Reti di Calcolatori

per il secondo anno della laurea triennale in Informatica
Anno Accademico 2006-2007, primo semestre

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Docenti

Orario

Le lezioni sono terminate.

Programma del corso

Ciascuno dei seguenti argomenti prevede la presentazione delle problematiche di base, la terminologia, alcuni esempi, la presentazione dei protocolli più importanti.
  1. Introduzione alle reti di calcolatori
  2. livello fisico
  3. livello data link
  4. sottolivello di accesso al mezzo
  5. livello di rete
  6. livello di trasporto
Vedere oltre il programma dettagliato.

Esame
  • I prossimi esami si riferiranno all'edizione corrente del corso.

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Bibliografia

Testo ufficiale

  • Andrew S. Tanenbaum - Reti di Calcolatori
    Pearson - Prentice Hall
    L'edizione di riferimento è la quarta edizione italiana, vanno bene anche la terza e le edizioni in lingua inglese.

Altri testi di riferimento

(non utilizzati, ma di contenuto pressoché equivalente, anche se con approcci diversi)
  • Douglas E. Comer - Internet e reti di calcolatori
    Pearson - Addison Wesley
  • Fred Halsall - Networking e Internet, quinta edizione
    Pearson - Addison Wesley.

Materiale del corso

Materiale degli anni precedenti

Programma svolto

I riferimenti sono relativi alla quarta edizione del Tanenbaum.

Teoria

  • 12 settembre 2006 (Brunato)
    Descrizione del corso
    Introduzione alle reti di calcolatori
    • Modello di riferimento ISO/OSI
    • Distinzione tra servizi e protocolli.
    Riferimento: Capitolo 1
  • 13 settembre 2006 (Tacconi)
    Definizioni e Pile protocollari
    • Mappatura della pila TCP/IP sulla pila ISO/OSI
    • Esempi che motivano l'adozione di una struttura a molti livelli
    • Classificazione delle reti, nomenclatura.
    Riferimento: Capitolo 1
  • 19 settembre 2006 (Tacconi)
    Livello fisico
    • Cenni sull'analisi di Fourier
    • Velocità massima di un canale
    Riferimento: 2.1.1,2.1.2
  • 26 settembre 2006 (Tacconi)
    Livello fisico
  • 27 settembre 2006 (Brunato)
    Livello Data Link
    • Funzioni offerte dallo strato
    • Metodi per la ritrasmissione
    • Probabilità d'errore e suddivisione in frame
    • Bit stuffing
    • Controllo e correzione dell'errore: il bit di parità, la replicazione dei bit
    Riferimento: 3.1
  • 3 ottobre 2006 (Brunato)
    Livello Data Link
    • Numero minimo di bit per garantire la correzione di un errore
    • Codifica di Hamming
    • Controllo ciclico di ridondanza.
    Riferimento: 3.2
  • 10 ottobre 2006 (Brunato)
    Livello Data Link, MAC
    • Controllo ciclico di ridondanza (continuazione)
    • Principi di base della condivisione di un canale.
    Riferimento: 3.2, 4.1
  • 17 ottobre 2006 (Brunato)
    Livello MAC
    • Ipotesi di partenza
    • ALOHA, Sloted ALOHA
    • CSMA Persistente, non persistente, p-persistente.
    Riferimento: 4.1, 4.2.1, 4.2.2
  • 24 ottobre 2006 (Brunato)
    Livello MAC
    • CSMA/CD
    • Protocolli liberi da contesa
    • Protocolli wireless (MACA, MACAW, basi di 802.11)
    • Ethernet (cenni iniziali)
    Riferimento: 4.2.2, 4.2.3, 4.2.6, 4.3.1
  • 25 ottobre 2006 (Brunato)
    Ethernet
    • Livello fisico: thick ethernet, thin ethernet, UTP, STP, codifica Manchester, codifica a tre simboli su doppini.
    • Livello data link: preambolo, intestazione, CRC,
    • Livello MAC: CSMA/CD, backoff esponenziale binario, lunghezza minima di pacchetto.
    • Logical Link Control.
    Riferimento: 4.3 (escluso 4.3.5)
  • 8 novembre 2006 (Brunato)
    Livello rete
    • Confronto fra modello a commutazione di pacchetto e commutazione di circuito
    • Uso delle etichette di circuito virtuale
    • Tabelle di instradamento
    • Qualità del servizio
    Riferimento: 5.1
  • 14 novembre 2006 (Brunato)
    Livello rete
    • Alberi dei cammini minimi
    • Algoritmo di Dijkstra
    Riferimento: 5.2 (fino a 5.2.5 compreso)
  • 21 novembre 2006 (Brunato)
    Livello rete
    • Algoritmi di tipo Distance Vector (Bellman-Ford)
    • Algoritmi di tipo Link-state
    • Indirizzamento a classi IP
    Riferimento: 5.2 (fino a 5.2.5 compreso)
  • 28 novembre (Tacconi)
    Controllo della congestione
    • Principi generali
    • Criteri di prevenzione
    • Qualità del servizio
    • Algoritmi Leaky bucket e Token bucket
    Riferimento: 5.3, 5.4
  • 5 dicembre (Brunato)
    Indirizzamento CIDR
    • Schema a classi
    • Limitazioni e pericoli dello schema a classi
    • Schema senza classi (Classless Inter Domain Routing)
    • Routing basato sul prefisso corrispondente più lungo.
    Riferimento: 5.6.1, 5.6.2
  • 6 dicembre (Tacconi)
    Il livello trasporto e TCP
    Riferimenti:
  • 12 dicembre (Brunato)
    Frammentazione IP
    Riferimento: 5.6.1
    Protocollo UDP
    Riferimento: 6.4.1

