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ICT (Information and Communication
Technology):
ELEMENTI DI TECNOLOGIA
Obiettivo
• Richiamare “quello che non si può non sapere”
• Fare alcune precisazioni terminologiche
IL COMPUTER
• La struttura, i componenti • I dispositivi di input/output • Elaborazione batch; elaborazione online
– batch: alta efficienza, modesta interazione, basso grado di aggiornamento dei dati
– online: elevata interazione, modesta efficienza, elevato grado di aggiornamento dei dati
• Timesharing
TIPI DI COMPUTER
MAINFRAME WORKSTATION PC
“DIMENSIONE” IN RELAZIONE A: potenza di calcolo capacità di memoria numero di apparati che si possono connettere facilità di impiego possibili applicazioni che si possono implementare ecc.
I SOFTWARE
• Software di sistema: – gestiscono le risorse di elaborazione e di comunicazione • sistemi operativi
– proprietari (Windows) – open source (Linux)
• sistemi per la traduzione di linguaggi • browser web
I SOFTWARE (2) • Linguaggi di programmazione
– Linguaggi “gestionali” • COBOL (Common Business Oriented Language) • C
– Programmazione ad oggetti • C + + • Java
– Linguaggi per il Web • HTML • XML
– Linguaggi per database • SQL
I SOFTWARE (3) • I pacchetti software applicativi – software di produttività personale (automazione d’ufficio) • elaborazione testi, fogli elettronici, elaboratori di immagini, posta elettronica, ecc.
– software per applicazioni aziendali • CAD, MRP, gestione magazzini, gestione paghe, ERP, ecc.
– software per applicazioni speciali • web design, grafica avanzata, simulatori, realtà virtuale, …
HARDWARE
SOFWARE DI SISTEMA
LINGUAGGI
APPLICATIVI
UTENTI
ALCUNI ASPETTI CRUCIALI:
interoperabilità
portabilità
condivisione di dati (standard di formato)
sistemi proprietari vs. open source
legacy system
C++
HTML
TECNOLOGIE PER LA CONNESSIONE DI COMPUTER E PER RETI DI COMPUTER
Interconnessione di computer: un modello “comunicazionale”
Comunicazione analogica: il messaggio viene trasmesso attraverso un segnale che è una “ funzione continua”
Comunicazione digitale il messaggio viene trasmesso attraverso un alfabeto di simboli tradotti tramite segnali che sono “ funzioni discrete”
Lo schema elementare di una connessione tra computer
Le componenti di base • I “nodi della rete”
– i dispositivi di elaborazione e/o di I/O locali • mainframe, server, host terminali, PC connessi in rete, …
• Le “interfacce di rete” – i sistemi che consentono a un nodo di agganciarsi alla rete, i software per la gestione dei protocolli di comunicazione
• I “canali di trasmissione” – i mezzi fisici di collegamento (cavi, ecc.) per trasmettere i segnali tra nodi, e i dispositivi per controllarne il funzionamento, i linguaggi o “protocolli di comunicazione” usati, ecc.
