Reti di Calcolatori

per il secondo anno della laurea triennale in Informatica
Anno Accademico 2007-2008, primo semestre

Anni accademici precedenti: [ 2006/2007 ] [ 2005/2006 ]

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

L'esame è esclusivamente scritto e non è consentito l'uso di libri, calcolatrici e appunti.
  • Prossimo appello: Lunedì 9 febbraio 2009, ore 14:30, aula 106
Si ricorda l'iscrizione obbligatoria su Esse3!!

Scritti dell'anno accademico in corso

Materiale degli anni precedenti


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

  • Lucidi per le lezioni dell'Ing. Covelli:
    • Primo Modulo
      WAN (Wide Area Networks)
      Dalle reti telefoniche alle reti dati

      Versione 1.1, 21 settembre 2007
      [ PDF, 2.2 MB ]
    • Secondo Modulo
      LAN Ethernet e Router
      Versione 1.1, 5 novembre 2007
      [ PDF, 2.1 MB ]
    • Terzo Modulo
      Protocolli complementari ad IP, Natting, PPP
      Versione 1.0, 7 dicembre 2007
      [ PDF, 1 MB ]
    • Esercitazione del 23 novembre 2007
      Appunti su Cisco IOS [ PDF, 360 KB ]
      Soluzione dell'esercitazione [ file Netsimk, 3 KB ]
    • Esercitazione del 7 dicembre 2007
      Soluzione dell'esercitazione [ file Netsimk, 4 KB ]
  • Integrazioni al Tanenbaum:
      Algoritmi di traffic shaping
      Versione 1.0, 9 dicembre 2007
      [ PDF, 69KB ]

Programma svolto

I riferimenti sono relativi alla quarta edizione del Tanenbaum.

Teoria

  • 18 settembre 2007 (Brunato)
    Descrizione del corso
    Introduzione alle reti di calcolatori
    • Modello di riferimento ISO/OSI
    • Distinzione tra servizi e protocolli.
    Riferimento: Capitolo 1
  • 25 settembre 2007 (Brunato)
    Livello fisico
    • Trasmissione di segnali, rumore
    • Segnali sinusoidali: ampiezza, frequenza, fase
    • Serie di Fourier, armoniche, spettro di un segnale periodico
    • Banda passante di un canale, distorsione di un segnale
    • Teoremi del campionamento, di Nyquist e di Shannon
    • Misurazione di rapporti in decibel
    Riferimento: 2.1.1-2-3
  • 2 ottobre 2007 (Tacconi)
    Livello fisico
    • Modulazioni analogiche (esempio: radio AM)
    • Modulazione in fase e frequenza
    • Modulazioni digitali in ampiezza, fase e frequenza
    • Riferimento ai teoremi di Nyquist e Shannon
    Riferimento:
  • 5 ottobre 2007 (Tacconi)
    Livello fisico
    • dettagli sulle modulazioni digitali: QAM
    • loro utilizzo nella telefonia e nella trasmissione dati su ADSL
    • sistemi cellulari di prima seconda e terza generazione
    • TDMA, FDMA, tecniche miste FDMA/TDMA (gsm) e CDMA.
    Riferimento:
  • 9 ottobre 2007 (Brunato)
    Livello Data Link
    • Rilevamento e correzione degli errori
    • Bit di parità
    • Interlacciamento dei dati per la resistenza alle raffiche (burst) di errori
    • Codifica di Hamming per la corrzione di errore
    • Calcolo del numero minimo di bit da aggiungere a un messaggio per la correzione di un errore su un bit.
    Riferimento: 3.2.1
  • 16 ottobre 2007 (Brunato)
    Livello Data Link
    • algebra polinomiale in Z2
    • Controllo Ciclico di Ridondanza (CRC)
    • Proprietà dei polinomi generatori: rilevamento di burst e errori su un numero dispari di bit
    Riferimento: 3.2.2
  • 23 ottobre 2007 (Brunato)
    Livello Data Link: MAC
    • Multiplexing contro accesso condiviso: modelli di traffico
    • ALOHA semplice e slotted
    • CSMA non persistente, p-persistente e 1-persistente
    • CSMA/CD
    • Livello MAC di Ethernet: CSMA/CD 1-persistente con backoff esponenziale binario
    Riferimento: 4.2.1, 4.2.2, 4.3.4
  • 30 ottobre 2007 (Tacconi)
    Livello Data Link: MAC su reti wireless
    • Wi-Fi 802.11
    • Cenni: 802.16 e Bluetooth
    • Le API Java JSR82 per Bluetooth
    Riferimento: 4.4, 4.5, 4.6
  • 13 novembre 2007 (Brunato)
    Livello Rete
    • commutazione store-and-forward
    • servizio senza connessione
    • servizio orientato alla connessione
    • Routing statico e dinamico
    • Principio di ottimalità
    • Algoritmo di Dijkstra
    Riferimento: Cap. 5 fino a 5.2.2 inclusa
  • 16 novembre 2007 (Tacconi)
    Livello Rete - Routing
    • flooding,
    • Bellman-Ford
    • Link State
    Riferimento: Da 5.2.3 a 5.2.5 inclusi
  • 20 novembre 2007 (Tacconi)
    Livello Rete - controllo di congestione
    • Principi generali e criteri
    • Controllo della congestione nelle reti a circuiti virtuali
    • Controllo della congestione nelle reti a pacchetti
    • Principi di qualità del servizio
    Riferimento: 5.3, inizio 5.4
  • 27 novembre 2007 (Brunato)
    Controllo della congestione
    • Algoritmo Leaky Bucket
    • Algoritmo Token Bucket
    Riferimento: 5.4.1, 5.4.2 e dispensa integrativa su traffic shaping
  • 30 novembre 2007 (Tacconi)
    Protocollo TCP
    • Intestazione del segmento TCP
    • Costituzione e rilascio della connessione
    • Controllo della congestione di TCP
    • I timer TCP
    Riferimento: 6.5 fino al 6.5.10 incluso
  • 4 dicembre 2007 (Brunato)
    Protocolli TCP e UDP
    • Problemi di TCP su wireless
    • Proposte di modifica a TCP: TCP indiretto, TCP transazionale.
    • Protocollo UDP, esempi applicativi.
    Riferimento: 6.5.11, 6.5.12, 6.4 (escluso 6.4.3).
  • 11 dicembre 2007 (Tacconi)
    Complementi al protocollo IP
    • Struttura dell'intestazione IP
    • Frammentazione dei pacchetti IP
    • Sistemi peer-to-peer: panoramica
    • L'algoritmo di routing di Chord
    Riferimento: 5.2.11; 5.6 fino a 5.6.2 incluso.