Esercitazioni e seminari

  • 20 settembre 2006 (Covelli)
    LAN e stack TCP/IP
    • principi di funzionamento della rete LAN Ethernet
    • Realizzazione di una rete LAN Ethernet mediante hub e switch
    • Mac Address
    • Limitazione del broadcasting mediante segmentazione delle LAN
    • principi di funzionamento del router
    • Suddivisione dell'indirizzo IP in net-id ed host-id
    • Laboratorio: comandi ping ed ifconfig
    Riferimento: Lucidi del docente.
  • 4 ottobre 2006 (Covelli)
    LAN e stack TCP/IP (continua)
    • uso di socket in programma client e server
    • incapsulamento dei pacchetti
    • stack TCP/IP
    • mapping dello stack TCP/IP in ISO/OSI
    • protocollo ARP
    • Laboratorio: analisi funzionamento di un router e visualizzazione di pacchetti con Ethereal
    Riferimento: Seconda parte dei lucidi del 20 settembre.
  • 11 ottobre 2006 (Tacconi)
    Esercitazioni sul livello fisico e Data Link
    Riferimento: Esercizi capitoli 2 e 3.
  • 18 ottobre 2006 (Covelli)
    Reti locali (continua)
    • Differenze fra LAN/MAN/WAN
    • Topologie di reti LAN (anello, bus, stella, albero)
    • Hub e Switch
    • Mezzi trasmissivi: rame e fibra ottica
    • Laboratorio: analisi del funzionamento di hub e switch con Ethereal
    • Demo in flash di attacco di tipo arp poisoning
    Riferimento: Lucidi del docente, Demo ARP poisoning (link esterno, richiede Flash).
  • 7 novembre 2006 (Covelli)
    Tecnologie WAN
    • principali differenze di funzionamento fra LAN e WAN
    • principi di funzionamento di X.25
    • Differenze fra X.25 e FrameRelay
    • Principali caratteristiche di ATM
    Riferimento: Seconda parte dei lucidi del 18 ottobre.
  • 15 novembre 2006 (Covelli)
    Networking
    • Modalità di ottimizzazione accesso a bus condiviso (TDMA, FDMA,CSMA/CD)
    • Dominio di collisione e di broadcasting in Ethrnet
    • Laboratorio: esercizi sulle tabelle di routing
    • Natting
    Riferimento: Terza parte dei lucidi del 18 ottobre.
  • 22 novembre 2006 (Tacconi)
    Esercitazioni sul livello network
    • Algoritmo di Dijkstra
    • Algoritmi Distance Vector
    Riferimento: Esercizi capitolo 5.
  • 29 novembre 2006 (Covelli)
    Networking
    • Laboratorio: analisi del protocollo ARP con Ethereal
    • Protocollo ICMP
    • LAboratorio: analisi del protocollo ICMP con Ethereal
    • DNS (Domain NAme System): scopo e modalità di funzionamento
    Riferimento: Lucidi del 18 ottobre, Lucidi su DNS.
  • 13 dicembre (Covelli)
    Il Domain Name System
    • DNS come sistema di nomi
    • DNS come sistema di authorities
    • DNS come sistema di database distribuito
    • Esempi di configurazione DNS
    • Meccanismo di delega
    • Laboratorio: analisi del funzionamento di una query DNS mediante comando dig
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 19 dicembre (Brunato)
    Esercizi di preparazione al compito
    Riferimento: testi degli esami degli anni precedenti.
  • 20 dicembre (Covelli)
    Protocolli punto a punto
      Protocollo Slip Procotocollo PPP Laboratorio: analisi del funzionamento del protocollo SLIP con Ethereal Laboratorio: simulazione di una connessione alla rete di un provider Laboratorio: funzionamento del protocollo PPP
    Riferimento: Lucidi del docente

Mauro Brunato