1. Termini di uso comune

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CONCETTI DI BASE DELLA TECNOLOGIA DELL’INFORMAZIONE
1. Termini di uso comune
INFORMAZIONE
In generale si può dire che l’informazione è tutto ciò che possiede un significato per
l’uomo, e che viene conservato o comunicato in vista di una utilità pratica, immediata o
futura.
Le informazioni si presentano alla nostra osservazione secondo diverse forme, o meglio
secondo diversi tipi di configurazione:
•
•
•
•
•
•
•
•
caratteri alfabetici (il nome di una persona);
numero (le dimensioni di un oggetto, l’età di una persona);
caratteri alfanumerici (la targa di un auto);
grafico (l’elettrocardiogramma);
immagine (l’insegna di un negozio);
luce (il semaforo);
suono (la sirena dell’autoambulanza);
gesto (la stretta di mano).
Le informazioni presuppongono l’esistenza di un insieme di regole comuni all’emittente e
al ricevente, chiamate C O D I C E , secondo le quali le informazioni vengono trasformate per
essere comprese dal ricevente. L’esempio più semplice di codice è costituito dalla lingua
naturale (nel nostro caso la lingua italiana). Lo schema che ne deriva è il seguente:
Persona A
Emittente
Informazioni
Codifica
Persona B
Ricevente
Decodifica
Questo concetto è applicabile anche quando uno dei protagonisti di questo schema è un
Computer.
DATI
Il concetto di dato presuppone la volontà di volere conservare qualcosa nella memoria o
negli archivi, in vista di un successivo trattamento per produrre le informazioni che
forniscono una maggiore conoscenza della realtà sulla quale si intendono attivare
operazioni di controllo, modifica o direzione.
C’è una distinzione tra il dato e l’informazione:
•
•
il dato descrive aspetti elementari di entità e fenomeni;
l’informazione è un insieme di dati elaborati e presentati sulla base dell’esigenza di
utilizzo pratico da parte di persone interessate.
Gli aspetti caratteristici di un dato sono:
•
•
il NOME (per esempio, data di nascita);
il VALORE (20 giugno 1990);
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•
il FORMATO (20/06/1990), cioè la forma in cui il dato viene conservato in un
archivio.
I dati possono essere elementari (prezzo = 300) oppure composti o aggregati (scatola di 12
bottiglie).
Possono essere distinti in primitivi (importo di un assegno) o risultanti da un calcolo (saldo
di un conto corrente), tra strutturati (organizzati in strutture standard con formati
predefiniti: rubrica telefonica) o in forma libera (disegni, immagini).
ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI
Il trattamento dei dati per ottenere le informazioni viene indicato con il termine
elaborazione.
Un esempio semplice di elaborazione può essere costituito dalla trascrizione (i dati di un
cittadino su un certificato di nascita). Un’elaborazione più complessa è il calcolo
matematico, che opera su dati numerici e presuppone la conoscenza di regole predefinite.
Ogni tipo di elaborazione necessita di dati in ingresso (INPUT) e produce dati in uscita
(OUTPUT).
Il risultato del lavoro di elaborazione è costituito da altri dati, che possono essere a loro
volta utilizzati per altre elaborazioni a un livello superiore.
L’uomo opera con elaborazioni di tipo manuale o mentale, il computer produce
elaborazioni automatiche utilizzando dispositivi elettronici.
TRASMISSIONE DELLE INFORMAZIONI
Per attivare una trasmissione di informazioni, per esempio tra due persone che parlano
lingue diverse, occorre che siano stabili e rispettati:
•
•
•
il CODICE della trasmissione, cioè le regole secondo le quali il messaggio viene
trasformato prima di essere inviato;
la TECNICA di trasmissione, cioè la modalità e gli strumenti con i quali viene
effettuata la trasmissione;
il PROTOCOLLO della trasmissione, cioè l’insieme delle regole che permettono uno
scambio ordinato e corretto di informazioni.
I caratteri e i simboli che compongono il messaggio prendono il nome di SEGNALI.
Nelle telecomunicazioni i segnali possono essere di tipo DIGITALE quando sono associati a
cifre (computer), oppure di tipo ANALOGICO quando vengono rappresentati da grandezze
che variano nel tempo (linee telefoniche).
COMUNICAZIONE
La comunicazione consiste nel dialogo stabilito per realizzare un flusso di informazioni.
Essa è di solito di tipo interattivo e bidirezionale ed è costituita da domande e risposte.
Questo presuppone che esista un insieme di parole chiave conosciute da entrambi gli enti di
comunicazione e un insieme di regole per combinare le parole in frasi, in sostanza un
LINGUAGGIO per la comunicazione.
