INFORMATICA GENERALEgroups.di.unipi.it/~antonell/slideig/12-internet.pdf · 2007-02-19 ·...

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INFORMATICA GENERALE a.a. 2006/2007COGNOMI A-L

Silvano Antonelli-Ricevimento : • durante il corso:

Martedì ore 15.30pressoDipartimento di Informatica, Largo Pontecorvo 2Stanza 394

• negli altri periodi:su appuntamento

posta elettronica : [email protected] web : (programma, esami, date appelli…)http://www.di.unipi.it/~antonell/

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Testi di riferimento

– Dennis P. Curtin, Kim Floley, Hunal Sen, Cathleen Morin “Informatica di base” 3/ed, McGraw-Hill,2005

– M.R. Laganà, M- Righi, F. Romani " INFORMATICA Concetti e sperimentazioni" , Apogeo ,2003

– L. Console, M. Ribaudo , U. Avalle" Introduzione all'informatica" , UTET Libreria, Torino,2004

– D. Sciuto, G. Buonanno, W. Fornaciari, L. Mari " Introduzione ai sistemi informatici", McGraw-Hill,1997

– P. Tosoratti , G. Collinasi "Introduzione all'informatica", Seconda Edizione, Casa Editrice Ambrosiana , Milano

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Rete di calcolatori

� Rete : È un insieme di calcolatori e dispositivi collegati fra loro in modo tale da permettere lo scambio di dati– es: la rete del vostro centro di calcolo, Internet

� Ogni calcolatore o dispositivo viene detto nodo ed è identificato da un indirizzo univoco all’interno della rete– es: un PC, una stampante, etc...

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Rete di calcolatori

� I calcolatori collegati sono autonomi e eterogenei. Le classificazioni che si definiscono sono puramente indicative.

� Sono generalmente asincrone, nel senso che non esiste alcun segnale di sincronizzazione che, viste le distanze, comporterebbe un tempo di propagazione certamente non trascurabile

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Rete di calcolatori

� ogni messaggio può raggiungere tutti i computer collegati.

� In sostanza:• le distanze non possono essere trascurate e quindi

va considerato il tempo di propagazione.• Occorrono controlli su i dati (controllo di integrità)• I dati devono essere letti a partire da un

determinato istante (es. la risposta a una richiesta può essere letta solo dopo che è stata generata)

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Si usa un grafo: ogni calcolatore è un nodo; ogni canale èun arco(link).

� Server : nodi responsabili del traffico� Host: sorgenti e destinatariUn server può comportarsi anche da hostModello Client- Server

Rappresentazione grafica

Server

Host

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A che serve una rete di calcolatori ?

� Alcuni esempi di applicazioni che usano la rete :– posta elettronica (scambio di corrispondenza fra utenti di sistemi collegati in rete)

– trasferimento di file (copia di file fra due computer collegati)

– terminali virtuali (ci si può collegare e lavorare interattivamente con un computer remoto)

– condivisione di risorse (stampanti, file system…)– World Wide Web (ipertesti distribuiti)

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Come ci si collega alla rete ?

RAM(memoria centrale)

Processore

bus

Linee dati, indirizzi e controllo

Interfacciadi I/O

Interfacciadi I/O

Scheda ethernet modemLAN

ReteTelefonica

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Schema generale di comunicazione

SORGENTE

TRASMETTITORE CANALE RICEVITORE DESTINATARIO

Sistema di trasmissione

� Rappresentazione dell’informazione legata al tipo: analogico , digitale

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Canali di trasmissione

� Canali : mezzi di trasmissione (in base al supporto fisico):� Mezzi guidati:

• doppino telefonico di rame ( segnale analogico o digitale).• cavo coassiale ( segnale analogico o digitale): conduttore interno ricoperto da un isolante su cui viene avvolta una rete metallica (calza) per schermare interferenze. La distanza coperta è maggiore e non necessita di amplificazione. Costo contenuto.

