Reti di Calcolatori I (Corso da 9 CFU)

Università degli Studi di Napoli Federico II

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica, allievi A-I

Prof. Roberto Canonico

A.A. 2013-14

Programma dettagliato delle lezioni svolte

Le slide delle lezioni verranno pubblicate in formato PDF dopo ciascuna lezione.

Lezione Data Slide / Riferimenti Argomenti
1 24/9/2013 Introduzione al Corso. Introduzione alle reti di calcolatori. Commutazione di circuito e di pacchetto. Reti a datagrammi e reti a circuiti virtuali.
2 26/9/2013 Modelli a strati delle reti. Concetto di protocollo. Imbustamento dei messaggi.
3 27/9/2013 Il modello di riferimento ISO/OSI. Funzionalità dei sette livelli del modello ISO/OSI.
4 1/10/2013 Lo stack di protocolli TCP/IP. Cenni alla architettura ed alla storia di Internet.
Protocolli applicativi
5 3/10/2013 Il protocollo HTTP.
6 4/10/2013 Gestione delle connessioni in HTTP. Web caching e protocollo HTTP. Proxy cache. Gestione della coerenza con HTTP.
7 8/10/2013 Il protocollo FTP.
I protocolli SMTP e POP3.
8 10/10/2013 Il servizio DNS. Il protocollo DNS. Esempi di interrogazioni di server DNS.
Esempi di uso pratico di nslookup ed analisi dei pacchetti DNS con Wireshark.
9 11/10/2013 Content Delivery Networks.
Applicazioni peer-to-peer. Caratteristiche generali.
Meccanismi di discovery di tipo query flooding.
Cenni su Napster, Gnutella e BitTorrent.
10 15/10/2013 Il livello rete. Relazione tra forwarding e routing.
Le funzioni del livello rete in reti a datagrammi e reti a circuiti virtuali.
Il livello rete in Internet: il protocollo IP.
Formato del pacchetto IP.
Frammentazione e riassemblaggio di pacchetti IP.
11 17/10/2013 Indirizzi IP. Classi di indirizzi A, B, C, D ed E.
Reti e sottoreti. Il subnetting. La netmask.
Esempi di piani di indirizzamento con subnetting.
12 18/10/2013 Trasmissione di datagram IP su segmenti di rete Ethernet. Il protocollo ARP. Proxy ARP.
Il protocollo RARP. Il protocollo DHCP.
13 22/10/2013 Network Address Translation (NAT). Tecniche di NAT traversal (cenni).
Il protocollo ICMP. I tool ping e traceroute.
Esercizi su indirizzamento e subnetting in reti IP.
14 24/10/2013 Il tool WireShark per la cattura di pacchetti.
Esempi di analisi di protocolli con WireShark.
15 25/10/2013 Simulazione ad eventi discreti di reti di calcolatori.
Il simulatore ns3. Alcuni dettagli sulla struttura interna del simulatore.
Alcuni esempi di simulazione con ns3.
16 29/10/2013 Il protocollo IPv6. Formato dell'header IPv6.
Modalità di transizione da IPv4 a IPv6 (cenni).
Il concetto di tunneling.
17 31/10/2013 Routing in reti a datagrammi. Routing statico e dinamico. Routing centralizzato e distribuito.
Routing Link State. Broadcast dei Link State Packets.
Shortest Path Tree.
Routing Link State: algoritmo di Dijkstra.
Esempio di esecuzione dell'algoritmo di Dijkstra.
Problemi di oscillazione del routing link-state.
Protocolli di routing: OSPF (cenni).
18 05/11/2013 Routing Distance Vector. Algoritmo di Bellmann-Ford.
Problemi di convergenza del routing Distance Vector. Problema del conteggio all'infinito. Split horizon e reverse poisoning.
Protocolli di routing: RIP.
19 07/11/2013 Tecniche di trasmissione broadcast: flooding e flooding controllato.
RPF. Spanning tree.
IP multicast. IGMP.
Trasmissione di datagram multicast in frame Ethernet.
MBone. Tunneling.
20 08/11/2013 Routing multicast. Reverse path forwarding e pruning.
Approcci shared-tree e core-based-tree.
Cenni a DVMRP, MOSPF. Cenni a PIM-SM e PIM-DM.
Il routing in Internet. Autonomous Systems. Routing interno e routing esterno.
Relazioni tra AS. AS stub e multihomed. Routing inter-dominio. IXP (cenni).
21 12/11/2013 Introduzione ai protocolli di livello trasporto. UDP.
Cenni al problema della rivelazione e correzione di errori nella comunicazione.
Calcolo della cheksum in UDP.
22 14/11/2013
     
