domenica 24 giugno 2007

La rete internet: istruzioni di base

  1. COSAA E' LA RETE INTERNET
    Per entrare nel meccanismo della rete dobbiamo paragonare internet ad una città enorme in cui i cavi di rete sono le strade e i computer collegati a internet sono le case, i cinema, i comuni.
    Alcuni sono privati come le case e questi sono i vostri pc, altri sono ad accesso pubblico come fossero dei cinema o degli stadi e questi sono i server.
    Come le strade reali i cavi di rete possono avere capacità diverse.
    Ad esempio una autostrada può garantire il passaggio, a meno di imprevisti, di 200 macchine al minuto mentre un vicolo di quartiere riesce al massimo a far passare 30 macchine il minuto. Il motivo è semplice, sono strade diverse in ampiezza, in linearità e qualità dell'asfalto e della segnaletica.
    Così esistono cavi di rete che permettono il passaggio di tanti dati al secondo come le cosidette "T1" come ad esempio il "backbone" che passa sotto l'oceano e collega le americhe all'europa e cavi con capacità limitate come il cavetto del nostro computer che riesce al massimo a portare solo noi su internet... E a volte ci tocca pure aspettare un bel po' se dobbiamo scaricare tante email o pagine web molto pesanti.
    Le strade però si incontrano, si intrecciano e servono dei dispositivi in grado di regolare la loro connessione come rotonde e semafori. Così all'interno dell'insieme dei cavi dobbiamo includere anche tutti i dispositivi che li connettono.
    Una rotonda è capace di far girare il traffico e connettere più strade come un semaforo o uno stop. In internet esistono dispositiivi che si chiamano con nomi strani come router, switch, modem, hub che potremmo paragonare ai dispositivi di gestione del traffico come rotonde, semafori, stop e altri tipi di connettori che permettono il passaggio più o meno veloce dei dati.
    Quando parliamo di velocità dei dati pensiamo che mentre le automobili vanno alla velocità a cui le spinge il guidatore, i dati (i bit) vanno alla velocità massima permessa dal materiale di cui sono costituiti e dalla sua conducibilità. I materiali più comuni sono il rame e la fibra ottica.
    Ad esempio se fossimo in un dato momento i soli ad utilizzare la "backbone T1" che riesce a trasmettere 2 Tera bit per secondo e inviassimo un file word .doc di 200 KB questo attraverserebbe l'oceano in meno di un secondo :-)
    Purtroppo e fortunatamente però non siamo i soli ad utilizzare internet e, soprattutto su quel cavo, transitano tutte le informazioni digitali che rimbalzano tra europpa ed america. Quindi la velocità del nostro file che stiamo mandando negli stati uniti dovrà fare i conti con tutti gli altri file di tutti gli altri utenti che in quel momento attraversano il cavo.
    Succede quindi anche che i cavi siano intasati e che i vostri file vadano in coda e aspettino il loro turno, proprio come le auto che quando c'è traffico si accodano e vanno piano piano.
    Quando ci colleghiamo a internet e mandiamo un file questo percorre tantissime strade, dalle autostrade T1 ai doppini di rame delle linee telefoniche. Prendiamo ad esempio 4tourist.net.
    Voi siete al vostro pc e state inviando un messaggio di posta elettronica a john@aol.com.
    Il messaggio è un file che sa che deve raggiungere l'SMTP server, ricordate? Il famoso postino che per voi è mailbus.fastweb.it.
    Che strada percorre il messagio? vediamolo:
    1. il vostro programma di posta lo manda attraversando i circuiti alla scheda di rete che è dentro il vostro pc. (è quella dove è attaccato il cavo di rete)
    2. La scheda di rete lo passa al cavo di rete.
    3. il cavo di rete lo passa allo switch (è quello attaccato al muro a destra della libreria dove ci sono tutti i cavi attaccati e che convoglia tutti i cavi dei vostri pc)
    4. lo switch mette insieme i dati che stanno andando e venendo dai vostri pc e li passa al cavo di uscita.
    5. il cavo di uscita raggiunge il router (quel bussolotto blu con scritto "cisco" che sta sulla libreria).
    6. il router elabora di nuovo tutti i dati, smista il traffico in uscita e in entrata e li passa al doppino di rame che porta alla scatola telecom (sempre li attaccata al muro alla destra della libreria)
    7. la scatola telecom di passa alla linea telefonica e li spedisce fuori dall'ufficio sul cavetto telefonico.
