Informatica per la comunicazione PDF

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Insegnamento del corso di COMeS, facoltà di Scienze politiche e sociali. Università cattolica del Sacro Cuore...

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I N F O R M A T I C A LE INFRASTRUTTURE INFORMATICHE Il sistema informatico è l’infrastruttura che serve per elaborare, memorizzare e trasmettere dati e informazioni. Il sistema informativo è invece l’insieme dell’applicazione, procedure e risorse umane, che utilizzando l’infrastruttura tecnologica sulla quale poggia, consente la produzione e la gestione delle informazioni di un soggetto o di un’impresa. Implementazione di sistema informativo: 1. Analisi dei processi 2. Identificazione delle procedure automatizzabili 3. Risorse necessarie (dati e persone) 4. Scelta delle tecnologie 5. Scelta della metodologia di sviluppo I dati e le informazioni non sono la stessa cosa. - Dati: rappresentazione oggettiva e non interpretata dalla realtà immediatamente presente alla conoscenza - Informazione: concezione della realtà che deriva dall’elaborazione ed interpretazione di uno o più dati  Architettura dei sistemi informativi: disciplina che ha come scopo l’organizzazione dei processi e delle tecnologie per l’elaborazione e la produzione delle informazioni per l’ecosistema aziendale in cui opera. Semplificando, si può dire che essa attiene principalmente alla progettazione e costruzione di un sistema informativo Modello di Zachman JOHN ZACHMAN, è stato consulente IT per la IBM dove si è occupato di pianificazione dei sistemi aziendali. Nel 1987 ha elaborato un modello (framework di Zachman) che contiene i passaggi - per ogni singola figura aziendale - per giungere alle decisioni che porteranno alla realizzazione del Sistema Informativo. Il modello è detto anche modello delle 5 W (What-Where-Who-When- Why) cui si aggiunge l’h di How. _________________________________________________________________________

H a r d w a r e Lo schema di von Neumann. Matematico ungherese, schema logico del funzionamento del computer. Quella al centro è la CPU, cioè unità centrale di elaborazione, che quindi gestisce i processi del computer. Composta da unità aritmetica logica che compie tutte le operazioni matematiche, l’unità di controllo e la memoria centrale. ALU (Arithmetic Logic Unit) svolge le operazioni aritmetiche e logiche. Per quest’ultime confronta due dati per vedere se uno è = o > oppure < dell’altro, è il luogo ove si svolgono i calcoli

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L’unità di controllo è “la centrale operativa” che organizza l’esecuzione delle istruzioni per la ALU. Svolge 4 operazioni (insieme vengono dette ciclo macchina): 1. Legge l’istruzione; 2. Decodifica l’istruzione; 3. Esegue l’istruzione; 4. Memorizza il risultato REGISTRI sono aree di memorizzazione ad alta velocità che conservano momentaneamente i dati durante l’elaborazione MEMORIA CENTRALE è organizzata in registri ed è l’area dove vengono memorizzati i dati e le istruzioni per la ALU. È una memoria “volatile”, ovvero al termine delle elaborazioni perde il contenuto Essa è composta da RAM; ROM; CMOS; flash ➔ RAM, Random Access Memory, memoria volatile del computer, sistema operativo, programmi operativi, quindi una volta che spegniamo il computer tutti i dati presenti su questo sistema vengono eliminati, a meno che non salviamo i dati e i processi sulla memoria di massa, (hard disk, chiavetta ecc) i sistemi odierni misurano la RAM in GB; più RAM è installata in un computer, maggiore è la velocità di sistema; La RAM può essere estesa installando sulla scheda madre ulteriori chip di memoria RAM ➔ ROM, Read Only Memory, memoria di sola lettura, contiene tutti quei programmi che fungono per il normale funzionamento del computer, come il IPL- Initial Program Loader, sovraintende l’accendimento del computer, memoria che non può essere modificata dall’utente, altrimenti potrebbe generare problemi di normale funzionamento del computer. È in grado di trasferire i dati solo alla CPU(Central Process Unit) è in sostanza il “cervello” del computer, esegue i programmi per manipolare i dati e trasformarli in informazioni.

