Le reti e Internet: come viaggiano i dati, dal tasto Invio al pixel

---

---

1) «Non c'è internet, è caduto il wifi»: una frase sola, tre errori diversi
2) Internet non e' il Web: tre persone su quattro sbagliano, e fra i laureati va peggio
3) La rete non ha un centro: e non e' «la centrale intasata»
4) Perche' i dati viaggiano a pezzi: il pacchetto
5) L'indirizzo: che cos'è davvero un indirizzo IP, e perché non è il MAC
6) 192.168.1.5 non è l'indirizzo che il mondo vede: chi te lo dà, e come esci di casa
7) I nomi: a che cosa serve il DNS, e perché la seconda volta il sito si apre subito
8) Chi garantisce la consegna: TCP, UDP, e il web piu' recente che gira su UDP
9) A strati: quattro livelli che girano davvero, e OSI che e' un vocabolario
10) Il viaggio completo: che cosa succede davvero fra il tasto Invio e il primo pixel
11) Perché sembra lenta: banda, latenza, l'ultimo metro e il video che si pianta
12) Il lucchetto non dice che il sito è onesto: che cosa cifra davvero HTTPS
13) Approfondimento: la maschera di sottorete, dove la rete diventa un AND di Boole
14) Domande frequenti

---

«Non c'è internet, è caduto il wifi»: una frase sola, tre errori diversi

Il video si ferma sul cerchietto che gira, e parte la frase: «Non c'è internet, è caduto il wifi». Sette parole. Tre sono sbagliate, e sono sbagliate in tre modi diversi.

Non è pignoleria da professori. Finché dici quella frase non sai da dove cominciare a cercare il guasto, perché la frase non nomina nessun pezzo vero: nomina un'atmosfera. Smontiamola parola per parola. È tutta la guida in miniatura.

«Wifi»

Il wifi è l'ultimo tratto del percorso. Solo quello: il pezzo senza filo fra il tuo telefono e la scatola in corridoio, quella con le antenne. Da lì in poi ci sono cavi, e un mondo intero.

È talmente scollegato da Internet che due apparecchi possono parlarsi via wifi senza che Internet esista. La stampante di casa stampa lo stesso. Il televisore trova lo stesso il telefono. Sono due macchine collegate alla stessa scatola, e alla stessa scatola non serve nient'altro per farle parlare.

Da qui la prova più veloce che esista: se un sito non si apre ma la stampante risponde, il wifi funziona benissimo. Il guasto sta più avanti, e cercarlo spegnendo e riaccendendo il telefono è tempo buttato.

Un numero solo, e per questa parte basta quello. Alla domanda «due apparecchi possono collegarsi via wifi senza Internet?», su 56 ragazzi intervistati hanno risposto giusto in tre.

«Internet»

Internet non è una cosa che cade, perché non è una cosa.

Non ha un centro. Non ha un interruttore. Non ha una sede, un edificio, una sala con le luci rosse che qualcuno può spegnere. È l'idea sbagliata madre di tutta questa guida, quella da cui nascono quasi tutte le altre, e la sezione 3 la smonta per intero. Per adesso tieni solo il sospetto: se una parola non indica né un pezzo di ferro né un accordo fra macchine, difficilmente può «cadere».

«Non c'è»

«Non c'è» suona come un interruttore: o c'è o non c'è, acceso o spento.

Ma se il video non parte, non è detto che sia caduto qualcosa. Può essersi rotto un pezzo del percorso su cento pezzi possibili: l'antenna del telefono, la scatola in corridoio, il cavo che esce da casa, il collegamento dell'operatore, l'elenco che trasforma il nome del sito in un numero, il computer dall'altra parte che tiene il sito e in questo momento è spento. Sono pezzi diversi, con sintomi diversi e rimedi diversi. Il viaggio completo, pezzo per pezzo, è la sezione 10.

La seconda frase sbagliata: «la mia connessione è da 100 mega»

Questa la dicono anche gli adulti che pagano la bolletta, ed è la porta d'ingresso della domanda numero uno di chiunque: perché non vado mai a 100?

Intanto: mega che cosa? Mega vuol dire «milioni», non dice di che cosa. Milioni al secondo, si spera, ma al secondo di che? Bit o byte? Perché fra le due unità c'è un fattore otto, e otto volte è la differenza fra sei minuti e quarantotto.

Metà della risposta è un conto, e lo fai subito qui sotto nell'esercizio 1: quei 100 sono megabit al secondo, e diventano 12,5 megabyte al secondo. L'altra metà — perché anche quei 12,5 megabyte al secondo non arrivano quasi mai — è tutta un'altra storia, e sta nella sezione 11.

Che anno è, in tre righe

Alle medie ti hanno già chiesto di distinguere la rete dai servizi che ci girano sopra: è una competenza in uscita dal primo ciclo, quindi qui si dà per vista.

Al biennio del liceo scientifico con opzione scienze applicate, «la struttura e i servizi di Internet» è materia del primo biennio, non del quinto anno: arriva subito.

Al biennio degli istituti tecnici c'è «la rete Internet, funzioni e caratteristiche», con le abilità che ne discendono. Tutto il resto — numeri di decreto, pagine, Gazzetta Ufficiale — sta nel blocco di coda per genitori e insegnanti, non serve a te.

Esercizio 1 — Da «100 mega» a megabyte al secondo

Testo. La tua connessione è venduta come «100 mega». Sono 100 megabit al secondo. (a) Quanti megabyte al secondo sono? (b) Un gioco da 5 GB quanto ci mette, nel caso ideale? (c) E se la connessione fosse «1 Giga»?

La mossa che sblocca. Il ponte fra i due mondi è uno solo: 1 byte = 8 bit. Si divide per 8, e sempre nello stesso verso. Attenzione all'altra trappola: nelle reti i prefissi sono decimali, quindi 1 GB = 1.000 MB.

