Il corso introduce agli studenti le moderne reti di calcolatori, evidenziando le principali tecniche di trasmissione dei dati multimediali attraverso le reti di comunciazione e i relativi aspetti di cyber sicurezza. I principali contenuti del corso sono:
1. Introduzione – Scopi, applicazioni, evoluzione storica, caratteristiche e struttura delle principali reti, tipologie e architetture di rete, primitive di servizio, protocolli di rete, controllo di flusso e controllo di errore, messaggi e pacchetti, commutazione di circuito e di pacchetto, instradamento (routing) ed interconnessione di reti eterogenee. Esercizi ed esempi applicativi.
2. Principali componenti di una rete e tecniche di trasmissione dati – Mezzi trasmissivi elettrici, ottici e elettromagnetici, banda di un segnale, attenuazione e distorsione di un segnale, capacità di canale, I e II Teorema di Nyquist, Teorema di Shannon. Esercizi ed esempi applicativi.
3. Il modello ISO/OSI: il livello fisico ed il livello data-link – Principi di base e principali caratteristiche. Le architetture a strati. Il modello ISO-OSI e il modello TCP-IP. Principali caratteristiche del livello Data-Link. Protocolli di framing. Configurazione di linea. Protocolli per il controllo di flusso (Stop&Wait, Go-Back-N, Sliding Window) e per il controllo di errore. Calcolo dell’efficienza di una rete. Esercizi ed esempi applicativi.
4. Il livello di rete – Tecniche di routing (routing by network, address label swapping, source routing), architettura logica di un router e tabelle di instradamento, algoritmi di routing dinamico (distance vector e link state). Il protocollo IP, formato del pacchetto IP, indirizzamento IP, classi di indirizzi, sottoreti e netmask. Il protocollo IPv6. Esercizi ed esempi applicativi.
5. I livelli di trasporto e di applicazione - Servizi ed indirizzi del livello di trasporto, creazione, gestione e chiusura di una connessione. Il protocollo hand-shake a tre vie. I protocolli TCP (Transport control protocol) e UPD (User datagram protocol). Principali applicazioni di rete: Domain Name Server (DSN), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP). Esercizi ed esempi applicativi.
6. Reti wireless e protocollo Bluetooth – Introduzione, vantaggi/svantaggi rispetto alle reti cablate, classificazione delle reti wireless, reti powerline, reti ottiche, reti a radiofrequenza, reti a microonde, reti cellulari, reti satellitari, tecniche di trasmissione spread-spectrum: direct sequence e frequency hopping. Reti LAN IEEE802.11, access point, roaming, registrazione dei nodi, protocollo CSMA/CA (Collision Avoidance), probabilità di errore, IEEE 802.15.1 (Personal Area networks). Protocollo Bluetooth, struttura del frame Bluetooth. Esercizi ed esempi applicativi.
7. Streaming video e streaming audio - Definizione di streaming. Correlazione e ridondanza temporale, progettazione di uno schema di codifica. Principali schemi di codifica video (MPEG, H.263) e principali utilizzi nei moderni canali trasmessivi. Esercizi ed esempi applicativi.
8. Streaming Multimediali - Sincronizzazione di singoli stream (audio, video, testo, etc.) e tecniche per consentire la loro acquisizione, spedizione, ricezione ed esecuzione sincronizzata. Esercizi ed esempi applicativi.
Attività di Laboratorio
Durante il corso sono previste specifiche esercitazioni di laboratorio relative all’uso e alla configurazione delle reti:
(1) Connettività fisica ad una rete: scheda di rete, connettori, patch panels, hub, switch, mezzi trasmissivi
(2) Installazione, configurazione e manutenzione di una rete TCP/IP
(3) Programmi di utilità integrati nei sistemi operativi e uso di software di rete per assegnazione di indirizzi di rete IP pubblici / privati
(4) Configurazione di un Access Point Wireless e di una Rete Wi-Fi (WLAN).
