1. Giovanna Sommelle Informatica
Prof. G. Affinito
L’EVOLUZIONE DELL’INFORMATICA
E INTERNET
L’informatica, le cui applicazioni nascono intorno agli anni sessanta all’interno
delle grandi aziende per sostituire l’uomo in lavori ripetitivi e per risparmiare tempo,
ha oggi pervaso qualsiasi settore, da quelli commerciali, a quelli scientifici, fino alla
vita quotidiana e all’intrattenimento personale, con una conseguente diffusione
capillare ed un abbassamento dei costi molto rilevante.
Oggi l’elemento fondamentale dell’informatica è la multimedialità che sfrutta
un’unica rete di calcolatori per trasmettere dati diversi, che siano essi testo, voce o
filmati e a cui ci si collega per inviare e-mail, ricevere file, cercare un’informazione,
indipendentemente dalla distanza dei soggetti. La rete di calcolatori più famosa è
Internet, senza la quale è ormai difficile anche poter lavorare.
• DIGITAL DIVIDE
È importante ricordare che
l'informatica, quindi anche Internet,
non hanno diffusione globale
omogenea. Questo sia per mancanza
di infrastrutture, che per
analfabetismo, creando disparità di
conoscenza tra la popolazione
mondiale, perché sono entrambe
talmente strategiche nello sviluppo
economico e sociale dell’uomo, che il
non poterle utilizzare, diventa un
problema fondamentale.
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• IL COMPUTER
I moderni computer nascono da studi iniziati intorno agli anni quaranta ed in
particolare si può parlare di due scienziati:
ALAN TURING che intorno al 1937 crea una macchina
in grado di risolvere problemi matematici; era formata
da una memoria interna, un nastro di lunghezza
potenzialmente infinita, che andava avanti e indietro,
diviso in celle e da una unità in grado di leggere il
nastro, scriverlo, cancellare dati etc. Con questa
macchina, Turing, dimostra che è possibile creare una
macchina universale, che sia cioè in grado di eseguire
qualsiasi tipo di calcolo. Oggi il modello di Turing è usato
nello studio degli algoritmi.
JOHN VON NEUMANN che nel 1945 elabora la
“macchina a registri”, formata da una memoria
divisa in celle, una CPU, due nastri (uno di ingresso
dati e uno di uscita) e il linguaggio macchina era il
codice binario 0-1. È questo il primo modello molto
simile ai computer di oggi (CPU; RAM; disco rigido;
tastiera).
Il computer è formato dall’ Hardware e dal Software.
L’hardware è la parte fisica, formata sia dai componenti elettronici con le
loro varie funzioni per trasmettere informazioni, sia dalle periferiche come antenne,
monitor, tastiera, stampante etc.
Il software è l’anima, ossia i programmi che sono le istruzioni che
consentono all’hardware di lavorare.
Per software si intende sia i sistemi operativi (che si caricano
automaticamente all’accensione del computer. Es: Linux; Microsoft), sia i
programmi in senso stretto che non sono compresi nel sistema operativo e che
sono usati dall’utente per svolgere compiti specifici (come editor di testo, antivirus,
programmi di elaborazione grafica ed altri).
Il ciclo per elaborare le informazioni consta di cinque fasi:
1. input (ingresso dei dati);
2. elaborazione;
3. output (per vedere il risultato su video, o tramite stampa, suoni, etc.);
4. memorizzazione (su appositi dischi per essere recuperati in altri momenti);
5. distribuzione (per esempio tramite posta automatica).
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Gli elaboratori possono essere:
• mainframe che sono elaboratori di grandi prestazioni, usati soprattutto in
campo finanziario e bancario per gestire grandi data-base;
• supercomputer che sono elaboratori potentissimi, usati in campo scientifico,
per esempio, per elaborare le previsioni del tempo;
• server che solitamente si trovano all’interno di grandi aziende e forniscono
servizi ad altri elaboratori chiamati client che sono ad esso collegati;
• personal computer usato da singole persone per uso casalingo e privato.