1 B = 2^3 bit = 8 bit          <- il ponte, unico

(a)  100 Mbit/s : 8 = 12,5 MB/s

(b)  5 GB = 5.000 MB
     5.000 MB : 12,5 MB/s = 400 s
     400 s = 6 min 40 s

(c)  1 Gbit/s = 1.000.000.000 bit/s
     1.000.000.000 : 8 = 125.000.000 byte/s = 125 MB/s
     5.000 MB : 125 MB/s = 40 s

Errore tipico. Scrivere «5 GB a 100 mega fa 50 secondi». Sono due unità diverse: hai diviso byte per bit. Il controllo di verso te lo tieni per sempre: il numero in megabyte al secondo deve venire più PICCOLO di quello in megabit al secondo, mai più grande. Se ti viene più grande hai moltiplicato per 8 invece di dividere.

Esercizio 2 — Riscrivere la frase in modo che sia vera

Testo. Riscrivi la frase «Non c'è internet, è caduto il wifi» in modo che sia vera, in una riga sola, senza usare la parola «internet» come sinonimo di «wifi» né di «sito». Poi scrivi accanto a ognuna delle tre parole sbagliate che cosa indica davvero.

La mossa che sblocca. Chiediti, per ogni parola: indica un pezzo di ferro, un accordo fra macchine, o un servizio? Wifi è un pezzo di ferro più un accordo, ed è solo l'ultimo tratto senza filo. Internet è tutte le reti collegate fra loro. Il sito è un servizio che gira sopra, su una macchina accesa da qualche parte. Una riscrittura che regge: «Il telefono è collegato al router di casa — la scatola in corridoio, quella con le antenne —, ma dal router non esce niente verso l'esterno». Ne regge un'altra, con lo stesso schema: «Il router è a posto, è il computer che tiene il sito a non rispondere». E le tre parole: wifi = l'ultimo tratto senza filo fra telefono e router; internet = l'insieme di tutte le reti collegate fra loro, che non cade tutto insieme; «non c'è» = un pezzo preciso del percorso non risponde, e va detto quale.

Errore tipico. Scrivere «è caduta la linea di internet»: hai solo spostato il problema di una parola. La frase corretta nomina UN pezzo del percorso — l'antenna di casa, il router, il collegamento dell'operatore, il computer che tiene il sito — non «internet» al singolare, come se fosse un oggetto sul tavolo.

---

Internet non e' il Web: tre persone su quattro sbagliano, e fra i laureati va peggio

Prima di tutto, tre parole. Le useremo in ogni sezione di questa guida e quasi nessuno si ferma a dirti che cosa sono.

Server. Un computer sempre acceso che sta fermo da qualche parte e risponde a chi lo chiama. Non e' piu' potente per magia, e non e' una scatola misteriosa: e' semplicemente un computer il cui mestiere e' rispondere. Tu chiami, lui risponde. Fine.

Browser. Il programma con cui glielo chiedi. E' quello con la barra dell'indirizzo in alto: Chrome, Firefox, Safari, Edge.

Provider. L'azienda a cui paghi il collegamento. Ti porta dal tuo router fino al resto del mondo. In Italia sono nomi che conosci: quello a cui arriva la bolletta.

Tienile da parte. Adesso la distinzione vera.

Internet e' la strada, il Web e' uno dei mezzi

Internet e' l'insieme di tutte le reti collegate fra loro. E' la strada.

Il Web e' uno dei mezzi che ci passano sopra. Non l'unico: ci passano anche la posta elettronica, le videochiamate, gli aggiornamenti del telefono, i giochi online, i film in streaming. Il Web e' fatto di pagine collegate da link, e si guarda col browser.

La posta elettronica non e' il Web. Anche se la leggi dentro il browser. Questo e' il punto in cui cade quasi tutti: il browser e' la finestra, non il servizio. Guardi il cortile dalla finestra di casa, ma la finestra non e' il cortile.

La prova pratica, che vale piu' di ogni definizione

Prendi la tua frase e sostituisci la parola «internet» con «il sito». Se resta vera, stavi parlando del Web.

"Ho trovato la ricetta su internet"   -> "sul sito"     regge -> era il Web
"E' arrivata una mail da internet"    -> "dal sito"     non regge -> non era il Web
"Il gioco non parte, manca internet"  -> "manca il sito"  non regge -> non era il Web
"Cerco su internet il numero"         -> "cerco sul sito"  regge -> era il Web

Quattro secondi, e la confusione si scioglie da sola.

Quanto e' diffuso l'errore

In un sondaggio condotto negli Stati Uniti, alla frase «Internet e il World Wide Web sono la stessa cosa» il 75 per cento degli intervistati ha risposto vero. Solo il 23 per cento ha dato la risposta giusta, cioe' falso.

Due dettagli che rendono il dato ancora piu' interessante, e sono nella fonte:

Quindi togliti dalla testa che sia un errore da nonni, o da chi «non e' pratico». Non lo e'. Metodologia, numero di intervistati e margine di errore stanno nel blocco di coda della guida, perche' servono a chi insegna, non a chi impara.

C'e' un dato gemello che riguarda proprio la tua eta'. Le ricerche sulle idee dei ragazzi fra i 12 e i 16 anni registrano, fra le concezioni piu' comuni, esattamente questa: «Internet e' un sito web». Non e' ignoranza: e' che nessuno ha mai fatto la distinzione ad alta voce.

Le due date, e sono lontane

Internet come rete che parla la lingua di oggi comincia il 1 gennaio 1983. E' il giorno in cui ARPANET, la rete che esisteva gia' dal 1969, passa a TCP/IP, cioe' all'insieme di regole comuni che tutte le macchine collegate devono usare per capirsi. Le regole le vedremo nella sezione 8: qui basta sapere che da quel giorno tutte le macchine parlano la stessa lingua.