In ambito informatico questo linguaggio si chiama LINGUAGGIO DI COMANDI, cioè le
parole (comandi) con le quali l’utente può chiedere l’attivazione di lavori ad un computer.
La sintassi e le regole per costruire queste parole nei programmi per i computer
costituiscono il LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE.
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INTERFACCIA
Quanto due enti di natura diversa vengono messi in comunicazione è necessario utilizzare
un meccanismo che possa rendere possibile la comunicazione e facilitare l’interazione:
questo meccanismo prende il nome di interfaccia.
In informatica il termine interfaccia viene usato per indicare:
•
•
le regole e gli strumenti attraverso i quali l’utente realizza la comunicazione con il
computer;
l’apparecchiatura elettronica che consente la comunicazione tra un computer e un
dispositivo esterno ad esso collegato, per esempio una strumentazione di laboratorio
oppure una stampante.
SISTEMA
Un sistema viene definito come un insieme anche complesso di elementi (sottoinsiemi) di
natura differente che interagiscono tra loro in modo dinamico e comunque finalizzato al
raggiungimento di certi obiettivi.
Ogni sistema è definito quando sono definite:
•
•
•
le parti che lo compongono;
le correlazioni tra esse;
le finalità del sistema.
Nel linguaggio informatico si usa spesso il termine SISTEMA DI ELABORAZIONE anziché il
termine computer, perché il lavoro con l’elaboratore si avvale non di un solo oggetto ma di
un insieme organizzato di apparecchiature e di programmi che interagiscono fra loro,
finalizzati all’elaborazione delle informazioni.
Il termine SISTEMA OPERATIVO indica in informatica l’insieme organizzato dei programmi
di base che fanno funzionare l’hardware di un computer, rendendolo disponibile per le
applicazioni dell’utente.
PROCESSO E PROCESSORE
Con il termine processo si indica l’insieme formato dalle operazioni da svolgere in
sequenza e dei dati che vengono elaborati durante queste operazioni per svolgere il compito
assegnato.
Il processore è l’esecutore del processo, cioè l’ente che causa l’evoluzione del processo nel
tempo.
Il computer è un particolare tipo di processore che esegue una sequenza di operazioni per
elaborare in modo automatico i dati ad esso forniti.
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2. Computer o Elaboratori
Nel 1952 il matematico John von Neumann insieme ad un gruppo di ricercatori
dell’Università della Pennsylvania, mise a punto l’EDVAC il primo computer moderno con
il programma memorizzato. Le istruzioni operative per il calcolatore erano espresse nella
stessa forma dei dati ed erano immagazzinate in memoria prima dell’avvio della fase di
elaborazione dei dati.
Tale idea è alla base di tutti i calcolatori costruiti da allora fino ad oggi ed è nota come
architettura di von Neumann.
Un computer con il programma memorizzato era costituito da cinque parti:
una unità di controllo;
•
una unità aritmetica;una memoria;un dispositivo di input;un dispositivo di
output.Possiamo quindi affermare che i Computer sono uno strumento che necessita
continuamente di input (comandi, istruzioni) per poter svolgere delle elaborazioni e
ottenere dei risultati (output).
•
Più nel dettaglio la struttura di Von Neumann è la seguente:
La tecnologia che viene utilizzata dai calcolatori è quella elettronica, sfrutta cioè la velocità
e le caratteristiche della luce che viene trasmessa attraverso canali di materiale conduttore.
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Per questo motivo è nata l’esigenza di sfruttare un sistema di numerazione binario per
tradurre i due possibili stati offerti dall’elettricità e cioè 0 = interruttore chiuso e 1 =
interruttore aperto. Ogni singolo numero 0 o 1 rappresenta l’unità base dell’informazione
nell’ambito di un sistema informatico e viene denominato bit (binary digit), cioè cifra
binaria, ed è l’unità minima di informazione e la base dell’algebra binaria.
Un insieme di otto bit costituisce il Byte; esso riveste una maggiore importanza rispetto al
bit poiché rappresenta l’unità di informazione più piccola con la quale il computer è in
grado di lavorare. Infatti l’algebra binaria ci insegna che con 8 bit si possono rappresentare
256 combinazioni diverse. Tale numero è al momento sufficiente per rappresentare tutti i
simboli presenti sulla tastiera di un computer comprensivi di numeri e caratteri speciali.
Quindi con un byte (8 bit) si riesce a identificare una singola informazione come ad
esempio la lettera “a” oppure “A”.
