Introduzione alle Reti di Calcolatori
Architettura di una rete.
Il sistema a livelli nell'architettura di una rete.
Servizi e funzionalità dei vari livelli
L'architettura del protocollo OSI. I livelli del TCP/IP.
Confronto architetturale tra OSI e TCP/IP.
Comunicazioni affidabili e non affidabili.
Servizi con connessione e senza connessione
Primitive di servizio
Reti broadcast, multicast, punto-punto
PAN, LAN, MAN e WAN.
Commutazione di circuito e commutazione di pacchetto.
Reti a circuito virtuale.

Application Layer
Comunicazione tra processi
Lo schema Client - Server
Affidabilità delle comunicazioni e coerenza dei dati end-to end
Requisiti temporali e di affidabilità delle applicazioni
Indirizzamento dei processi.
Well Known Ports, Registered Ports e User Ports
Il protocollo HTTP
Formato dei pacchetti HTTP
Il protocollo FTP
Confronto tra HTTP e FTP
Il protocollo SMTP
POP e IMAP
Il protocollo DNS - I record DNS
Cenni sul protocollo SNMP

Transport Layer
Il modello Client-Server
Indirizzamento a livello di trasporto (Mux -demux)
I Server multipli
Il livello di Trasporto in IP: UDP e TCP.
Formato delle frame UDP
Protocolli di trasferimento affidabile su canali inaffidabili
Velocità di trasferimento dati di un canale
Tempo di latenza
Velocità di trasferimento end-to-end - Banda disponibile ai livelli superiori
Protocolli Stop and wait, Go back N, Ripetizione selettiva
Il protocollo TCP. Formato dei pacchetti TCP
Tempi di Round Trip. Gestione dei Timer. Fast Retransmit
Finestra di ricezione e gestione ACK in TCP
Servizi orientati alla connessione.
Apertura e chiusura delle connessioni: problemi teorici e soluzioni implementative
La congestione nelle reti di comunicazione: aspetti teorici e possibili soluzioni
Controllo del Flusso e controllo della Congestione
Il controllo della congestione in TCP: varianti Tahoe e Reno.
Fairness tra connessioni TCP concorrenti: dimostrazione grafica.

Network Layer
Introduzione al livello di Rete.
Servizi Datagram e servizi con circuito virtuale. Confronto delle caratteristiche
Algoritmi di routing.
Algoritmi centralizzati e distribuiti.
Algoritmo di Dijkstra
Flooding: metodi di controllo del flooding
Distance Vectors.
Link State Routing
Confronto tra DV e LS.
Routing gerarchico.
Implementazioni RIP e OSPF.
Cenni su BGP.
Il protocollo IPv4.
Formato dei pacchetti IPv4.
Indirizzi IPv4. Le Sottoreti.
Tabelle di routing per host e router Indirizzamento IP su LAN ethernet
Indirizzamento intraLAN e interLAN
Frammentazione dei pacchetti IPv4
Protocolli su IP: ICMP, ARP, RARP, BOOTP, DHCP, NAT.
Il protocollo IPv6
Indirizzi IPv6: indirizzamento Anycast, Unicast, Broadcast e Multicast.
Indirizzi di canale
Header opzionali
Cenni sui Firewall.

Data Link Layer
Tecniche di Framing dei dati.
Codifica a due livelli, a tre livelli, a cinque livelli
Codifica 4B/5B, 8B/10B
Aspetti teorici per la rilevazione degli errori.
Uso della ridondanza nelle comunicazioni.
Il CRC. Calcolo del CRC.
Correzione degli errori: aspetti teorici
Distanza di Hamming.
I codici di Hamming.
Il sottolivello MAC
Protocolli del Data Link per il MAC
FDMA, TDMA, CDMA
Aloha puro e slotted.
CSMA
CSMA/CD
Protocolli senza collisioni
Cenni sui protocolli a turno (token)
Le LAN IEEE 802 (.1 .2).
IEEE 802.3.
Ethernet, Fast Ethernet, GigabitEthernet.
Schemi di Trellis e decodifica di Viterbi.
Schemi di interconnessione in Ethernet
Repeater, Hub, Bridge, Switch
Bridge trasparenti.
Schemi di indirizzamento flat.
Confronto tra indirizzamento piatto ed indirizzamento gerarchico: vantaggi e svantaggi
Indirizzi MAC
Le VLAN: Untagged e Tagged - IEEE 802.1Q