LE UNITÀ PERIFERICHE ➔ Periferiche di Input: è il dispositivo con il quale impartire le istruzioni da eseguire e inserire i dati da elaborare. Ad es. mouse e tastiera, posso utilizzarli per inserire dei dati nel computer, dati che sono diversi dalle informazioni in quanto grezzi ➔ Periferiche di Output: è un dispositivo con il quale fruire delle informazioni risultanti dalle elaborazioni. Per esempio stampanti o monitor del computer. ➔ Periferiche Input/Output (I/O) : è una memoria “stabile”, dove registrare i dati che si desidera conservare fino a esplicito comando di cancellazione. Per es. i monitor Touch screen, il modem. Trasformano un segnale e viceversa. Le memorie di massa in quanto posso aver salvato i miei documenti, aprendoli sul mio monitor riutilizzandoli e poi risalvando sulla chiavetta.

LE MEMORIE DI MASSA Alcune memorie di massa ora non sono più presenti o più utilizzate come per esempio: ● Il nastro magnetico: è un supporto di memorizzazione a memoria magnetica che consiste in una sottile striscia in materiale plastico, rivestita di un materiale trattato

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con polarizzazione magnetica. Permette di salvare in modalità sequenziale, (es. audiocassetta), non si poteva saltare da una canzone all’altra, ma devo sentire tutte le canzoni prima di quella che volevo sentire. ●

Il disco: due tipologie magnetici e/o ottici, i primi lavorano sulla magnetizzazione e gli altri su una scrittura laser. Disco floppy è un dischetto in mylar protetto da un involucro plastico letto da apposita unità chiamata drive. Disco fisso (hard disk) disco di materiale metallico rivestito da materiale magnetico in un involucro per impedire contaminazioni. I dati possono essere registrati su entrambi i lati. Scrittura e lettura dei dati avvengono grazie ad una testina che non tocca mai il disco. La capacità dei dischi fissi viene solitamente misurata in GB(giga) o TB(tera)

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Memorie flash: è un dispositivo di massa basato su semiconduttore, che utilizza memoria allo stato solido (solid-state storage), in particolare memoria flash, per l’archiviazione dei dati. Il termine “disco a stato solido” è improprio perché all’interno dell’SSD non c’è alcun disco, né di tipo magnetico, né di altro tipo (anzi, non vi è contenuto alcun componente di movimento). L’utilizzo della parola “disco” deriva dal fatto che questo dispositivo di memoria di massa svolge la medesima funzione del tradizionale disco rigido. Difetto il costo e la capienza, problema facilmente arginabile, salvando i dati su una memoria periferica o su sistemi di memorizzazione esterna come il cloud o dropbox

Le unità di misura base riguardanti la capacità di archiviazione

Unità più piccola è il bit. (1) GB= Ordine di grandezza delle memorie RAM (multipli di GB) (2) TB= Ordine di grandezza delle memorie di massa dei PC (da 0,5 TB a multipli di TB) (3) PB= Ordine di grandezza della capacità di un data center di una grande azienda (4) EB= Ordine di grandezza della capacità di un data center di una gig-internet company (5) ZB= Ordine di grandezza dei dati che circolano annualmente su interne.

LE COMPONENTI DEL COMPUTER Le porte e i cavi per collegare le periferiche all’unità centrale, al giorno d’oggi molti collegamenti sono effettuati via Bluetooth, senza la avere la necessità di avere un cavo.