La capacità di memoria di un elaboratore viene misurata quindi in numero di Byte
utilizzando i suoi multipli e quindi ci troveremo di fronte alle seguenti unità di misura:
•
•
•
kilobyte (KB). Un kilobyte equivale a 1.024 byte ossia 210 byte
megabyte (MB). Un megabyte equivale a 1.024 Kilobyte, ossia 1.048.576 byte
gigabyte (GB). Un gigabyte equivale a 1.024 megabyte, ossia circa 1,07 miliardi di
byte.
La conversione di una unità di misura ai suoi multipli è effettuata, in accordo con la logica
aritmetico-binaria, secondo potenze di 2.
Tenendo sempre a mente lo schema della struttura di Von Neumann, vediamo nel dettaglio
le varie componenti che costituiscono il sistema di elaborazione che noi comunemente
chiamiamo Computer.
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3. La memoria centrale
Esistono due tipi di memoria di tipo elettronico usate dai calcolatori:
•
•
la ROM, Read Only Memory (memoria di sola lettura);
la RAM Random Access Memory (memoria ad accesso casuale), sulle quali è
possibile anche scrivere.
La memoria centrale deve contenere necessariamente dispositivi del secondo tipo, in quanto
su di essa occorre sia poter leggere le informazioni che scriverne di nuove.
Memoria RAM
Le memorie ROM vengono invece utilizzate diffusamente in tutti quei casi nei quali non è
necessario modificarne il contenuto. Contengono principalmente le istruzioni per la fase di
bootstrap ovvero di accensione ed avvio del sistema.
Esse inoltre contengono programmi in linguaggio macchina eseguiti per la gestione dei
dispositivi quali il video, la tastiera, le porte di input/output, oppure tabelle matematiche
utilizzate dall’unità aritmetico logica della CPU per svolgere operazioni aritmetiche di base
e quindi di frequente consultazione.
Una delle caratteristiche principali della RAM che le differenzia dalla ROM è quella di
essere una memoria volatile, cioè il suo funzionamento è subordinato alla presenza della
tensione di alimentazione. Tutte le informazioni contenute nella RAM vengono perse
appena l’elaboratore viene spento.
Nei sistemi di ultima generazione è stata introdotta un dispositivo di memoria aggiuntivo
chiamata memoria cache, che rientra nella categoria di RAM, ma che possiede una
architettura particolare che le permette di essere molto più veloce delle memoria RAM.
Viene utilizzata per compensare la differenza di velocità presente nel sistema di
elaborazione tra i vari dispositivi come per esempio tra dischi rigidi e RAM oppure tra
RAM e CPU.
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4. Le unità di Input/Output
Le unità di ingresso/uscita (Input/Output) dei dati, comunemente indicate come unità di
I/O, consentono l’acquisizione dall’esterno dei dati che devono essere elaborati dal sistema
e la comunicazione verso l’esterno dei risultati dell’elaborazione.
Tra i dispositivi di Input ricordiamo:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
la tastiera;
il mouse;
il trackball;
il touch pad;
il joystick;
i sistemi di lettura ottici dei codici a barre;
lo scanner;
la tavoletta grafica;
i touch screen;
il microfono;
videocamere e macchine fotografiche digitali.
Tastiera e Mouse
Scanner
Periferica di gioco
Microfono
Joystick
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Tra quelli di Output ricordiamo:
•
•
•
il video o monitor;
la stampante che può essere a getto d’inchiostro oppure laser;
il plotter.
Monitor
Monitor LCD
Stampante Getto d’inchiostro
Stampante Laser
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5. L’unità centrale di elaborazione
La CPU, Central Processing Unit, è il dispositivo che esegue le operazioni logiche,
aritmetiche e di trasferimento sui dati secondo l’algoritmo richiesto. Essa è costituita da:
•
•
una unità di elaborazione, detta unità aritmetico-logica o ALU (Arithmetric Logic
Unit), in grado di eseguire le operazioni richieste;
una unità di governo, detta unità di controllo o CU (Control Unit), che stabilisce
quali operazioni debbano essere eseguite.
Secondo la terminologia presa in esame precedentemente la CPU svolge le funzioni di
processore del sistema di elaborazione.
Il dispositivo fisico prende appunto il
nome di microprocessore (chip di silicio
composto da tanti dispositivi elettronici
su una superficie molto ristretta
utilizzando la tecnologia VLSI - Very
Large Scale Integration).
L’unità di controllo fornisce all’unità di
elaborazione i segnali elettrici che
attivano i vari dispositivi di memoria o
di operazione. Questi segnali vengono
forniti in sincrono con un orologio
interno della macchina, chiamato clock.
Ad ogni scatto del clock viene inviato un
segnale.
