Tutte le domande Reti dei calcolatori & Cybersecurity

Domande e risposte sulle reti di calcolatori & cybersecurity

Definizioni di base

Una rete di calcolatori è: Un insieme di dispositivi hardware collegati l'uno con l'altro da appositi canali di comunicazione, che mediante opportuni software permettono agli utenti lo scambio di informazioni e la condivisione di risorse e di servizi.

Internet è: Una specifica rete pubblica che interconnette miliardi di dispositivi distribuiti in tutto il mondo offrendo all’utente una vasta serie di servizi.

Vantaggi dei sistemi distribuiti

Il vantaggio dell'uso dei sistemi di calcolo distribuito che impiegano calcolatori in rete, rispetto ai computer di grandi dimensioni, è dato da: La tolleranza dei guasti, l'economicità dell'hardware e del software, la scalabilità che consente gradualità della crescita e flessibilità.

Sistemi periferici e router

In una rete di calcolatori i sistemi periferici, detti anche host, sono: Tutti i dispositivi collegati in rete di qualunque tipologia.

Un router è: Un commutatore di pacchetto usato nel nucleo della rete.

Commutatori e velocità di trasmissione

Un commutatore a livello di collegamento (link-layer switch) è: Un commutatore di pacchetto usato nelle reti di accesso.

La velocità di trasmissione di un collegamento in una rete di calcolatori è misurata in: Numero di bit al secondo.

ISP e protocolli

La denominazione ISP (Internet Service Provider) indica: Un insieme di collegamenti e di commutatori di pacchetto gestito da una struttura commerciale o da un ente, che fornisce vari tipi di accesso a Internet tra cui quello residenziale a banda larga, senza fili (wireless) e in mobilità.

La denominazione Request For Comment indicata dalla sigla RFC è riferita a: Gli standard per Internet sviluppati dalla Internet Engineering Task Force (IETF).

Le regole che governano la comunicazione in Internet tra due o più entità remote sono stabilite da: Protocolli standard specifici per le varie operazioni da svolgere.

Reti di accesso

Una rete di accesso connette fisicamente un sistema periferico al suo edge router (router di bordo) che è il primo router sul percorso che parte dal sistema di origine verso un qualsiasi altro sistema di destinazione collocato al di fuori della stessa rete di accesso.

Un accesso residenziale ad Internet di tipo DSL (Digital Subscriber Line) utilizza: La rete analogica telefonica per trasmettere dati digitali convertiti in formato analogico mediante un modem.

Un accesso residenziale ad Internet di tipo FTTH (Fiber To The Home) utilizza: La rete in fibra ottica fino all’abitazione dell’utente per trasmettere dati digitali convertiti in segnali ottici mediante un terminale ottico detto ONT (Optical Network Terminator).

Dispositivi e connessioni

In una rete di accesso a Internet DSL lo splitter che si trova nell'abitazione dell'utente effettua: La suddivisione del segnale proveniente dalla linea telefonica esterna all'abitazione, separando il segnale analogico del traffico vocale dal segnale analogico del traffico dati, e invia questi segnali all’apparecchio telefonico ed al modem mediante collegamenti separati.

In una rete di accesso a Internet DSL la linea telefonica in uscita dall'abitazione collega lo splitter: Al dispositivo detto DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) che si trova nella centrale locale della compagnia telefonica.

In una rete di accesso a Internet FTTH il dispositivo ONT (Optical Network Terminator) effettua: La conversione tra segnali ottici e segnali elettrici digitali nell'abitazione dell'utente.

In una rete di accesso a Internet FTTH il dispositivo OLT (Optical Line Terminator) effettua: La conversione tra segnali ottici e segnali elettrici digitali nella centrale locale della compagnia telefonica e consente il collegamento ad Internet tramite un router del provider.

LAN e Wi-Fi

Nell'accesso a Internet mediante una LAN i dispositivi periferici sono collegati: Mediante linee costituite da un doppino di rame intrecciato ad uno switch Ethernet che è connesso a Internet tramite un router aziendale.

