Descrivere il modo in cui i dati si spostano in una rete
Una rete esiste quando sono presenti due o più dispositivi che condividono dati. Come si è visto nell'unità precedente, una rete è costituita da molte parti fisiche diverse che interagiscono per garantire che i dati arrivino alla posizione in cui sono necessari. Questa trasmissione di dati in una rete è abilitata da un gruppo di protocolli di comunicazione, spesso denominato TCP/IP. Il nome deriva dai due protocolli principali: TCP (Transmission Control Protocol), che gestisce la connessione tra due dispositivi e IP (Internet Protocol), responsabile del routing delle informazioni attraverso la rete.
Ogni rete del pianeta condivide e sposta i dati ogni secondo del giorno. Questi dati possono avere qualsiasi tipo di forma e dimensione, da un semplice messaggio alle immagini, e anche i film trasmessi nelle abitazioni.
Datagramma o pacchetto
Le reti consentono di semplificare la comunicazione da dispositivo a dispositivo o da sistema a sistema. Indipendentemente dalle dimensioni dei dati, tutto deve essere suddiviso in blocchi piccoli e uniformi. Questi blocchi sono denominati datagrammi, ma sono anche più comunemente noti come pacchetti.
Si immagini di voler trasmettere un film al dispositivo. Data l'enorme dimensione dei dati coinvolti, il server di streaming non può fornire l'intero film in un'unica operazione. Il film viene invece suddiviso in miliardi di pacchetti. Ogni pacchetto contiene una piccola parte del film, che viene quindi inviata al dispositivo. Il dispositivo deve attendere fino a quando non sono stati ricevuti pacchetti sufficienti prima di iniziare a riprodurre il film. In background, il server continua a inviare un flusso costante di pacchetti al dispositivo in anticipo rispetto a ciò che viene visualizzato. Se la velocità di rete rallenta, i pacchetti potrebbero non raggiungere in tempo l'utente. L'immagine visualizzata potrebbe diventare distorta o bloccata e potrebbero esserci lacune nel suono.
Indirizzi IP
Quando si vuole inviare una lettera a un amico, è prima di tutto necessario scriverla e quindi inserirla in una busta. Successivamente si scrive l'indirizzo dell'amico sulla busta prima di spedirla. Il servizio postale raccoglie la lettera e attraverso vari uffici di distribuzione alla fine la consegna.
Le reti operano in modo simile. Il messaggio è contenuto nel pacchetto, analogo a una busta. Gli indirizzi del mittente e del destinatario vengono quindi aggiunti al pacchetto.
La funzione principale del protocollo IP (Internet Protocol) consiste nel garantire che ogni dispositivo in una rete possa essere identificato in modo univoco. Prima che un pacchetto venga inviato attraverso la rete, è necessario specificare l'indirizzo IP di destinazione e l'indirizzo IP da cui proviene.
Esistono attualmente due standard di indirizzo IP: IPv4 e IPv6. I dettagli non rientrano nell'ambito di questo modulo, ma il tipo più comune di indirizzo IP e quello con cui si ha probabilmente familiarità è IPv4. Si tratta di quattro gruppi di cifre separati da un punto, ad esempio 127.100.0.1.
DNS
Proprio come ogni dispositivo in una rete necessita di un indirizzo IP univoco, ogni sito Web pubblico ha un proprio indirizzo IP. È possibile usare l'indirizzo IP per visitare il negozio online preferito, la banca o il servizio video in streaming. Ma con così tanti siti web disponibili, sarebbe difficile da ricordare. Si digita invece il nome del servizio che si sta cercando nel browser e si accede al sito Web desiderato. Tutto questo grazie al servizio dei nomi di dominio o DNS (Domain Name Service).
Il DNS contiene una tabella con il nome del sito Web, ad esempio microsoft.com, che esegue il mapping al relativo indirizzo IP corrispondente. Il browser usa questo metodo per trovare il sito Web nello stesso modo in cui è possibile usare una rubrica per trovare un numero di telefono.
Ogni volta che il dispositivo si connette a Internet, usa un server DNS locale per trovare il nome del sito Web che si sta cercando. Se il DNS non riesce a trovare il sito, controlla altri server DNS. Se il sito non viene trovato o si verifica il timeout della richiesta, verrà visualizzato un messaggio di errore, ad esempio "Il server DNS non risponde".
Routing
Dopo l'aggiunta degli indirizzi IP, il pacchetto è pronto per essere trasmesso attraverso la rete. Se l'indirizzo IP esiste nella rete, il pacchetto viene inviato direttamente al dispositivo. Se tuttavia l'indirizzo IP si trova all'esterno della rete, è necessario passare tramite un router. Un router è un dispositivo fisico che connette una rete a un'altra.
Usando lo scenario relativo alla lettera, se l'amico abita a poche strade di distanza, è possibile decidere di consegnare a mano il messaggio. L'amico si trova all'interno della rete locale.
Se l'amico si trova in una città o un paese/area geografica diversi, è necessario spedire la lettera e lasciare che il servizio postale la consegni. In questo caso, il servizio postale è il router. Prende il messaggio dalla rete, quindi trova il percorso migliore per trasmetterlo nella rete dell'amico per il recapito.
Animazione video
Questo breve video di due minuti illustra il modo in cui le attività quotidiane formano le reti, dalla conversazione con amici al telefono, alla condivisione di messaggi e-mail. Si esaminerà quindi il modo in cui i messaggi vengono suddivisi in pacchetti che possono essere inviati in rete. Si vedrà infine in che modo ogni pacchetto di un messaggio viene instradato attraverso Internet per arrivare al destinatario.