La frequenza del clock è un importante
indicazione sulla velocità a cui opera
l’unità centrale. Ad inizio 2002 la velocità
dei microprocessori è arrivata sull’ordine
dei 2 GHz.
Alcune operazioni richiedono un solo ciclo
di clock per essere eseguite, altre invece
più d’uno. In media ci saranno più cicli di
clock che istruzioni eseguite e quindi la
velocità della CPU si misura in MIPS,
acronimo di Millions Instructions Per
Second (milioni di operazioni al secondo).
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6. Le memorie di massa
Le memorie di massa hanno la caratteristica di essere memorie permanenti, in quanto i dati
in esse contenute rimangono memorizzate indipendentemente dal fatto che l’elaboratore sia
acceso o spento.
Vengono definite unità di input/output in quanto quando si leggono i dati registrati si
effettua un’operazione di input, quando si registrano i dati si effettua un’operazione di
output.
Esistono due diverse tipologie di memorie di massa:
•
•
a supporto magnetico;
a supporto ottico.
Fanno parte della prima categoria:
•
•
•
•
i dischi rigidi (hard disk);
i floppy disk;
i dischi zip;
i nastri.
Hard Disk esterno
Unità di backup a nastri
Drive
Fanno parte della secondo categoria;
•
•
•
i Cd Rom;
i Cd riscrivibili;
i DVD.
DVD-Rom
CD-Rom
Le memorie di massa sono caratterizzati da alcuni parametri che ne descrivono le
potenzialità e le differenze:
•
il tempo di accesso (access time), espresso con i sottomultipli del secondo, indica il
tempo richiesto affinché il computer possa ritrovare i dati registrati per poterli
elaborare poi in memoria centrale;
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•
•
la capacità indica la quantità di informazioni (espressa in numero di Byte, in
sostanza di caratteri, e misurata con i suoi multipli, Kbyte, Mbyte, Gbyte, Tbyte)
che il supporto può contenere;
la velocità di trasferimento dei dati (transfer rate) indica la rapidità con la quale i
dati vengono trasferiti dal supporto alla memoria centrale e si misura in Kbyte per
secondo (KBps) o MByte per secondo (MBps).
Esiste una differenza per quanto riguarda l’accesso alle informazioni contenute sui nastri
rispetto agli altri supporti magnetici. Infatti mentre nei primi la ricerca dei dati avviene in
maniera sequenziale attraverso l’avvolgimento veloce in un verso o nell’altro, negli altri
avviene in maniera diretta attraverso un’organizzazione della superficie del disco realizzata
con una suddivisione in tracce e settori. Le tracce sono tanti cerchi concentrici; i settori
sono simili a fette. All’incrocio tra la traccia e il settore si forma il blocco fisico dei dati
registrati su disco. L’accesso ai dati contenuti nei blocchi avviene in maniera diretta in
quanto oltre al dato vero e proprio sul disco vengono creati gli indirizzi univoci ad ogni
blocco creato.
I dischi ottici possono essere considerati unità di solo input quando siamo in presenza di
lettori CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory) o DVD (Digital Versatile Disk),
oppure di input/output quando siamo in presenza di masterizzatori per CD che utilizzano
dischi CD-R o CD-RW (Compact Disk – Recordable) oppure masterizzatori per DVD che
utilizzano dischi DVD-R.
E’ preferibile utilizzare dischi ottici in quanto hanno una maggiore capacità e una migliore
prestazione in termini di tempo di accesso e di tranfer rate.
Uno degli usi specifici legato alle memoria di massa è quello del backup, termine inglese
che sta ad indicare il salvataggio di una copia di archivi e programmi da conservare in
luoghi sicuri (solitamente un luogo senza umidità e con protezione ignifuga).
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7. Prestazioni dei computer
Molti sono i fattori che influenzano le prestazioni di un sistema e non sono facilmente
quantifícabili. All'atto dell'acquisto di un personal computer è fondamentale tenere
presenti gli scopi cui esso deve essere adibito: un computer che deve essere adibito
all'utilizzo di programmi di contabilità non può avere le stesse prestazioni di uno che
deve essere adibito a programmi di grafica.
Non è facile individuare le reali prestazioni di un computer: esistono a tale scopo dei
programmi specifici chiamati BENCHMARK che misurano la velocità degli elaboratori.
L'attendibilità di questi software è comunque relativa, perché ogni produttore utilizza
dei parametri differenti. Le prestazioni globali di un computer dipendono in parte
dall'hardware e in parte dal software. Altri fattori, invece, sono oggettivi e costanti come
l'architettura, la quantità e la velocità della memoria, il tempo di accesso delle testine ai
dischi. Le prestazioni globali di un computer sono comunque determinate in massima
parte dalla qualità dei singoli componenti e dal modo in cui essi vengono assemblati,
senza creare delle strozzature o punti di debolezza che ne compromettano le prestazioni
globali. In sintesi gli elementi fondamentali che determinano le prestazioni di un
computer, dei quali tenere conto all'atto dell'acquisto, sono:
IL TIPO DI PROCESSORE INSTALLATO.