• Fibra ottica (filamento vetroso di silicio) : informazione trasmessa mediante luce generata da laser e trattenuta all’interno della fibra. Più costoso, ma senza interferenze. Adatta a lunghe distanze

� Mezzi non guidati:• antenne, ripetitori, satelliti

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Tecnologia di comunicazione

� broadcast : ogni calcolatore è identificato in modo univoco da un indirizzo di rete associato al dispositivo fisico per il collegamento. Ogni messaggio può essere potenzialmente inviato a tutti (es. video conferenza in rete locale).

� punto a punto : per ogni coppia di calcolatori esiste un collegamento fisico anche non continuativo.

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Commutazione

� Commutazione di pacchettoAlla sorgente si suddivide l’informazione in pacchetti che vengono inviati uno alla volta sul canale. Il destinatario li ricompone.

Ordine di spedizione : - ogni pacchetto è completamente indipendente dagli altri, per cui possono seguire strade diverse (tecnica datagram) su un circuito virtuale, nel senso di non riservato, ma comune con pacchetti di altri mittenti .

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Commutazione

La commutazione di pacchetto richiede pertanto conoscenze aggiuntive (ad esempio numerare pacchetti ) per la fase di ricomposizione.

Permette di realizzare la trasmissione contemporanea di più pacchetti, anche di mittenti diversi. Il canale logico è più ampio del canale fisico.

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Tipologie di reti

� Sono classificate per estensione– reti locali LAN (Local Area Network)

consentono di collegare fra loro dispositivi nello stesso edificio o in edifici adiacenti

es : le rete del vostro centro di calcolo

– reti metropolitane MAN (Metropolitan AN)consentono il collegamento di dispositivi nella stessa area urbana

es : la rete civica pisana, la rete privata dell’Università

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Tipologie di reti

Estensione – reti geografiche WAN (Wide AN)

collegano dispositivi diffusi su un’ampia area geografica es : in genere tutte le reti che devono attraversare suolo pubblico (due sedi distanti della stessa ditta)

– reti di reti (internetworking)collegano fra loro più reti diverse (in termini sia di hardware che di software) mediante opportuni elementi di interfaccia

es: Internet

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Forme di reti

� STELLA• di piccole dimensioni, al più qualche chilometro• tempo di trasmissione nel caso pessimo limitato e noto a priori => semplifica la progettazione e la gestione della rete.

stella

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– Bus

• rete LAN broadcast• in ogni istante solo una macchina può trasmettere• è necessario un meccanismo di arbitraggio (centralizzato o distribuito) che risolve i conflitti quando più macchine voglionotrasmettere simultaneamente.

Forme di reti

Bus

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Forme di reti

� ANELLO• rete LAN broadcast• in questo caso per risolvere I conflitti si usa un token• IBM token ring è una rete broadcast a ring che opera a 4 e 16 Mbps

R i n g

Token

Solamente il calcolatore che ha il token può trasmettere

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Struttura delle reti di calcolatori

� Ci sono reti di molti tipi che utilizzano hardware e software diversi– es : cavo telefonico (modem), infrarossi (IR), onde radio

� Perché la comunicazione possa avvenire correttamente ci deve essere un accordo sulle regole da seguire durante lo scambio (protocollo)

� Si usa una gerarchia di protocolli– ogni protocollo disciplina un aspetto della comunicazione

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Gerarchia protocolli

� Internet è un esempio di gerarchia di protocolli– si basa su Internet Protocol Suite (IPS)

� In una gerarchia di protocolli i vari livelli astraggono dai problemi “fisici” in modo da presentare alle applicazioni dei meccanismi immediati per comunicare.

Livello network (IP)

Livello trasporto (TCP)

Livello applicazioneIPS

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L’Internet Protocol Suite

� In cosa consiste l’Internet Protocol Suite

Collegamento fisico


Livello trasporto (TCP)E’ gestito da un protocollo che si occupa di trasmettere correttamente un singolo gruppo di bit (frame) fra due nodi collegati fisicamente in una rete omogenea.

