UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI – FEDERICO II
FACOLTÀ
DI
SOCIOLOGIA - CORSO
DI
Internet
LAUREA
IN
CULTURE DIGITALI
E
DELLA COMUNICAZIONE
La rete internet e il suo maggior servizio: il web
Elementi di informatica e web – a.a. 2011/2012
di Guido Fusco
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Definizione di Internet
Internet
Internet
(1)
definita anche rete di reti composta da diverse reti interconnesse, cioè in grado
di collaborare efficacemente in termini di comunicazione grazie ad un insieme di regole
comuni denominati protocolli della rete internet
(1) Interconnected
Networks, ovvero Reti Interconnesse
1 …altre definizioni
…svariate definizioni
Internet e una rete di reti
Internet è un insieme di protocolli
Internet è un insieme di informazioni
Internet è una comunità virtuale
Internet è un business
2 Internet: funzionamento
Chiunque disponga di:
Linea di comunicazione dedicata (ADSL, HDSL…)
appoggiandosi
ISP
Software opportuni
può accedere
e utilizzare
i suoi servizi.
fornisce un accesso a Intenet
INTERNET
Linea di comunicazione telefonica (ISDN, UMTS, …)
Servizio: prestazione fornita da una macchina servente (server) a una macchina cliente
(client) che ne fa richiesta
Ciò è reso possibile da una suite di protocolli di rete
Protocollo: insieme di regole e di convenzioni da rispettare perché due calcolatori possano
comunicare
2 Suite di protocolli di internet
Accedere ad internet e usufruire dei servizi messi a disposizione è possibile grazie ad una suite
di protocolli di rete
Livello
Suite di protocolli internet
Livello APPLICAZIONI DHCP, HTTP, HTTPS, SMTP, POP3, IMAP3, FTP, SFTP, DNS, IRC, SNMP, SIP, RTPS, Telnet…. Livello di TRASPORTO TCP, UDP, SCTP, DCCP Livello di INTERNET IP Livello di COLLEGAMENTO Ethernet, Wi-­‐Fi, PPP, TOKEN RING… Tale Suite è più propriamente chiamata protocollo TCP/IP in funzione dei due più importanti
protocolli in essa definiti:
• TCP (Transmission Control Protocol)
• IP (Internet Protocol)
3 Modelli di interazione
I modelli di interazione-comunicazione tra calcolatori su internet vengono chiamate
Architetture
Esistono due modelli di Architetture:
Architettura
Architettura
client / server
Architettura
peer to peer (P2P)
4 Architettura client-server
q Architettura client/server: risulta il modello più semplice e intuitivo da descrivere.
Quando un Host A ha bisogno di usufruire di un servizio di internet, ad esempio:
• un file da scaricare;
• richiesta di una pagina web;
semplicemente chiede ad un Host B, opportunamente scelto dalla rete, che gli venga
fornito il servizio in questione
…fa richiesta di un servizio
…fornisce il servizio
Host A = client
Host B = Server
Osservazione:
Risulta importante notare che l’architettura client/server è asimmetrica ossia le due
macchine rivestono ruolo non intercambiabili
5 Architettura client-server: esempio
Scambio di file MP3
Una macchina server detiene al suo interno dei file musicali (MP3). Se i generici Host
vogliono scaricarsi i file musicali, è possibile farlo in un modo molto semplice. Il generico
Host fa richiesta al server che a sua volta via FTP gli invia il file.
Esempio di Architettura CLIENT/SERVER
Il trasferimento non avviene tra due “pari”
6 Architettura P2P
q Architettura peer-to-peer (P2P): caratterizzata dal fatto che non solo i due Host sono
intercambiabili, ma svolgono le stesse funzioni
L’architettura P2P nasce dall’idea che non è necessario mantenere un server centrale se
ci sono abbastanza utenti distribuiti e ciascuno di essi possiede alcuni file.