La maggior parte dei personal computer oggi monta microprocessori della linea Intel,
identificata dapprima con i numeri di chip 386, 486 e poi con il nome Pentium nelle varie
tipologie Pentium MMX, Pentium II, Pentium III, Pentium IV. La società Intel ha dovuto
modificare la codifica dei propri chip numerici (386, 486) con una codifica nominale
(Pentium) per meglio tutelare i propri prodotti sul mercato da una concorrenza sleale in
quanto un numero non può essere registrato come marchio. Anche altre società come la
AMD producono microprocessori, i cui nomi sono diversi (K6, Atblon), ma hanno
caratteristiche tecniche equivalenti e sono detti compatibili. Questo termine significa che
svolgono le stesse funzioni, ma che il loro funzionamento interno può essere diverso. La
Intel ha messo a punto anche una linea di microprocessori più economici denominandoli
Celeron. Un parametro fondamentale per misurare la potenza di un processore è la sua
velocità misurabile in megahertz. Ovviamente più alta è la velocità, più veloce è
l'esecuzione dei calcoli e quindi il computer è più potente. L’unità di misura della misura
della velocità di un’unità centrale è il MIPS, acronimo di Millions Instructions Per
Second (milioni di operazioni al secondo).
LA RAM E LA SUA VELOCITÀ.
Le prestazioni di un computer dipendono non solo dalla velocità, ma anche dalla potenza
della memoria centrale o RAM. Maggiore è la quantità di RAM installata, maggiori sono
le prestazioni del computer.
LA VRAM.
Quando si lavora con programmi di grafica o si utilizzano videogiochi è necessario avere
una scheda grafica con una maggiore quantità di memoria video (VRAM), che evita il
rallentamento del computer durante la visualizzazione delle immagini grafiche.
LE CARATTERISTICHE TECNICHE DELL'HARD DISK.
Le principali sono:
La dimensione.
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La capacità di contenere dati e programmi misura la dimensione del disco. I dischi
in commercio oggi hanno capacità dell'ordine di decine di gigabyte.
La velocità di rotazione.
Essa misura la quantità di dati che vengono trasferiti in un secondo. L'unità di
misura adottata è l'rpm (revolution per minute, termine inglese che sta per giri per
minuto). I dischi in commercio oggi hanno una velocità di circa 10.000 rpm.
La velocità media di accesso tra le tracce di un disco.
La velocità di accesso da traccia a traccia non è un indicatore oggettivo e diretto
della capacità reale di risposta di un disco fisso; in ogni caso più i valori sono bassi,
intorno alla decina di millisecondi, migliori sono i tempi di accesso ai dati
memorizzati in esso.
LA VELOCITÀ DEL BUS DELLA SCHEDA MADRE.
Essa è misurata in megahertz; maggiore è la sua velocità, maggiore è la rapidità con cui
vengono effettuati i calcoli sui dati immessi. E importante determinare, prima
dell'acquisto di un computer, quale sistema operativo e quali programmi applicativi si
intendono utilizzare; infatti la potenza e la velocità di calcolo vanno valutate in relazione
alle esigenze di utilizzo del computer.
Scheda Madre o Mainboard
LA FLESSIBILITÀ DI ESPANSIONE DEL SISTEMA.
