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. 2014-15

Programma dettagliato delle lezioni svolte

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

Lezione Data Slide / Riferimenti Argomenti
1 9/10/2014 Introduzione al Corso. Introduzione alle reti di calcolatori. Commutazione di circuito e di pacchetto. Reti a datagrammi e reti a circuiti virtuali.
2 10/10/2014 Modelli a strati delle reti. Concetto di protocollo. Imbustamento dei messaggi.
Il modello di riferimento ISO/OSI. Funzionalità dei sette livelli del modello ISO/OSI.
3 14/10/2014 Lo stack di protocolli TCP/IP. Cenni alla architettura ed alla storia di Internet.
Protocolli applicativi.
4 15/10/2014 Il protocollo HTTP (prima parte).
5 17/10/2014
Seminario ELIS.
6 21/10/2014 Gestione delle connessioni in HTTP. Web caching e protocollo HTTP. Proxy cache. Gestione della coerenza con HTTP.
Il protocollo FTP.
7 23/10/2014 I protocolli SMTP e POP3.
Il servizio DNS. Il protocollo DNS.
8 24/10/2014 Esempi di uso pratico di nslookup per l'interrogazione di server DNS.
Il tool Wireshark per la cattura di pacchetti.
Analisi dei pacchetti DNS ed HTTP con Wireshark.
Content Delivery Networks.
9 28/10/2014 Applicazioni peer-to-peer. Caratteristiche generali.
Meccanismi di discovery di tipo query flooding.
Cenni su Napster, Gnutella e BitTorrent.
10 30/10/2014 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 31/10/2014 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 4/11/2014 Esercizi su indirizzamento e subnetting in reti IP.
Trasmissione di datagram IP su segmenti di rete Ethernet. Il protocollo ARP. Proxy ARP.
13 6/11/2014 Il protocollo RARP. Il protocollo DHCP.
Network Address Translation (NAT). Tecniche di NAT traversal (cenni).
14 7/11/2014 Il protocollo ICMP. I tool ping e traceroute.
Il protocollo IPv6. Formato dell'header IPv6.
Modalità di transizione da IPv4 a IPv6 (cenni).
Il concetto di tunneling.
15 11/11/2014 Routing in reti a datagrammi. Routing statico e dinamico. Routing centralizzato e distribuito.
Routing Link State. Broadcast dei Link State Packets.
Shortest Path Tree.
16 13/11/2014 Routing Link State: algoritmo di Dijkstra.
Esempio di esecuzione dell'algoritmo di Dijkstra.
Problemi di oscillazione del routing link-state.
Routing Distance Vector. Algoritmo di Bellmann-Ford.
17 14/11/2014 Simulazione ad eventi discreti di reti di calcolatori.
Il simulatore ns3. Alcuni dettagli sulla struttura interna del simulatore.
Alcuni esempi di simulazione con ns3.
18 18/11/2014 Problemi di convergenza del routing Distance Vector.
Problema del conteggio all'infinito. Split horizon e reverse poisoning.
Protocolli di routing: OSPF e RIP.
19 20/11/2014 Il routing in Internet. Autonomous Systems. Routing interno e routing esterno.
Relazioni tra AS. AS stub e multihomed. Routing inter-dominio. IXP (cenni).
Tecniche di trasmissione broadcast: flooding e flooding controllato.
RPF. Spanning tree.
20 21/11/2014 IP multicast. IGMP.
Trasmissione di datagram multicast in frame Ethernet.
MBone. Tunneling.
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.
21 25/11/2014 Introduzione ai protocolli di livello trasporto. UDP.
Cenni al problema della rivelazione e correzione di errori nella comunicazione.
Calcolo della cheksum in UDP.
22 27/11/2014 Programmazione di applicazioni TCP/IP con le socket di Berkeley (prima parte).
23 28/11/2014 Trasmissione affidabile a livello trasporto.
Protocollo stop-and-wait. 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.
I timer del TCP.
24 02/12/2014 Apertura di una connessione TCP: three-way handshake. Chiusura di una connessione. Diagrammi di stato TCP.
Il protocollo TCP: un modello del sender. Gestione degli ack.
Controllo di flusso in TCP. Problema della silly window sindrome. Algoritmo di Nagle. Soluzione di Clark.
25 04/12/2014 Programmazione di applicazioni TCP/IP con le socket di Berkeley (seconda parte).
Cenni alle differenze della WinSock API e della Java API for networking.
26 05/12/2014 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 09/12/2014 Trasmissione di flussi multimediali in reti a commutazione di pacchetto.
Protocolli per applicazioni multimediali: RTP ed RTCP.
28 11/12/2014 Esercitazione: quagga. Configurazione ed uso di quagga in reti di nodi virtuali.
29 12/12/2014 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.
30 16/12/2014 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.
Cavi UTP per il cablaggio di reti Ethernet.
31 18/12/2014 Bridge ed autoapprendimento. Hub e switch Ethernet: differenze.
Esercizi di subnetting IP.
32 19/12/2014 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.
33 08/01/2015 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.
34 09/01/2015 Cablaggio strutturato.
Virtual LAN (VLAN). Trunking. Protocolli di tagging.

Libro di testo

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: 18 dicembre 2014