L’interno di un computer è formato dalla scheda madre che contiene tutti i
circuiti e le interfacce verso l’esterno, dal processore (CPU), dalla RAM e dalle
memorie di massa:
− BUS, che sono dei tubicini, ossia un vero e proprio sistema di comunicazione,
che collega la CPU a tutti gli altri elementi per farli dialogare;
− CPU (Central Processing Unit) o, nella sua implementazione fisica,
microprocessore, che legge i dati nella memoria ed esegue i programmi;
− CLOCK che è l’orologio che scandisce il tempo (la frequenza) di lavoro della
CPU, per cui più è veloce la frequenza, più è buono il lavoro della CPU;
− RAM (Random Access Memory), che è la memoria centrale che dialoga
direttamente con la CPU; è una memoria volatile, in quanto spegnendo il
computer perde tutti i dati memorizzati, e all’accensione risulta sempre vuota;
− ROM (Read Only Memory), che è una memoria di sola lettura e non di grandi
dimensioni; non è volatile perché vi risiedono i programmi fondamentali per
l’avvio del computer, quindi i dati memorizzati sono permanenti;
− HARD DISK che è una memoria più lenta della RAM, ma non è volatile per
cui i dati memorizzati sono permanenti e non si perdono con lo spegnimento
del computer. Ha una struttura in ferro magnetico, influenzata da un campo
magnetico esterno prodotto dalla testina di lettura/scrittura. È diviso in tracce
e in settori per cui la testina cerca la traccia da leggere mentre il disco gira
con una velocità costante;
− CACHE che è una memoria tampone situata tra la CPU e la RAM, dedicata alla
lentezza della RAM in quanto i dati passano dalla RAM alla cache che li
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trasferisce alla CPU senza tempi di attesa, infatti ci vengono trasferiti i dati
che si usano più di frequente.
• IL SISTEMA OPERATIVO
Il sistema operativo coordina l’interazione tra
utente e macchina, gestendo sia i componenti
hardware che i programmi.
Questi programmi comprendono:
i programmi di gestione del file per l’archivio dei
file in cartelle, assegnando a ciascuno un nome e
permetterci di ritrovarli nel momento in cui ci servono;
i programmi di utilità che automatizzano operazioni
ricorrenti, come la formattazione dell’hard disk in
tracce e settori, o anche il defrag per deframmentare i
file sul disco.
È formato da shell (permette l’interazione con gli
utenti) e dal kernel (è il cuore del sistema e rende
facile l’uso del computer).
Il sistema operativo ha, quindi, varie funzioni tra cui:
- soddisfare le richieste dell’utente tramite la gestione dell’hardware;
- gestisce con sicurezza le informazioni al fine di evitare l’indebita intrusione,
attraverso meccanismi sia SW che HW che rendono sicuro l’uso del computer (es:
la password, che consente l’accesso alle sole persone autorizzate);
- garantisce un’interfaccia efficace attraverso i vari menù e finestre che semplificano
l’uso del computer;
- gestisce le periferiche, come le stampanti;
- gestisce sia i sistemi locali, che quelli collegati in rete;
- può gestire programmi MULTITASK (che servono contemporaneamente più utenti)
attraverso lo schedulatore che tiene sotto controllo tutti i programmi decidendone
la priorità e ripartendo il tempo in tanti intervalli tra i vari programmi. Questa
ripartizione dei tempi viene svolta in maniera molto rapida, per cui non è avvertita
dall’utente.
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• INTERNET
Abbiamo detto che la rete di calcolatori più grande al mondo è Internet.
Ci sono quattro date fondamentali per il suo sviluppo:
1968 - nasce come progetto sperimentale all’interno delle Università americane
per far dialogare i computer fra di loro (ARPANET);
1984 - diventa una rete per la ricerca, sponsorizzata dall’Ente Governativo
per la Ricerca Pubblica americana e ora collega i computer delle Università
di tutto il mondo;
1991 - Internet entra non solo nel mondo della ricerca, ma anche in quello
commerciale;
1997 - arriva in Italia.
Si chiama Internet, perché interconnette attraverso i router (commutatori di
pacchetto) diverse reti proprietarie che si chiamano domini (pezzi di rete controllati
da un ente che diventa l’autorità di quel pezzo di rete per cui ne decide le regole
necessarie alla navigazione) e quindi vari sistemi operativi che si scambiano
informazioni.
Internet è anche detta rete a commutazione di pacchetto perché i dati
spediti dall’utente vengono divisi in pacchetti ed inviati ai router che sono degli
instradatori e che guardano l’indirizzo di destinazione e li inviano al router più vicino,
finchè i dati arrivano riassemblati all’indirizzo di destinazione.
Il dominio è la trasformazione del codice numerico (IP number) in un
indirizzo formato da lettere, che è il modo più semplice da ricordare per l’uomo.
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I router devono seguire un protocollo, cioè un insieme di regole, su cui si
basa la rete Internet.
Questo protocollo si chiama IP (Internet Protocol) ed è un sistema condiviso
di indirizzi, ossia il protocollo di rete a pacchetti su cui si basa la rete Internet
(chiamato IPv4).
L’IPv4 è formato da 32 bit divisi in 4 byte secondo la regola del decimale
puntato che indica per ogni byte il corrispondente numero decimale. Con 32 bit si
possono avere fino a 4 miliardi di indirizzi, quindi 4 miliardi di host (computer
collegati).
