Fondamenti di Internet e Reti
Docenti
Ricevimento
Lunedì/venerdì in orario lezione (consigliato contattare il docente prima)
News
CAMBIO AULA: dal 01/03/2019 le lezioni saranno svolte in aula B 1.2 mantenendo gli stessi orari (sia lunedì mattina sia venerdì pomeriggio).
Inizio lezioni lunedì 25 febbraio 2019 aula B 3.7
Programma ed orario
Orario delle lezioni
- Lunedì 09.15-13.15 B3.7
- Venerdì 14.15 – 18.15 B3.7
Programma
- INTRODUZIONE ALL’INTERNETWORKING
Quali tipi di reti esistono: Principi generali e classificazione delle reti di telecomunicazioni
Come è gestita la comunicazione in rete: il concetto di protocollo di comunicazione, modelli architetturali a strati, commutazione di pacchetto e commutazione di circuito
- CARATTERIZZAZIONE DI SISTEMI DI COMUNICAZIONE
Come misuro una rete di telecomunicazioni: il concetto di throughput, i ritardi nelle reti di telecomunicazioni (tempo di trasmissione, ritardo di trasferimento, tempo di processing, tempo di accodamento)
Come viaggia in rete l’informazione: cenni sulla caratterizzazione dei segnali (il concetto di banda del segnale, i segnali numerici)
Dove viaggia l’informazione in rete: cenni sulla caratterizzazione dei mezzi trasmissivi (la banda di canale, ritardo di trasferimento, il concetto di capacità di canale)
- PROTOCOLLI APPLICATIVI
Architetture delle applicazioni di rete: approccio client-server ed approccio peer-to-peer
Esempi di protocolli applicativi client-server: HTTP, FTP, SMTP, DNS
Architetture peer-to-peer: BitTorrent
Voice over IP / IP Telephony
- IL LIVELLO DI TRASPORTO
Caratterizzazione del servizio di comunicazione tra processi applicativi; trasporto non affidabile: il protocollo UDP (formato dei segmenti)
Trasporto affidabile: il protocollo TCP (formato dei segmenti, apertura della connessione, controllo di flusso, controllo di congestione e controllo d’errore)
- IL LIVELLO DI NETWORKING
L’Internet Protocol (IP): servizi offerti da IP, formato dei pacchetti IPv4
Gestione di indirizzi IP: formati e notazioni degli indirizzi IPv4, le classi e gli indirizzi speciali, pianificazione di uno spazio di indirizzamento IPv4, tecniche di subnetting e supernetting, assegnamento automatico di indirizzi IP: il Dynamic Host Control Protocol (DHCP)
Indirizzamento privato e traduzioni di indirizzi IP (NAT, NAPT)
l’Internet Control Message Protocol (ICMP)
Cenni sull’IPv6
- INOLTRO ED INSTRADAMENTO IN INTERNET
Inoltro diretto ed indiretto
Uso delle tabelle di routing
Instradamento su cammini minimi, la costruzione dell’albero dei cammini minimi
Instradamento link state ed instradamento distance vector
Esempi di protocolli: RIP, OSPF, BGP
- RETI LOCALI E LIVELLO DI LINEA
Il problema dell’accesso multiplo
Indirizzamento nelle reti locali
L’Address Resolution Protocol (ARP)
Interconnessione di reti locali con bridge/switch
Lo standard Ethernet/802.3: principi e funzionamento
Lo standard IEEE 802.11 (WiFi): principi e funzionamento
- RETI MOBILI
Caratteristiche dei collegamenti wireless
Tecniche di copertura e gestione della mobilità
Architetture di rete
L’evoluzione delle reti mobili: 3G, 4G e 5G
Lezioni
Parte 1
- Introduzione e architetture di rete (PDF)
- Ritardi, throughput e modelli funzionali (PDF)
- Sistemi di comunicazione e livello fisico
- Il livello applicativo
- Il livello di trasporto
Parte 2
- Il livello di rete
- intro rete
- indirizzamento e inoltro
- IP
- algoritmi routing
- protocolli di routing
- Il livello d’accesso
- Approfondimento su Reti Mobili
Temi d’esame
Laboratori
I laboratori sono parte integrante del corso e saranno svolti con frequenza variabile (a seconda dell’avanzamento del programma).
Strumenti usati a lezione:
- PingPlotter
- PyCharm
- Simulatore di rete (PT) – solo per windows
- …
Materiale di riferimento
J. Kurose, K.W. Ross, Reti di Calcolatori e Internet: Un approccio Top-Down, Editore: Pearson-Addison Wesley, Anno edizione: 2008, ISBN: 9788871924557 http://www.pearson.it/opera/pearson/0-2770-reti_di_calcolatori_e_internet
Note: settima Edizione
Andrew S. Tanenbaum, Reti di calcolatori, Editore: Pearson – Prentice Hall, Anno edizione: 2011
Note: 5a Edizione
Achille Pattavina, Reti di Telecomunicazione, Editore: McGraw Hill, Anno edizione: 2007
Note: 2a edizione
Lucidi e materiale didattico utilizzato dal docente durante il corso BEEP http://beep.metid.polimi.it/
Note: si suggerisce di seguire le lezioni e le esercitazioni per un’ottimale comprensione degli argomenti.
Letture di approfondimento
Introduzione
- Brief history of the Internet
- Internet Hall of Fame
- Interner Engineering Task Force (tutti i documenti degli standard)
- Telegeography (mappe di Internet)
- Norse attack map (mappa in tempo reale degli attacchi DoS)
Protocolli applicativi
- SPDY white paper (protocollo di Google per trasporto pagine web veloce)
- HTTP/2 (RFC 7540 che definisce HTTP versione 2 sulla base di SPDY)
- The cost of S in HTTS (articolo su https)
- A survey on youtube streaming service (articolo su youtube)
Livello di trasporto
- TCP Fast Open per ridurre la latenza di apertura delle connessioni TCP
- Presentazione su QUIC: il protocollo sperimentale di Google a cavallo tra il livello applicativo e quello di trasporto
- TCP BIC & CUBIC versioni attualmente usate in Linux
Livello di rete
- IP Subnet Calculator
- Shortest path Calculator
- BGP Essentials: the protocol that makes Internet works (TechTarget)
- IPv6Italia
Livello d’accesso
- Wifi technical tutorial (P. Brenner)