere lo scambio di informazioni fra gli utenti dei calcolatori stessi, come e-mail, documenti ed immagini, eccetera, ma offre anche la possibilità di realizzare una condivisione delle risorse di un calcolatore con tutti gli altri nella rete.
Tramite una rete di calcolatori è possibile avere accesso a risorse, siano esse di elaborazione, di memorizzazione, di stampa o quant'altro che altrimenti potrebbero non essere disponibili per tutti, per ragioni di costo, di complessità, eccetera.
Per questo con la progressiva diffusione dei calcolatori si è sempre più sentita la necessità della interconnessione in rete degli stessi, al fine di aumentarne le funzionalità e quindi l'utilità. La rete di calcolatori può quindi essere visto come una sorta di calcolatore esteso che, tramite le funzioni di comunicazione, fa di un insieme di calcolatori isolati un sistema integrato che rende disponibili ad una più vasta popolazione di utenti una serie di risorse.
Ambienti Client/Server e Peer-to-Peer
Nelle reti di calcolatori fino ad oggi tipicamente si è sempre utilizzata una comunicazione di tipo client/server. Con questi termini si intende che alcuni calcolatori ben identificabili detti server mettano a disposizione informazioni e servizi a cui gli altri calcolatori della rete accedono con modalità opportune. Un tipico esempio è il WWW in cui i server mettono a disposizione dei client pagine di testo, immagini, eccetera, che siano reperibili e visualizzabili tramite i normali browser (Internet Explorer, Netscape, Opera, Crome, eccetera).
Questo modello di dialogo è di tipo asimmetrico nel senso che i
due soggetti partecipanti alla comunicazione svolgono funzioni diverse: il
server mette a disposizione le informazioni, il client le reperisce e le rende
consultabili localmente dall'utente.
Per svolgere questa funzione i server devono essere sempre disponibili, quindi sempre accessi, sempre connessi alla rete e sempre pronti ad accettare nuove comunicazioni. Inoltre i server devono essere opportunamente configurati al fine di salvaguardare il più possibile l'integrità delle informazioni e del servizio.
Più di recente si sono sviluppati sulla rete Internet dei servizi di comunicazione che utilizzano un diverso modello di dialogo, detto peer-to-peer. Ciò che cambia è la modalità di fornitura e di reperimento delle informazioni. In pratica il server smette di esistere e tutti i calcolatori connessi alla rete possono contemporaneamente agire come server e/o come client. Nel dialogo peer-to-peer si perde quindi la nozione di server e tutti i calcolatori possono allo stesso tempo rendere disponibili informazioni e reperirne dagli altri. In questo caso esistono ancora alcuni calcolatori che svolgono funzione di server solamente per le funzioni di centralizzazione degli indici di informazioni disponibili. Tramite questi indici i singoli computer possono scoprire chi metta a disposizione certe informazioni sulla rete e collegarsi direttamente a questi per il loro reperimento.
Il dialogo relativo alle informazioni vere e proprie è quindi sempre diretto fra il fornitore ed il fruitore di informazioni senza l'intermediazione di un server. I server per l'indicizzazione sono necessari in quanto i singoli calcolatori possono collegarsi e scollegarsi alla rete di dialogo. I singoli calcolatori una volta collegati in rete si connettono a questi server per comunicare quali informazioni loro rendano disponibili e per conoscere quali informazioni siano già disponibili e presso chi.
Il primo esempio eclatante di servizio utilizzante un dialogo peer-to-peer è il famoso sistema Napster per la distribuzione di brani musicali che tanta risonanza ha avuto anche sui mezzi di comunicazione a seguito della battaglia legale per la tutela dei diritti d'autore con le case discografiche.
Classificazione delle reti in base alla distanza
La storia delle reti di telecomunicazioni ha visto nascere diverse soluzioni a problemi di tipo eterogeneo, che vanno dalla necessità di comunicare a grande distanza tramite il telegrafo o il telefono, fino alla possibilità di interconnettere tra loro computer residenti nella stessa stanza o edificio.
Questa diversità di problematiche ha comportato tradizionalmente una classificazione delle reti sulla base della distanza coperta dalle reti stesse:
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LAN - Local Area Network o reti locali: tipicamente sono reti private per l'interconnessione di computer ed altri apparati appartenenti ad un unico ente o azienda;
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MAN - Metropolitan Area Network o reti metropolitane: possono essere reti private o pubbliche e fornire servizi di vario tipo in ambito urbano, dall'interconnessione di computer, alla telefonia, alla TV via cavo;
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WAN - Wide Area Network o reti geografiche: in passato erano le reti dei grandi gestori tipicamente pubblici che fornivano servizi e connettività a livello nazionale; oggi, dopo la deregulation, possono anche appartenere a privati ed offrire connettività a livello mondiale.
Sicurezza di un ambiente di rete
Una rete di calcolatori, oltre ad offrire i vantaggi descritti precedentemente, pone un importante problema legato alla sicurezza del sistema informatico.
Le problematiche di sicurezza di un sistema informatico sono state discusse estensivamente in un precedente modulo; qui ci limitiamo ad accennare quali siano i problemi prettamente legati all'ambiente di rete. La connessione in rete di un calcolatore implica che la rete venga utilizzata per scambiare dati con altri calcolatori e per fornire servizi (server di stampa, server Internet, eccetera). Le problematiche di sicurezza tipiche di questo scenario sono quindi legate alla riservatezza della comunicazione e al mantenimento dell'integrità dei servizi.
Per quanto riguarda la riservatezza della comunicazione, è necessario evitare:
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che i dati relativi ad una particolare comunicazione fra calcolatori possano essere intercettati e letti, anche senza interromperne il normale flusso (sniffing), in quanto questi dati possono essere di tipo sensibile (password, dati personali, numero di carta di credito, eccetera);
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che un calcolatore possa comportarsi in modo malevole prendendo il posto di un altro calcolatore, ad esempio assumendone gli indirizzi di rete (spoofing), sostituendosi ad esso nella comunicazione con altri al fine di appropriarsi di dati sensibili o per l'uso di servizi a lui non permessi.
Per quanto riguarda invece l'integrità dei servizi è necessario garantirsi dall'eventualità che utenti malevoli, utilizzando la rete di calcolatori possano interferire con il normale funzionamento di sistemi server. Un esempio di questo tipo, che ha avuto particolare rilevanza anche sulla stampa, è relativo agli attacchi ai server Internet di grandi enti, non avente lo scopo di attentare alla sicurezza dei dati, ma semplicemente di interferire con il normale funzionamento dei server (rendere impossibile l'uso della posta elettronica o dei server Web, eccetera).