…fa richiesta del file
Host A
Host B
7 Architettura P2P: esempio
Scambio di file MP3
Ogni utente esegue sul calcolatore un’applicazione specifica
(e-mule..o il vecchio
Napster). Quest’applicazione, si collega al server, che detiene l’elenco di calcolatori
collegati in quel momento. E’ bene osservare che il server non detiene i file, che invece
sono residenti su ogni macchina ad esso collegato. Il generico utente fa la ricerca di un file
sul server lo trova e la richiesta arriva direttamente al calcolatore che possiede il file
richiesto
Esempio di Architettura PEER-TO PEER
Il trasferimento avviene tra due “pari”
8 Protocollo TCP: funzioni
TCP (Transmission Control Protocol )
Le due principali funzioni sono quelle:
q Orientate alla connessione : prima di poter trasmettere dati deve stabilire la
comunicazione, negoziando una connessione tra mittente e destinatario, che viene
esplicitamente chiusa quando non più necessaria. Esso quindi ha le funzionalità per
creare, mantenere e chiudere una connessione.
q Controllo del flusso informativo: Il protocollo TCP permette di assicurare il trasferimento
dei dati in modo affidabile,
Il protocollo TCP permette:
• alle due applicazioni di trasmettere contemporaneamente nelle due direzioni (full
duplex)
• di ottimizzare l'utilizzo della rete anche in caso di congestione
9 Protocollo IP
IP (Internet Protocol )
Il protocollo IP si occupa di instradare i pacchetti sulla rete. Questo protocollo si basa
principalmente su degli indirizzi numerici (numero IP) per instradare i pacchetti nella rete.
q non garantisce alcuna forma di affidabilità della comunicazione in termini di controllo
di errore, controllo di flusso e controllo di congestione a cui quindi dovrà supplire il
protocolli di trasporto di livello superiore (TCP)
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Indirizzo IP
Indirizzo IP (Internet Protocol Andress )
L’indirizzo IP è un numero che identifica univocamente un dispositivo collegato alla rete.
Risulta necessario per l' indirizzamento indiretto tramite l'omonimo protocollo di rete IP
ovvero per interconnettere (internetworking) più sottoreti diverse all'interno del protocollo
TCP/IP
Più esattamente l'indirizzo IP viene assegnato a una interfaccia (ad esempio una scheda
di rete) che identifica l’host di rete, che può essere un personal computer, un palmare, un
router.
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Indirizz0 IPv4: II
L’indirizzo IPv4 numerico è una sequenza di 32 bit raggruppati in 4 gruppi da 8 bit
8 bit
1
0
0
0
0
8 bit
0
1
1
1
0
1
0
1
8 bit
8 bit
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
131.175.12.34
Ogni gruppo di 8 bit è compreso tra 0 e 255
Ipoteticamente è possibile avere:
255
255
255
255
4.228.250.625
di computer in rete
12 Indirizz0 IPv6
L’indirizzo IPv6 è la versione dell'Internet Protocol designata come successore dell'IPv4.
Tale protocollo introduce alcuni nuovi servizi e semplifica molto la configurazione e la
gestione delle reti IP
La sua caratteristica più importante è il più ampio spazio di indirizzamento: poiché questi
riserva 128 bit per gli indirizzi IP
2128
3,45*1038
di computer in rete
12 La suite di protocolli: livello APPLICAZIONI
Livello
Suite di protocolli internet
Livello APPLICAZIONI DHCP, HTTP, HTTPS, SMTP, POP3, IMAP3, FTP, SFTP, DNS, IRC, SNMP, SIP, RTPS, Telnet…. q HTTP (Hypertest Transfert Protocol) è il protocollo di trasferimento di un ipertesto. Usato
principalmente per la trasmissione di informazioni sul web
q HTTPS (User Datagram Protocol Over Secure ) ha le stesse funzioni del protocollo HTTP.