Il livello fisico
Analisi di Fourier di un segnale periodico
Analisi nel dominio del tempo e nel dominio delle frequenze
Distorsioni nei segnali
Larghezza di banda, rumore e quantizzazione
Teoremi di Nyquist e di Shannon.
Applicazione dell'analisi di Fourier alle trasmissioni sui canali reali
La modulazione: ampiezza, frequenza e fase
I mezzi trasmissivi: Il doppino in rame, il cavo coassiale, la fibra ottica.
Confronto tra le prestazioni dei mezzi cablati: i cavi Cat3, 5, 6, 7
Cenni sulle reti wireless.
I sistemi a commutazione di circuito.
I modem analogici - la modulazione.
Linee ADSL, xDSL, VDSL
Tecniche di Multiplexaggio: FDM, WDM, TDM.

Laboratorio di Reti



I sistemi virtualizzati: aspetti teorici e implementazioni
Creazione di una VM linux based
Configurazione di una VM e collegamento in una LAN privata
Configurazione di una interfaccia di rete con IPv4 e IPv6.
Configurazione delle tabelle di routing.
Configurazione di una rete con LAN differenti connesse da router.
Uso dei socket in C.
Esempio di un sistema Client server con UDP
Esempio di un sistema multiserver con TCP

J.F. Kurose - K. W. Ross: Internet e Reti di calcolatori
D.E. Comer: Internetworking con TCP/IP - vol.1
A. Tanenbaum: Reti di Computer

Introduzione alle Reti di Calcolatori
Architettura di una rete.
Il sistema a livelli nell'architettura di una rete.
Servizi e funzionalità dei vari livelli
L'architettura del protocollo OSI. I livelli del TCP/IP.
Confronto architetturale tra OSI e TCP/IP.
Comunicazioni affidabili e non affidabili.
Servizi con connessione e senza connessione
Primitive di servizio
Reti broadcast, multicast, punto-punto
PAN, LAN, MAN e WAN.
Commutazione di circuito e commutazione di pacchetto.
Reti a circuito virtuale.

Application Layer
Comunicazione tra processi
Lo schema Client - Server
Affidabilità delle comunicazioni e coerenza dei dati end-to end
Requisiti temporali e di affidabilità delle applicazioni
Indirizzamento dei processi.
Well Known Ports, Registered Ports e User Ports
Il protocollo HTTP
Formato dei pacchetti HTTP
Il protocollo FTP
Confronto tra HTTP e FTP
Il protocollo SMTP
POP e IMAP
Il protocollo DNS - I record DNS
Cenni sul protocollo SNMP

Transport Layer
Il modello Client-Server
Indirizzamento a livello di trasporto (Mux -demux)
I Server multipli
Il livello di Trasporto in IP: UDP e TCP.
Formato delle frame UDP
Protocolli di trasferimento affidabile su canali inaffidabili
Velocità di trasferimento dati di un canale
Tempo di latenza
Velocità di trasferimento end-to-end - Banda disponibile ai livelli superiori
Protocolli Stop and wait, Go back N, Ripetizione selettiva
Il protocollo TCP. Formato dei pacchetti TCP
Tempi di Round Trip. Gestione dei Timer. Fast Retransmit
Finestra di ricezione e gestione ACK in TCP
Servizi orientati alla connessione.
Apertura e chiusura delle connessioni: problemi teorici e soluzioni implementative
La congestione nelle reti di comunicazione: aspetti teorici e possibili soluzioni
Controllo del Flusso e controllo della Congestione
Il controllo della congestione in TCP: varianti Tahoe e Reno.
Fairness tra connessioni TCP concorrenti: dimostrazione grafica.