(5) Applicazioni Client-Server con programmazione in linguaggio PHP.
1. Introduzione – Scopi, applicazioni, evoluzione storica, caratteristiche e struttura delle principali reti, tipologie e architetture di rete, primitive di servizio, protocolli di rete, controllo di flusso e controllo di errore, messaggi e pacchetti, commutazione di circuito e di pacchetto, instradamento (routing) ed interconnessione di reti eterogenee. Esercizi ed esempi applicativi.
2. Principali componenti di una rete e tecniche di trasmissione dati – Mezzi trasmissivi elettrici, ottici e elettromagnetici, banda di un segnale, attenuazione e distorsione di un segnale, capacità di canale, I e II Teorema di Nyquist, Teorema di Shannon. Esercizi ed esempi applicativi.
3. Il modello ISO/OSI: il livello fisico ed il livello data-link – Principi di base e principali caratteristiche. Le architetture a strati. Il modello ISO-OSI e il modello TCP-IP. Principali caratteristiche del livello Data-Link. Protocolli di framing. Configurazione di linea. Protocolli per il controllo di flusso (Stop&Wait, Go-Back-N, Sliding Window) e per il controllo di errore. Calcolo dell’efficienza di una rete. Esercizi ed esempi applicativi.
4. Il livello di rete – Tecniche di routing (routing by network, address label swapping, source routing), architettura logica di un router e tabelle di instradamento, algoritmi di routing dinamico (distance vector e link state). Il protocollo IP, formato del pacchetto IP, indirizzamento IP, classi di indirizzi, sottoreti e netmask. Il protocollo IPv6. Esercizi ed esempi applicativi.
5. I livelli di trasporto e di applicazione - Servizi ed indirizzi del livello di trasporto, creazione, gestione e chiusura di una connessione. Il protocollo hand-shake a tre vie. I protocolli TCP (Transport control protocol) e UPD (User datagram protocol). Principali applicazioni di rete: Domain Name Server (DSN), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP). Esercizi ed esempi applicativi.
6. Reti wireless e protocollo Bluetooth – Introduzione, vantaggi/svantaggi rispetto alle reti cablate, classificazione delle reti wireless, reti powerline, reti ottiche, reti a radiofrequenza, reti a microonde, reti cellulari, reti satellitari, tecniche di trasmissione spread-spectrum: direct sequence e frequency hopping. Reti LAN IEEE802.11, access point, roaming, registrazione dei nodi, protocollo CSMA/CA (Collision Avoidance), probabilità di errore, IEEE 802.15.1 (Personal Area networks). Protocollo Bluetooth, struttura del frame Bluetooth. Esercizi ed esempi applicativi.
7. Streaming video e streaming audio - Definizione di streaming. Correlazione e ridondanza temporale, progettazione di uno schema di codifica. Principali schemi di codifica video (MPEG, H.263) e principali utilizzi nei moderni canali trasmessivi. Esercizi ed esempi applicativi.
8. Streaming Multimediali - Sincronizzazione di singoli stream (audio, video, testo, etc.) e tecniche per consentire la loro acquisizione, spedizione, ricezione ed esecuzione sincronizzata. Esercizi ed esempi applicativi.
Attività di Laboratorio
Durante il corso sono previste specifiche esercitazioni di laboratorio relative all’uso e alla configurazione delle reti:
(1) Connettività fisica ad una rete: scheda di rete, connettori, patch panels, hub, switch, mezzi trasmissivi
(2) Installazione, configurazione e manutenzione di una rete TCP/IP
(3) Programmi di utilità integrati nei sistemi operativi e uso di software di rete per assegnazione di indirizzi di rete IP pubblici / privati
(4) Configurazione di un Access Point Wireless e di una Rete Wi-Fi (WLAN).
(5) Applicazioni Client-Server con programmazione in linguaggio PHP.
- Teacher: Carlo Drioli
- Teacher: Gian Luca Foresti
- Teacher: Daniele Salvati
- Teacher: Andrea Toma