Il simbolo della tecnologia Wi-Fi utilizzata nelle reti WLAN: Rappresenta la certificazione rilasciata dalla Wi-Fi Alliance che garantisce l'interoperabilità dei dispositivi wireless basati sullo standard IEEE 802.11 prodotti da costruttori di hardware diversi.

Commutazione di pacchetto e trasmissione

In Internet i sistemi periferici utilizzano la tecnica di trasmissione: A commutazione di pacchetto.

Nella trasmissione in Internet un pacchetto è costituito da: Una parte della sequenza del messaggio trasmesso ed informazioni aggiuntive che identificano la destinazione del messaggio.

Store and forward

La tecnica store and forward nella trasmissione a commutazione di pacchetto stabilisce che: Il router può iniziare la trasmissione di un pacchetto solo quando lo ha completamente ricevuto.

Il buffer di output è: Un dispositivo di memoria del router in cui memorizza i bit di un pacchetto che sta ricevendo fino a quando non si completa la ricezione, ed in cui i pacchetti già ricevuti sono messi in coda in attesa che il collegamento in uscita del router sia disponibile per la trasmissione.

In una trasmissione store and forward il tempo di trasmissione di un pacchetto di L bit dalla sorgente al router su un collegamento con velocità di trasmissione R bps è: L/R secondi.

In una trasmissione store and forward il tempo di trasmissione di un solo pacchetto di L bit da una sorgente ad una destinazione entrambe connesse ad un router da collegamenti con velocità di trasmissione R bps è: 2L/R secondi.

In una trasmissione store and forward il tempo di trasmissione di N pacchetti di L bit da una sorgente ad una destinazione entrambe connesse ad un router da collegamenti con velocità di trasmissione R bps è: (N+1)L/R secondi.

In una trasmissione store and forward un pacchetto ricevuto da un router che non può essere trasmesso perché il collegamento in uscita non è disponibile viene: Memorizzato e messo in coda in attesa della trasmissione nel buffer di output del router.

In una trasmissione store and forward il router individua il collegamento in uscita su cui instradare il pacchetto mediante: La tabella di inoltro che mette in corrispondenza l'indirizzo IP del pacchetto con i collegamenti di uscita del router.

In una trasmissione store and forward le tabelle di inoltro sono: Costruite automaticamente dal router sulla base di protocolli di instradamento.

Ritardi e throughput

In una rete a commutazione di pacchetto il ritardo di nodo è: La somma dei ritardi di elaborazione, accodamento, trasmissione e propagazione relativi al collegamento in uscita dal nodo.

I programmi traceroute forniscono: Gli indirizzi IP dei router attraversati nella trasmissione di un pacchetto da una sorgente ad una destinazione con i tempi impiegati dal pacchetto per coprire il percorso di andata e ritorno da ogni router, ripetendo la trasmissione in tre prove.

L'overflow del buffer di output di un router determina: La perdita dei pacchetti in arrivo al router che non possono essere memorizzati nella coda di attesa della trasmissione su un collegamento in uscita.

Se i pacchetti in arrivo ad un router per mancanza di spazio non possono essere memorizzati nel buffer di output in attesa di essere trasmessi sul collegamento di uscita occupato in una trasmissione, si ha che: I pacchetti vengono eliminati e si ha una perdita di pacchetti per overflow del buffer di output.

In una rete a commutazione di pacchetto il ritardo di elaborazione è il tempo impiegato dal router per: Esaminare l’intestazione del pacchetto e determinare su quale collegamento di uscita dirigerlo, più altro tempo per il controllo ed eventualmente la correzione degli errori avvenuti nella trasmissione dei bit.

In una rete a commutazione di pacchetto il ritardo di accodamento relativo ad un collegamento in uscita da un router è il tempo che: Un pacchetto rimane nella coda di attesa memorizzata nel buffer di output, prima di essere inviato sul collegamento di uscita del router.