IPS

Livello applicazione

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Collegamento fisico



Gestisce l’instradamento dei Messaggi (datagram) fra due nodi.

È analogo a decidere che rotta fareseguire ad un treno merci in viaggio da Reggio Calabria a Milano…

IPS


payload

datagram

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Collegamento fisico



Controlla il trasferimento dei dati alnodo destinazione. Se il messaggioè troppo grosso lo spezza in piùmessaggi piccoli (pacchetti).

“TCP controlla ancheche ogni pacchetto sia stato trasmesso correttamente ed ricostruisce il messaggio a destinazione.”

IPS


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Collegamento fisico



Insieme di protocolli chedefinisce come interagisconole applicazioni. I protocollipiù comuni sonoFTP, SFTP, SCP(file transfer protocol)per il trasferimento fileTELNET, SSH (connessione aterminale remoto)SNMP, IMAP, POP3(per la posta elettronica)

e HTTP, HTTPS(per il World Wide Web)

IPS


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L’Internet Protocol Suite� Internet Protocol (IP) gestisce 3 aspetti :

– Fornisce uno schema di indirizzamento per tutti i computer collegati dalla rete di reti (indirizzo IP)

– Decide il formato dei pacchetti che vengono trasmessi• le reti collegate hanno tecnologia diversa e quindi in generale formato e dimensione dei pacchetti diversa

– Decide come instradare i vari pacchetti fino al nodo destinazione• la decisione viene presa in base ad una tabella di routingche spiega come comportarsi per i vari indirizzi

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� Internet Protocol (IP) : indirizzi IP– ogni computer connesso alla rete ha un indirizzo univoco (l’indirizzo IP, intero positivo a 32 bit)

– es. 131.114.190.24 è l’indirizzo IP della macchina che svolge il ruolo di portale dell’Università di Pisa.

– 131.114.40.30 corrisponde a www.humnet.unipi.it – la notazione con 4 numeri viene usata per leggibilità– IP V6, nuovo protocollo che usa 48 bit (per evitare la saturazione)

131 114 190 248bit 8bit 8bit 8bit

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� Internet Protocol (IP) : IP address– gli indirizzi IP vengono assegnati a gruppi (un gruppo è detto classe) da una autorità centralizzata con ramificazioni in tutto il mondo (es. 131.114 è la classe di indirizzi assegnata all’Università di Pisa).

– un insieme di processi attivi su particolari nodi della rete si occupa di tradurre questi nomi simbolici nel corrispondente indirizzo IP numerico (DNS, DomainName System)

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INTERNET PER GLI UTENTI

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Come ci si collega alla rete

� Modem (modulatore / demodulatore)– permette di trasferire dati da un calcolatore all’altro usando la linea telefonica tradizionale

– effettua la modulazione del segnale in uscita (dalla rappresentazione elettrica interna alle memorie a suoni analogici lungo il filo telefonico)

– effettua la demodulazione (il passo di codifica inverso) all’arrivo

– velocità tipica 56 K bit /sec

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� Modalità di accesso� Modem PSTN (56 kbit/s)� Modem ISDN (64/128 kbit/s)� Modem ADSL (oltre 640 kbit/s)� La modalità di accesso ad Internet è l’aspetto più importante della velocità di collegamento.

� La connessione è sempre attiva

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Connessione alla rete: ADSL

La tecnologia Digital Subscriber Line (DSL) utilizza le esistenti linee telefoniche in rame per il trasporto di dati a larga banda, come i servizi video e multimediali forniti a utenti abbonati.Il termine xDSL identifica forme simili di tecnologia DSL:ADSL (Asymmetric) nel senso che mette a disposizione più banda dalla rete verso l'utente (downstream) e meno nella direzione inversa (upstream).

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Connessione alla rete:ADSL

Un modem ADSL combinato con uno "splitter" sovrappone i segnali a larga banda (bit/s) sulle linee analogiche tradizionali.La sovrapposizione è tale per cui il servizio dati ADSL non interferisce con il normale traffico telefonico.

