Programma Sistemi e Reti: 5°A - INF | I.I.S. "Amaldi

Programma Sistemi e Reti: 5°A - INF

ANNO SCOLASTICO:

2018-2019

MATERIA:

Sistemi e Reti

CLASSE:

5°A - INF

Autore:

Raffaele Ceres

PROGRAMMAZIONE DOCENTE

PROGRAMMA

Contenuti:

ARGOMENTO	CONTENUTI	PUNTI CHIAVE
Problematiche di affidabilità, connessione e congestione nel trasferimento dati	Livello trasporto: servizi, funzioni e protocolli. (Specificazione dei contenuti svolti) Il livello trasporto: servizi forniti al livello applicativo, primitive, multiplazione/demultiplazione, indirizzamento. Il protocollo UDP: caratteristiche, tipo di servizi offerti, applicazioni; formato dell'intestazione di un datagramma UDP; rilevazione degli errori. Il protocollo TCP: caratteristiche, tipo di servizi offerti, applicazioni; formato di un segmento TCP; numerazione di segmenti e ACK; temporizzazione della trasmissione; tecniche "go-back-n" e "selective repeat" con finestre scorrevoli di trasmissione e di ricezione; apertura e chiusura della connessione; problematiche di connessione e congestione.	Differenze nelle caratteristiche e nel tipo di servizi offerti tra i protocolli UDP e TCP del livello trasporto.
Supporto alle applicazioni di rete.	Livello applicazione: servizi e protocolli. (Specificazione dei contenuti svolti) Il livello delle applicazioni nei modelli ISO/OSI e TCP: aspetti generali; architetture client-server, peer-to-peer, ibride. Il World Wide Web (aspetti generali, architettura, URL). Il protocollo HTTP (aspetti generali, formato dei messaggi, definizione dei metodi, uso di cookies). Il protocollo FTP (connessione dati e di controllo, FTP server e client). Il servizio email: popmail e webmail; MUA e MTA; protocolli SMTP, POP3 e IMAP. DNS: risoluzione di nomi simbolici in indirizzi IP; server DNS. Cenni al protocollo Telnet. Utilizzo dell'emulatore di apparati di rete Cisco Packet Tracer per configurare e simulare il funzionamento di server DNS,HTTP, FTP e EMAIL su reti.	Architetture delle applicazioni di rete. Aspetti generali dei protocolli di livello applicativo HTTP, FTP, SMTP, POP3.
Tecniche crittografiche.	Principi di crittografia. Crittografia simmetrica. Crittografia asimmetrica. Autenticazione e firme digitali. (Specificazione dei contenuti svolti) La sicurezza nelle reti: segretezza, autenticazione, affidabilità. Introduzione alla crittografia: cifrari e codici; schema di un sistema crittografico; principio di Kerckhoffs. Classificazione dei sistemi crittografici. Crittografia a sostituzione. Cifrario di Cesare. Cifrari monoalfabetici. Cifrari a sostituzione polialfabetica: cifrario di Vigenère e cifrario di Vernam. Cifrari a trasposizione: cifrario a matrice. Il cifrario DES: descrizione dell'algoritmo cifrante e suoi limiti. Cenni al cifrario 3-DES. Il cifrario AES: caratteristiche e descrizione dell'algoritmo cifrante. Limiti della crittografia a chiave simmetrica. Aspetti generali della crittografia a chiave asimmetrica. Chiave pubblica e chiave privata e loro uso per garantire segretezza, autenticazione e affidabilità (integrità) in una comunicazione. L'algoritmo RSA: descrizione dei passi per generare la chiave pubblica e la chiave privata; cifratura e decifrazione del messaggio. Giustificazione matematica del funzionamento dell'algoritmo RSA. Crittografia ibrida. Aspetti generali dei sistemi di autenticazione. Firme digitali: funzioni di hash crittografiche; "message digest"; cenni agli algoritmi MD5 e SHA. Certificati digitali.	Cifrari a sostituzione. Sistemi crittografici a chiave simmetrica DES e AES. Il sistema crittografico a chiave asimmetrica RSA. Sistemi crittografici ibridi. Firme digitali.
Protezione dei sistemi e delle reti.	Sicurezza nei sistemi informativi. Sicurezza nelle reti: protocolli sicuri e tecniche di filtraggio del traffico di rete. Reti LAN virtuali. Reti private virtuali. (Specificazione dei contenuti svolti) Sicurezza nei sistemi informativi: obiettivi, analisi e gestione dei rischi, principali tipologie di minacce. Sicurezza nei sistemi informativi distribuiti. Vulnerabilità del servizio di posta elettronica e sua protezione mediante il protocollo S/MIME o mediante il software PGP. La sicurezza delle connessioni con SSL/TLS. Il protocollo TLS: descrizione del funzionamento e sottoprotocolli componenti. I firewall: aspetti introduttivi e classificazione. Uso di DMZ per suddividere la rete interna in zone con differenti livelli di sicurezza. Differenti architetture DMZ. Virtual LAN (VLAN): aspetti introduttivi; vantaggi derivanti dal loro utilizzo; classificazione (VLAN "untagged" e "tagged"). Lo standard 802.1Q per VLAN "tagged". Cenni al protocollo VTP ("Virtual Trunking Protocol"). Inter-VLAN routing. Reti virtuali private (VPN): aspetti generali e loro realizzazione mediante IPsec. L'insieme di protocolli IPsec: IKE, AH, ESP. Descrizione di IPsec in modalità tunnel. Utilizzo dell'emulatore di apparati di rete Cisco Packet Tracer per creare VLAN su una stessa rete fisica e configurarle mediante uso del protocollo VTP e per creare reti virtuali private in modalità tunnel.	Protezione della posta elettronica con PGP. Firewall e architetture DMZ. Reti virtuali private.
Reti wireless	Classificazione delle reti wireless. La trasmissione wireless. Sicurezza nelle reti wireless. Architetture delle reti wireless. (Specificazione dei contenuti svolti) Concetti introduttivi e classificazione delle reti wireless (BAN, PAN, WLAN, WWAN). Cenni allo standard IEEE 802.11. La tecnica RTS/CTS del protocollo CSMA/CA nell'ambito dello standard 802.11. Problemi nelle trasmissioni wireless legati alla trasmissione delle onde nell'etere e al posizionamento degli host. Sicurezza nelle reti wireless: aspetti principali e tipologie di attacchi. Il protocollo standard WEP per la crittografia su reti wireless: funzionamento, caratteristiche e punti deboli. I protocolli WPA e WPA2. Autenticazione nelle reti wireless: cenni al sistema di autenticazione 802.1X. Architetture delle reti wireless: reti IBSS e reti EES.	La tecnica RTS/CTS del protocollo CSMA/CA. Confronto fra i protocolli WEP, WPA e WPA2 per la crittografia su reti wireless.
Modello client/server e distribuito per i servizi di rete.	Applicazioni e sistemi distribuiti. Architetture dei sistemi Web. Amministrazione di una rete. Monitoraggio e integrità di una rete. (Specificazione dei contenuti svolti) Applicazioni distribuite. Evoluzione delle architetture dei sistemi informatici (server farm, cloning, partitioning). Architetture dei sistemi Web: configurazione con due tier e unico host; configurazione con tre tier e dual host; configurazione con tre tier e server farm. Amministrazione di una rete: autenticazione dei client e servizi di directory. Cenni a sistemi di controllo e monitoraggio di una rete. Affidabilità e sicurezza delle strutture. Ridondanza di server e servizi. Piano di "disaster recovery". Tecniche di "disaster recovery".	Architetture dei sistemi Web.