La prima proposta del Web e' del marzo 1989: la scrive Tim Berners-Lee al CERN di Ginevra. Il primo server e il primo browser funzionano entro la fine del 1990. L'annuncio pubblico e' dell'agosto 1991. Il codice viene reso libero, cioe' regalato a chiunque lo voglia usare, il 30 aprile 1993.

Fra queste due nascite passano 6 anni e 2 mesi. E se parti ancora più indietro, dal primo messaggio su ARPANET dell'ottobre 1969, alla proposta del Web ne passano 19 e 5: non venti tondi, diciannove e cinque.

Il numero che chiude la discussione

A fine 1993 il Web era l'1 per cento del traffico di Internet.

Il restante 99 per cento era posta elettronica, trasferimento di file e accesso a macchine lontane. Internet aveva dieci anni e il Web era una briciola sopra di essa.

Traffico di Internet, fine 1993

Web        |=                                        1%
Tutto      |=======================================
il resto   |=======================================  99%
           (posta, trasferimento file, accesso remoto)

Se fossero la stessa cosa, quel disegno non potrebbe esistere.

Esercizio 3 — Quattro date in fila

Testo. Metti in fila queste quattro date e calcola gli scarti in anni e mesi: primo messaggio su ARPANET, ottobre 1969; passaggio completo a TCP/IP, 1 gennaio 1983; prima proposta del Web, marzo 1989; codice del Web reso libero, 30 aprile 1993. (a) Quanto passa fra il primo messaggio e la proposta del Web? (b) Fra TCP/IP e la proposta del Web? (c) Fra la proposta e il codice libero? (d) Se a fine 1993 il Web era l'1 per cento del traffico, quanto era tutto il resto?

La mossa che sblocca. Conta in mesi e poi dividi per 12. La formula e' sempre la stessa:

mesi = (anno2 - anno1) x 12 + (mese2 - mese1)

Sui mesi non si sbaglia. Sugli anni «a occhio» si sbaglia sempre. E se la seconda parentesi viene negativa non e' un errore: significa solo che il mese di arrivo cade prima nel calendario, e la sottrazione se ne accorge da sola.

Ecco i conti, uno per volta.

(a) 10/1969 -> 03/1989
    (1989 - 1969) x 12 + (3 - 10)
    = 240 - 7
    = 233 mesi
    233 : 12 = 19 con resto 5   ->  19 anni e 5 mesi

(b) 01/1983 -> 03/1989
    (1989 - 1983) x 12 + (3 - 1)
    = 72 + 2
    = 74 mesi
    74 : 12 = 6 con resto 2     ->  6 anni e 2 mesi

(c) 03/1989 -> 04/1993
    (1993 - 1989) x 12 + (4 - 3)
    = 48 + 1
    = 49 mesi
    49 : 12 = 4 con resto 1     ->  4 anni e 1 mese

(d) 100% - 1% = 99%

Errore tipico. Dire «fra Internet e il Web passano vent'anni esatti». Dipende da dove conti la nascita di Internet: dal primo messaggio su ARPANET sono 19 anni e 5 mesi, dal passaggio a TCP/IP sono 6 anni e 2. Vent'anni tondi non sono ne' l'uno ne' l'altro, e la differenza si vede: sette mesi non sono un dettaglio quando si costruisce una linea del tempo. E attenzione a un secondo punto, piu' sottile: della proposta del Web si conosce il mese, non il giorno. Quindi un intervallo calcolato al giorno preciso non lo puoi dare. Se qualcuno te lo porta, se l'e' inventato.

Esercizio 4 — La tabella a due colonne

Testo. Riempi una tabella a due colonne, Internet e Web, su quattro righe: che cos'e', quando nasce, che cosa serve per farlo funzionare, che cosa succede se lo togli. Poi smista queste sei cose nella colonna giusta, o in nessuna delle due: posta elettronica, una pagina di Wikipedia, una videochiamata, il wifi di casa, un file scaricato con l'app dello store, il collegamento del provider.

La mossa che sblocca. La domanda che decide sempre e' una sola: questa cosa sta sotto e trasporta, oppure sta sopra e usa? Chi trasporta e' infrastruttura, chi usa e' servizio.

E attenzione alla terza possibilita', quella che quasi nessuno mette in conto: il wifi di casa e il collegamento del provider stanno ancora piu' sotto. Sono il modo in cui tu arrivi a Internet, non sono Internet e non sono il Web. Non vanno in nessuna delle due colonne. Ne abbiamo già parlato nella sezione 1 e, per il wifi, ci torniamo nella sezione 11.

Ecco la tabella riempita.


E lo smistamento delle sei cose.


Errore tipico. Mettere la posta elettronica nella colonna «Web» perche' la leggi dentro il browser. Il browser e' la finestra, non il servizio. La posta esisteva prima del Web ed era, insieme al trasferimento di file, la gran parte di quel 99 per cento del 1993.

Errori tipici di questa sezione

Quasi tutti: dicono «internet» intendendo «il sito» e non se ne accorgono mai. Sembra giusto: apri il browser, digiti, arriva la pagina. Se il browser e' la porta di Internet, allora quello che ci vedi dentro e' Internet. Davvero: il browser e' la finestra su un servizio soltanto, il Web. Sulla stessa strada passano decine di altri mezzi che il browser non ti fa nemmeno vedere: gli aggiornamenti che il telefono scarica di notte, il gioco che si sincronizza, la videochiamata. Te ne accorgi: quando il browser non apre nessun sito ma il gioco online continua a funzionare. In quel momento hai Internet e non hai il Web, e la distinzione smette di essere una parola da libro.

Quasi tutti: pensano che Internet e il Web siano nati insieme. Sembra giusto: nella tua esperienza sono arrivati insieme, in una scatola sola, il giorno in cui hai avuto il primo dispositivo. Davvero: fra il passaggio a TCP/IP e la proposta del Web ci sono 6 anni e 2 mesi, che diventano 19 anni e 5 se conti dal primo messaggio su ARPANET del 1969; e nel 1993 il Web era l'1 per cento del traffico. Te ne accorgi: quando provi a raccontare che cosa si faceva in rete nel 1985 e ti accorgi che la risposta esiste, ed e' posta elettronica e trasferimento di file.

