Towards HTTP/2

HTTP/1.1 has served the Web well for more than fifteen years, but its age is starting to show.

Loading a Web page is more resource intensive than ever (see the HTTP Archive’s page size statistics), and loading all of those assets efficiently is difficult, because HTTP practically only allows one outstanding request per TCP connection.

In the past, browsers have used multiple TCP connections to issue parallel requests. However, there are limits to this; if too many connections are used, it’s both counter-productive (TCP congestion control is effectively negated, leading to congestion events that hurt performance and the network), and it’s fundamentally unfair (because browsers are taking more than their share of network resources).

Read the full article

2. Reti di computer: Livello fisico

Dopo la breve introduzione, passiamo al livello fisico ovvero dove i segnali elettrici trasportano i bit sui diversi canali. Qui entrano in gioco nozioni di matematica e fisica che cerchiamo di evitare per rendere il testo più scorrevole possibile.

2.1. Come trasmettere le informazioni

Variando alcune proprietà fisiche come il voltaggio o la corrente nel tempo si riesce a modellare il comportamento di un segnale e di conseguenza analizzarlo matematicamente. L’analisi di Fourier permette di decomporre un segnale periodico in una serie di funzioni sinusoidali e rappresentare quindi il segnale matematicamente. In questo contesto vanno tenuti in considerazione anche i limiti e disturbi dovuti al canale di trasmissione. Utilizzando un linguaggio ancor più informale lo scopo è quello di ridurre le informazioni in segnali elettrici, trasmetterle su cavo o etere e poi ricostruirle a destinazione.

Due canali di trasmissione guidati

Il canale di trasmissione forse più diffuso e conosciuto rimane il doppino telefonico che consiste in due fili di rame ritorti per non creare antenne e ridurre i disturbi. Il suo utilizzo varia da rete a rete, per esempio, le reti a 100-Mbps utilizzano due delle quattro coppie, una coppia per direzione mentre le reti a 1-Gbps utilizzano tutte e quattro le coppie in entrambe le direzioni. La categoria specifica del cavo (Cat. 3/5..) definisce maggiori restrizioni sull’utilizzo dei segnali a frequenze più alte e trasmissioni più veloci.

Il canale invece più desiderato è la fibra ottica che viene già utilizzata per le dorsali oceaniche e per le LAN ad alta velocità. Un sistema di trasmissione su fibra ottica consiste di una sorgente luminosa, del mezzo di trasmissione e di un ricevitore; la sorgente luminosa converte segnali elettrici in impulsi per poi riconvertirli in segnali elettrici alla fine del tragitto. Diciamo pure che un segnale luminoso rappresenta il bit a 1 e l’assenza di luce rappresenta il bit a 0.
La fibra ottica necessita di ripetitori, per l’attenuazione del segnale, ogni 50km rispetto i 5km del doppino, non è affetta da disturbi esterni e ha una capacità di trasmissione molto elevata.

Canale di trasmissioni wireless

L’esigenza di essere sempre connessi con telefoni e computer ha portato ad un forte sviluppo delle trasmissioni senza fili propagate sull’etere tramite onde elettromagnetiche. In base alla frequenza, ovvero a quante oscillazioni al secondo raggiungono queste onde, si va a formare il seguente spettro elettromagnetico:

1000px-EM_Spectrum_Properties_it.svg

Lo spettro elettromagnetico indica l’insieme di tutte le possibili frequenze delle radiazioni elettromagnetiche. Comunemente si utilizzano le radio frequenze per le trasmissioni radio, le microonde per trasmissioni satellitari o cellulari e gli infrarossi per i diversi telecomandi della televisione o del registratore.

La telefonia cellulare

Il sistema telefonico tradizionale purtroppo non è in grado di soddisfare gli utenti che vogliono poter telefonare e navigare durante i propri spostamenti, per queste persone viene in aiuto la telefonia mobile che consiste nel suddividere le aree da coprire in celle di specifiche dimensioni e di permetterne la comunicazione. Nel corso degli anni si sono evolute varie generazioni, vediamo di riassumerle brevemente:

  1. Prima generazione o 1G: questo tipo di reti trasmettevano i dati secondo uno standard analogico, in Italia si utilizzava il Total Access Communication System (TACS) dove le trasmissioni in ciascuna cella avveniva a diverse frequenze permettendo così la non interferenza tra celle contigue. Permetteva solamente comunicazioni vocali e quindi niente SMS, fax o e-mail e nessuna protezione della comunicazione;
  2. Seconda generazione o 2G: trasmissione digitale tramite il sistema GSM, protezione della comunicazione e possibilità di utilizzare servizi dati come gli SMS, fax o WAP. Il segnale vocale può essere compresso rispetto a quello analogico e quindi ottenere un maggior numero di chiamate a parità di banda e la potenza per trasmettere minore per una maggiore durata delle batterie;
  3. Terza generazione o 3G: trasmissione digitale di voce e dati tramite, per esempio, lo standard UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) che permette, rispetto al GSM una maggiore velocità di trasmissione.
  4. Quarta generazione o 4G: tecnologie e standard che permettono applicazioni multimediali avanzate e collegamenti dati con elevata banda. Nel 2010 ITU ha autorizzato l’utilizzo della denominazione 4G per tecnologie quali LTE e Wimax.

 

Leggi anche: Introduzione alle reti di computer

1. Introduzione alle reti di computer

Studiamo, ci documentiamo e ripassiamo continuamente tutto quello che è inerente alla nostra passione: il web.
Iniziamo con questo post un lungo percorso dove cerchiamo di spiegare “semplicemente” le reti di computer, un argomento in realtà molto complesso.

Due computer sono interconnessi se riescono a scambiarsi informazioni tramite un filo di rame, fibra ottica, microonde, infrarossi o satellite.

1.1. Rete di computer VS sistema distribuito

Una rete di computer è un insieme di macchine indipendenti mentre un sistema distribuito risulta ai propri utenti come un unico sistema.
Un esempio di sistema distribuito è il World Wide Web che utilizza Internet ma presenta un modello in cui tutto si riduce a pagine web.

Ci sono due tipi di tecnologie utilizzate abitualmente per trasmettere informazioni:

  1. collegamenti broadcast: un pacchetto viene trasmesso a tutti indistintamente (broadcasting)
  2. collegamenti point-to-point: un’unità che trasmette e una che riceve (unicasting)

1.2. Reti: livelli che si scambiano messaggi

La maggior parte delle reti sono strutturate a pila, livelli sovrapposti, ciascuno dei quali offre dei servizi al livello superiore, con lo scopo di assicurare che il pacchetto arrivi correttamente a destinazione.
Un servizio stabilisce le operazioni che il livello soprastante può richiedere.
Un protocollo definisce invece il formato con cui i messaggi o i pacchetti devono essere scambiati tra livelli paritari; la lingua comune con cui parlarsi.

APPUNTI SULLE RETI DI COMPUTER

Ci sono due tipi di connessioni tra livelli:

  1. orientata alla connessione: come il sistema telefonico, prima di trasmettere si stabilisce una connessione;
  2. senza connessione: come il sistema postale dove ogni cartolina passa per i diversi snodi prima di raggiungere la destinazione.

1.3. Il protocollo Internet comunemente chiamato TCP/IP

Uno schema di quello che tratteremo nei successivi post ovvero quattro livelli con servizi e protocolli che rappresentano il modello di riferimento di Internet e reti simili.

APPUNTI SULLE RETI DI COMPUTER (1)