OBIETTIVI & COMPETENZE

Obiettivi:

Per le competenze, le abilità e le conoscenze si rimanda a quanto stabilito in sede di Dipartimento.

Ulteriori Obiettivi Docente:

METODOLOGIE

Metodologie:

Uso Di Biblioteche Interne Ed Esterne Anche Multimediali E Su Web.

Attività Di Laboratorio

Lavori A Coppie E/o A Gruppi

Lezione Frontale E/o Interattiva

Attività Con Supporti Multimediali(LIM, Software Didattici, Ecc…)

STRUMENTI DI LAVORO

Strumenti Di Lavoro:

Appunti

Internet, Strumenti Multimediali(CD, DVD, Ecc…), Software Didattici

Laboratori(Linguistico, Informatico, Ecc…)

Libri Di Testo

Quaderno Degli Esercizi

Schede, Fotocopie, Ecc. (articoli Da Siti Web, Altro Materiale Autentico, Esercitazioni)

MODALITA' DI VERIFICA

Modalità Di Verifica:

Analisi Di Casi

Attività / Esercitazioni Di Laboratorio E/o Relazioni Tecniche

Esercizi E Problemi (scritti E/o Orali)

Interrogazione Orale E/o Scritta

Progetti

Prove Multimediali Interattive

Verifica Strutturata E/o Semistrutturata (quesiti A Trattazione Sintetica, Quesiti A Risposta Singola, Quesiti Vero/falso, Quesiti A Scelta Multipla )

Verifiche Scritte E/o Orali

MODALITA' SVOLGIMENTO LEZIONI / INTERROGAZIONI

Modalità Di Svolgimento Delle Lezioni:

Si rimanda all'elenco delle metodologie adottate.

Modalità Di Svolgimento Delle Interrogazioni Orali:

Le interrogazioni sono svolte secondo modalità che consentano la verifica delle capacità di analisi, di progettazione e di implementazione di soluzioni di problemi, oltre che la verifica di conoscenze.

Firma DOCENTE/I:

Prof. Ceres Raffaele

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