Quasi tutti: credono che sia un errore da persone poco pratiche. Sembra giusto: le cose tecniche le sa chi le usa di piu' o chi ha studiato di piu'. Davvero: nel sondaggio non c'e' differenza fra le eta', e i laureati rispondono peggio della media. Usare una cosa tutti i giorni non spiega come funziona. Te ne accorgi: la prima volta che spieghi la differenza a un adulto e vedi che non la sapeva.

Il passo successivo e' smontare l'immagine che quasi tutti hanno in testa quando pensano a Internet: un grande computer al centro a cui tutti si collegano. Non esiste, e la sezione 3 spiega perche'. Se invece vuoi vedere come le macchine fanno i conti dietro tutto questo, ci sono le guide su sistemi di numerazione: binario, decimale, esadecimale e su architettura del computer.

---

La rete non ha un centro: e non e' «la centrale intasata»

Chiudi gli occhi e prova a disegnare Internet. Quasi tutti disegnano la stessa cosa: una scatola grossa in mezzo, e tante linee che partono da lì. È l'immagine più diffusa che ci sia, ed è sbagliata.

Non è un'impressione. Due ricerche diverse, fatte da persone diverse, in paesi diversi, una su ragazzi e una su adulti, trovano la stessa figura in testa alla gente.

Fra i ragazzi di 12-14 anni intervistati nello studio tedesco di Zumbrägel, il 39,13 per cento descrive un computer centrale attraverso cui passa tutto, e il 47,83 per cento più computer centrali. Le due categorie pero' si sovrappongono, perche' quattro ragazzi compaiono in tutte e due: sommarle sarebbe contarli due volte. Chi mette un centro da qualche parte e' sedici su ventitre, quasi sette su dieci. E gli adulti non stanno meglio: nello studio di Krombholz e colleghi sul lucchetto e sulla cifratura, undici partecipanti su diciotto hanno disegnato spontaneamente un'entità centrale che si occupa di cifrare e poi inoltra. Non gliel'aveva chiesto nessuno. Ce l'avevano in testa.

E da quell'immagine discende, misurata, la spiegazione più diffusa della lentezza. Sempre nello studio tedesco, il 39,13 per cento spiega le velocità diverse così: la centrale ha capacità limitata, e con troppe richieste non ce la fa. Non «il cavo è lungo». Non «siamo in quattro sullo stesso collegamento». Un collo di bottiglia in un punto unico che non esiste.

Come funziona davvero: due parole, e basta

Nodo. Una macchina che riceve un pezzo di dati e decide dove mandarlo. Il router di casa tua è un nodo. Le macchine del tuo operatore telefonico sono nodi. Tutte le macchine che stanno lungo il percorso, fino al computer che tiene il sito, sono nodi.

Collegamento. Il filo, la fibra o l'aria fra due nodi. Basta questo.

Adesso la regola che cambia tutto.

È un cartello stradale. Il cartello dice «Bologna, di qua» e non sa niente delle strade che farai dopo. Non sa nemmeno se ci arriverai. Sa solo qual è la direzione buona per il pezzo di strada successivo.

Nessun nodo ha la mappa completa di Internet. E la cosa importante è la seconda metà della frase: nessuno ne ha bisogno. Se un nodo cade, i vicini si accorgono che da quella parte non risponde più nessuno e mandano da un'altra parte. Il pezzo di dati arriva lo stesso, per una strada diversa. È esattamente per questo che la rete regge.

Una rete con un centro, invece, cade tutta insieme quando cade il centro. L'esercizio 5 ti fa vedere questo con i numeri, e la differenza è enorme.

Dove si intasa per davvero

Tre punti. Per ognuno, un modo per accorgertene senza chiamare nessuno.

Uno: la tua antenna wifi. Se sei lontano dal router, o ci sono due muri di mezzo, il primo metro del viaggio è il pezzo più lento di tutto il viaggio. I dati fanno migliaia di chilometri veloci e poi si fermano in corridoio. Te ne accorgi: avvicinandoti al router. Se migliora, era quello.

Due: il collegamento unico che esce da casa tua. Da casa esce un filo solo, e ve lo dividete in quattro. Se qualcuno sta caricando qualcosa di grosso, tutto il resto rallenta. Te ne accorgi: riprovando quando in casa non c'è nessun altro collegato.

Tre: il computer che tiene il sito. Quando ci sono tutti nello stesso momento — le iscrizioni che aprono, i biglietti del concerto — quel computer non ce la fa. È l'unico caso in cui «è intasato» ha senso. Ma è un computer solo, quello di quel sito lì: non è la centrale di Internet, che non esiste. Te ne accorgi: perché tutti gli altri siti si aprono benissimo.

Nota bene: due punti su tre stanno a casa tua, nei primi metri. Il terzo è dall'altra parte. La parte in mezzo, quella lunga, quella con dentro tutti i nodi, è quasi sempre la meno colpevole. Su banda e latenza si torna nella sezione 11.

Il primo messaggio della rete fu «lo»

Questa storia la raccontano quasi tutti sbagliata, e vale la pena raccontarla per intero.

29 ottobre 1969, sera, ore 22:30. Charley Kline, studente, dal laboratorio di UCLA prova a collegarsi alla macchina dello Stanford Research Institute. Deve scrivere la parola login. Ha un collega al telefono dall'altra parte che gli conferma le lettere man mano che arrivano.

Scrive l. Arriva. Scrive o. Arriva. Scrive g. Il sistema si pianta.

Il primo messaggio mai passato su quella rete è quindi «lo». Due lettere.

