Modulo ECDL base – 4. Le Reti Informatiche


4.1 Introduzione

Negli ultimi anni, lo sviluppo della tecnologia dei computer e della tecnologia delle telecomunicazioni hanno consentito la nascita delle “reti informatiche”. Le reti informatiche è un termine generico con il quale si intendono le “reti di computer”. Una “rete di computer” è un insieme di computer, più o meno distanti, collegati tra loro al fine di scambiare delle informazioni. La rete è anche detta “network”.

4.1.1 Server e Client

Ogni computer della rete mette in “condivisione” (a disposizione degli altri computer) delle risorse. Qualsiasi computer che voglia accedere alle informazioni condivise dovrà “connettersi” al computer desiderato. Il computer che mette a disposizione di altri computer delle risorse è detto “Server”. Il computer invece, che accede alle risorse messe a disposizione di altri è detto “Client”.

4.1.2 Caratteristiche delle reti

Una rete per funzionare in modo efficiente deve essere costituita da computer che utilizzano tutti le stesse modalità di trasmissioni dati. In particolare tutti i computer devono utilizzare lo stesso “Protocollo”. Il “protocollo” è un insieme di regole standard utilizzate per il trasferimento dati tra calcolatori. Per la trasmissione dati i computer eseguono una serie di operazioni prestabilite e sempre uguali, l’insieme di queste operazioni è chiamato “protocollo”. Esistono vari tipi di protocollo: IP, TCP, UDP, FTP, HTTP, SMTP.

Oltre a stabilire un preciso protocollo, è necessario che ogni computer sia provvisto di una scheda di rete (particolare unità periferica che abilita la comunicazione tra computer).

A questo punto occorre scegliere come collegare i vari computer. Esistono, infatti, vari tipi di collegamento. Le più utilizzate sono le connessioni “a stella”, “ad anello” o “a bus”.
La configurazione “a stella” è caratterizzata dal fatto che i calcolatori che compongono la rete fanno tutti riferimento ad una unità centrale (hub): tutti i dati trasmessi transitano attraverso l’unità centrale.
Nella configurazione ad anello, invece, non è necessaria un un’unità centrale, in quanto ogni calcolatore è connesso ad un altro calcolatore, dando alla rete un forma circolare (ad anello). La IBM sviluppò una rete con questo tipo di configurazione che venne chiamata “Token Ring”.
L’ultima configurazione, quella a “bus”, è la più diffusa. In questo tipo di configurazione tutti i calcolatori sono connessi ad un’unica linea principale (detta Bus). Facciamo un breve esempio affinchè tutta sia più chiaro: ipotizziamo che un calcolatore A voglia trasferire dei dati ad un calcolatore B. Prima di tutto il calcolatore A deve fare in modo che solo il calcolatore B riceva i dati, invierà perciò sul Bus un codice numerico. Tutti i computer connessi riceveranno questo codice ed eseguiranno le operazioni che con quel codice il computer A intendeva ordinare: tutti i computer devono disabilitarsi tranne il computer B. A questo punto inizieranno le operazioni di trasferimento dati direttamente sul BUS (tanto gli altri computer sono disabilitati!). Al termine delle operazioni di trasferimento verrà inviato dal computer A un altro particolare codice che determinerà la riattivazione di tutti i computer. Questo è il principio di funzionamento anche della comunicazione tra CPU e periferiche.

Fino ad ora abbiamo considerato reti composte da soli computer, tuttavia in una rete, oltre ai computer, ci possono anche essere connessi altri dispositivi (es. Stampanti).

4.1.3 I vantaggi che offrono le reti

Diversi sono i vantaggi che una rete di computer può offrire.
Essendo in grado di collegare computer anche a grande distanza, sono di grande utilità a tutte quelle aziende o organizzazioni che hanno diverse sedi distribuite su un territorio molto vasto. E’ solo grazie alla rete informatica che sono in grado di scambiare dati in tempo reale.
Questi collegamenti, inoltre, evitano che improvvisi guasti ostacolino il corso dei lavori. Se un dato computer non funziona, io posso comunque accedere alle sue risorse attraverso un altro PC.
Le reti di computer sono, inoltre, una comodità per coloro che viaggiano molto. Infatti attraverso un portatile ogni operatore si può collegare alla rete e svolgere le proprie mansioni come se fosse in sede.