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Connessione alla rete

Primo passo : accesso alla rete• Cosa serve:1. - modem tradizionale- Account :

identificazione User name @ indirizzopassword:*******

• Chi rilascia account:istituzioni , enti o provider ( prima a pagamento ora gratuiti: hotmail, katamail, tiscali, libero,….)

• Il costo della connessione è equivalente a quello di una telefonata urbana

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Connessione alla rete

- modem ADSL- generalmente si paga una tariffa forfettaria per rimanere collegati alla rete 24 ore su 24 (tariffa flat)

- oppure è possibile pagare la connessione per il tempo di fruizione del servizio

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Servizi (Applicazioni)

Secondo passo : accesso al servizio sceltoAccount :User name @ indirizzo

Password: ********L’account può essere diverso da quello per l’accesso alla rete

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Servizi

� SNMP, POP3, IMAP per la posta elettronica

• FTP, SCP, SFTP per il trasferimento di file da un computer ad un altro

• TELNET, SSH per aprire un “terminale” su un computer remoto

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� newsgroup e chat;� ntp (Network Time Protocol);� peer-to-peer.

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� peer-to-peer– applicazioni distribuite che permettono il trasferimento di file;

– può essere utilizzato senza appoggiarsi a nessun server (peer-to-peer puro);

– ogni computer ha gli stessi diritti degli altri computer;

� Esempio: http://it.wikipedia.org/wiki/Peer_to_peer

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� newsgroup e chat� I newsgroup sono paragonabili a bacheche leggibili da tutto il mondo;

� i newsgroup sono catalogati per argomento (medicina, arte, sport, politica ecc);

� i newsgroup sono consultabili tramite appositi applicativi (tin, outlook express, mozilla) oppure tramite web browser;

� le chat si differenziano dai newsgroup perchépermettono la comunicazione in tempo reale con una o più persone.

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La posta elettronica

� e-mail : electronic mail

� una delle applicazioni piu’ utilizzate ed importanti delle reti

� vantaggi principali– economicità– asincronia

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– Abbiamo assunto sinora che tutti gli utenti lavorinosu macchine in grado di spedire/ricevere posta

– Un PC per spedire/ricevere posta deve rivolgersi ad un server di posta

– POP3 (Post Office Protocol) è un protocollo usatoper recuperare la posta dal server e memorizzarlanella macchina locale dell’utente

– SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) è un protocollo usato per inviare la posta

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Altre funzionalita’ comunemente usate– filtri (presenti anche sulla macchina locale)

• insiemi di regole <condizione,azione> utilizzate dall’agenteutente per esaminare la posta in arrivo– per esempio per anti-spamming o per inviare avvisi sulcercapersone o sul cellulare dell’utente

– “vacation demon” (servizio del server)• invia ai mittenti messaggi del tipo:

“Sono spiacente ma sono fuori sede. Potro’ leggere il suomessaggio solo dopo 1l 16 giugno.”

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� e-mailI problemi della posta elettronica:– intercettazione dei messaggi;– invio con indirizzi falsificati;– alterazione dei contenuti;– SPAM;– virus.


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Il World Wide Web (WWW)� Insieme di server distribuito sulla rete� Per richiedere informazioni ai server Web si usano solitamente dei programmi detti web browser (sono client)– i navigatori (web browser) si preoccupano di interagire con i server seguendo opportuni protocolli • generalmente http (hypertext transfer protocol) ma anche ftp etc.

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HTTP - WWW

� WWW (World Wide Web , estesa rete mondiale)

� Realizza un ipertesto di estensione mondiale� IPERTESTO : documento la cui lettura non èstrettamente sequenziale, ma può seguire diversi percorsi tra le pagine grazie a collegamenti ( link ) realizzati dalle parole calde (hot word ).