Due precisazioni, perché è qui che la storia viene raccontata male. Non era la Stanford University: era lo Stanford Research Institute, un'altra cosa. E soprattutto: non c'era nessun centro. Era una rete di pochissimi nodi che si parlavano fra loro, e nasce già così, senza una scatola grossa in mezzo. Il centro non è stato tolto dopo. Non c'è mai stato.

La nuvola non è una nuvola

Qui va disinnescata una parola.

Quando ti dicono che una foto è «nella nuvola», la parola fa immaginare qualcosa di immateriale, sospeso, in nessun luogo. Ma nella definizione ufficiale — quella dell'ente americano di standard, il NIST — di nuvoloso non c'è niente. Le cose elencate sono queste: reti, server, dischi, applicazioni e servizi.

Cioè: macchine. Macchine con un indirizzo, un proprietario e una bolletta della luce.

La nuvola sta nel nome commerciale, non nella cosa. I tuoi file stanno su dischi veri, dentro capannoni veri, con dentro l'aria condizionata accesa. E quei capannoni sono migliaia, di proprietari diversi, in paesi diversi.

Guarda che cosa vuol dire, però: migliaia di capannoni, di proprietari diversi, in paesi diversi, è il contrario esatto di un centro. La parola che sembrava smaterializzare tutto, in realtà descrive la cosa più sparpagliata che ci sia. Quanta elettricità consumino quei capannoni è un numero interessante, e sta nel blocco di coda.

Esercizio 5 — Cinque nodi, e uno che si guasta

Testo. Cinque nodi, chiamali A, B, C, D, E. (a) Se ognuno è collegato a tutti gli altri, quanti collegamenti ci sono in tutto? (b) Quanti percorsi diversi da A a B, passando al massimo per un nodo intermedio? (c) Se il nodo C si guasta, quanti collegamenti restano, e quanti percorsi da A a B? (d) Rifai il conto se i cinque nodi sono in fila, A-B-C-D-E, e si guasta C: quanti collegamenti restano, e quanti percorsi da A a E?

La mossa che sblocca. I collegamenti fra n nodi tutti collegati fra loro sono n per (n-1) diviso 2. Ogni coppia una volta sola, e si divide per due perché il collegamento fra A e B è lo stesso di quello fra B e A: è un filo, non due.

(a) TUTTI COLLEGATI, 5 nodi

         A
       / | \ \
      B--+--C \
      |\ | /|  \
      | \|/ |   \
      D--+--E---/

    5 x 4 / 2 = 10 collegamenti

(b) DA A A B, al massimo un intermedio

    A -> B                  1 percorso diretto
    A -> C -> B  }
    A -> D -> B  }          3 con un intermediario
    A -> E -> B  }
                            --------
                            4 percorsi

(c) SI GUASTA C: restano A, B, D, E

    4 x 3 / 2 = 6 collegamenti
    A -> B                  1 diretto
    A -> D -> B  }          2 con un intermediario
    A -> E -> B  }
                            --------
                            3 percorsi

(d) IN FILA: A--B--C--D--E

    collegamenti: 4
    cade C:   A--B    x    D--E
    percorsi da A a E: 0

Guarda (c) e (d) affiancati, perché è tutta la sezione in due righe. Nella rete a maglia si guasta un nodo e restano 3 strade su 4: perdi qualcosa, arrivi lo stesso. Nella rete in fila si guasta un nodo e la rete si spezza in due tronconi: A ed E non si parlano più, zero strade. Internet somiglia molto più alla prima che alla seconda, ed è per questo che regge.

Errore tipico. Contare 5 per 4 = 20 collegamenti. Così hai contato ogni filo due volte, una per capo: una volta guardandolo da A, una volta guardandolo da B. Il controllo che non sbaglia mai: disegnali su un foglio e conta le linee. Devono venire 10.

Esercizio 6 — «È andato giù internet in tutta la scuola»

Testo. Un compagno dice: «Ieri è andato giù internet in tutta la scuola». Elenca in cinque righe cinque cose diverse che possono essersi guastate, dalla più vicina a te alla più lontana. Per ognuna scrivi un modo per accorgertene senza chiamare nessuno.

La mossa che sblocca. Non cercare la causa: segui il percorso in ordine, dal punto in cui sei tu fino al sito. Il tuo dispositivo, l'antenna wifi, il router della scuola, il collegamento dell'operatore, il computer che tiene il sito. Ogni gradino ha una prova diversa, e la prova serve a escludere un gradino per volta.


Errore tipico. Scrivere «è caduto il server centrale di internet». Non esiste, e infatti nessuno saprebbe dirti dove sta. Le due prove che valgono sempre, e che puoi fare in dieci secondi: se un altro sito si apre, non era Internet, era quel sito; se il sito si apre sulla rete dati del telefono ma non sul wifi, non era il sito, era la rete della scuola.

Gli errori tipici di questa sezione

Quasi tutti: «Internet è lenta perché la centrale è intasata». Sembra giusto: le code esistono davvero, e quando c'è tanta gente le cose rallentano davvero. L'esperienza torna. Davvero: la coda c'è, ma non in un punto unico. Sta nella tua antenna wifi, nel filo unico che esce da casa tua, o nel singolo computer che tiene quel sito lì. Tre code diverse, in tre posti diversi, con tre rimedi diversi. Te ne accorgi: apri un altro sito. Se quello va, non era «la rete»: era il sito.

Quasi tutti: «C'è un computer, o pochi computer, dove passa tutto». Sembra giusto: le nostre reti quotidiane hanno tutte un centro. In casa c'è il router, a scuola c'è la segreteria, in classe c'è la cattedra. Davvero: ogni nodo conosce solo il prossimo salto. Nessuno ha la mappa intera, e nessuno ne ha bisogno. Se ci fosse un centro, basterebbe spegnere quello per spegnere Internet, e non è mai successo. Te ne accorgi: quando un pezzo di rete si guasta da qualche parte nel mondo, tu continui a navigare. Con un centro vero non sarebbe possibile.