Tuttavia le reti non hanno portato solo benefici alle aziende. Anche i singoli individui, attraverso la rete, possono avere accesso ad informazioni remote (es. accesso a servizi bancari on-line, acquisti on-line con carta di credito). Inoltre ognuno di noi ora può comunicare a distanza con molta più facilità (posta elettronica, chat, videoconferenza). Per il divertimento è inoltre possibile giocare in rete (si organizzano ad ogni ora tornei tra persone di diversi paesi).

Un punto debole delle reti, però, è la sicurezza. Riuscire a proteggere i dati condivisi è molto difficile. Inoltre nelle reti è molto più rapida la diffusione dei “virus informatici” (particolari programmi che puntano alla distruzione di dati).

4.2 La condivisione di Stampanti e File

I grandi vantaggi che hanno introdotto le reti, spiegano la crescente richiesta di installazione di sistemi che permettano la condivisione di stampanti e dischi.
All’interno di una azienda, infatti, è possibile fare in modo che tutti i computer, per riportare dei lavori su carta , facciano riferimento ad un unica stampante. Questo permette l’acquisto di una stampante di altissima qualità, evitando l’acquisto di tante stampanti (una per ogni PC).
Oppure è possibile condividere dischi. In questo modo più persone, da diversi computer, possono lavorare per lo stesso progetto conservato sul disco fisso di un determinato Pc.

4.3 Tipi di Reti

Generalmente si preferisce classificare le reti in base alle loro dimensioni.
Letteralmente “LAN” significa “rete di area locale” (Local Area Network), ed è la prima rete che prendiamo in considerazione. Con il termine “LAN” si comprendono le reti utilizzate in piccole aree, per esempio un’azienda, un laboratorio o un ufficio. Questa rete ha la particolarità di non basarsi sulle linee telefoniche.
Le reti locali che sfruttano la comunicazione tramite segnali a radiofrequenza e quindi senza fili sono dette “W-LAN” (Wireless LAN). Questo tipo di connessione è estremamente comoda, offre la possibilità di evitare l’ingombro dei cavi e l’utilizzo di prese. Il difetto è di essere un sistema poco sicuro.
Esistono poi le cosiddette reti “MAN”. “MAN” è l’acronimo inglese di “Metropolitan Area Network” (rete di area metropolitana). E’ una rete di media estensione (15-20 Km²). In genere vengono collegati computer in un’area urbana, sfruttano le linee telefoniche o linee più veloci ed affidabili (es. le fibre ottiche).
Le “WAN”, che è l’acronimo di Wide Area Network (rete di un’area ampia), comprendono reti che coprono aree molto estese (generalmente l’intero territorio nazionale).
All’ultimo livello abbiamo le “GAN” (Global Area Network). Su questa rete viaggiano le principali informazioni che ci provengono dagli altri continenti. Queste reti possono prevedere, oltre alla comunicazione attraverso la rete telefonica, anche la comunicazione “via satellitare”. Internet può essere considerato una grande rete tipo “GAN”.

4.4 Le Rete Telefoniche e i Computer

4.4.1 Reti telefoniche analogiche: dedicate e PSTN

Se nelle reti locali (LAN e W-LAN) i computer sono connessi tra loro attraverso dei cavi. Nelle reti più ampie (WAN e GAN) viene previsto anche l’utilizzo della rete telefonica.
Le linee telefoniche possono essere di due tipi. Esistono le “reti telefoniche Dedicate” o le “reti telefoniche Commutate”. Nel primo caso si tratta di un tipo di collegamento riservato (dedicato) esclusivamente alla comunicazione tra vari utenti. Nel secondo caso si tratta della rete telefonica normale, e prende il nome di “commutata” perchè, digitando il numero, viene individuato il percorso che percorrerà la chiamata. Nella rete telefonica, essendo molto estesa, si possono individuare più percorsi per raggiungere lo stesso utente. Il percorso della chiamata, infatti, cambia di volta in volta (al contrario delle “linee dedicate” nelle quali il percorso che collega gli utenti è sempre quello). La “Rete Telefonica Commutata Pubblica” è detta anche “PSTN”, acronimo inglese di “Public Switched Telephone Network”.

4.4.2 I dati e la Rete Telefonica Analogica

Come abbiamo già accennato in precedenza, per utilizzare la rete telefonica per trasmettere dati è necessario il “Modem”. La rete telefonica è una rete di tipo analogico. Il Modem adatterà il segnale con cui opera il computer (segnale digitale) affinchè possa circolare sulla linea telefonica. In fase di trasmissione trasformerà il segnale “da digitale ad analogico”, e in fase di ricezione “da analogico a digitale”.