    8. Si passa poi per centraline e ripetitori per arrivare al router (come il nostro cisco, forse un modello più avanzato e costoso) di fastweb che regola il traffico in entrata a fastweb.
    9. Il router di fastweb verifica le credenziali (ad esempio se 4tourist.net ha diritto o meno di usare l'smtp server) e passa il file alla sua rete interna costituita da chissà quanti altri switch e cavi prima di fargli raggiungere il benedetto MAIL SERVER SMTP che si chiama mailbus.fastweb.it.
    Mi fermo qui per risparmiarvi il tragitto che poi il nostro messaggio dovrà fare per essere mandato dal postino in america da aol.com. La sostanza è comunque la stessa, si passa di cavo in dispositivo fino a che non di conclude il processo.
    Quanta strada e quanta fatica! ;-)
    Prima di passare a mettere un pò di ordine in qusto traffico pazzesco facciamo una considerazione.
    La vostra scheda di rete, ovvero il primo passaggio che i file che escono dal vostro pc devono attraversare ha una capacità di trasmettere 10 Mega bit per secondo.
    E' logico quindi che anche se dopo quella scheda tutti i cavi fossero ipercapienti e riuscissero a trasmettere anche miliardi di tera bit al secondo la vostra velocità massima di trasmissione non potrà mai essere maggiore di 10 Mega bit per secondo perché la vostra scheda di rete fa da strozzamento.
  2. CENNI SULLE UNITA' DI MISURA
    Come per le automobili la velocità per convenzione si misura in Km orari anche per internet ci sono delle unità di misura convenzionali.
    L'unità minima di informazione digitale si chiama "bit" come per le auto c'è il kilometro.
    La capacità di un dispositivo di rete si misura in numero di bit nell'unità di tempo ovvero in bit per secondo.
    Abbreviamo: bps
    1000 bit al secondo sono un kilobit per secondo e si scrive: 1 Kbps
    1.000.000 di bit al secondo sono un megabit per secondo e si scrive: 1 Mbps
    E così via fino ai Gbps (Giga bit per secondo), i Tbps (Tera bit per secondo), etc..
    A parte il secondo che c'è dappertutto rimane sempre fissa la "b" che indica appunto il nostro piccolo bit.
    E' importante fare una differenziazione tra "bit" e "Byte".
    Il bit viene usato infatti solo per misurare la velocità di transito delle informazioni mentre per misurare il peso effettivo di un file sentirete sempre parlare di Byte.
    Il vostro sistema operativo quando vi dice quanto pesa un file ve lo dice parlando di KB e non di Kb, ovvero vi dice che pesa tot Kilobyte e non tot Kilobit.
    La differenza nella scrittura è che bit è una "b" minuscola, mentre il Byte è una "B" maiuscola.
    Sveliamo l'arcano. Un file per essere un insime di dati minimo valido deve essere composto di 8 o un suo multiplo di bit.
    8 bit equivalgono ad 1 Byte.
    Facciamo questo paragone: una molecola per essere una molecola ha bisogno di un determinato numero di atomi. Gli atomi da se non esistono in natura, sono la particella mimima ma non li trovate da soli. Li trovate sempre aggregati in molecole.
    Il bit è come l'atomo e il byte è come la molecola.
    Quindi il peso dei file si misura in Byte, KB, MB, GB, TB, Etc..
    Curiosita:
    Il bit può avere due valori: 0 (zero) oppure 1 (uno).
    E' la concatenazione di serie di bit e il modo con cui sono concatenati a differenzaire ogni file uno dall'altro.
    E dal fatto che il bit possa assumere solo questi due valori nasce il termine "sistema binario".
    Avrete sicuramente visto come ricorrono nell'informatica, a partire dalla risoluzione dello schermo, i numero 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024....
    Non sono altro che 2 (il due del sistema binario) elevato a potenza 4, 5 , 6, 7, 8.
    2 alla quarta fa 16, 2 alla quinta fa 32, 2 alla sesta fa 64 etc....
    Ma questo argomeno lo stiamo trattando solo per curiosità ...
    Torniamo al nostro disorso sull'organizzazione di internet.

  3. GLI INDIRIZZI IP E GLI STRADARI DEL WEB
    Abbiamo fatto tutte le dovute premesse per iniziare a parlare di cose più interessanti.