Funziona però in chiave crittografica, ossia dove la sicurezza del dato risulta essenziale
q DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol ) permette ai dispositivi di una certe rete
locale di ricevere automaticamente una configurazione IP
q SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) è il protocollo standard per la trasmissione via
internet di email
q POP3 (Post Office Protocol) è il protocollo che permette mediante autentificazione
l’accesso ad un account di posta elettronica presente su un host
q IMAP (Internet Message Access Protocol) E’ il protocollo di comunicazione per ricevere
mail
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La suite di protocolli: livello APPLICAZIONI (II)
Livello
Suite di protocolli internet
Livello APPLICAZIONI DHCP, HTTP, HTTPS, SMTP, POP3, IMAP3, FTP, SFTP, DNS, IRC, SNMP, SIP, RTPS, Telnet…. q FTP (File Transfert Protocol) è il protocollo di trasferimento dati tra due host
q DNS (Domain Name System) : Abbiamo detto che i computer connessi ad internet sono
identificati da un indirizzo IP. Anche i siti web sono raggiungibili attraverso un indirizzo IP,
ma è un numero troppo complicato per essere ricordato per ognuno dei nostri siti
preferiti. Nasce così il DNS (Domain Name System) che traduce questo numero in un
indirizzo più 'umano' come www.nomesito.it . Il DNS è una tabella in cui ogni riga associa
un indirizzo IP a un nome dominio. Spesso è fornito dal ISP
q IRC (Internet Relay Chat) è il protocollo che consente sia la comunicazione diretta fra
due utenti che il dialogo contemporaneo di interi gruppi di persone in stanze di
discussione chiamate canali.
14
Metafora di instradamento pacchetti
Problema del trasloco:
1. Abbiamo bisogno di traslocare casa. Le nostre cose dal vecchio appartamento devono essere
trasportati nel nuovo appartamento, da un’agenzia specializzata.
2. L’agenzia si rivolge ad una ditta di trasporti e le conferisce l’incarico
3. Gli operai impacchettano le cose da traslocare scrivendo sui pacchi nome ed indirizzo completo del
della consegna
4. Alcuni oggetti troppo grandi vengono smontati in singoli pezzi, i quali saranno numerati per facilitare poi
il montaggio. Il tutto viene posto in più scatole.
5. Le scatole vengono caricate su alcuni camion che si occupano di traportare il tutto a destinazione.
6. Alcuni camion seguiranno un percorso autostradale, mentre altri utilizzeranno la viabilità ordinaria
7. Alcuni operai dell’agenzia scaricheranno i pacchi, verificano la numerazione delle scatole e si
assicurano che nulla è andato perso (in caso contrario si attiveranno per rintracciare le cose perse),
rimuoveranno etichette ed imballaggi e rimonteranno il tutto
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Problema web browsing
Problema web browsing:
1. Nella barra degli indirizzi di un browser digitiamo un indirizzo: http://www.nomesito.com
2. Il browser contatta lo strato APPLICAZIONI in particolare il protocollo HTTP (protocollo di trasferimento di
un ipertesto) sul nostro computer (l' agenzia di traslochi) che prende in carico la nostra richiesta ed invia
al web server che ospita il sito la richiesta di stabilire una "connessione" ;
3. Il Web server riceve la nostra richiesta e instaura la connessione; (livello APPLICAZIONI)
4. Ora che abbiamo stabilito un canale di comunicazione col web server lo utilizziamo per chiedergli
l'invio del file abcdef.html; (livello APPLICAZIONI)
5.
Il Web server riceve la nostra richiesta e ci invia il file dopo averlo sezionato in "pacchetti" TCP/IP
numerati (le scatole del trasloco) la cui quantità dipende dalle dimensioni del file; (livello TRASPORTO e
INTERNET)
6. I pacchetti vengono trasmessi sui cavi delle varie reti che è necessario attraversare e non è certo che
tutti seguano lo stesso percorso per giungere a destinazione; (livelli INTERNET e COLLEGAMENTO)
7. Il nostro browser riceve i pacchetti (non necessariamente nello stesso ordine in cui sono stati inviati) ed
manda periodicamente al web server un ok di ricevuta o un messaggio che chiede la ritrasmissione dei
pacchetti perduti o danneggiati; (livelli TRASPORTO e INTERNET)
8. Il nostro browser riassembla il file ricevuto "smontato" e lo visualizza. (livello APPLICATION)
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Il principale servizio offerto da internet
Il World Wide Web
Il World Wide Web (WWW o Web) è Il più importante dei servizi messi a disposizione da
Internet, utilizza il protocollo HTTP per recuperare pagine Web e altre risorse da un server
Web.