La capacità di condurre dati da parte delle linee telefoniche analogiche è definita dal valore della “Banda Passante”. La rete telefonica è in grado di veicolare correttamente le voce umana, ma fatica a condurre dati (specialmente video e suoni).
La velocità con la quale i dati transitano su un linea è misurato in “Kbps” (KiloBit Per Secondo) o in “Baud” La banda passante di una rete telefonica commutata è limitata a 56 Kbps in entrata e 33 Kbps in uscita.

4.4.3 Le linee telefoniche digitali: ISDN, ADSL

Per ovviare al grande inconveniente determinato dalla ridotta banda delle rete telefonica analogica, sono nate le linee digitali.
Le prime prendono sono le “ISDN”. “ISDN” è l’acronimo inglese di “Integrated Services Digital Network” (Rete Digitale Integrata nei Servizi). Questi tipi di linee, essendo digitali, non richiedono l’utilizzo di un modem. E’ solo necessario un particolare dispositivo che permette l’adattamento dei segnali (senza trasformarli in segnali analogici!). Le linee ISDN arrivano a velocità di trasmissione di 64 Kbps o di 128 Kbps.
“ADSL”, invece, è l’acronimo inglese di “Asymmetric Digital Subscriber Line” (Linea Digitale Asimmetrica). Se per la PSTN (rete telefonica analogica a commutazione) e la linea ISDN è comunque necessario effettuare una chiamata per occupare la linea, con la linea ADSL si occupa una linea 24 ore su 24. In ogni istante si impegna una linea. Il canone la connessione ad una linea digitale come l’ADSL è abbastanza elevato. I vantaggi che garantisce, però, sono enormi. Tra i tanti garantisce un’altissima velocità per il trasferimento dati (250 o 640 Kbps).

4.5 Internet

4.5.1 La nascita di Internet

Internet è una grandissima rete che si estende su tutto il pianeta e che unisce milioni di computer. Alcuni dei computer che costituiscono questa “grande rete” sono detti “server”, ed hanno il compito di mettere a disposizione dei dati a quei computer (client) che ne dovessero richiedere l’utilizzo.
Il protocollo (vedi cap. 4.1.2) utilizzato per la comunicazione tra i computer è il TCP/IP (Trasmission Control Protocol/Internet Provider).

Il termine “Internet” deriva dalle parole inglesi “INTERconnected NETworks” (reti interconnesse). Internet, infatti, rappresenta una rete composta da tante reti.
Internet fu ideato nel 1969 dall’ARPA (Advanced Research Project Agency) e da alcune università americane su diretto ordine del DOD (Department of Defense – Pentagono), per evitare che la rete di comunicazione tra le basi militari statunitensi potesse essere messa fuori uso da un attacco nucleare. Il nome originario della rete fu ARPANET.
Con gli anni, il sistema venne perfezionato sempre di più. Ma per una diffusione capillare, anche in questo caso, occorrerà attendere lo sviluppo delle interfacce grafiche (GUI, vedi cap. 3.2.3 ).

4.5.2 La Struttura di Internet

Abbiamo già detto che Internet è una grandissima rete composta da tante altre reti, ma l’utente comune, effettivamente, come fa ad accedervi ?
L’utente per poter accedere ad internet, oltre a possedere un computer provvisto di “modem”, deve stipulare un contratto con un “fornitore” che offre questi tipi di servizi. In gergo sono chiamati “Provider” (tra i più famosi Clubnet, Libero, Wind,…).
Coloro che offrono questi tipi di servizi, sono dotati di collegamento fisso alla rete (sono connessi ad Internet in modo permanente). Sono una specie di “nodo” nella grande rete. Quando desideriamo “connetterci ad Internet” ci collegheremo al server (della compagnia che ci offre il servizio), che generalmente si trova nel nostro distretto, e potremo (sempre attraverso il server) godere di tutti i servizi che la rete ci offre.
Se vogliamo consultare i dati contenuti in un server straniero, noi chiederemo al nostro server di recuperare quei dati. Infatti, noi possiamo comunicare solo ed esclusivamente con il nostro server, e questo è un grande vantaggio, perchè ci consente di accedere ad informazioni sparse per il mondo, al costo di una chiamata urbana.