Quasi tutti: «I file nella nuvola non stanno da nessuna parte». Sembra giusto: il nome dice nuvola, e le tue foto le vedi senza sapere da dove arrivano. Davvero: stanno su dischi, dentro capannoni, che consumano corrente e pagano una bolletta. La definizione ufficiale elenca reti, server, dischi, applicazioni e servizi: nessuna nuvola. Te ne accorgi: quando un servizio va giù, il comunicato dice sempre dove: in quale regione, in quale gruppo di macchine. Un posto ce l'ha.

Ora che sai che i dati saltano di nodo in nodo e che nessuno conosce la strada intera, resta una domanda: che cosa salta, di preciso? Non il file intero. Se ne parla nella sezione 4.

---

Perche' i dati viaggiano a pezzi: il pacchetto

Nella sezione 3 abbiamo tolto di mezzo la centrale. Adesso togliamo di mezzo un'altra immagine, ancora piu' radicata: quella del file che parte da qui e arriva la', tutto intero, come una lettera dentro una busta.

Non funziona cosi'. E non e' un dettaglio da specialisti: e' la cosa che, se non la sai, ti fa sbagliare tutte le risposte successive.

Il dato: meta' classe pensa che il file viaggi intero

Nello studio su ventitre ragazzi di dodici-quattordici anni gia' citato nelle sezioni precedenti, alla domanda su come viaggiano i dati il 39,13 per cento descrive una divisione in pezzi. Il 34,78 per cento dice esplicitamente il contrario: nessuna divisione, il file parte intero e arriva intero. Nove ragazzi contro otto. In pratica meta' e meta'.

C'e' un dettaglio che vale piu' delle percentuali. La stessa persona spesso si contraddice da sola: il messaggio di testo se lo immagina a ondate, un pezzo dopo l'altro, mentre il video lo vede spinto nel cavo tutto d'un pezzo. Non e' una convinzione sbagliata: sono due immagini diverse che convivono senza parlarsi. Il tuo compito, in questa sezione, e' sostituirle tutte e due con una sola immagine giusta.

Che cos'e' un pacchetto

Un pacchetto e' un pezzo di dati con davanti un'etichetta.

L'etichetta dice da dove viene e dove va. Si chiama intestazione. Il pezzo di dati e' quello che ti interessa davvero, ed e' il carico utile.

Tutto qui. Un pezzo e un'etichetta.

Da questa definizione discende subito una conseguenza che sorprende, e che invece e' del tutto normale: piu' pacchetti dello stesso file possono prendere strade diverse e arrivare fuori ordine. Il pacchetto numero 5 puo' arrivare prima del 4. Non e' un guasto, non e' una rete che funziona male: e' esattamente come deve andare. Ogni pacchetto viene instradato per conto suo, e chi lo instrada guarda solo l'etichetta di quel pacchetto, non ha idea che faccia parte di un file.

    file da spedire
    ┌───────────────────────────────────────┐
    │                                       │
    └───────────────────────────────────────┘
                     │  si spezza
                     ▼
    ┌──┬────┐ ┌──┬────┐ ┌──┬────┐ ┌──┬────┐
    │et│dati│ │et│dati│ │et│dati│ │et│dati│
    └──┴────┘ └──┴────┘ └──┴────┘ └──┴────┘
       1         2         3         4
       │         │         │         │
       │      strade diverse, tempi diversi
       ▼         ▼         ▼         ▼
    arrivano:  1    3    4    2
    e il destinatario li rimette in fila

Perche' spezzare, e non mandare tutto intero

Tre ragioni, tutte e tre concrete.

Primo: si rimanda solo il pezzo rovinato. Se durante il viaggio un pacchetto si perde o arriva danneggiato, si rispedisce quel pacchetto. Se il file viaggiasse intero, un singolo errore a meta' strada ti costringerebbe a rimandare da capo un file da 2 GB. Con i pacchetti ne rimandi millecinquecento byte.

Secondo: piu' conversazioni si alternano sullo stesso collegamento. I pacchetti tuoi e quelli di tuo fratello si infilano a turno nello stesso cavo. Se ogni file viaggiasse intero, il collegamento resterebbe occupato dal primo che ha cominciato: tu aspetteresti in fila la fine del video del vicino prima di poter mandare un messaggio. Spezzare i dati e' quello che permette a tutti di andare avanti insieme.

Terzo: se un percorso cade a meta', non ricominci da capo. Salta un collegamento mentre il file e' a meta' strada? I pacchetti gia' arrivati restano arrivati, e i successivi passano da un'altra parte. Il trasferimento continua, magari un po' piu' lento. E' la rete senza centro della sezione 3 vista dal punto di vista dei dati.

Quanto e' grande un pacchetto

Su una rete Ethernet, cioe' quella del cavo di rete che colleghi al computer, il massimo che ci sta in un pacchetto e' 1500 byte di carico.

Questo tetto ha un nome, e conviene impararlo adesso perche' tornera' piu' avanti: si chiama MTU, cioe' il massimo che una rete accetta di trasportare in un colpo solo. Ogni tipo di rete ha il suo. Per il cavo di casa e di scuola sono 1500 byte.

Attenzione pero': quei 1500 byte non sono tutti tuoi. Dentro ci stanno anche le etichette.

   ┌──────────┬──────────┬──────────────────────────┐
   │ 20 byte  │ 20 byte  │       1460 byte          │
   │ indirizzi│  conto   │      carico utile        │
   └──────────┴──────────┴──────────────────────────┘
   ←──── 40 byte ────→   ←──── i tuoi dati ────→
   ←─────────────── 1500 byte ────────────────────→

Dei 1500, 40 se ne vanno in etichette. Venti byte per l'etichetta degli indirizzi, quella che dice da dove parte e dove va: la vedremo per bene nella sezione 5. Altri venti per l'etichetta di chi tiene il conto dei pezzi, quella che li numera: e' la sezione 8.

