Reti di Calcolatori

Università degli Studi di Napoli Federico II

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica - Canale San Giovanni a Teduccio

Prof. Roberto Canonico

A.A. 2025-26

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2025/2026: Reti di Calcolatori - Prof. CANONICO
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Programma dettagliato delle lezioni

Le slide utilizzate saranno rese disponibili dopo ciascuna lezione.

Lezione Data Slide / Riferimenti Argomenti
1 17/09/2025 Introduzione al Corso. Introduzione alle reti di calcolatori.
Commutazione di circuito e di pacchetto.
Reti LAN e WAN. Internetworking.
Reti a datagrammi e reti a circuiti virtuali.
Cenni alla struttura di Internet. Struttura della rete di un ISP. Reti di accesso.
Introduzione ai modelli a strati delle reti di calcolatori.
Concetto di protocollo. Imbustamento dei messaggi.
Esempio dei due filosofi.
2 24/09/2025 Il modello di riferimento ISO-OSI. Presentazione dei sette livelli del modello OSI.
Introduzione allo stack TCP/IP. IETF ed RFC.
Commutazione di pacchetto e qualità del servizio.
Introduzione allo stack TCP/IP.
Ruolo degli standard nelle reti. Standard chiusi e standard aperti. IETF ed RFC.
Presentazione generale dello stack di protocolli TCP/IP: funzionalità del livello rete.
Formato di un datagram IPv4. Indirizzi IPv4. Funzioni di un router IP.
Presentazione generale dello stack di protocolli TCP/IP: funzionalità del livello trasporto.
Ruolo dei port number nei protocolli di trasporto.
3 26/09/2025 Differenza tra protocolli TCP ed UDP.
Protocolli applicativi e loro relazione con i protocolli di trasporto.
Introduzione ai protocolli applicativi.
Il protocollo HTTP. Formato dei messaggi.
Il protocollo HTTP: metodi GET, HEAD, POST, PUT.
Trasmissione di dati da form HTML mediante il protocollo HTTP: differenza tra uso di GET e POST.
Analisi di un RFC: RFC 2616. Cenni alla notazione ABNF (Augmented Backus Naur Form).
Cookies e loro utilizzo nelle applicazioni web.
4 01/10/2025 HTTP e connessioni persistenti.
Web caching e protocollo HTTP. Proxy cache. Gestione della coerenza con HTTP.
Browser web e web engine.
Analisi di una traccia di traffico HTTP con Wireshark.
Il servizio DNS. Il protocollo DNS.
Tipologie di Resource Record gestite dal DNS.
Approfondimenti sul sistema DNS: tipologie di query DNS.
Esempi di uso pratico di nslookup per l'interrogazione di server DNS.
5 03/10/2025 Il protocollo FTP.
Posta elettronica. I protocolli SMTP e POP3. Formato di messaggi di posta elettronica con allegati.
Content Delivery Networks.
Applicazioni peer-to-peer: caratteristiche generali.
6 08/10/2025 Applicazioni peer-to-peer: cenni su Napster, Gnutella e BitTorrent.
Meccanismi di discovery di tipo query flooding.
Introduzione al livello rete in Internet.
Il protocollo IPv4. Servizio best-effort. Formato del pacchetto IPv4.
Frammentazione e riassemblaggio dei pacchetti in IPv4.
7 10/10/2025 Indirizzi IPv4. Assegnazione degli indirizzi IP.
Funzionamento di un router IP: control plane e data plane.
Forwarding e tabella di routing. Longest prefix match.
Gestione degli indirizzi IPv4 per classi.
CIDR e subnetting in IPv4. La netmask.
Subnetting FLSM e VLSM. Esempi di piani di indirizzamento con subnetting.
8 17/10/2025 Trasmissione di datagram IP su rete Ethernet.
Il protocollo ARP. Gratuitous ARP. ARP Probe ed ARP announcement. Proxy ARP. RARP. Il protocollo ICMP. Il tool ping.
Il tool traceroute. Analisi dell'output di traceroute.
Il protocollo DHCP.
9 22/10/2025 Network Address Translation (NAT).
Funzionamento di un router NAT. Port forwarding. UPnP.
Tecniche di NAT traversal (cenni).
Introduzione al routing in reti a datagrammi.
Routing statico e dinamico. Un esempio di routing statico.
Intoduzione all'emulatore di rete GNS3: presentazione dell'ambiente.
Laboratori GNS3: da Lab-1 a Lab-3.
10 24/10/2025 Routing Distance Vector. Formula di Bellmann-Ford.
Problemi di convergenza del routing Distance Vector.
Problema del conteggio all'infinito. Split horizon e reverse poisoning.
Protocolli di routing IGP: RIP. Cenni ad IGRP ed EIGRP.
11 29/10/2025 Routing Link State. Broadcast dei Link State Packets.
Algoritmo di Dijkstra. Esempio di esecuzione dell'algoritmo di Dijkstra.
Problemi di oscillazione del routing link-state.
Protocolli di routing IGP: OSPF.
Il protocollo IPv6. Formato dell'header IPv6. Indirizzamento in IPv6.
Il protocollo IPv6. Tipologie di indirizzi IPv6: link local, site local, unique local, unique global.
Meccanismi di assegnazione degli indirizzi IPv6.
12 31/10/2025 Protocollo IMPv6: messaggi neighbor solicitation e neighbor advertisement, router solicitation e router advertisement.
Risoluzione indirizzi fisici in IPv6 mediante ICMPv6.
Modalità di transizione da IPv4 a IPv6 (cenni).