Quando il traffico relativo ad un collegamento di uscita da un router, misurato come rapporto tra il numero medio di bit ricevuti e il numero di bit inviati nell'unità di tempo, risulta maggiore di 1 si ha che: Il ritardo medio di accodamento tende all'infinito poiché la lunghezza della coda di pacchetti memorizzati nel buffer di output in attesa di essere inviati cresce continuamente.

Quando il traffico relativo ad un collegamento di uscita da un router, misurato come rapporto tra il numero medio di bit ricevuti e il numero di bit inviati nell'unità di tempo, risulta minore o uguale a 1 si ha che: Il ritardo medio di accodamento cresce esponenzialmente al tendere a 1 del valore del rapporto che misura il traffico.

In una rete a commutazione di pacchetto il ritardo di trasmissione relativo ad un collegamento in uscita di un router è il tempo: Impiegato dal router per instradare il pacchetto verso il collegamento, dato dal valore del rapporto L/R, dove L è la lunghezza in bit del pacchetto ed R è la velocità di trasmissione in bit per secondi del collegamento in uscita dal router.

In una rete a commutazione di pacchetto il ritardo di propagazione relativo ad un collegamento in uscita di un router è il tempo: Che un segnale impiega per percorrere il collegamento dato dal valore del rapporto d/v, dove d è la lunghezza in metri del collegamento che il pacchetto in uscita dal router deve percorrere per giungere al nodo successivo della rete, e v è la velocità in metri al secondo con cui viaggia il segnale caratteristica del materiale di cui è fatto il collegamento.

Throughput e prestazioni

In una rete di calcolatori, il throughput medio end-to-end di una trasmissione di dati tra due sistemi periferici è dato da: Throughput medio end-to-end = F/T bps, dove F è il numero di bit trasmessi tra i due sistemi periferici e T il tempo richiesto dalla trasmissione di tutti i bit.

In una rete di calcolatori, il tempo di una trasmissione di dati tra due sistemi periferici che si ricava dall'espressione del throughput medio end-to-end è dato da: Tempo = F/throughput secondi, dove F è il numero di bit trasmessi tra i due sistemi periferici.

Considerando solo il ritardo di trasmissione nella rete in figura dove Rs bps ed Rc bps sono, rispettivamente, le velocità di trasmissione dei collegamenti server-router e router-client, il throughput medio end-to-end di una trasmissione di dati tra client e server è approssimato da: Throughput medio end-to-end = minimo(Rs, Rc) bps.

Considerando solo il ritardo di trasmissione nella rete in figura dove R₁ bps,..., R_N bps sono le velocità dei collegamenti attraversati nella trasmissione dei dati, il throughput medio end-to-end di una trasmissione di dati tra client e server è approssimato da: Throughput medio end-to-end = minimo(R₁, ..., R_N) bps.

Considerando solo il ritardo di trasmissione nella rete in figura dove Rs bps ed Rc bps sono, rispettivamente, le velocità dei collegamenti di accesso al nucleo della rete del server e del client, se tutti i collegamenti presenti nel nucleo della rete hanno velocità di trasmissione molto alta e molto più grande rispetto alle velocità dei collegamenti di accesso al nucleo della rete del server e del client, il throughput medio end-to-end di una trasmissione di dati tra client e server è approssimato da: Throughput medio end-to-end = minimo(Rs, Rc) bps.

Considerando solo il ritardo di trasmissione nella rete in figura, quando attraverso il collegamento comune di velocità R nel nucleo della rete, condiviso ad intervalli di tempo uguali, avvengono 10 trasmissioni di dati contemporanee tra 10 coppie client-server, la velocità del collegamento comune disponibile per ogni trasferimento dati tra una coppia client-server è: Il valore R/10 bps.

Considerando solo il ritardo di trasmissione nella rete in figura, quando attraverso il collegamento comune di velocità R nel nucleo della rete, condiviso ad intervalli di tempo uguali, avvengono 10 trasmissioni di dati contemporanee tra 10 coppie client-server, se la velocità del collegamento comune disponibile per ogni trasferimento dati rimane superiore alle velocità di accesso al nucleo della rete Rc dei client ed Rs dei server, il throughput medio end-to-end di una trasmissione di dati tra una coppia client-server è approssimato da: Throughput medio end-to-end = minimo(Rs, Rc) bps.