� L’architettura prevede una componente client, una server

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� Httphttp://www.apogeonline.com è detto URL(Uniform Resource Locator);A partire dalla pagina iniziale si può navigareseguendo i vari link ipertestuali;Un insieme di pagine che trattano un argomento comune e gestite da un solo autore oda un gruppo coordinato è detto sito Web.

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� httpLa velocità di navigazione è determinata :– la dimensione dei file in cui il contenuto della pagina èmemorizzato;– la velocità della propria connessione con il provider;– la velocità della connessione che il provider riesce adinstaurare con il server su cui risiedono effettivamente i file;

– il carico a cui è soggetto in quel momento il sito interessato(chi ha provato a seguire in tempo reale sul proprio computereventi sportivi di grande risonanza sa di cosa si sta parlando!).

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HTTP - WWW

� Quando un utente seleziona una parola calda, richiede in sostanza al server la relativa pagina dell’ipertesto. Il server la invia nel formato HTML (Hyper Text Markup Language) : file ASCII con informazioni di controllo per l’impaginazione del testo e per la definizione di hot word.

� La visualizzazione è opera del browser ( Mozilla, Internet Explorer ), le informazioni delle pagine web sono trasferite dal server remoto alla memoria locale (RAM) del nostro computer.

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Virus e antivirus

� virus: programma che infetta il computer� un virus può:

– distruggere l’hardware di un computer;– distruggere i nostri documenti;– effettuare connessioni internet verso numeri di telefono sfruttando sgraditi dialer (la tecnologia DSL ne è immune)

� inviare informazioni personali a qualsiasi persona presente nella rubrica di posta elettronica

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Termini (it.wikipedia.org)

� Indirizzo– Un Indirizzo IP è un numero che identifica univocamente i dispositivi collegati con una rete informatica che utilizza lo standard IP (Internet Protocol). Ciascun dispositivo (router, computer, server di rete, stampanti, alcuni tipi di telefono,...) ha, quindi, il suo indirizzo.

� LAN– Nel campo dell'informatica LAN è l'acronimo per il termine inglese Local Area Network, in italiano rete locale.

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� WAN– Le WAN (Wide area network) sono usate per connettere insieme più reti locali (Local area network o LAN) in modo che un utente di una rete possa comunicare con utenti di un'altra rete.

� WLAN– in informatica, wireless local area network, termine ingleseabbreviato in WLAN, indica una “rete locale senza fili” che sfrutta la tecnologia wireless. Con la sigla WLAN si indicano genericamente tutte le reti locali di computer che non utilizzano dei collegamenti via cavo per connettere fra loro gli host della rete.


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� Hub– Nella tecnologia delle reti informatiche, un hub(letteramente in inglese fulcro, mozzo) rappresenta un concentratore, un dispositivo di rete che funge da nodo di smistamento di una rete di comunicazione dati organizzata prevalentemente a stella


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Termini

� Switch– È una particolare evoluzione dello hub che fa percorrere alle informazioni il ramo in cui è presente il mittente e quello dove è presente il destinatario.

SWITCH

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� Router– Nella tecnologia delle reti informatiche un router, in inglese letteralmente instradatore, è un dispositivo di rete che si occupa di instradare pacchetti tra reti diverse ed eterogenee.

� Firewall– in Informatica, nell'ambito delle reti di computer, un firewall(termine inglese dal significato originario di paratia antifuoco, muro tagliafuoco; in italiano anche parafuoco o parafiamma) èun componente passivo di difesa perimetrale (quindi un dispositivo hardware) che può anche svolgere funzioni di collegamento tra due o più tronconi di rete.


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Termini

Marte

Mercurio

Giove

Router

INTERNET

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� Banda passante– La larghezza di banda (di una trasmissione, di un segnale o di un canale di comunicazione) è la sua velocità di trasmissione dell'informazione: nel caso delle comunicazioni digitali la banda si misura direttamente in bit al secondo (più comunemente si usano i suoi multipli: kbit/s, Mbit/s ecc.), mentre per le comunicazioni analogiche la banda si misura in modo indiretto, ed è data dall'intervallo di frequenze occupato dal segnale […].