Sistemi per trasmettere il segnale:
• connessioni dirette • reti di trasmissione dati “dedicate” (VAN, ISP)
• reti di trasmissione dati “pubbliche” (es. ISDN, ADSL)
• rete telefonica (con modem analogico) • reti “wireless”
– connessioni satellitari – connessioni “mobile” (GPRS, UMTS) – wifi, bluetooth e simili
Architetture: 1. rete a stella
Architetture: 2: reti a bus e reti ad anello
Architetture 3. sistemi “a rete” (a “maglia”)
Ruoli dei nodi all’interno delle reti • Nodi attivi/passivi
– es.: mainframe e terminali • mainframe: dati ed elaborazioni • terminale: punto di input/output
“decentrato”
• Sistemi “clientserver” – client: invia “richieste” – server: restituisce dati e servizi
• Sistemi “peertopeer” – computer “collaborano” senza un controllo gerarchico
• Computer clustering / grid computing – suddivisione e distribuzione dei “compiti di elaborazione” tra computer in rete
server
client client
mainframe
terminale terminale
Estensione “geografica” delle reti • Reti LAN (local area network)
– sistemi per connettere computer all’interno di una stessa “localizzazione” (ad es. edificio)
• Reti WAN (Wide Area Network) – sistemi per connettere computer anche tra localizzazioni remote
– frequente il ricorso a fornitori di “servizi di rete” • VAN: Value Added Network • ISP: Internet Service Provider
• Internet, Intranet, Extranet
IL PROBLEMA DEGLI STANDARD
• Per connettere due computer si pone il problema di definire le specifiche per collegare gli apparati, e le regole per scambiare i dati (i “protocolli” di comunicazione)
Un esempio emblematico della varietà di standard incompatibili
CONNESSIONI TRA SISTEMI APERTI: il modello ISO/OSI
Il modello ISO/OSI • Definisce lo schema generale per realizzare una connessione di “sistemi aperti”, indipendentemente dagli apparati usati
• Identifica diversi livelli di funzionalità dei sistemi, dall’interfaccia verso la rete fisica fino ad arrivare via via ai livelli più applicativi (ad es. i software usati dagli utenti)
• Il modello ISO/OSI definisce le linee guida che specificano le regole standard (o il “protocollo”) da utilizzare a ciascun livello per poter realizzare una connessione tra due nodi “qualsiasi”
• Internet e i suoi protocolli di funzionamento sono realizzati sulla base di una logica simile
RETE APERTA VS.
RETE CHIUSA (pr ivata, propr ietar ia, dedicata)
• Rete aperta: alla quale è facile connettersi e non ci sono (praticamente) barriere all’accesso
• ISO/OSI • il modello Internet
• Rete chiusa: alla quale si accede solo se si dispone della tecnologia adatta, si conoscono gli standard usati (protocolli, linguaggi), si dispone delle autorizzazioni
INTERNET • “Rete di reti”: sistema che connette reti e computer “ovunque nel mondo” – struttura reticolare “non gerarchica” (a maglia) – trasmissione “a pacchetti” – protocollo di comunicazione standard
• TCP/IP (e altri per le applicazioni; es. HTML per il Web)
– possibilità di aggiungere facilmente nodi – possibilità di connettere sistemi con mezzi diversi e attraverso reti di accesso diverse • direttamente (ad es. connessioni dirette tra due nodi attraverso le grandi “dorsali” Internet)
• attraverso un qualsiasi ISP
INDIRIZZAMENTI E SCAMBI DI MESSAGGI TRA COMPUTER
• A ciascun nodo di Internet è associato un indirizzo – 147.162.120.151 – per il World Wide Web:
http://www.xxx.yyy.zzz
• La comunicazione tra due nodi avviene “a pacchetti”
• L’invio di un messaggio può avvenire attraverso varie strade (routing)
• Anche se i nodi sono “alla pari”, i diversi computer hanno ruoli diversi – Host, server, client, router, ….
• Internet – rete “aperta” di reti
• Intranet – rete di computer interna a un’impresa/organizzazione ma basata su protocolli Internet • applicazioni diffuse e standardizzate • più facile la connessione verso l’esterno
• Extranet – rete di computer tra due o più organizzazioni basata su protocolli (e infrastruttura) Internet, ma utilizzata in “esclusiva” (rete privata)
Il World Wide Web
• E’ un’applicazione di Internet per lo scambio di contenuti “multimediali” (testi, immagini, video, audio, file, ecc.)
• Il linguaggio per costruire le pagine web è (attualmente) lo standard HTML (Hypertext Markup Language)
• Ciascun documento è legato ad un altro secondo una logica ipertestuale (ossia si può direttamente saltare da un documento all’altro senza seguire un ordine gerarchico)