E’ un enorme ipertesto multimediale, distribuito dotato di un’interfaccia di facile uso
q multimediale ciascun documento ipertestuale può contenere non solo testo, ma
anche informazioni espresse con media diversi: immagini, video, audio, etc…
q distribuito: diverse parti di questo gigantesco ipertesto risiedono su calcolatori diversi
e a distanza tra loro
q dotato di un’interfaccia di facile uso: la fruizione di questo ipertesto è mediata da
un’interfaccia che si prende carico di visualizzare in modo uniforme i dati
multimediali.
Le applicazioni che realizzano questa interfaccia utente prendono il nome di browser
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Definizione di ipertesto
Un Ipertesto si basa su un'organizzazione dell'informazione di tipo reticolare, ed e costituito
da un insieme di unità informative (nodi) e da un insieme di collegamenti (link) che da un
blocco permettono di passare a uno o più blocchi.
Se le informazioni che sono collegate tra loro nella rete non sono solo documenti testuali,
ma in generale informazioni veicolate da media differenti (testi, immagini, suoni, video)
l'ipertesto diventa multimediale e viene definito ipermedia
nodi
nodi
nodi
nodi
nodi
L’utente generico può saltare da un punto all’altro del documento
o da un documento all’altro seguendo i link
nodi
I link vengono più propriamente detti collegamenti ipertestuali (in inglese hyperlink)
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Il world wide web: architettura client/server
Il World Wide Web, come del resto altre applicazioni Internet, funziona attraverso una
interazione tra un client e un server.
§ I server mettono a disposizione le informazioni, ovvero i documenti ipertestuali
§ I client accedono ai documenti multimediali memorizzati sui server attraverso un indirizzo
che li individua univocamente.
Il protocollo di comunicazione the i due moduli utilizzano per interagire si chiama HTTP
(HyperText Transfer Protocol). Tale protocollo, a richiesta e risposta, stabilisce le regole di
comunicazione tra Client e Server.
Il server memorizza i
documenti ipertestuali o
Il Client inoltra la richiesta mediante HTTP
client
pagine web(in formato
HTML)
Il Server invia al client le varie componenti del documento
Server
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Il world wide web: architettura client/server
20
Sito web e browser
q Il server è un programma che rende disponibile delle risorse. Nella fattispecie le
risorse costituiscono ciò che possiamo chiamare sito web
Un sito web sono documenti raggiungibili a partire da un unico indirizzo inziale e
residenti su uno stesso server
q Il client è costituito da un browser , ovvero un applicazione che permette di:
• Collegarsi al server, interpretando i comandi dell’utente;
• Visualizzare i siti web (documenti ottenuti);
• Passare ad altri documenti mediante il collegamenti ipertestuali
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HTML e CSS
Per essere inserito nel World Wide Web, un documento deve essere
memorizzato in un particolare formato, denominato HTML (HyperText Markup
Language).
HTML e un linguaggio di marcatura (markup language), ovvero costituito da un
insieme di istruzioni ,detti tag o marcatori, tali a descrivere struttura e
contenuto della pagina
• L'HTML non è un linguaggio di programmazione (in quanto non prevede alcuna
definizione di variabili, strutture dati, funzioni, strutture di controllo)
• L'HTML in passato veniva anche usato erroneamente per definire lo stile della pagina web,
compito oggi eseguito molto più efficacemente dal CSS (Cascading Style Sheets o Fogli
di stile)
Il CSS è un linguaggio usato per definire la formattazione di documenti HTML,
XHTML e XML. Le regole per comporre il CSS sono contenute in un insieme di
direttive (Recommendations) emanate a partire dal 1996 dal W3C.
• L'introduzione del CSS si è resa necessaria per separare i contenuti dalla
formattazione e permettere una programmazione più chiara e facile da
utilizzare, sia per gli autori delle pagine HTML che per gli utenti.