Considerando solo il ritardo di trasmissione nella rete in figura, quando attraverso il collegamento comune di velocità R nel nucleo della rete, condiviso ad intervalli di tempo uguali, avvengono 10 trasmissioni di dati contemporanee tra 10 coppie client-server, se la velocità del collegamento comune disponibile per ogni trasferimento dati diventa minore delle velocità di accesso al nucleo della rete Rc dei client e Rs dei server, il throughput medio end-to-end di una trasmissione di dati tra una coppia client-server è approssimato da: Throughput medio end-to-end = velocità ridotta offerta dal collegamento comune.

In una rete di calcolatori, il throughput medio end-to-end di una trasmissione di dati tra due sistemi periferici è una misura: Delle prestazioni della rete.

In una rete di calcolatori, la misura del throughput medio end-to-end di una trasmissione di dati tra due sistemi periferici è espressa in: Bit al secondo.

Strutturazione e gerarchie di Internet

La strutturazione di Internet come reti di reti consiste: Nella suddivisione delle reti degli ISP in gruppi corrispondenti a tre livelli di una gerarchia dove: gli ISP di accesso che hanno come clienti gli utenti finali costituiscono il livello più basso e pagano il proprio traffico dati agli ISP regionali posti nel livello superiore, che a loro volta sono clienti degli ISP di livello 1, posti nel grado più alto della gerarchia che non pagano per il proprio traffico dati. A questa gerarchia si aggiungono le reti private dei distributori di contenuti, di cui Google è un esempio.

Il multi-homing consiste: Nella possibilità per tutti gli ISP di connettersi a due o più fornitori di livello superiore. Sono esclusi gli ISP di livello 1 che non pagano fornitori.

Un PoP (Point of Presence) consiste: In un gruppo di router collocati fisicamente vicini che appartiene alla rete di un ISP fornitore. L'ISP fornitore che possiede un PoP offre ai propri ISP clienti la possibilità di collegare un loro router direttamente ad un router del PoP mediante un collegamento ad alta velocità. Gli ISP di accesso che hanno come clienti gli utenti finali non posseggono PoP.

Un servizio di housing (colocation) consiste: Nel concedere in affitto uno spazio fisico in un Data center (generalmente all'interno di appositi armadi detti rack) dove posizionare i router di proprietà dell’ISP che fruisce del servizio. Il Data center garantisce la gestione degli aspetti hardware, software e infrastrutturali come il condizionamento termico e la vigilanza.

Connessioni tra ISP

La rete di un ISP di livello 1 si connette a Internet: Solo con connessione di tipo peering.

Un ISP di accesso si può connettere ad ISP di livello 1: Sia pagando il traffico ad un ISP regionale che a sua volta paga il traffico ad un fornitore di livello 1, sia direttamente all'ISP di livello 1 pagando il relativo traffico.

Una connessione di tipo peering tra reti di ISP consiste: In una connessione in cui nessuno degli ISP collegati paga l'altro per lo scambio di traffico che avviene tra le loro reti, ma ciascuno raccoglie separatamente per se stesso i pagamenti dai propri clienti.

Un IXP (Internet exchange Point) consiste: In un insieme di attrezzature e servizi che consentono ad ISP di ottimizzare i costi di una connessione di tipo peering tra le loro reti.

La gestione di un IXP (Internet exchange Point) è: Di tipo commerciale, in cui l’azienda che ha creato e che gestisce l’IXP offre a pagamento i servizi agli ISP che ne diventano clienti, oppure di tipo consortile, in cui gli ISP che intendono stabilire un collegamento di tipo peering si riuniscono in associazioni e partecipano alla gestione dell’IXP.

Una rete privata di un grande distributore di contenuti come Google può co