Esercitazioni e seminari

  • 21 settembre 2007 (Covelli)
    Wide Area Networks
    • segnale analogico e digitale
    • reti telefoniche circuit switching (PTSN)
    • motivi e tecniche di digitalizzazione del segnale (Pulse Code Modulation)
    • Frequency Division Multiplexing (FDM)
    • Time Division Multiplexing (TDM)
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 28 settembre 2007 (Covelli)
    Wide Area Networks
    • gerarchie PDH
    • SDH
    • la digitalizzazione dell'ultimo miglio (ISDN)
    • vantaggi packet switching rispetto a circuit switching nella trasmissione dati
    • wan packet switching (X.25, FrameRelay,ATM)
    • ADSL e suoi vantaggi rispetto ad ISDN nella trasmissione dati
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 12 ottobre 2007 (Covelli)
    Local Area Networks
    • Differenze fra LAN/MAN/WAN
    • Topologie LAN: anello, bus, stella, albero
    • Laboratorio: ifconfig, ping, Ethereal
    • Ethernet
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 19 ottobre 2007 (Tacconi)
    Esercitazioni sulla correzione di errore
    • Codifica di parità
    • Codifica di Hamming
    • CRC
  • 26 ottobre 2007 (Covelli)
    Local Area Networks
    • Principi di funzionamento di hub e switch
    • Mezzi trasmissivi (cavi coassiale, cavi UTP, FTP, STP, fibra ottica, etere)
    • Vantaggi e svantaggi dei principali mezzi trasmissivi
    • Differenze fra Mac Address ed Indirizzo IP
    • Suddivisione dell'indirizzo IP in net-id ed host-id
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 9 novembre 2007 (Covelli)
    Protocollo IP
    • subnetting indirizzi IP
    • indirizzi in classe A,B,C
    • CIDR (classless inter-domain routing)
    • indirizzi IP privati e vantaggi del loro uso
    • esempio, in Netsimk, di due LAN connesse da un router ed analisi di trasmissione dei pacchetti
    • tabelle di routing
    • collisioni in Ethernet e CSMA/CD
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 23 novembre 2007 (Covelli)
    Progettazione di reti
    • dominio di collisione
    • dominio di broadcasting
    • esercitazione in aula: progettazione e configurazione completa di una rete formata da due router e tre sottoreti, connessa ad Internet
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 7 dicembre 2007 (Covelli)
    Protocolli complementari ad IP
    • Caratteristiche di funzionamento del protocollo ARP
    • Analisi del protocollo ARP con Ethereal
    • Descrizione dell'attacco di tipo Arp Poisoning
    • Esercitazione: progettazione di una rete formata da 5 sottoreti,connesse mediante tre router, utilizzando il tool Netsimk
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 14 dicembre 2007 (Covelli)
    Protocolli complementari ad IP
    • Protocollo ICMP
    • Natting: Basic Nat e Port Address Translation
    • Protocolli Slip e PPP
    • Soluzione esercizio di simulazione, mediante Netsimk, di una rete formata da 3 router e connessa ad Internet
    Riferimento: Lucidi del docente
  • 18 dicembre 2007 (Brunato - Tacconi)
    Esercizi di preparazione
  • 21 dicembre 2007 (Tacconi)
    Esercizi di preparazione
    Seminario di Marco Cova su ICTF

Mauro Brunato