Come viaggia l'informazione

Quando guardi un video su una piattaforma online ci sono due attori: il tuo cellulare (il client) e il computer della piattaforma (il server). Spiega che cosa fa ciascuno in quel momento, chi richiede e chi risponde.

Indica chi fa da client e chi da server in ciascuna situazione: (a) richiedi la pagina del meteo dal browser; (b) carichi una foto nel tuo cloud; (c) guardi un video su una piattaforma. Spiega in ogni caso chi richiede e chi risponde.

Spiega con parole tue che cos'è un server e ragiona sul perché i server delle grandi piattaforme sono accesi ventiquattro ore su ventiquattro in sale con aria condizionata e alimentazione elettrica di riserva.

Che cos'è un indirizzo IP? Spiegalo con parole tue usando il paragone con l'indirizzo postale di una casa: che ruolo ha ciascuno e perché servono affinché i dati arrivino a destinazione.

L'indirizzo IP 192.168.1.35 ha quattro numeri separati da punti. Confrontalo con un indirizzo postale («Via Roma, numero 12, scala 3, interno A») e spiega a grandi linee che ruolo ha ciascuna parte affinché i dati trovino l'apparecchio giusto.

A casa tua hai una console con IP privato 192.168.1.15 e un computer con IP 192.168.1.20, entrambi collegati al router. Il tuo amico prova a invitarti a una partita diretta inserendo da casa sua l'IP «192.168.1.15», ma il gioco gli dà un errore di connessione non trovata.

1. a) Spiega al tuo amico perché quell'indirizzo non gli permetterà mai di raggiungere la tua console da fuori casa tua.
2. b) Se dal computer e dalla console entrate contemporaneamente nella pagina web «cualesmiip.com», vedrete lo stesso indirizzo o indirizzi diversi? Giustifica la risposta spiegando la funzione di intermediario svolta dal router.

La figura mostra il viaggio di un messaggio dal tuo cellulare a un server, con una nuvola intermedia coperta da un punto interrogativo, come si vede nello schema.

Che cosa rappresenta la nuvola indicata con «?»? Ordina e descrivi le tappe del viaggio del messaggio dal cellulare al server, e spiega perché il messaggio viaggia diviso in più pacchetti invece di andare intero.

Una foto viene inviata suddivisa in pacchetti numerati che possono arrivare a destinazione in disordine. Spiega come è possibile che il ricevente ricostruisca perfettamente la foto e che cosa pensi accada se uno dei pacchetti si perde lungo il percorso.

La figura mostra tre pacchetti che partono in ordine da un cellulare e arrivano in disordine al server, che li riordina, come si vede nello schema.

Spiega come fa il server a ricostruire il messaggio nell'ordine corretto osservando i numeri dei pacchetti, e ragiona su che cosa pensi accada se il pacchetto 1 impiega molto più tempo degli altri ad arrivare.

Un messaggio di dieci parole e una foto da $3\ \text{MB}$ viaggiano sulla stessa rete fino allo stesso cellulare. Spiega perché la foto ci mette di più anche se segue «lo stesso percorso», e calcola quanti pacchetti da $1\ \text{MB}$ servirebbero per inviarla, confrontandolo con il messaggio di testo, che sta in uno solo.

Un video occupa $700\ \text{MB}$ e la tua connessione scarica a $50\ \text{MB}$ al secondo. Calcola il tempo teorico di download con la divisione $\frac{700\ \text{MB}}{50\ \text{MB/s}}$ e spiega poi due ragioni per cui in pratica spesso ci mette più del tempo calcolato.

Un film occupa $1\,400\ \text{MB}$ e la tua connessione scarica a $40\ \text{MB}$ al secondo. Calcola il tempo teorico di download con la divisione $\frac{1\,400\ \text{MB}}{40\ \text{MB/s}}$. Poi ragiona se con una connessione veloce la metà potresti guardare il film in diretta senza interruzioni, sapendo che il video online consuma circa $20\ \text{MB}$ al secondo.

Il «ping» misura il tempo che un messaggio impiega per andare e tornare: un server vicino segna $0,02\ \text{s}$ e uno in un altro continente $0,25\ \text{s}$. Spiega che cosa significano queste cifre per un gioco online, in cui conta ogni millesimo di secondo, e perché scegliere bene il server migliora la partita.

Quando trenta alunni scaricano lo stesso file contemporaneamente in aula, tutto va lento. Spiega quale risorsa condividono tutti quei computer (la larghezza di banda della connessione della scuola) e proponi due soluzioni che potrebbe usare l'insegnante perché il download non mandi in tilt la classe.

Visitando un sito compare il messaggio «errore 404: pagina non trovata». Chi invia quel messaggio, il tuo browser o il server? Spiega che cosa è successo nel viaggio della tua richiesta perché arrivi quella risposta.

Ordina i passaggi di una visita a una pagina web e spiega ciascuno: (a) il server invia la pagina; (b) scrivi l'indirizzo nel browser; (c) il browser mostra la pagina sullo schermo; (d) la tua richiesta viaggia attraverso internet fino al server.

Invii un messaggio dal tuo cellulare al cellulare di un amico che vive in un'altra città. Scrivi la catena completa di elementi attraverso cui passa il messaggio (il tuo cellulare, il tuo router, internet, il server dell'applicazione, il router o l'antenna del tuo amico, il suo cellulare) e indica in quale punto il messaggio cambia rete.

Osserva il seguente schema di collegamenti tra router di internet per inviare un file dalla tua scuola (A) a un server (F):

A ── B ── D ── F

│ │ │ │

└─── C ── E ───┘

1. a) Durante il trasferimento, un guasto interrompe la linea tra B e D. Giustifica se il tuo invio verrà annullato del tutto o se potrà essere completato, indicando il percorso alternativo che seguiranno i pacchetti.
2. b) Un compagno afferma: «Sarebbe più veloce e sicuro tirare un unico cavo diretto da A a F senza passare per altri nodi intermedi». Confuta la sua affermazione portando due svantaggi tecnici di progettare la rete in quel modo.