Essa è data dalla possibilità di aggiungere memorie, componenti quali schede audio, video
e altre ancora per poter potenziare il computer e avere prestazioni migliori. In tal senso è
sempre consigliabile avere tutte le informazioni sulla presenza o meno degli slot di
espansione della scheda madre. Gli slot di espansione sono i connettori "a pettine" che si
possono vedere allineati perpendicolarmente sul lato posteriore della scheda madre. Questi
slot sono importanti perché determinano il tipo di schede che si possono aggiungere
facilmente al sistema ed inoltre determinano la velocità di trasmissione della banda
passante dei dati dal sistema alla scheda installata. Attualmente in commercio troviamo slot
di tipo PCI e di tipo AGP (specifico per le schede video). E’ inoltre importante la presenza
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di porte e connettori. Sono prese di varie forme e dimensioni, posizionate sul retro del
personal computer. Comunemente denominate porte servono per connettere il personal
computer a dispositivi esterni, quali stampante, scanner, mouse, tastiera eccetera. Esse si
dividono principalmente in SERIALE , PARALLELA , SCSI, USB, F IREWARE . Nelle porte
parallele i dati vengono trasmessi in modo parallelo, cioè in blocchi di più byte,
generalmente uno, due o quattro byte vengono trasmessi nel medesimo istante su
altrettante linee. Nelle porte seriali, invece, i byte di trasmissione vengono inviati in
successione su un'unica linea. E facile capire che ciascuna di queste porte ha un utilizzo
diverso. Le porte parallele sono utilizzate per connettere al computer dispositivi come le
stampanti, con cui vengono scambiati grandi quantità di dati; le porte seriali sono
riservate a dispositivi controllati direttamente dall'utente e che inviano minori quantità
di dati, ad esempio il mouse e la tastiera. Le porte SCSI (SMALL COMPUTER SYSTEM
INTERFACE) permettono di collegare più componenti ad una stessa porta grazie ad un
processo detto "DAISY CHAINING", che consiste nel connettere alla porta un primo
dispositivo e a questo un altro ancora e così via. Tali tipi di porte sono particolarmente
utilizzati per scanner, disco fisso e CD-ROM. Le porte USB (UNIVERSAL SERIAL BUS)
consentono di collegare in una stessa porta fino a 127 dispositivi in serie. Tali porte
sono utilizzate in particolare per connettere al computer tastiere, mouse, scanner,
Iomega zip, modem esterni e altro. Queste porte non sono utilizzabili per gestire tutti
quei dispositivi che debbono trasferire rapidamente grandi quantità di dati, come CDROM, e gli apparecchi video ad alta prestazione. Le porte Fireware sono molto più
potenti di quelle di tipo USB; sono state progettate per collegare fino a 63 dispositivi
elettronici, come le videocamere, le macchine fotografiche, lettori di videodischi
digitali eccetera. Tali porte consentono connessioni a Internet ad alta velocità. I
computer del futuro possederanno sia porte USB sia porte Fireware, molto più costose
delle precedenti.
IL RISPETTO DELLA NORMATIVA CE.
Esiste una normativa a livello europeo alla quale tutti i costruttori devono attenersi. E’
bene quindi accertarsi che il Personal Computer che stiamo per acquistare sia in
possesso dei tagliandi di controllo previsti dalla normativa europea.
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8. Classificazione dei computer
I sistemi di elaborazione vengono classificati secondo diversi livelli di complessità e
potenza di elaborazione:
•
•
•
•
CALCOLATORI:
macchine di dimensioni e prezzo molto limitati con potenzialità di
calcolo limitate alle funzioni matematiche fondamentali (calcolatori tascabili);
PICCOLI SISTEMI DI ELABORAZIONE: personal computer, computer portatili
(notebook o laptop) ideali per uso domestico o per esigenze di piccole aziende;
MEDI SISTEMI DI ELABORAZIONE: mini-computer, gestiscono archivi di dati di
notevoli dimensioni. Solitamente sono in grado di gestire contemporaneamente il
lavoro di più utenti collegati all’unità centrale attraverso i terminali;
GRANDI SISTEMI DI ELABORAZIONE: mainframe, grossi sistemi con una grande
velocità di elaborazione e dalla possibilità di gestire grandi volumi di dati in tempi
molto brevi. Vengono utilizzati per connettere un numero elevato di terminali
(anche un migliaio).
Palamari
Personal Computer
Notebook o portatili
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9. Le reti
Una rete (NETWORK) è un insieme di sistemi per l’elaborazione delle informazioni messi
in comunicazione fra loro.
Le singole stazioni di lavoro sono interconnesse tra loro per soddisfare le esigenze degli
utenti:
•
•
•
condividere il software;
consultare archivi comuni;
comunicare dati fra sistemi.
L’interconnessione fra sistemi coinvolge aspetti di diverso tipo:
•
•
•
elettronici, per stabilire attraverso quali elementi si possono collegare due o più
sistemi;
informatici, per disporre di un sistema operativo in grado di supportare questa
struttura hardware;
telematici, per tener conto delle caratteristiche di strumenti di comunicazione
normalmente riservati alla comunicazione verbale (telefono).
In base alla loro estensione le reti sono generalmente suddivise in due categorie:
•
•
RETI LOCALI (LAN, Local Area Network) quando la connessione tra computer
non distanti tra loro, di solito poste nello stesso edificio o gruppi di edifici,
comunque disposte in modo tale che i cavi di collegamento non attraversino il
suolo pubblico;
RETI GEOGRAFICHE (WAN, Wired Area Network) quando la connessione tra
computer copre un zona molto più ampia, corrispondente al territorio di una
Nazione, fino a decine, centinaia di migliaia di Km.