    Come si intrada tutto questo traffico che gira su internet? Chi regola questa moltitudine di Byte che girano sui cavi? Chi li instrada nella direzione giusta?
    Beh! esiste uno stradario di internet. Esistono i vigili, le rubriche, gli uffici informazioni, i cartelli e tutto quelle che serve ad un file per arrivare a destinazione senza errori.
    Andiamo per gradi.
    Stiamo parlando di macchine, di robot, di stupidi marchingegni che capiscono solo numeri e serie interminabili di 1 e di zero 0. Si è dovuto inventare un identificativo per ogni risosra che fa parte della rete che in qualche modo deve equivalere alle vie, i numeri civici e i CAP.
    Sia che faccia parte di internet perennemente come i server, i cavi e i dispositivi di rete che sono sempre accessi o che ne faccia parte temporaneamente come il vostro pc che fa parte di internet solo quando è acceso e connesso ogni cosa che fa parte di internet ha un suo identificativo univoco che si chiama INDIRIZZO IP.
    E' un termine tradotto dall'inglese Internet Protocol Address.
    Un indirizzo IP è un numero costituito da 4 terzine di numeri. Il mio, quello che identifica il mio pc ora su internet ad esempio è questo: 195.181.74.233.
    Se volete vedere il vostro andate sull'admin e in alto a destra vedrete il vostro numeretto che vi identifica.
    Siccome internet è cresciuta tantissimo si sta già pensando di passare ad una nuova versione che preveda una ulteriore terzina aggiuntiva perché gli indirizzi IP stanno finendo! Il massimo numero infatti è 255.255.255.255
    (255 è infatti il massimo numero identificabile per una terzina ed equivale a 2 alla ottava meno 1).
    Perché si è scelto di dare un identificativo così?
    Semplice. E' una convenzione accettata da tutti come uno standard.
    Le auto quasi in tutto il mondo seguono lo standard di tenere la destra e non c'è un perché più semplice del fatto che si è deciso così e si è anche deciso di fare tutti così.
    E' difficile da ricordare un indirizzo IP. Non è un problema, quando noi scriviamo un messaggio o digitiamo un indirizzo web non dobbiamo preoccuparci di scrivere un indirzzo IP, noi scriviamo un indirizzo email, o un url tipo http://www.agriturismo.net/ anche se in verità staimo accedendo ad una risorsa identificata univocamente da un indirizzo ip.
    Ad esempio se digitiamo sul browser http://www.agriturismo.net/ raggiungiamo il server dove risiedono i file del sito agriturismo.net che ha il seguente indirizzo IP: 195.110.95.188.
    Quando scriviamo una mail a andrea@4tourist.net mandiamo un messaggio al POP server di 4tourist.net che ha questo indirizzo IP: 195.110.124.132
    Quindi non dobbiamo preoccuparci di sapere a memoria gli indirizzi IP di tutto quello che vogliamo trovare o raggiungere. E' più facile ricordarsi di http://www.nasa.gov/ che 213.254.229.3 :-)
    Chiariamo che la rete si autoregola in base agli indirizzi IP. Cioè i file che transitano sulla rete vengono instradati dai dispositivi di rete verso la destinazione sapendo l'indirizzo IP a cui i file devono essere recapitati.
    In verità più che di file si parla di "pacchetti di bit".
    Infatti i dispositivi se ne fregano di ciò che c'è dentro i file che gli transitano attraverso. Loro hanno solo bisgono di sapere l'indirizzo IP del pacchetto di roba.
    Per questo la comunicazione su internet si chiama TCP/IP (transmission Control Protocol / Internet Protocol).
    Quindi c'è qualcuno o qualcosa che sa a quale indirizzo IP corrisponde il nome "verboso" (es: nasa.gov) di tutti i nomi del mondo? Si! c'è un registro autoritativo che fa proprio questo e che tutti i server della rete utilizzano per trasformare i nomi in numeri e poter quindi instradare il traffico in maniera corretta.
    Questo qualcuno o qualcosa è lo stradario di internet ed è un vero è proprio registro in cui sono memorizzati tutti, ma proprio tutti, gli indirizzi IP e il relativo nome con cui possono essere chiamati.
    Questo registro si chiama DNS ovvero Domain Name System che in italiano è "sistema dei nomi a dominio".

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