Oggi Internet ha creato sempre maggiori esigenze, come il televisore su
Internet, o anche il VoIP cioè il telefono su Internet, a cui deve essere associato un
indirizzo IP.
Quindi si è passati all’IPv6, con cui l’IPv4 si è esteso fino a 128 bit, per cui è
possibile avere miliardi di miliardi di indirizzi.
L’IP può essere dato in modo statico, come all’interno delle aziende, per cui
una volta dato non può essere cambiato; oppure in modo dinamico cioè dato
temporaneamente ogni volta che ci si collega e assegnato ad altro utente una volta
che ci si scollega, come nelle connessioni da casa.
• INTRANET
È una rete aziendale per servizi e
comunicazioni all’interno di un’azienda. È una rete
privata che usa gli stessi protocolli e gli stessi HW e
SW di Internet, ma garantisce l’accesso ai soli utenti
interni (impiegati).
La differenza è che gli indirizzi dei computer
sono privati e quindi non vengono attribuiti
dall’ICANN (ente per l’attribuzione dei domini per le
grandi aziende), ma direttamente dall’azienda ai suoi
computer.
Il modello più usato per la Intranet è quello
SERVER-CLIENT, perché è facile da gestire essendoci un punto centralizzato
(server) in cui risiedono le applicazioni e a cui si connettono i vari client per
realizzare dei servizi.
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• WEB
Se Internet è la rete di computer più grande al mondo, il WEB, o nella sua
estensione World Wide Web, è l’autostrada che trasporta le informazioni.
1989 - nasce ad opera del ricercatore del CERN (laboratorio di fisica a Ginevra) TIM
BERNERS LEE al fine di far collaborare i ricercatori di un progetto.
Caratteristica principale del Web è che i suoi contenuti sono tra loro collegati
formando un ipertesto che consente, tramite i cosiddetti link o collegamenti, di
passare da un documento ad un altro in modo automatico attraverso le varie parole-
chiave. Per consentire la navigazione sul web è necessario installare un browser:
Explorer è il più usato, ma ci sono anche gli Open Source come Firefox.
Il web usa:
- http che è il protocollo che consente al computer di interagire sul web attraverso
diversi programmi;
- ftp (File Transfer Protocol) che è il protocollo che consente la trasmissione di
dati;
- html (Hypertext Markup Language) che è il linguaggio di marcatura standard con
cui si scrive la grafica delle pagine web;
- url che è l’indirizzo che identifica ogni documento ed è formato dal nome del
server + percorso del file.
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• ISDN E ADSL
L’esigenza di realizzare una rete di telecomunicazioni che fosse in grado di
supportare i vari tipi di traffico dati-voce, ha portato alla realizzazione di reti la cui
parte terminale collega le centrali di comunicazione alle case private: questo tratto di
rete è chiamato “ultimo miglio”.
Ed è questo il motivo per cui si può parlare di città cablate, per la
costruzione di fibre ottiche che collegano l’utente finale alla centrale.
Le tecnologie usate sull’ultimo miglio sono:
o ISDN (Integrated Services Digital Network) che ha sostituito la linea
telefonica commutata (in questo caso il canale di comunicazione con la rete
era la linea telefonica che si serviva di un modem) con una linea digitale
commutata.
Basta mettere in casa una centralina che collega i vari apparecchi (fax,
computer…….) con una rete digitale, per cui il modem non è più necessario,
perché in questa centralina arrivano sia i segnali digitali del computer, che i
segnali analogici del telefono ed è poi la centralina stessa a codificarli tutti in
digitali e a trasmetterli alla rete della compagnia telefonica.
o ADSL (Asymmetric Digital Subscriver Network) che in Italia esiste dal 2000 e
rappresenta l’evoluzione degli ISDN, usa il doppino telefonico e la separazione
delle bande dedicate al download dalla centrale alle case (DOWNSTREAM) e
agli upload dalle case alla centrale (UPSTREAM). I punti di forza dell’ADSL
sono sostanzialmente due:
la possibilità di usufruirne senza dover cambiare i cavi telefonici esistenti;
la separazione delle bande dedicate al download e agli upload, che la rendono
molto veloce.
• L’INFORMATICA E LA LEGGE
È inevitabile che Internet apra diversi dibattiti che coinvolgono la sfera legale
e la sicurezza. Fermo restando il suo valore socio-culturale, i temi sono vari:
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• attività di diffusione diffamatoria: la discussione parte dal fatto che se
Internet è visto come uno spazio pubblico, allora insultare qualcuno per e-mail o
per chat può essere considerato reato dal codice penale (diffamazione), ma se
viene visto come spazio privato, nessuno dovrebbe tener traccia delle
comunicazioni e di fatto così non è, perché sui server provider ne rimangono
sempre;
• legge sulla privacy: garantisce a tutti la protezione dei propri dati, la
riservatezza, l’anonimato. Quindi anche Internet, che è un grande spazio in cui
chiunque può seguire le nostre tracce ed essere rintracciato in qualsiasi
momento, ha bisogno di regole. Qui la discussione è fra quelli che vogliono
mantenere il carattere di libertà della rete e chi la vede, invece, come dimensione
che richiede un proprio quadro istituzionale.