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Prima di arrivare a questo tipo di collegamenti il cablaggio era l’unico metodo per poter collegare le periferiche. La porta è un connettore esterno che serve a collegare al sistema i cavi e periferiche. Esistono diversi tipi di porte: ● Porte seriali: venivano usate per collegare i vecchi muse o le vecchie tastiere o il proiettore, con anche due buchini per stringere le viti, cercando di mantenere saldo il collegamento. (1 bit alla volta) ●

Porte parallele: Aumento della potenza con le porte parallele aumenta il passaggio di 8 bit alla volta. Es stampanti, dischi esterni

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Porte SCSI : es dischi fissi, CD rom – 32 bit alla volta

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Porte USB: (usb 2.0 e 3.0, la differenza sta che in queste ultime è presente il colore blu all’interno e possono far passare da 480 mgbit a 5 gbit al secondo

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Porte dedicate: mouse, tastiere, video ecc

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Porte ad infrarossi: telecomando del proiettore o del televisore

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Bluetooth: funziona con onde radio, ha una portata di una decina di metri. Di fatti quando ascoltiamo la musica via casa Bluetooth, nel momento in cui allontaniamo il dispositivo, il suono diventa sempre meno fluido

PERIFERICHE DI INPUT: Le periferiche di input sono tutti i dispositivi che sono in grado di trasmettere informazioni (inserire dati) al computer. -

TASTIERA MOUSE SCANNER JOYSTICK TOUCHSCREEN TAVOLETTA GRAFICA PENNA OTTICA

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RICONOSCITORI VOCALI FOTO/VIDEO CAMERA WEARABLE DEVICE STRUMENTI PER USO SPECIALISTICO (Es. Lettore di barcode)

PERIFERICHE DI OUTPUT : Le periferiche di output funzionano al contrario delle periferiche di input: trasmettendo informazioni dal pc all’utente. ●

VIDEOTERMINALI: ○ LCD (Liquid Cristal Display), pixel retroilluminati a fluorescenza ○ LED, che sono LCD retro-illuminati a Led e consuma meno ○ OLED, il più recente, dove ogni pixel emette luce in modo autonomo dagli altri ○ PLASMA, un gas, oggi quasi non più usato perché consuma molta energia

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STAMPANTI: ○ Termiche (come ad esempio gli scontrini di alcuni POS) ○ A getto di inchiostro (economica e di buona qualità) stampa una riga alla volta, quella maggiormente comune nelle case

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Laser (ottima qualità e con maggior capacità di lavoro) stampano una pagina alla volta, comune negli uffici A pressione, con testina di stampante rotante: analogo alla tecnologia delle macchine da scrivere elettriche, nate e diffuse nello stesso periodo, oggi è una tecnologia abbandonata Ad aghi, evoluzione della precedente, erano diventate grafiche e la stampa avveniva attraverso la pressione di aghi su un nastro inchiostrato. Anch’essa abbandonata da tempo

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SINTETIZZATORI VOCALI

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CASSE ACUSTICHE

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PROIETTORI

Le caratteristiche di qualità dei videoterminali 4 caratteristiche fondamentali:

1. La dimensione: si misura in pollici(inch) ed è la lunghezza della diagonale maggiore della superficie utile dello schermo, senza tener conto della cornice. Maggiore è questa misura, maggiore è la dimensione dello schermo

2. La risoluzione: si misura in punti (pixel, che è il “puntino” che si illumina per formare l’immagine) per pollice quadrato (dpi, “dots per inch”) o con una sigla che esprime con un prodotto il numero di pixel che compongono la superficie dello schermo. ● VGA (Video Graphic Adapter) 640x 480 ● SVGA( Super Video Graphic Adapter) 800x 600 ● HD (High Definition) 1270 x 720 ● Full HD (Full High Definition) 1920 x 1080 ● Utra HD( Ultra High Definition) 3840 x 2160

3. Frequenza di refresh : l’immagine viene formata da una invisibile penna ottica che scorre in verticale e «pittura» lo schermo. La frequenza, espressa in Hz (Hertz), indica «quante volte» al secondo lo schermo viene ridisegnato e oltre i 60/70 Hz l’occhio non distingue più il movimento e l’immagine sembra ferma. Maggiore è la frequenza, minore è la fatica dell’occhio.