Network Layer
Introduzione al livello di Rete.
Servizi Datagram e servizi con circuito virtuale. Confronto delle caratteristiche
Algoritmi di routing.
Algoritmi centralizzati e distribuiti.
Algoritmo di Dijkstra
Flooding: metodi di controllo del flooding
Distance Vectors.
Link State Routing
Confronto tra DV e LS.
Routing gerarchico.
Implementazioni RIP e OSPF.
Cenni su BGP.
Il protocollo IPv4.
Formato dei pacchetti IPv4.
Indirizzi IPv4. Le Sottoreti.
Tabelle di routing per host e router Indirizzamento IP su LAN ethernet
Indirizzamento intraLAN e interLAN
Frammentazione dei pacchetti IPv4
Protocolli su IP: ICMP, ARP, RARP, BOOTP, DHCP, NAT.
Il protocollo IPv6
Indirizzi IPv6: indirizzamento Anycast, Unicast, Broadcast e Multicast.
Indirizzi di canale
Header opzionali
Cenni sui Firewall.

Data Link Layer
Tecniche di Framing dei dati.
Codifica a due livelli, a tre livelli, a cinque livelli
Codifica 4B/5B, 8B/10B
Aspetti teorici per la rilevazione degli errori.
Uso della ridondanza nelle comunicazioni.
Il CRC. Calcolo del CRC.
Correzione degli errori: aspetti teorici
Distanza di Hamming.
I codici di Hamming.
Il sottolivello MAC
Protocolli del Data Link per il MAC
FDMA, TDMA, CDMA
Aloha puro e slotted.
CSMA
CSMA/CD
Protocolli senza collisioni
Cenni sui protocolli a turno (token)
Le LAN IEEE 802 (.1 .2).
IEEE 802.3.
Ethernet, Fast Ethernet, GigabitEthernet.
Schemi di Trellis e decodifica di Viterbi.
Schemi di interconnessione in Ethernet
Repeater, Hub, Bridge, Switch
Bridge trasparenti.
Schemi di indirizzamento flat.
Confronto tra indirizzamento piatto ed indirizzamento gerarchico: vantaggi e svantaggi
Indirizzi MAC
Le VLAN: Untagged e Tagged - IEEE 802.1Q

Il livello fisico
Analisi di Fourier di un segnale periodico
Analisi nel dominio del tempo e nel dominio delle frequenze
Distorsioni nei segnali
Larghezza di banda, rumore e quantizzazione
Teoremi di Nyquist e di Shannon.
Applicazione dell'analisi di Fourier alle trasmissioni sui canali reali
La modulazione: ampiezza, frequenza e fase
I mezzi trasmissivi: Il doppino in rame, il cavo coassiale, la fibra ottica.
Confronto tra le prestazioni dei mezzi cablati: i cavi Cat3, 5, 6, 7
Cenni sulle reti wireless.
I sistemi a commutazione di circuito.
I modem analogici - la modulazione.
Linee ADSL, xDSL, VDSL
Tecniche di Multiplexaggio: FDM, WDM, TDM.

Laboratorio di Reti



I sistemi virtualizzati: aspetti teorici e implementazioni
Creazione di una VM linux based
Configurazione di una VM e collegamento in una LAN privata
Configurazione di una interfaccia di rete con IPv4 e IPv6.
Configurazione delle tabelle di routing.
Configurazione di una rete con LAN differenti connesse da router.
Uso dei socket in C.
Esempio di un sistema Client server con UDP
Esempio di un sistema multiserver con TCP

J.F. Kurose - K. W. Ross: Internet e Reti di calcolatori
D.E. Comer: Internetworking con TCP/IP - vol.1
A. Tanenbaum: Reti di Computer