• riproduzione abusiva di opere protette: molto del materiale che si trova su
Internet è protetto dai “diritti d’autore” per cui utilizzarli senza autorizzazione
vìola questo diritto. Solo le opere che rientrano nel “pubblico dominio” possono
essere tranquillamente usate, anche se questa non è una definizione autonoma,
ma intuibile. E quindi: opere risalenti al ‘700-‘800 sono probabilmente di pubblico
dominio, mentre opere moderne hanno sicuramente dei diritti riservati.
In questo ambito rientra anche la pirateria che causa enormi perdite alle
case produttrici.
• pubblicità ingannevole: è quella che inganna l’utente che naviga su Internet e
non è facile da tenere sotto controllo;
• attività di diffusione virus: i virus sono piccoli programmi, con caratteristiche
diverse, che si possono diffondere scaricando file da Internet o tramite posta
elettronica.
Il virus che si nasconde all’interno di un programma si chiama “cavallo di Troia”
e quando si esegue il programma, il virus entra nella memoria del computer per
diffondersi anche ad altri programmi.
Quello che viaggia in rete si chiama “worm” e camuffa una mail pericolosa
in una richiesta dati da parte di grosse società (es: Banche), che trae in
inganno l’utente il quale può inviare, ritenendola sicura, i dati richiesti.
È bene, quindi, installare sempre dei programmi antivirus che sono a
pagamento e che vanno aggiornati continuamente.
• pedofilia: è in forte aumento, anche per via telematica, la divulgazione di
materiale porno finalizzato all'adescamento e allo sfruttamento sessuale di
minori.
• L’INFORMATICA COME FATTO SOCIALE
Polemiche aperte anche per quanto
riguarda le tecnologie informatiche e la sfera
sociale.
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Oltre al problema del Digital Divide, cioè del divario tra Paesi che hanno
accesso alle risorse tecnologiche e quelli che non ce l’hanno e di cui abbiamo già
parlato, c’è il tema della televisione, da sempre nemica di Internet, che lo
demonizza continuamente in quanto lo vede come minaccia alla propria
sopravvivenza:
- continue polemiche sul fatto che il web non fa altro che diffondere di tutto, anche
materiale pornografico che tutti sono liberi di guardare, anche i bambini che non
vengono quindi minimamente tutelati;
- nei telegiornali si parla sempre di hacker come di criminali informatici che vìolano i
sistemi di sicurezza;
- discussioni sul fatto che il web raccoglie un’infinità di dati, mettendo a rischio la
propria privacy;
- dibattiti sulle conseguenze dell’uso prolungato del computer sulla salute, come
disturbi alla vista e ai muscoli, che comunque si possono evitare con degli
accorgimenti, come tenere il monitor ad una certa distanza, o fare una pausa di 15
minuti ogni 2 ore davanti allo schermo, o ancora usare tastiere ergonomiche che
permettono alle braccia di avere una posizione più naturale;
Altro fatto sociale-economico di cui ultimamente si parla sempre più spesso, è
la disputa tra il sistema operativo Open Source LINUX e quello proprietario
WINDOWS.
Centrale è la differenza generazionale, in quanto Windows (della Microsoft)
nasce intorno agli anni ’80, quando il software era considerato un servizio offerto
solo dal produttore di computer e quindi non liberamente acquistabile.
Linux, invece, è stato creato negli anni ’90 da uno studente universitario ed è
un software Open Source, ossia chiunque può entrare nel codice sorgente e
modificarlo o migliorarlo senza pretendere compensi, a patto di far circolare le
proprie modifiche senza diritti d’autore.
Altra importante differenza è che dietro al SW Windows c’è una grande
azienda che ogni 6 mesi effettua degli aggiornamenti per stare al passo con le
tecnologie e questo fa aumentare i costi del software; Linux, invece, si affida
all’iniziativa degli utenti per l’aggiornamento del suo SW, ma comunque rimane
meno attaccabile da virus rispetto a Windows, perché ci sono gruppi di utenti che a
titolo gratuito installano sistemi di sicurezza, solamente con l’intenzione di far
diffondere il più possibile questo tipo di sistema operativo e la sua FILOSOFIA
APERTA.
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