RETI DI CALCOLATORI
cod. 14832

Anno accademico 2021/22
3° anno di corso - Primo semestre
Docente
- Roberto ALFIERI
Settore scientifico disciplinare
Informatica (INF/01)
Field
Discipline informatiche
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
72 ore
di attività frontali
9 crediti
sede:
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Il corso intende fornire le nozioni teoriche, le problematiche fondamentali e le relative soluzioni tecnologiche e progettuali nel settore delle reti di calcolatori, la conoscenza delle problematiche legate alla sicurezza dei sistemi in rete, le moderne metodologie per la programmazione distribuita.

Prerequisiti

Contenuti dell'insegnamento

Introduzione alle reti di calcolatori
Utilizzi della rete, tipi di servizi e prestazioni, architetture di rete, commutazione di circuito e di pacchetto, Protocolli, il modello ISO/OSI, Protocolli TCP/IP.

Strato fisico
La trasmissione dell'informazione, lo spettro elettromagnetico, mezzi trasmissivi elettrici, ottici e wireless.
La codifica dei livello fisico.
Il sistema telefonico. Multiplexing a divisione di tempo e di frequenza, la codifica PCM, i modem, le reti DSL, la telefonia Mobile.

Strato data-link
Scopi dello strato Data-Link e servizi offerti al livello rete.
Impacchettamento, Controllo degli errori, controllo del flusso, Protocolli per collegamenti punto-punto
Protocolli per reti locali: condivisione del canale trasmissivo, protocolli statici e dinamici, ALHOA, CSMA, CSMA/CD, protocolli LAN wireless
Il progetto IEEE-802, il sottolivelli LLC e MAC
Ethernet e 802.3: gli indirizzi, la trama e l'architettura.
Tecnologie Ethernet, Fast Ethernet e Gigabit Ethernet.
Hub, Bridge, Switch, Spanning tree protocol.
LAN Virtuali, il protocollo 802.1Q.
Reti locali Wireless: Bande ISM, i protocolli 802.11 e 802.16.

Strato rete
Scopi dello stato Rete e servizi offerti al livello di Trasporto.
Commutazione di circuito, commutazione di pacchetto a circuito virtuale e a datagramma.
Commutazione di pacchetto a circuito virtuale: ATM e MPLS.
Internet, Il protocollo IP, Indirizzi IP, reti e sottoreti, CIDR, NAT.
Protocolli di controllo e di servizio: ARP, DHCP e ICMP.
Il Router, algoritmi e protocolli di routing non adattivi e adattivi, RIP, IGRP, OSPF e BGP
IPv6: motivazioni, formato dell'intestazione, extension header, tipologie di indirizzi, ICMPv6.
Laboratorio: Gestione delle impostazioni, configurazioni e prestazione della rete sul proprio host connesso ad internet e le sua interazione con host remoti. utilizzo di tools per analizzare la rete e misurare le prestazioni.
Strato di Trasporto
Servizi forniti allo strato superiore, multiplexing, il modello client-server.
I socket di Berkeley: la libreria, le porte e le primitive.
UDP: il protocollo, la trama, la programmazione.
TCP: apertura e rilascio della connessione, ordinamento dei dati, controllo di flusso, congestione, errori di trasmissione, la trama e la programmazione.
Laboratorio: I socket TCP e UDP: programmazione in C, Python, PHP e Java.

Strato Applicazione
DNS: architettura, i Top Level Domain, sottodomini e zone, risoluzione diretta e inversa, il server DNS, i client.
Posta elettronica: formato dei Messaggi, protocolli per il trasferimento dei Messaggi,, l'agente utente.
World Wide Web:architettura, URL, Web Browser, HTML, Web server, HTTP, pagine statiche e dinamiche, cookie.
Multimedia: Compressione audio , audio streaming, radio internet, VOIP, compressione video, JPEG e MPEG, video on demand.
Laboratorio: Configurazione server e utilizzo client con i protocolli DNS, SMTP, HTTP. Creazione di pagine web statiche e dinamiche.

Sicurezza delle Reti
Tecniche di attacco, sniffer, scanner, spoofing, DoS, Malware, Security Exploit. Tecniche di difesa, IDS, Firewall e Proxy.
Elementi di Crittografia: algoritmi a chiave simmetrica, DES, 3-DES e AES, algoritmi a chiave pubblica, RSA, Message Digest, firme digitali, MD5 e SHA-1, Certificati X.509, infrastrutture a chiave pubblica, Certification Authority, S/Mime, i protocolli SSL/TLS.
IPsec, VPN, sicurezza delle reti Wireless, protocolli di Autenticazione, Kerberos.
Laboratorio: crittografia applicata con openSSL, creazione ed utilizzo di certificati X509, creazione di un virtual host SSL, progettazione e configurazione di un firewall con iptables.

Programma esteso

Bibliografia

"Reti di computer" - A. Tanenbaum - Prentice Hall
"Reti di calcolatori e Internet" - B.Frouzan - McGraw-Hill
"Reti di calcolatori" - L. Peterson, B. Davie - Apogeo

Metodi didattici

Lezioni frontali e lezioni in Laboratorio.
Le dispense del docente utilizzate a supporto delle lezioni verranno caricate con cadenza settimanale sulla piattaforma Elly.
Per scaricare le slide è necessaria l’iscrizione al corso on line.
Le slide vengono considerate parte integrante del materiale didattico. Si ricorda agli studenti non frequentanti di controllare il materiale didattico disponibile e le indicazioni fornite dalla docente tramite la piattaforma Elly.

Modalità verifica apprendimento

Il corso prevede verifiche riguardo le attività di laboratorio e riguardo le lezioni frontali.

Laboratorio: prova orale riguardo le attività di laboratorio proposte durante il corso.
La consegna periodica con valutazione positiva delle attività comporta l'esonero dalla prova orale nella prima sessione d'esame disponibile.
Un colloquio orale sarà comunque possibile per eventuali chiarimenti riguardo le consegne.

Lezioni frontali: Esercizi e domande riguardo gli argomenti trattati a lezione in forma scritta o orale.
Durante le lezioni si potranno tenere alcune prove parziali in forma scritta. Le date delle prove parziali saranno comunicate durante le lezioni. Il superamento con esito positivo di tutte le prove parziali esonera lo studente dal sostenere la verifica sulle lezioni frontali nella prima sessione d'esame disponibile.
In ogni caso le eventuali prove scritte potranno essere seguite da un colloquio orale per eventuali chiarimenti riguardo le consegne.

Nota: in caso di eventuali restrizioni sanitarie tutte le verifiche potranno essere commutate in prova orale a distanza.

Altre informazioni