Questo insegnamento presenta le architetture, gli algoritmi e i protocolli più diffusi per la realizzazione di reti di calcolatori e di comunicazione, a partire da sistemi di trasmissione a livello fisico, fino ad arrivare alle più diffuse applicazioni e relativi protocolli di comunicazione. L'obiettivo dell'insegnamento è fornire agli studenti gli elementi necessari alla comprensione del funzionamento delle reti di calcolatori e di comunicazione, con particolare attenzione alla rete Internet.

Lo studente acquisirà le seguenti conoscenze:

• Concetti generali alla base delle reti di calcolatori: classificazione basata sull'area geografica coperta, topologie di rete, tecniche di commutazione a pacchetto e a circuito, tecniche di multiplazione e di accesso multiplo, modelli di servizio di tipo client-server e peer-to-peer, architetture stratificate di protocolli, caratterizzazione del traffico di rete e requisiti di qualità di servizio.
• Principali tipi di canali trasmissivi, tecniche di codifica dei dati, reti di accesso e di trasporto.
• Principali tecniche di recupero degli errori e di controllo di flusso: protocolli a finestra ARQ.
• Principali protocolli di livello collegamento e architetture e protocolli per reti locali e interconnessione di reti locali.
• Protocollo IP: protocollo di livello rete in Internet, algoritmi e protocolli di instradamento, indirizzamento e traduzione di indirizzi in Internet.
• Protocollo TCP e UDP: Protocolli di livello trasporto in Internet, algoritmi e problematiche.
• Protocolli per applicazioni in Internet: SMTP, POP e IMAP, HTTP, DNS.

La capacità di applicare le conoscenze sarà verificata mediante esercitazioni in aula e in laboratorio. Particolare attenzione sarà dedicata alla definizione di schemi di indirizzamento per sottoreti IP, alla definizione di tabelle di instradamento statiche per router IP e all'analisi di sequenze di pacchetti catturati in rete locale.

Lo studente deve avere una conoscenza elementare sul funzionamento di un sistema di elaborazione, conoscere gli elementi base della rappresentazione dei numeri sui calcolatori, ed essere in grado di effettuare le conversioni decimale-binario e binario-decimale. Inoltre, è anche richiesta la conoscenza del concetto di spettro di frequenza, e delle tecniche di campionamento dei segnali. Infine, sono richieste conoscenze elementari di fisica, con particolare riferimento all'ottica ed all'elettromagnetismo.

Le esercitazioni in aula vertono prevalentemente sui seguenti argomenti:

• Tecniche di commutazione
• Funzionamento dei protocolli a finestra
• Predisposizione di piani di indirizzamento per reti IP
• Definizione dei contenuti statici di tabelle di instradamento per reti IP
• Analisi di funzionamento e di prestazioni del protocollo TCP

In laboratorio è prevista l'analisi di tracce di pacchetti catturati su rete locale, sia in modo passivo, sia a seguito di operazioni iniziate dall'utente.

Il materiale didattico sarà fornito dal docente titolare dell'insegnamento e messo a disposizione sul sito web del portale della didattica.

Testi consigliati per gli approfondimenti/esercitazioni:

• A.Pattavina: Reti di telecomunicazioni, Mc.Graw-Hill (in italiano)
• J.F. Kurose, K.W. Ross: Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, Pearson (disponibile in italiano e inglese)
• A.Bianco, C.Casetti, P.Giaccone, Esercitazioni di reti telematiche, CLUT (in italiano)

Prova scritta e orale entrambe obbligatorie. Prova scritta a quiz con risposte multiple (34 domande con punteggio 1, 0, -1). Ammissione all'esame orale con votazione alla prova scritta superiore a 18/34.
La valutazione finale si baserà per il 20% sulla valutazione dello scritto e per l’80% sull’esame orale, che verterà sull’intero corso comprese le attività di laboratorio.