Per adesso non ti serve sapere altro. Ti bastano due numeri: 40 byte di etichette, 1460 byte utili. I nomi propri di quelle due etichette arrivano al momento giusto, non qui.

Chi rimette in ordine i pezzi

E' la domanda che viene a tutti, quindi la risposta la do subito.

Non i nodi di mezzo. Chi sta sulla strada consegna il pacchetto al passo successivo e lo dimentica. Non tiene copia di niente, non sa quanti pezzi ha quel file, non gli interessa. Passa e scorda.

Sono le due estremita'. Il tuo dispositivo e il server: sono loro a numerare i pezzi, a controllare che ci siano tutti, a chiedere indietro quelli che mancano. Il conto lo tiene chi parla, non chi porta.

Tienilo stretto, questo, perche' e' la chiave dell'esercizio 8 e di mezza sezione 8.

Esercizio 7 — Quanti pacchetti per un megabyte

Testo. Devi mandare un file da 1.000.000 di byte, cioe' circa 1 MB. Ogni pacchetto porta al massimo 1500 byte, di cui 40 di etichette. (a) Quanti byte utili porta un pacchetto? (b) Quanti pacchetti servono? (c) Quanti byte utili porta l'ultimo? (d) Quanti byte in tutto vengono spediti contando le etichette, e che percentuale sono le etichette?

La mossa che sblocca. Prima si tolgono le etichette, poi si divide, poi si arrotonda per eccesso. L'ultimo pacchetto e' quasi sempre piu' corto degli altri, ma esiste lo stesso e va contato.

(a)  carico utile per pacchetto
     1500 - 40 = 1460 byte

(b)  quanti pacchetti
     1.000.000 : 1.460 = 684,93...   →   685 pacchetti
     controllo: 685 x 1.460 = 1.000.100  >  1.000.000   ✓

(c)  quanto porta l'ultimo
     primi 684 pacchetti: 684 x 1.460 = 998.640 byte
     resto:  1.000.000 - 998.640 = 1.360 byte

(d)  byte spediti in tutto
     1.000.000 + 685 x 40 = 1.027.400 byte
     di cui etichette: 685 x 40 = 27.400 byte
     percentuale: 27.400 : 1.027.400 = 0,0267  →  2,67%

Risposte: 1.460 byte utili, 685 pacchetti, ultimo da 1.360 byte, 1.027.400 byte spediti di cui il 2,67 per cento di sole etichette.

Errore tipico. Dividere 1.000.000 per 1500 e rispondere 667. Cosi' hai riempito di dati anche i byte dell'etichetta, che dati non sono. Il controllo che ti salva sempre: numero di pacchetti per carico utile deve venire un po' piu' di 1.000.000, mai meno. Se ti viene meno, non ci sta tutto il file. Avvertenza: questo e' il conto fino all'etichetta degli indirizzi. Sul cavo ne viene aggiunta ancora una, e il conto completo lo rifai nell'esercizio 18.

Esercizio 8 — Si perde il pacchetto numero 300

Testo. Racconta in cinque passi che cosa succede quando il pacchetto numero 300 dei 685 dell'esercizio precedente si perde per strada. Chi se ne accorge, come, e che cosa fa. Poi rispondi: mentre lo si rimanda, gli altri 385 pacchetti stanno fermi ad aspettare?

La mossa che sblocca. Chiediti sempre chi tiene il conto. I nodi di mezzo consegnano e dimenticano. Il conto lo tengono le due estremita', cioe' il tuo dispositivo e il server. Quindi la risposta a «chi se ne accorge» sta sempre a un capo del viaggio, mai in mezzo.

I cinque passi:

1) Il mittente ha gia' spedito i pacchetti fino al 305 e non si e' fermato ad aspettare: continua a mandare.
2) Il pacchetto 300 sparisce da qualche parte lungo la strada. Nessuno dei nodi che lo hanno visto passare ne ha conservato copia.
3) Il destinatario riceve il 299, poi il 301, poi il 302. Vede un buco nella numerazione: manca il 300.
4) Il destinatario segnala che il 300 non e' arrivato. In parallelo, il mittente si accorge da solo che per quel pacchetto non gli e' mai tornata la conferma, e dopo un'attesa lo rispedisce.
5) Arriva la copia del 300. Il destinatario la infila al suo posto fra il 299 e il 301, e il file torna completo.

Alla domanda finale: no, gli altri 385 non stanno fermi. Continuano a partire e ad arrivare mentre il 300 viene recuperato. Restano semplicemente in attesa di essere messi in fila, perche' il file si ricompone solo quando il buco e' tappato. Il traffico non si ferma, si ferma solo la consegna ordinata.

Errore tipico. Rispondere «se ne accorge il router e lo rimanda». Il router non ha nessuna copia da rimandare: ha passato quel pacchetto e lo ha dimenticato un istante dopo. Se ne accorge il computer di destinazione, che vede il buco nella numerazione, oppure il mittente, che non riceve la conferma e dopo un po' rispedisce.

Una curiosita' sul numero 1500

Questa leggila adesso che i conti li hai gia' fatti, non prima, altrimenti ti confonde.

Il documento del 1984 che fissa il limite dei 1500 byte per il cavo di rete contiene un refuso rimasto famoso: nel punto decisivo scrive «minimo» dove chiunque legga capisce «massimo». Il valore giusto e' quello che hai appena usato per l'esercizio 7: 1500 byte e' il massimo, non il minimo. Un pacchetto puo' benissimo essere piu' corto — l'ultimo dei tuoi 685 lo e' — ma piu' lungo no.

Serve a ricordarti una cosa: anche i documenti che tengono in piedi la rete sono scritti da persone, e le persone fanno errori di battitura. Cio' che regge non e' l'infallibilita' del testo, e' che milioni di macchine si comportano tutte allo stesso modo.

Adesso sai che i dati viaggiano a pezzi e che ogni pezzo ha davanti un'etichetta con scritto dove va. La domanda successiva viene da se': che cosa c'e' scritto, esattamente, su quell'etichetta? E' la sezione 5.