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Una metafora…macabra
Se una pagina Web fosse un volto
HTML (struttura)
CSS come l’espressione che viene data al volto
(stile applicato alla struttura)
23
Struttura e stile di un sito web
Struttura
Struttura con stile
24
Esempio di documento HTML
25
Esempio di foglio di stile
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Richiesta di una pagina web al server
Il collegamento al server richiede i seguenti passi
Server
http://www.corriere.it
1. L’indirizzo del dominio, viene digitato direttamente dall’utente
2. Il browser chiede al server il documento che deve essere visualizzato
3. Il server risponde inviando le varie parti del documento (testi, immagini animazioni)
4. Il browser inizia la visualizzazione del documento
27
I domini internet
I domini internet o nomi a dominio è un codice mnemonico(1) che facilita l'accesso ad una
o più risorse di rete, di per sé caratterizzate da un indirizzo numerico (IP Number)
Si suddividono in:
DOMINI
…..
Domini di I livello
Domini di I livello
Nazionali
(1)
Domini di II livello
…..
Domini di n- livello
Domini di I livello
Generici
Dal regolamento 01.01.2011: http://www.nic.it/documenti/regolamenti-e-linee-guida/regolamento-assegnazione-e-gestione-nomi-a-dominio.pdf
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Domini di primo livello
Domini di primo livello: in inglese Top-Level Domain abbreviato in TLD, è l’ultima parte del
nome di dominio Internet; è in altre parole la sigla alfanumerica che segue il "punto" più a
destra dell’URL.
Si suddividono in:
Domini di I livello
Domini di I livello
Nazionali
Domini di I livello
Generici
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Domini di primo livello nazionali
Con la crescente diffusione di internet, avvenuta nel corso degli anni '90, sono stati attivati i:
Domini di primo livello nazionali: (country code top-level domain), identificati dalle due
lettere che meglio rappresentano la sigla del paese. Come ad esempio il .it in Italia, il .fr in
Francia ecc. dell’URL.
Nazione
Dominio di I Livello nazionali
ITALIA .it SPAGNA .es FRANCIA .fr GERMANIA .de STATI UNITI .us Oltre ai domini nazionali sono stati attivati, più di recente, anche i domini geografici
sovranazionali. In Europa il dominio di primo livello ufficialmente riconosciuto in ambito
Ue è il .eu
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Dominio di primo livello generici
In origine esistevano soltanto i domini di primo livello generici. All'inizio internet era un
fenomeno prevalentemente americano. Pertanto non c'era alcuna necessità di
identificare i domini in base alla territorialità.
Domini di primo livello generici erano concepiti per identificare la natura delle
organizzazioni sul web. L'estensione .com identificava le attività commerciali,
l'estensione .org le organizzazioni ecc. Nel 1985, al momento della loro creazione, erano i
seguenti:
Dominio di I Livello generici
significato
.arpa Il primo dominio in onore al progetto ARPA
.com attività commerciali (aziende)
.edu enti educativi (scuola, università, ecc.)
.gov enti governativi statunitensi (governo, uffici federali, ecc.)
.net aziende ed enti che si occupano della rete (es. ISP, provider, ecc)
.mil enti e organi delle forze militari statunitensi
.org altre organizzazioni non comprese nei precedenti top level domain.
Col passare del tempo si sono aggiunti nuovi domini di primo livello. Per alcune estensioni la
classificazione originaria è andata man mano perdendosi. Ad esempio, oggi tutti possono registrare
un dominio .net o .com. In altri casi, come ad esempio il .gov o .mil, la registrazione dei domini è
invece ancora oggi riservata ai soli soggetti autorizzati.
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Domini di secondo e terzo livello
Un dominio di secondo livello (SLD- Second Level Domain) è composto da una estensione
di dominio di primo livello e da un nome univoco di riconoscimento.
www.corriere.it (1)
Ogni nome aggiunto alla sinistra del nome univoco, specifica un’ulteriore suddivisione dei
livelli, definendo così domini di livello superiore.
www.corrieredelmezzogiorno.corriere.it
è un dominio di terzo livello.
