Reti di Calcolatori I (9 CFU)

Università degli Studi di Napoli Federico II

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica

Prof. Roberto Canonico

A.A. 2018-19

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Programma dettagliato delle lezioni svolte

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

Lezione Data Slide / Riferimenti Argomenti
1 25/09/2018 Introduzione al Corso. Introduzione alle reti di calcolatori. Commutazione di circuito e di pacchetto.
2 27/09/2018 Reti a datagrammi e reti a circuiti virtuali.
Modelli a strati delle reti. Concetto di protocollo. Imbustamento dei messaggi. Il modello di riferimento ISO/OSI.
3 28/09/2018 Commutazione di pacchetto e qualità del servizio.
Funzionalità del livello rete e del livello trasporto.
Presentazione generale dello stack di protocolli TCP/IP.
Formato di un datagram IPv4. Indirizzi IPv4.
4 02/10/2018 Modello di servizio dei protocolli UDP e TCP. Protocolli applicativi e loro relazione con i protocolli di trasporto (vedi slide lezione precedente).
Il protocollo HTTP. Formato dei messaggi. Il metodo GET.
5 04/10/2018 Il protocollo HTTP: metodi POST, HEAD, PUT.
Web caching e protocollo HTTP. Proxy cache. Gestione della coerenza con HTTP.
Connessioni persistenti. Cookies.
6 05/10/2018 Trasmissione di dati da form HTML mediante il protocollo HTTP: differenza tra uso di GET e POST.
Lettura di RFC 2616 (HTTP/1.1) (vedi lezione precedente).
Il protocollo FTP.
Posta elettronica. I protocolli SMTP e POP3. Formato di messaggi di posta elettronica con allegati.
7 09/10/2018 Il servizio DNS. Il protocollo DNS.
Esempi di uso pratico di nslookup per l'interrogazione di server DNS.
Content Delivery Networks.
8 11/10/2018 Applicazioni peer-to-peer. Caratteristiche generali.
Meccanismi di discovery di tipo query flooding.
Cenni su Napster, Gnutella e BitTorrent.
Introduzione alla scrittura di programmi client/server in Python.
9 12/10/2018 Cenni alla evoluzione della rete Internet.
Il livello rete in Internet. Il protocollo IPv4. Servizio best-effort.
Formato del pacchetto IPv4.
Indirizzi IPv4. Assegnazione degli indirizzi IP.
Gestione degli indirizzi IPv4 per classi.
10 16/10/2018 CIDR e subnetting in IPv4. La netmask. Subnetting FLSM e VLSM.
Esempi di piani di indirizzamento con subnetting.
Funzionamento di un router IP. Relazione tra forwarding e routing.
Frammentazione e riassemblaggio dei pacchetti in IPv4.
11 17/10/2018 Trasmissione di datagram IP su segmenti di rete Ethernet.
Il protocollo ARP. Proxy ARP. Il protocollo RARP.
Il protocollo DHCP.
12 18/10/2018 Il protocollo ICMP. I tool ping e traceroute.
Il tool Wireshark per la cattura di pacchetti.
13 19/10/2018 Network Address Translation (NAT).
Funzionamento di un router NAT. Port forwarding. UPnP.
Tecniche di NAT traversal (cenni).
Il protocollo IPv6. Formato dell'header IPv6. Indirizzamento in IPv6.
Modalità di transizione da IPv4 a IPv6 (cenni).
14 23/10/2018 Routing in reti a datagrammi. Routing statico e dinamico. Routing centralizzato e distribuito.
Esempio: configurazione delle rotte statiche in una rete di piccole dimensioni.
Routing Link State. Broadcast dei Link State Packets. Algoritmo di Dijkstra.
Problemi di oscillazione del routing link-state.
15 25/10/2018 Esempio di esecuzione dell'algoritmo di Dijkstra.
Protocolli di routing: OSPF.
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: RIP, cenni a IGRP ed EIGRP.
16 26/10/2018 Tecniche di trasmissione broadcast: flooding e flooding controllato.
RPF. Spanning tree.
IP multicast. IGMP.