4.5.3 WWW e Internet

Nel 1989 Tim Berners-Lee avviò un nuovo progetto che prevedeva la possibilità di collegare diversi documenti distribuiti su migliaia di macchine nel mondo. Il progetto fu battezzato World Wide Web (meglio conosciuto come Web), e lo si può pensare come una grande “ragnatela di documenti” che sono collegati tra loro tramite dei “link” (collegamenti).
Sono nati così gli “Ipertesti”, le pagine che compongono il Web. La caratteristica principale degli “ipertesti” e’ la non sequenzialita’ della lettura (diversamente da un libro tradizionale). Per capire meglio cos’è si possono citare le parole di Theodor Nelson (primo ad introdurre il concetto di ipertesto): “L’ipertesto è la combinazione di un testo in linguaggio naturale con la capacità del computer di seguire interattivamente, visualizzandole in modo dinamico, le diverse ramificazioni di un testo non lineare, che non può essere stampato convenientemente con un impaginazione tradizionale”.
Le pagine che compongono gli ipertesti hanno la caratteristica di essere “multimediali”. Una pagina Web, infatti può contenere oggetti di vario genere (testi, immagini, filmati, video, audio ecc…)
La sua grande popolarità deriva dal fatto di avere un’interfaccia grafica molto facile da utilizzare: è sufficiente cliccare su un “link” per passare ad un altro documento magari contenuto su un computer (server) americano.
I computer che conservano pagine web sono chiamati “Server Web”. Il Web consente di collegare diverse pagine web contenute in diversi “server web”. Il protocollo che permette il trasferimento di pagine ipertestuali nel World Wide Web è l’HTTP (HyperText Transfer Protocol).
Nel corso degli ultimi 5/6 anni molte sono state le aziende, le organizzazioni e gli enti pubblici che hanno pubblicato proprie pagine in rete. Esiste però la possibilità anche per i singoli individui di pubblicare le proprie pagine. Ci sono molte compagnie che offrono gratuitamente qualche MB di spazio sui propri server. Molti sono coloro che, approfittando del servizio, hanno pubblicato ipertesti sui propri hobby, sui propri interessi o sui propri progetti, contribuendo ad arricchire il contenuto della “grande ragnatela”.

4.5.4 La Navigazione

Il successo del “World Wide Web” ha determinato una straordinaria diffusione di “pagine web”. Data la particolarità, che hanno questi documenti, di permettere il passaggio da una pagina all’altra, la consultazione di queste pagine prende il nome di “navigazione”. Il verbo “navigare” esprime molto bene l’idea di una consultazione dinamica che permette, cliccando su un “link”, di aprire una nuova pagina.
I “Link”, letteralmente “ancore” ma anche chiamati “collegamenti”, sono normalmente riconoscibili perchè, passandoci sopra con il cursore, la freccia assume la forma di una “manina”.
La consultazione di pagine web è possibile solamente attraverso particolari programmi chiamati “Browser” (vedi cap. 3.3.5).

4.5.5 I Motori di Ricerca

La grande diffusione della pubblicazione di ipertesti ha determinato l’accumulazione di una grande quantità di informazioni, si è sentita, così, la necessità di mettere a punto sistemi di ricerca che rendessero reperibili le pagine di proprio interesse. Sono nati, così, i “motori di ricerca”.
Ne esistono diversi, i più famosi sono: “www.google.it”, “www.virgilio.it”, “www.arianna.it”, “www.altavista.it” e “www.yahoo.it”.
Questi siti web, permettono di inserire, direttamente dal proprio Browser, le “parole chiave” da ricercare. Dopo aver avviato la ricerca, verranno visualizzati gli indirizzi (URL) delle pagine che contengono le “parole chiave” richieste.

4.5.6 La Posta Elettronica

Insieme alla consultazione di pagine web, la posta elettronica, è lo strumento offerto da Internet che viene più utilizzato. I suoi vantaggi sono già stati illustrati nel cap. 3.3.6 .
Brevemente, possono essere sintetizzati in quattro punti: possibilità di inviare diversi tipi di oggetti (testi, immagini, video, suoni), possibilità di inviare le “e-mail” a più destinatari, arrivo praticamente istantaneo del messaggio e costo inferiore alle tariffe postali (telefonata urbana).
Quando si attiva un indirizzo di posta elettronica, ci viene attribuito, sul server della compagnia che ci offre questo servizio, uno spazio di memoria (es. 5 MB): quello rappresenta la nostra casella di posta. Quando qualcuno ci invia un messaggio, il messaggio viene ricevuto dal server. Solo in un secondo momento, quando attiveremo la connessione con il nostro server, potremo visualizzare i messaggi ricevuti nel periodo in cui non eravamo connessi.