Quando un dominio di secondo livello viene registrato all’assegnatario , questo è
autorizzato a usare i nomi di dominio relativi ai successivi livelli
(1)
194.20.158.241 IP Number con dominio www.corriere.it
32
URL
Qualsiasi documento, immagine, o file multimediale è univocamente determinato
tramite una sequenza di caratteri denominata URL (Uniform Resource Locator)
1. Protocollo (http) per recuperare il documento
2. Nome simbolico del dominio, che indica il server
3. Nome locale della risorsa, ovvero lo specifico percorso dove è contenuta
http:// www.corso-informatica-web.com /wp-content/uploads/2012/03/lezione_23_03_2012.pdf
Gli URL possono essere forniti direttamente dall’utente scrivendolo nella barra degli
indirizzi o navigazione, oppure possono essere scelti dall’utente durante la sua visione
del documento mediante i collegamenti ipertestuali
33
Esempio di recupero risorsa
Vediamo le fasi con cui un browser si rivolge ad un server HTTP:
Supponiamo ancora di voler visualizzare la risorsa lezione_23_03_2012.pdf
http:// www.corso-informatica-web.com /wp-content/uploads/2012/03/lezione_23_03_2012.pdf
1. Il browser sfrutta il protocollo DNS per trasformare l’indirizzo logico in quello fisico (IP)
2. Il browser inoltra al server la richiesta del documento
3. Il server http determina la correttezza del formato URL
4. Il server http invia il file richiesto e rilascia la comunicazione
5. Il browser interpreta il file ricevuto
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Il problema della tracciabilità
Un problema oggetto di continuo studio, all’interno della interazione utente e server è
la “tracciabilità” delle sue richieste
Il modo più semplice per l’identificazione sarebbe quello associato al suo indirizzo IP.
poiché
la maggioranza degli utenti che si collega ad internet usano IP dinamici
condurrebbe
analisi NON corretta
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I cookie
Visto che dall’IP risulta impossibile identificare un utente in maniera stabile
Utilizzano
Cookie
Cookie(1) è un piccolo messaggio (poche righe di codice) che il web server manda al
browser insieme alla pagina visualizzata
Quando il browser si collega al sito web riceve il suo cookie. Quest’ultimo viene dunque
associato ad un utente specifico, quello che si è appena collegato. La prossima volta
che quell’utente si collega al medesimo sito web, il cookie viene letto dal server e
procede alla sua identificazione
(1) http://www.webanalyticsassociation.org/
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Utilizzo dei cookie: abitudini
L’utilizzo dei cookie si basa su una serie di considerazioni sulle abitudini degli utenti
1. Tra il visitatore ed il browser vi è quasi sempre una relazione 1:1 ovvero ciascun utente
usa sempre lo stesso browser, ed ogni browser sull’elaboratore è usato dallo stesso
utente
2. Gli utenti raramente disabilitano i cookie sul loro browser
18 16 14 Dati espressi in %, da uno studio di jupiter
12 research
10 8 6 4 2 0 Eliminano i cookie quoQdianamente Svuotano la cache mensilmente Eliminano i cookie seSmanalemtne 3. Gli utenti raramente cambiano elaboratore.
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Tipologie di coockie
Tipologie dei cookie
q cookie di sessione ovvero cookie transitori che durano e permangono nella memoria
solo fintanto che dura la navigazione del browser
q cookie persistenti inviati dal server al browser dell’utente e conservati anche oltre la
fine sella sessione di visita
q cookie di terze parti ovvero cookie che sono inviati da server diversi da quelli che
ospitano le pagine web che si visitano.
Un esempio tipico è durante la visita di siti web di informazione quotidiana, dove si
incontrano banner pubblicitari non ospitati sullo stesso server dove risiede il sito web
38
Nascita del web
Alcune applicazioni dei cookie
Applicazioni Cookie
Gestione dei carrelli di spese
in e-commerce
Riconoscimento automatica
ad aree riservate
Studio e analisi delle visite
WEB ANALYTICS
39