4. La gamma di colore:

dipende da quanti bit è la codifica del colore per “colorare” il pixel - Gamma a 8 bit: il PC è in grado di colorare un pixel con un massimo di 256 colori - Gamma a 24 bit: il PC è in grado di colorare un pixel con un massimo di 256 colori oltre 16 milioni di colori _________________________________________________________________________

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Reti e Sw Che cos’è un’infrastruttura di rete? È un insieme di apparecchiature che consente al computer di comunicare fra loro attraverso lo scambio di dati e informazioni per mezzo di un “mezzo trasmissivo” ovvero via cavo(telefonico, fibra ottica ecc) e/o via onde  radio (wireless network) Come vengono classificate le reti? - In base all’ampiezza/estensione - In base alla loro architettura

classificazione delle reti ➔ L A N : (Local Area Network) reti più piccole e fra computer, estensione a livello di edificio, campus, centro commerciale ➔ M A N : (Metropolitan Area Network) estensione molto più ampia, estensione a livello di città o raggruppamento di piccoli comuni ➔ W A N : (Wide Area Network) , estensione a livello nazionale, continentale intercontinentale. parte dai confini nazionali fino ai confini intercontinentale (è comparabile con la rete internet) ●

P A N (personal Area Network) è una nuova dimensione e ancora più piccola della LAN, reti senza cavi, strumenti che possono essere usati Es. Apple Watch

Le componenti di una rete.

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Il mezzo trasmissivo per far transitare i dati: ⇒  C A V I : - Cavi coassiale (i cavi dell’antenna della TV) , cavo di collegamento molto lento - Cavo telefonico (o similare), molto utilizzato, efficiente e poco costoso, oggi rimane utilizzato per le connessione del desktop alle LAN. - Fibra ottica: collegamento che surclassa il cavo telefonico, è stato creato apposta per collegare i dispositivi digitali, opera su grandi distanze e ha una grande capacità - Cavo USB (Universal Serial Bass), più versatile del telefonico, meno ingombrante, poco costoso, si presta bene a connettere le periferiche al PC ⇒ O N D E R A D I O (WI-FI) il grande sviluppo non necessita di cavi ed è perciò molto versatile e comodo, oggi ha raggiunto una velocità di trasmissione molto elevata

2. HUB e Switch; servono per connettere più computer e periferiche HUB è un “ripetitore”  che riceve  un segnale da un elaboratore e lo trasferisce a più periferiche. Lo trasmette in modalità broadcast, ovvero a tutti in maniera indistinta. Questo problema si è risolto andando ad applicare degli Switch, che utilizzo per trasmettere il segnale solo a quelle porte interessate 6

3. Router; è un dispositivo che gestisce le comunicazioni fra computer. Il router permette di collegare i computer al WI-FI. (facciamo confusione tra router e modem, sono due cose differenti)

4. Modem. Acronimo di modulatore, serve per poter collegare la nostra rete di computer alla rete internet, ci permette di trasformare il segnale digitale di ogni computer in segnale analogico di ogni linea telefonica, riconvertendocelo in formato digitale.

Le reti di calcolatori Protocollo di comunicazione: insieme di regole standardizzate che permettono ai computer e alle periferiche di parlare la stessa lingua, quindi di inviare dei segnali che siano comprensibili e che diano la possibilità di collegarsi tra di loro Collegamento tra due o più computer attraverso un mezzo trasmissivo per effettuare una trasmissione di dati. Elementi costitutivi: ● L’elaboratore ● Le linee di trasmissione ● I protocolli di comunicazione I vantaggi di avere una rete condivisa: - Condivisione di dispositivi periferici: Stampanti, scanner, dischi… -

Condivisione di programmi e dati: server di rete, progetti condivisi…

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Migliorare la comunicazione: posta elettronica…

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Integrità delle informazioni: protezione dei dati, unità di storage…

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Accesso condiviso alle Basi di Dati (Database): privati (dell’azienda) o pubblici (tramite internet)

Classificazione secondo l’architettura Reti LAN Client/server Reti locali: una serie di computer che sono detti Client, usufruiscono di un servizio garantito da un computer centrale (Server) -

Rete gerarchica Server: computer che forniscono servizi e dati; File Server, Database server, Print Server, Web Server, Mall Server

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Client: computer che richiedono servizi e dati

Reti LAN peer-to-peer non abbiamo un server, tutti i computer della rete sono allo stesso livello e comunicano direttamente gli uni con gli altri senza far riferimento ad un server.