Seminario di Accenture.
23 15/11/2013 Trasmissione affidabile a livello trasporto.
Protocollo stop-and-wait. Analisi di efficienza di S-and-W.
Pipelining: protocolli go-back-N e selective-repeat.
24 19/11/2013 Il protocollo TCP. I campi dell'header TCP. Numero di sequenza ed ack.
Apertura di una connessione: three-way handshake. Chiusura di una connessione. Diagrammi di stato TCP.
I timer del TCP.
Il protocollo TCP: un modello del sender. Gestione degli ack.
25 21/11/2013 Programmazione di applicazioni TCP/IP con le socket di Berkeley (prima parte).
26 22/11/2013 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. Tecnica AIMD. Slow-start.
Differenza di comportamento tra TCP Tahoe e TCP Reno.
Fairness di TCP.
27 26/11/2013 Il livello di collegamento: introduzione e servizi.
Tecniche di rilevazione e correzione degli errori: controllo di parità, checksum, CRC.
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. Cenni a CDMA.
Tecniche ad accesso casuale: slotted ALOHA, ALOHA puro, CSMA e CSMA/CD.
Analisi dell'efficienza massima di slotted ALOHA ed ALOHA puro.
Cenni alle tecniche di accesso multiplo basate su rotazione.
  28/11/2013   Lezione annullata per effetto della sospensione delle attività didattiche.
28 29/11/2013 La tecnologia Ethernet. Struttura dei pacchetti.
Indirizzi di livello datalink: indirizzi MAC.
Algoritmo di backoff esponenziale nel CSMA/CD di Ethernet.
Cenni alla evoluzione del cablaggio delle reti Ethernet: 10base5, 10base2, 10baseT.
29 03/12/2013 Cablaggio strutturato.
Bridge ed autoapprendimento. Hub e switch Ethernet: differenze.
30 05/12/2013 Programmazione di applicazioni TCP/IP con le socket di Berkeley (seconda parte).
Cenni alle differenze della WinSock API e della Java API for networking.
31 06/12/2013 Virtual LAN (VLAN). Trunking. Protocolli di tagging.
32 12/12/2013 Esercitazione: quagga. Configurazione ed uso di quagga in reti di nodi virtuali.
33 13/12/2013 Protocolli per applicazioni multimediali: RTP ed RTCP.
34 17/12/2013 Reti locali wireless. Wi-Fi 802.11: canali ed associazioni, protocollo MAC.
Il problema del terminale nascosto. CSMA/CA. Frame RTS e CTS. Pacchetti 802.11.
35 19/12/2013 Sicurezza nelle comunicazioni in rete (Cenni introduttivi).
Tecniche di 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.
Integrità dei messaggi. Funzioni hash crittografiche. Firma digitale. Certificazione della chiave pubblica e Certification Authority.
Protocolli di autenticazione.
Posta elettronica sicura.

Libro di testo

O IN ALTERNATIVA:

Libri di approfondimento

  • Routing in the Internet
    Christian Huitema
    Prentice-Hall
    Prima edizione, 1995 - ISBN: 978-0131321922
    Seconda edizione, 1999 - ISBN: 978-0130226471

Altri documenti di approfondimento

Siti utili per approfondimenti


Edizioni precedenti del corso


Foto scattate ad ACM CoNEXT 2009 a Roma
roberto.canonico at unina.it

Ultimo aggiornamento: 19 dicembre 2013