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� Newsgroup– Un newsgroup è uno degli spazi virtuali creato su una rete di server interconnessi (storicamente una sottorete di internet USENIX network o più semplicemente Usenet) per discutere di un argomento (topic) ben determinato. In italiano a volte viene utilizzato il termine gruppo di discussione.Collegandosi ad Internet (per mezzo di programmi chiamati “news reader”, oggi totalmente integrati nei programmi di posta elettronica come ad esempio Outlook Express), a una sorta di “stanza delle bacheche” (news server) che raccoglie i vari Newsletter Group (o in breve NG).


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� Chat– Il termine chat (in inglese, letteralmente, "chiacchierata"), viene usato per riferirsi a un'ampia gamma di servizi sia telefonici che via Internet; ovvero, complessivamente, quelli che i paesi di lingua inglese distinguono di solito con l'espressione "online chat", "chat in linea". Questi servizi, anche piuttosto diversi fra loro, hanno tutti in comune due elementi fondamentali: il fatto che il dialogo avvenga in tempo reale, e il fatto che il servizio possa mettere facilmente in contatto perfetti sconosciuti, generalmente in forma essenzialmente anonima. Il "luogo" (lo spazio virtuale) in cui la chat si svolge èchiamato solitamente chatroom (letteralmene "stanza delle chiacchierate"), detto anche channel (in italiano canale), spesso abbreviato chan.


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� Blog– È un diario personale che viene tenuto su Internet con il fine di pubblicare i propri pensieri (http://www.beppegrillo.it/).

� Pop3– Il Post Office Protocol versione 3 è un protocolloche ha il compito di permettere, mediante autenticazione, l'accesso ad un account di posta elettronica presente su di un host per scaricare le e-mail del relativo account.

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� SMTP– Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) è il protocollostandard per la trasmissione via internet di e-mail.

� Spam– Lo spamming (detto anche fare spam) è l'invio di grandi quantità di messaggi indesiderati (generalmente commerciali). Può essere messo in atto attraverso qualunque media, ma il piùusato è Internet, attraverso l'e-mail.

� Spyware– Uno spyware è un tipo di software che raccoglie informazioniriguardanti l'attività online di un utente (siti visitati, acquisti eseguiti in rete etc) senza il suo consenso, trasmettendole tramite Internet ad un'organizzazione che le utilizzerà per trarne profitto, tipicamente attraverso l'invio di pubblicitàmirata.


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� Virus– Nell'ambito dell'informatica un virus è un frammento di software, appartenente alla categoria dei malware, che è in grado, una volta eseguito, di infettare dei file in modo da riprodursi facendo copie di sé stesso, generalmente senza farsi rilevare dall'utente. I virus possono essere o non essere direttamente dannosi per il sistema operativo che li ospita, ma anche nel caso migliore comportano un certo spreco di risorse in termini di RAM, CPU e spazio sul disco fisso. Come regola generale si assume che un virus possa danneggiare direttamente solo il software della macchina che lo ospita, anche se esso può indirettamente provocare danni anche all' hardware, ad esempio causando il surriscaldamento della CPU mediante overclocking, oppure fermando la ventola di raffreddamento.


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� Ssh– SSH (Secure SHell, shell sicura) è un protocolloche permette di stabilire una sessione remota cifrataad interfaccia a linea di comando con un altro host.

� Scp, Sftp– Protocolli sicuri per il trasferimento delle informazioni

Sftp Secure File Transfer ProtocolSCP Secure CoPy

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� Client– In informatica, con client (in italiano detto anche cliente) si indica una componente che accede ai servizi o alle risorse di un'altra componente, detta server. In questo contesto si può quindi parlare di client riferendosi all'hardware o al software.

� Server– Per server (detto in italiano anche servente o serviente) si intende comunemente un computerdedicato allo svolgimento di un servizio preciso […].


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