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La sua utilità e il suo vantaggio è quello di essere una rete più economica in quanto posso non comprare un computer Server. Attraverso lo scambio di informazioni ogni computer può essere contemporaneamente sia Client che Server Reti non cablate- WLAN Una rete LAN, ma che funziona senza l’utilizzo di cavi, quindi è Wireless Local Area Network - Utilizza le onde radio al posto dei cavi - Protocollo standard: WI-FI (tecnologia per reti locali senza fili che utilizza dispositivi basati sugli standard IEEE 802.11) Vantaggi: Flessibilità, Scalabilità, Bassi costi iniziali di set up → Dispositivi utilizzati: ● Access Point (Hot Spot) ● Connessione della rete wireless con la rete cablata ● Wireless Terminal ● Computer in grado di connettersi a queste tipologie di reti Cloud Computing Si intende un insieme di tecnologie informatiche che permettono l’utilizzo di risorse hardware e software distribuite in remoto, che non abbiamo distribuite direttamente sul nostro computer, ma nella rete. Il nome “cloud” nasce per rendere l’idea che l’infrastruttura non si sa dove sia fisicamente né come sia strutturata e l'accesso avviene attraverso la rete: sta “sulle nuvole”. È molto importante in quanto da qualsiasi dispositivo io sia, posso usare i miei documenti, basta avere una connessione internet. Questo mi permette di lavorare in remoto, non per forza sul mio computer, ma anche su altri dispositivo. Vari tipi di cloud: ➔ Cloud pubblico: infrastrutture di proprietà di un provider commerciale che eroga i servizi a più clienti che li acquistano. Amazon AWS, Microsoft Azure, IBM Cloud, Google Cloud Platform, Oracle Cloud Infrastrucure, Aruba Cloud sono cloud pubblici

➔ Cloud privato: piattaforme utilizzate esclusivamente da un’azienda o organizzazione. Possono essere offerti dai fornitori di cloud pubblico- che riservano una parte della propria piattaforma ad uso esclusivo del cliente- oppure realizzato con le tecnologie disponibili dall’azienda stessa, installato presso locali dell’azienda e gestito da proprio personale ➔ Cloud ibrido: combinato tra cloud pubblico e privato, in generale in dipendenza dalla tipologia di dati/applicazioni trattate grazie ad una tecnologia che lo permette. Un’azienda può decidere di avere applicazione che necessitano di meno sicurezza e più volumi di operazioni in cloud pubblico e quelle a maggior esigenza di sicurezza e minori volumi di cloud privato _________________________________________________________________________

I modelli di servizi del cloud

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1. Software as a Service(SaaS) : le applicazioni sono il servizio che viene fornito all’utente/cliente finale dal cloud provider e da esso utilizzati direttamente (es. office 365, si può usare sia in locale ma anche direttamente online o Dropbox ecc)

2. Platform as a Service : il cloud provider fornisce un servizio che sono piattaforme per far funzionare i programmi sviluppati dall’utente/cliente che a sua volta le distribuirà ai propri utenti/clienti 3. Infrastructure as a Service : il cloud provider fornisce anche l’infrastruttura, come server, sistemi di archiviazione dati (data storage) e connessione di reti

Modelli di servizio

Grid Computing Concetto degli anni 80, ci permette di, mantenendo una rete di computer a disposizione, di poter utilizzare il calcolo distribuito, cioè di elaborare tanti dati, avendo a disposizione una rete intera di calcolatori. È stato molto in voga in quanto gli elaboratori non erano molto potenti ed avere molti mi aiutava ad avere più risorse. Non è utilizzato dall’utente finale ma da organizzazioni che hanno necessità di fare calcoli molto complessi come la NASA Ad esempio CTRL+ALT+CANC su un dispositivo Windows mi fa vedere quante risorse la mia macchina sta utilizzando per far funzionare tutte le mie risorse.

PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE È un insieme di regole (a loro volta protocolli) che stabiliscono le modalità con le qua...