Il corso è strutturato in due moduli: il primo modulo presenta i fondamenti delle reti di calcolatori e il secondo modulo di laboratorio mostra un’applicazione concreta dei concetti teorici presentati nel primo modulo. Il primo modulo introduce i principi ed i concetti su cui si basano le reti e analizza la loro realizzazione nei sistemi reali. In particolare, vengono presentate le problematiche di livello applicativo e i protocolli più comuni a questo livello (quali HTTP, FTP, e-mail etc.), il livello di trasporto e i protocolli TCP e UDP, il livello di rete e i protocolli di routing e il livello di collegamento. Infine verranno presentati i principi di di reti wireless e mobili, di sicurezza nelle reti e dei protocolli per la multimedialità.

Il secondo modulo introduce gli strumenti per la realizzazione di applicazioni di rete in JAVA. In particolare vengono introdotti sia strumenti a basso livello come i socket TCP ed UDP che strumenti a piu' alto livello, come RMI (Remote Method Invocation) e le callbacks. La prima parte del corso introduce inoltre la programmazione concorrente in JAVA: si discute il concetto di thread, la tecnica del thread pooling e i meccanismi offerti da JAVA per la sincronizzazione dei threads.

Introduzione alle reti di calcolatori

• architettura complessiva di Internet
• protocolli
• Breve storia di Internet

Livello applicativo

• Web e HTTP
• FTP
• E-mail: SMTP, POP3, IMAP
• DNS
• P2P file sharing
• Soket

Livello di trasporto

• Servizi del livello di trasporto
  • Multiplexing/demultiplexing
  • Affidabilità
  • Flusso e congestione
• TCP e servizio orientato alla connessione
• UDP e servizio senza connessione

Livello di rete

• Reti a datagramma e a circuito virtuale
• Protocollo IP
• Protocolli di routing
  • Link state
  • Distance Vector
  • Routing gerarchico
  • Routing in Internet

Livello di collegamento

• Correzione di errori di trasmissione
• protocolli di accesso multiplo
• indirizzamento
• Ethernet

Principi di reti wireless e mobili, di sicurezza, e dei protocolli per la multimedialità

Richiami di programmazione JAVA: classi, interfacce ereditarieta'.

• Nella parte introduttiva del corso verranno proposti semplici esercizi per richiamare la programmazione ad oggetti in JAVA introdotta nel corso di Programmazione 2

Thread Programming in JAVA

• Attivazione di threads. La classe Runnable
• Pool di threads: politiche per la gestione dei Pool
• Thread che restituiscono risultati: la classe Callable
• Stati di un thread, metodi join, interrupt
• Sincronizzazione, concetto di monitor
• Metodi Synchronized, sezioni critiche, wait(), notify(), notifyall()

Gestione di indirizzi IP

• Classe InetAddress

JAVA streams

• caratteristiche generali

Sockets UDP

• DatagramSockets, DatagramPackets
• Generazione di pacchetti UDP: Le classi ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
• Multicast

Sockets TCP

• Le classi Socket, ServerSocket
• Invio di dati strutturati su stream: framing
• supporto per la gestione di socket TCP
• Implementazione di servers paralleli

Remote Method Invocation

• Attivazione di registry
• Esportazione di oggetti remoti
• RMI callbacks

Per il modulo di Reti: J. Kurose & K. Ross. Computer Networking: A top-down approach. (fourth edition, Addison Wesley)

Per il modulo di Programmazione di Rete: Esmond Pitt, Fundamental Networking in Java , Springer Verlag, 2005