RETI DI CALCOLATORI A - L

Obiettivi formativi generali dell'insegnamento in termini di risultati di apprendimento attesi.

1. Conoscenza e capacità  di comprensione (knowledge and understanding): l'obiettivo del corso è quello di far acquisire conoscenze che consentano allo studente di comprendere i meccanismi teorici e fisici che stanno alla base di un sistema di comunicazione; in particolare lo studente acquisirà le conoscenze dei principali protocolli che sono alla base di una rete di calcolatori
2. Capacità  di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): lo studente acquisirà le competenze necessarie per configurare interamente una rete aziendale di medie dimensioni, scegliendo gli apparati più opportuni, realizzando i cablaggi e ottimizzando le risorse disponibili. A tale riguardo una parte del corso consisterà di lezioni in laboratorio, con esempi pratici di configurazione e collegamento di host.
3. Autonomia di giudizio (making judgements): Attraverso esempi concreti di errori derivanti da configurazioni non corrette, lo studente sarà in grado di elaborare autonomamente soluzioni in grado di risolvere i principali problemi che un amministratore di rete potrà trovare nel suo lavoro.
4. Abilità comunicative (communication skills): lo studente acquisirà le necessarie abilità comunicative e di appropriatezza espressiva nell'impiego del linguaggio tecnico nell'ambito generale dei sistemi informativi e delle reti di computer in particolare.
5. Capacità  di apprendimento (learning skills): il corso si propone, come obiettivo, di fornire allo studente le necessarie metodologie teoriche e pratiche per poter affrontare e risolvere autonomamente nuove problematiche che dovessero sorgere durante una attività lavorativa. A tale scopo diversi argomenti saranno trattati a lezione coinvolgendo lo studente nella ricerca di possibili soluzioni a problemi reali.

Le lezioni sono tenute in aula con l'ausilio di slide, messe a disposizione degli studenti. Le slide non sostituiscono i testi di riferimento, ma, oltre che agevolare la comprensione della lezione, forniscono un dettaglio puntuale sul programma svolto.

Le lezioni frontali teoriche sono intervallate da esercitazioni pratiche in ambiente virtuale, svolte nella stessa aula di lezione. Gli studenti sono invitati a formare piccoli gruppi di lavoro (massimo 4-5 persone) per lo svolgimento delle esercitazioni proposte.

In caso di necessità, a seguito di apposite indicazioni da parte degli organi di Ateneo, l'insegnamento potrà essere impartito in modalità mista o a distanza, con le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto qui riportato.

Per la piena comprensione dei contenuti del corso sono necessari i seguenti prerequisiti:

• Programmazione in C, C++ e Python
• Elementi di Architettura degli elaboratori
• Nozioni basilari di Sistemi Operativi

Introduzione alle Reti di Calcolatori
Definizione di una Rete e come crearla
I nodi di una rete
Tipologie di ruoli
Come connettere più nodi
Hub, Bridge e Switch
Router e gerarchie di rete

Stack di Rete
Come avviene la comunicazione
Modello OSI (dal punto di vista pratico)
Application Layer
Presentation Layer
Session Layer
Transport Layer
Network Layer
Data Link Layer
Incapsulamento e Decapsulamento
Protocol Data Unit
Modello TCP/IP (dal punto di vista pratico)
Application Layer
Transport Layer
Internetwork Layer
Network Access Layer

Network Routing
Indirizzamento Logico e Fisico
Topologia Logica e Fisica
Stack di Rete e Routing
Ruoli e responsabilità dei nodi nella rete
Tabelle di Routing

Network Administration
Nodi e Virtualizzazione
Tipologie di Virtualizzatori
Installazione e introduzione ad Alpine Linux
Comandi di rete
Indirizzi IP e Maschere
Come realizzare uno Switch
Bridge e Bounding
Come realizzare un Router
IP Forwarding e Routing Tables
I file di configurazione
Connessione remota alle macchine
Il problema dell'ISP
Gestione della NAT
IP TABLES

Network Programming
Il bisogno dei software di dover comunicare
Programmazione Concorrente
Programmazione Distribuita
Endianess
Socket di Rete (BSD)
Stream e Datagram Socket
Ruolo delle Socket nello Stack di Rete
Flusso delle socket
Strutture di sistema
Client e Server TCP
Programmazione parallela
Thread e Processi
Definizione di un protocollo
Strutture e Stringhe
Socket UDP
Comunicazione P2P

Comunicazione Interprocesso

Necessità di parlare tra sistemi diversi
Uso di tecnologie diverse
Socket in Python
Strutture in Python

1. J.F. Kurose - K. W. Ross: Internet e Reti di calcolatori
2. D.E. Comer: Internetworking con TCP/IP - vol.1
3. A. Tanenbaum: Reti di Computer