Hub
Router
Scheda di rete
Modem USB
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10. L’architettura Client/Server
Le configurazioni delle reti portano alla definizione di sistemi di elaborazione basati sul
collegamento e l’utilizzo di risorse informatiche di tipo diverso fra loro interconnesse, ai
quali si dà il nome di architetture Client/Server (C/S).
Il funzionamento di queste architetture è costituito da due principi fondamentali:
•
•
le risorse sono DISTRIBUITE in spazi fisici non necessariamente limitati
nell’ampiezza;
le risorse sono CONDIVISE da più utenti attraverso diverse stazioni di lavoro.
Ogni utente può mettere a disposizione le proprie risorse diventando Server (servente)
oppure utilizzare le risorse messe a disposizione da un altro utente diventando Client
(cliente).
Con il termine generico risorse non si indicano solamente apparecchiature hardware, ma
più in generale servizi informatici di tipo diverso:
•
•
•
•
•
•
software di sistema o software applicativo;
CPU particolarmente veloci nell’elaborazione;
archivi di dati;
stampanti di qualità e veloci;
periferiche particolari quali plotter o lettori ottici;
unità per il salvataggio dei dati.
Le componenti che realizzano l’architettura C/S sono:
•
•
•
•
•
le unità client;
le unità server;
i mezzi fisici di connessione tra le diverse apparecchiature;
il software di gestione della connessione;
le regole di comunicazione tra le diverse unità (protocolli).
Questo tipo di architettura è alla base dell’interconnessione tra reti diverse, indicata con il
termine internetworking o Internet, cioè la rete di comunicazione che collega tra loro
sistemi informatici e reti di computer di diverso tipo, operanti in luoghi geograficamente
lontani.
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11. Internet
Internet nacque nel 1969 come risultato del progetto di un ente governativo degli Stati
Uniti, ARPA (ADVANCED RESEARCH PROJECTS AGENCY), e per questo motivo il suo
nome originario fu ARPANet.
L’obiettivo di questo progetto consisteva nel creare una rete che consentisse agli utenti
dei computer utilizzati nei centri di ricerca universitari di condividere le proprie risorse.
La tecnologia messa a punto per realizzare questa interconnessione era stata studiata in
modo che i messaggi potevano essere indirizzati e reindirizzati su percorsi diversi per
raggiungere il computer di destinazione. In questo modo la rete poteva continuare a
funzionare anche quando uno o più computer che costituivano i nodi della rete stessa
fossero stati distrutti da un attacco militare o per qualsiasi altro evento catastrofico.
Oggi internet costituisce un’infrastruttura pubblica di comunicazione, di tipo
collaborativo ed è accessibile a tutti. L’unica avvertenza che deve essere rispettata è
quella di evitare che un nuovo computer, connesso come nodo internet, abbia lo stesso
indirizzo di un altro già esistente.
Per poter collegare i computer sparsi nel mondo, internet utilizza le risorse delle reti
telefoniche pubbliche delle diverse nazioni.
L’innovazione principale che ha permesso il successo e la diffusione di Internet nel
mondo è stata la messa a punto del WORLD WIDE WEB (ragnatela estesa sul mondo),
conosciuta con l’abbreviazione WWW o ancora meglio con il termine Web.
Si tratta di un sistema di organizzazione delle informazioni che utilizza la tecnica
dell’ipertesto realizzando collegamenti non sequenziali tra i diversi documenti che
possono risiedere fisicamente anche in computer lontani tra loro.
Le informazioni registrate sui dischi dei vari computer connessi alla rete e resi disponibili
per gli utenti formano i siti Web e vengono visualizzati sotto forma di pagine
multimediali (testo, immagini, suoni, filmati, ecc.) attraverso l’utilizzo di particolari
software chiamati browser (SFOGLIATORE). La modalità di consultazione ipertestuale
viene detta navigazione (SURFING).
Dal momento che la rete internet è costituita da un insieme di reti di computer di diverso
tipo e di tecnologia differente, è stato necessario approntare una sorta di linguaggio
comune per la realizzazione e l’organizzazione delle informazioni chiamato html
(hypertext markup language).
Il passaggio tra le diverse pagine html avviene per mezzo dei link (COLLEGAMENTI) che
vengono rappresentati all’interno della pagina stessa con parole colorate o in evidenza,
oppure con pulsanti o immagini che danno indicazioni su dove la navigazione può
portarci. In ogni caso ci accorgiamo della presenza del link in quanto il puntatore del
mouse cambia aspetto e diventa una mano.