Un indirizzo e-mail è costituito dal “nome”, o “identificativo utente”, che identifica il proprietario dell’indirizzo. Al nome segue un particolare carattere “@”, chiamata “at” o più impropriamente “chiocciola”. Questo carattere separa il “nome dell’utente” dal “nome del server” che ci offre questo tipo di servizio. L’indirizzo e-mail si conclude con una sigla che identifica il paese nel quale è registrato il “server” (che fornisce il “servizio e-mail”). Per esempio, per un provider registrato in italia, l’indirizzo terminerà con “.it”, per provider inglesi “.uk”, per provider francesi “.fr”, ecc…
In conclusione l’indirizzo e-mail assume questa struttura: “nome_utente@nome_provider.it”
Esistono molte compagnie che offrono un indirizzo e-mail gratuitamente.

Uno dei limiti delle e-mail, è, come spesso è capitato di ricordare, quello della sicurezza. E’ possibile però tutelare il contenuto dei propri messaggi attraverso particolari programmi che rendono incomprensibile il testo dell’e-mail ai non interessati. Questi programma sono definiti “programmi per la crittografia”.
Una raccomandazione particolare è di non denominare il proprio indirizzo con il proprio nome e cognome (es. rossimario@… ) perchè si sarebbe facilmente soggetti all’invio di grandi quantitativi di materiale indesiderato (pubblicità e annunci di varia natura). La posta indesiderata è chiamata “spam”. Per contrastare questo fenomeno si stanno pensando a nuove soluzioni.
Si consiglia di denominare il proprio indirizzo in modi diversi, ad esempio “rosmar@…”. In questo modo sarà più difficile che persone indesiderate risalgano al proprio indirizzo per inviare materiale indesiderato.
Sarà quindi necessario tenere riservato il proprio indirizzo, concedendolo solo alle persone interessate.

4.5.7 Altri Servizi

Esistono molti altri servizi offerti grazie ad Internet.
E’ possibile, attraverso particolari protocolli, il prelievo di “file” di qualsiasi tipo. Il protocollo in questione è l’FTP (File Transfer Protocol)
C’è la possibilità di entrare in “gruppi di discussione” (o newsgroup). Questo servizio offre la possibilità di confrontarsi con persone che condividono gli stessi interessi e che magari vivono a centinaia di chilometri di distanza.
E’ possibile tramite le fotocamere digitali, chiamate “webcam”, comunicare con la possibilità di vedere il tuo interlocutore (videoconferenza).
C’è la possibilità, con la diffusione delle carte di credito, di fare acquisti (spesso a prezzi molto convenienti) tramite le pagine web di qualche società di distribuzione.
C’è la possibilità di consultare gli elenchi nazionali del telefono (www.paginebianche.it). Inserendo nome, cognome e indirizzo verranno visualizzati il numero di telefono e le indicazioni per raggiungere quella determinata persona.
Esiste la possibilità di inviare gratuitamente SMS.
E, come abbiamo accennato prima, c’è la possibilità di aprire una casella di posta elettronica gratuitamente. E, sempre gratuitamente, è possibile pubblicare le proprie pagine web (per esempio con “www.xoom.it”).

4.8 Intranet ed Extranet

Finora abbiamo considerato la “grande rete” per eccellenza. Ma esistono anche altri tipi di rete.
Con Intranet si intende una rete interna ad azienda o ad una organizzazione, in cui i protocolli di comunicazione tra i vari computer sono quelli utilizzati anche da Internet (TCP/IP). Le reti Intranet sono molto simili, in termini di tecnologie utilizzate, alla rete Internet. Tuttavia sono reti alle quali non tutti possono avere accesso, dato che non sono fisicamente collegate ad Internet. Gli utenti di una rete Intranet possono condividere file, cartelle, dischi e periferiche.
Anche Extranet è una rete chiusa, ma per funzionare non sfrutta linee dedicate come avveniva per le reti Intranet, sfrutta le linee della rete pubblica. Si pongono, però, seri problemi di sicurezza, in quanto le informazioni possono essere più facilmente soggette ad intercettazioni.