Trasmissione di datagram multicast in frame Ethernet.
17 30/10/2018 Il routing in Internet. Autonomous Systems. Routing interno e routing esterno.
Relazioni tra AS. AS stub e multihomed. Routing inter-dominio. IXP (cenni).
Introduzione ai protocolli di trasporto: servizio connectionless vs. connection-oriented. Multiplexing e demultiplexing.
Cenni al problema della rivelazione e correzione di errori nella comunicazione.
Protocollo UDP. Calcolo della cheksum in UDP.
18 06/11/2018 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.
19 09/11/2018 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.
I timer del TCP.
Il protocollo TCP: un modello del sender. Gestione degli ack.
20 13/11/2018 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.
Semplici modelli del throughput di una connessione TCP.
Fairness di TCP.
AVVISO 15/11/2018 Workshop su MongoDB a Monte S.Angelo
Tema: I DATI E LA LORO MODERNIZZAZIONE COME BASE PER LA TRASFORMAZIONE DIGITALE.
21 15/11/2018 Programmazione di applicazioni TCP/IP con le socket di Berkeley in C.
22 16/11/2018 Trasmissione di flussi multimediali in reti a commutazione di pacchetto.
Protocolli per applicazioni multimediali: RTP ed RTCP.
MBone. Tunneling.
23 20/11/2018 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 alle tecniche di accesso multiplo basate su rotazione.
Tecniche ad accesso casuale: slotted ALOHA e ALOHA puro.
Analisi dell'efficienza massima di slotted ALOHA ed ALOHA puro.
24 23/11/2018 Esercitazione con CISCO Packet Tracer.
25 27/11/2018 Tecniche ad accesso casuale: CSMA e CSMA/CD.
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. Cablaggio UTP: schemi TIA/EIA T-568A e T-568B.
Interconnessione di LAN: hub vs. bridge.
Bridge ed autoapprendimento.
26 29/11/2018 Hub e switch Ethernet: differenze.
Evoluzione della tecnologia Ethernet. Ethernet full-duplex.
Virtual LAN (VLAN). Trunking. VLAN tagging in IEEE 802.1q.
27 30/11/2018 Reti locali wireless. Reti 802.11. Differenza tra modo infrastruttura e modo ad-hoc. Procedure di associazione. Il problema del terminale nascosto. CSMA/CA. Frame RTS e CTS. Struttura della trama 802.11. Sistema di distribuzione.
28 04/12/2018 Sicurezza nelle comunicazioni in rete: cenni alle tenciche 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.
29 06/12/2018 Sicurezza nelle comunicazioni in rete (Cenni introduttivi). Funzioni hash crittografiche. Integrità dei messaggi. Identificazione sicura del mittente. Firma digitale. Certificazione della chiave pubblica e Certification Authority. Protocolli di autenticazione. Posta elettronica sicura.
Esercizi su indirizzamento e subnetting in reti IP.
30 07/12/2018 Reti di Datacenter: specificità e tendenze evolutive (cenni).
Programmi client/server in Python con TCP e con UDP.
Esempio di multicast sender e listener in Python.
31 11/12/2018   PROVA INTRACORSO.
32 13/12/2018 Cablaggio strutturato. Cenni alle caratteristiche dei vari mezzi trasmissivi utilizzati in ambito LAN.
33 14/12/2018 Esercitazione con Packet Tracer. Simulazione di una rete multi-area con routing OSPF. Simulazione di una rete con VLAN.

Libro di testo

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

Libri di approfondimento

  • Reti di calcolatori terza edizione
    Larry Peterson, Bruce Davie
    Apogeo, 2013
    ISBN: 978-8838786396

Standard

Documenti di approfondimento teorico

Approfondimenti pratici, tutorial e simulazioni

Video didattici


Edizioni precedenti del corso


roberto.canonico at unina.it

Ultimo aggiornamento: 19 dicembre 2018