Il routing in Internet. Autonomous Systems. Routing interno e routing esterno.
Relazioni tra AS. AS stub e multihomed. Routing inter-dominio (cenni).
13 05/11/2025 IXP (cenni). Tecniche di trasmissione broadcast: flooding e flooding controllato. RPF. Spanning tree.
IP multicast. IGMP. Trasmissione di datagram multicast in frame Ethernet.
Cenni al multicast routing.
14 07/11/2025 Introduzione al linguaggio Python.
15 19/11/2025 Introduzione ai protocolli di trasporto: servizio connectionless vs. connection-oriented. Multiplexing e demultiplexing.
Protocollo UDP. Formato dell'header UDP.
Cenni al problema della rivelazione di errori nella comunicazione. Internet Cheksum.
Trasmissione di flussi multimediali in reti a commutazione di pacchetto. Streaming e playout buffer.
Protocolli per applicazioni multimediali: RTP ed RTCP.
Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) (cenni).
Trasmissione affidabile a livello trasporto: protocollo stop-and-wait.
16 21/11/2025 Analisi di efficienza di S-and-W.
Pipelining: protocolli go-back-N e selective-repeat.
Il protocollo TCP. I campi dell'header TCP. Numero di sequenza ed ack.
Il retransmission timer di TCP e l' algoritmo di scelta del timeout.
Il protocollo TCP: un modello del sender. Gestione degli ack.
Apertura e chiusura di una connessione TCP. Diagrammi di stato TCP.
Apertura di una connessione TCP: three-way handshake.
Chiusura di una connessione TCP: four-way handshake.
Procedura di chiusura delle connessioni TCP e stato TIME_WAIT.
Ulteriori dettagli sul protocollo TCP: opzioni, MSS, Windows scale.
17 26/11/2025 Controllo di flusso in TCP. Problema della silly window sindrome. Algoritmo di Nagle. Soluzione di Clark.
Problema del controllo di congestione: tecniche end-to-end e tecniche a livello rete.
Controllo di congestione in TCP. Slow-start ed AIMD.
Congestion avoidance.
Differenza di comportamento tra TCP Tahoe e TCP Reno.
18 28/11/2025 Semplici modelli del throughput di una connessione TCP.
Fairness di TCP.
Il livello di collegamento: introduzione e servizi.
Tecniche di accesso multiplo ad un canale condiviso: partizionamento del canale, tecniche ad accesso casuale, tecniche a rotazione.
Tecniche di partizionamento del canale: TDMA ed FDMA.
Tecniche ad accesso casuale: slotted ALOHA e ALOHA puro.
Analisi dell'efficienza massima di slotted ALOHA ed ALOHA puro.
Tecniche ad accesso casuale: CSMA e CSMA/CD.
Algoritmo di backoff esponenziale nel CSMA/CD di Ethernet.
Cenni alle tecniche di accesso multiplo basate su rotazione.
19 03/12/2025 La tecnologia Ethernet. Struttura dei pacchetti.
Indirizzi di livello datalink: indirizzi MAC.
Cenni alla evoluzione del cablaggio delle reti Ethernet: 10base5, 10base2, 10baseT.
Cablaggio UTP: schemi TIA/EIA T-568A e T-568B.
Interconnessione di LAN: hub vs. bridge.
Bridge ed autoapprendimento.
Switch Ethernet. Differenze tra hub e switch Ethernet.
Evoluzione della tecnologia Ethernet. Ethernet full-duplex.
20 05/12/2025 Virtual LAN (VLAN). VLAN tagging in IEEE 802.1q. Trunking. Collegamento di VLAN.
Reti wireless. Differenza tra modo infrastruttura e modo ad-hoc. Bande ISM.
Caratteristiche del canale wireless: fading e multipath.
Il problema del terminale nascosto.
Partizionamento del canale: CDMA.
Reti locali wireless secondo lo standard 802.11.
Procedure di associazione. CSMA/CA. Frame RTS e CTS. Struttura della trama 802.11. Sistema di distribuzione.
21 10/12/2025 Reti locali wireless secondo lo standard 802.11.
Procedure di associazione. CSMA/CA. Frame RTS e CTS. Struttura della trama 802.11. Sistema di distribuzione.
Sicurezza nelle comunicazioni in rete: cenni alle tecniche di cifratura.
Crittografia a chiave simmetrica. Cifrari a blocchi. Cenni a DES, 3DES ed AES.
Crittografia a chiave pubblica. Algoritmo RSA: scelta delle chiavi, cifratura e decifratura.
Funzioni hash crittografiche: MD5, SHA1, SHA2, SHA3.
Integrità dei messaggi. Message Authentication Code.
Identificazione sicura del mittente.
Firma digitale. Certificazione della chiave pubblica e Certification Authority.
22 12/12/2025 Programmazione in Python di applicazioni client/server con comunicazione basata su protocolli TCP/IP.

Libro di testo

  • Reti di calcolatori e Internet. Un approccio top-down. (7a ed.)
    J. Kurose, K. Ross
    Pearson, 2017
    ISBN: 978-8891902542

Ulteriori testi consultabili per approfondimenti

  • Reti di calcolatori terza edizione
    Larry Peterson, Bruce Davie
    Apogeo Education - Maggioli Editore, 2012
    ISBN: 978-8838786396

Standard

Documenti di approfondimento teorico

Approfondimenti pratici, tutorial e simulazioni

Video didattici


Edizioni precedenti del corso


The world is a jungle in general, and the networking game contributes many animals.
-- David C. Plummer, RFC 826

roberto.canonico at unina.it

Ultimo aggiornamento: 11 dicembre 2025