MODU LO 1
CONCETTI DI BASE DELLA TECNOLOGIA DELL’INFORMAZIONE
12. La tecnologia di rete
La trasmissione viene gestita con regole comuni e convenzioni standard dette protocolli:
il protocollo di base per la rete internet si chiama TCP/IP.
Esso è formato da due strati:
TCP (TRANSFER CONTROL PROTOCOL): il computer di partenza suddivide il messaggio in
pacchetti numerati (contenenti circa 1500 caratteri) e invia le diverse parti corredate
dall’indirizzo IP; il computer di destinazione provvede a ricomporre il messaggio,
garantendo anche la correttezza e l’integrità della trasmissione.
IP (INTERNET PROTOCOL): serve a determinare il percorso migliore tra le diverse strade
disponibili sulle linee e provvede a consegnare il pacchetto al destinatario.
Poiché internet è il risultato della connessione di più reti, i pacchetti durante il loro
percorso passano attraverso le apparecchiature che servono per collegare le reti tra loro;
sono dette bridge le apparecchiature che collegano due reti dello stesso tipo, router e
gateway quelle che collegano reti differenti. Ognuna di queste controlla l’indirizzo del
pacchetto ricevuto per stabilire dove deve essere ridiretto.
Tutti i computer che fanno parte di Internet (nodi) devono avere un indirizzo che li
identifica e questo indirizzo deve essere unico. Un indirizzo internet è composto da 4
numeri da 0 a 255 separati da un punto. Per esempio l’indirizzo 194.183.64.10 è quello
del nodo internet di San Marino e corrisponde al server della società Intelcom che
gestisce il nodo.
Dal momento che queste combinazioni di numeri sono difficilmente memorizzabili, è
stato messo a punto un sistema di indirizzi simbolici chiamato DNS (Domain Name
System) suddiviso in: computer.sottorete.rete.zona (i caratteri sono scritti in minuscolo e
senza spazi bianchi).
La prima parte indica il nome del computer o il servizio messo a disposizione, la
rimanente parte detta dominio, individua l’ente, l’azienda o l’organizzazione a cui il
computer è collegato. La zona o dominio di livello alto (top-level domain) identifica la
Nazione (it per Italiano, sm per San Marino) oppure raggruppamenti di enti e aziende
(com per organizzazioni commerciali, org per organizzazione non commerciali, edu per
università e scuole, net per risorse di rete, ecc.).
MODU LO 1
CONCETTI DI BASE DELLA TECNOLOGIA DELL’INFORMAZIONE
13. L’accesso a internet
Per accedere alla rete l’utente deve appoggiarsi necessariamente ad un Internet Provider
(ISP, INTERNET SSERVICE PROVIDER), ovvero ad un’organizzazione che mette a
disposizione del cliente i suoi servizi telematici, per mezzo di un contratto che prevederà i
termini di fruizione del servizio medesimo e i relativi costi.
Al momento della sottoscrizione del contratto l’ISP rilascerà all’utente un nominativo che
lo identifica (USERNAME) e una PASSWORD (parola chiave) nonché i dati relativi al DNS
del Provider medesimo. Una volta che l’utente ha a disposizione questi dati può procedere
a configurare il proprio computer per l’accesso alla rete. Per fare ciò deve:
•
•
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•
installare l’accesso remoto (se non già installato);
installare il protocollo TCP/IP;
impostare i parametri del protocollo TCP/IP;
creare una nuova connessione di accesso remoto;
connettersi con il provider di servizi internet.
MODU LO 1
CONCETTI DI BASE DELLA TECNOLOGIA DELL’INFORMAZIONE
14. I Servizi
Oltre alla navigazione ipertestuale, internet offre altri servizi ai propri utenti. Tra quelli
più comuni citiamo:
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trasferimento dei dati FTP (DOWNLOAD): servizio offerto dalla maggior parte dei
siti internet che permette di scaricare sulla propria stazione di lavoro dalla
semplice immagine, a dati complessi fino a programmi interi;
posta elettronica e mailing list: sistema di caselle postali paragonabile alla comune
casella postale tradizionale;
conversazione in linea (CHAT) realizzata attraverso l’utilizzo di speciali
programmi di IRC (internet relay chat), oppure con particolari strumenti
(microfono e telecamera) realizzata attraverso la videoconferenza;
TELNET: accesso a computer remoti come utenti diretti;
NEWS O FORUM: scambio di messaggi di posta elettronica avente una particolare
intestazione (header) e contenenti un tema di discussione comune (subject);
il commercio elettronico (E-COMMERCE): la possibilità di sfogliare cataloghi di
prodotti on-line e di acquistare i tempo reale attraverso forme di pagamento
elettroniche (carte di credito).