---

L'indirizzo: che cos'è davvero un indirizzo IP, e perché non è il MAC

Nella guida sui sistemi di numerazione: binario, decimale, esadecimale hai già contato quanti indirizzi esistono. Lì il lavoro era aritmetico: quante combinazioni fai con un tot di bit. Qui rispondiamo all'altra metà della domanda, quella che a scuola resta quasi sempre in sospeso: che cosa è un indirizzo.

L'indirizzo IP è un numero da 32 bit

Un indirizzo IP è un numero da 32 bit. Niente di più. La sigla IP sta per il protocollo di Internet, cioè l'insieme di regole con cui i pacchetti della sezione 4 trovano la strada da una rete all'altra: l'indirizzo è il campo che quel protocollo legge per sapere dove consegnare.

Un numero da 32 bit scritto tutto di fila è illeggibile per un essere umano. Allora si spezza in quattro gruppi da 8 bit, e ogni gruppo si converte in decimale. Otto bit danno 256 valori diversi, e siccome si comincia a contare da zero, i valori vanno da 0 a 255. I quattro numeri si scrivono separati da un punto.

   32 bit, uno dietro l'altro

   10101100 00010000 11111110 00000001
      |        |        |        |
      v        v        v        v
     172  .   16   .  254   .    1

   quattro gruppi da 8 bit = notazione decimale puntata

Da qui esce la regola pratica che vale sempre, e che ti fa guadagnare punti in due secondi: se in un indirizzo vedi un numero maggiore di 255, quell'indirizzo non esiste. Non serve sapere altro, non serve sapere di che rete si parla. In 8 bit il 300 non ci sta, e basta a bocciarlo.

Attenzione a non prendere la notazione decimale puntata per la cosa in sé. I punti non sono dentro l'indirizzo: dentro ci sono 32 bit e nient'altro. I punti sono una comodità nostra, come i punti che mettiamo fra le migliaia quando scriviamo 4.294.967.296.

La versione nuova: 128 bit al posto di 32

Esiste anche una versione nuova dell'indirizzo, chiamata IPv6, cioè versione 6 del protocollo di Internet: è definita dal 1998, ed è diventata standard pieno di Internet nel 2017. Usa 128 bit invece di 32.

Qui casca chi va di fretta. Centoventotto è quattro volte trentadue, quindi verrebbe da dire «quattro volte più indirizzi». È falso, ed è lo stesso errore che la guida sui sistemi di numerazione smonta già: ogni bit in più raddoppia, non aggiunge. L'esercizio 10 ti fa vedere di quanto, e la differenza è talmente grande che non c'è modo di raccontarla a parole.

L'altro indirizzo, quello che nessuno spiega mai

Il pezzo di ferro che ti collega alla rete si chiama scheda di rete. A volte lo trovi scritto NIC, a volte adattatore di rete: sono la stessa cosa, tre nomi per l'oggetto che porta fuori i tuoi bit, via cavo o via radio.

Quella scheda porta un suo numero da 48 bit, scritto in esadecimale, cioè nella numerazione a sedici simboli che hai imparato nell'altra guida. Si chiama indirizzo MAC: la sigla viene dall'inglese e alla lettera vuol dire controllo dell'accesso al mezzo, dove il mezzo è il cavo o l'aria.

A che cosa serve. Serve a consegnare dentro una singola rete: dal tuo telefono al router di casa, e basta. Fuori da lì non viaggia. Il router lo toglie e lo rimette a ogni tratta. Il server del sito che stai aprendo il tuo indirizzo MAC non lo vede mai, e non ha modo di vederlo.

Se ti serve un'immagine: l'indirizzo IP è l'indirizzo scritto sulla busta, quello che porta la lettera dall'altra parte del mondo. Il MAC è il nome sulla cassetta della posta del tuo pianerottolo, che serve solo al portiere del tuo palazzo.

La tabella che va imparata

Sei righe. Se le sai a memoria, questa parte del programma è finita. La riga che comanda tutte le altre è fin dove viaggia: da lì discendono anche chi lo assegna e se cambia. Un indirizzo che serve solo in casa può metterlo il costruttore una volta per tutte. Un indirizzo che deve funzionare in tutto il mondo deve invece darlo la rete in cui entri, ogni volta che entri.

Due precisazioni oneste, che valgono mezzo voto

Prima. Gli indirizzi IP pubblici sono unici in tutto il mondo, e questa è la ragione per cui funzionano. Ma esiste anche una famiglia di indirizzi che vale solo dentro una singola rete, e milioni di case usano esattamente gli stessi numeri senza che nessuno litighi. È il motivo per cui il tuo computer si chiama 192.168.1.5 e quello del tuo compagno pure. È tutta la sezione 6.

Seconda. Il MAC di fabbrica è unico ed è inciso nella scheda. Ma da qualche anno telefoni e portatili, quando si attaccano a un wifi, ne mostrano uno finto, diverso per ogni rete, per non farsi riconoscere e seguire da chi gestisce quel wifi. Nelle impostazioni lo trovi scritto come indirizzo privato, oppure MAC casuale. Il MAC vero resta uno solo e non cambia: cambia quello che il telefono decide di far vedere. Quindi se apri le impostazioni e trovi un MAC diverso per ogni rete, non hai sbagliato tu e non è rotto niente.

Che cosa è misurato e che cosa no

Lo diciamo come lo diciamo sempre. Nessuna ricerca che abbiamo potuto aprire misura quanti studenti confondano l'indirizzo IP con l'indirizzo MAC. Percentuali su questo non ne diamo, e se qualcuno te ne dà una, chiedigli la fonte.

Quello che invece è misurato è un'altra cosa, ed è più interessante. Nelle interviste sull'indirizzamento i ragazzi hanno l'intuizione giusta, cioè che per consegnare qualcosa serva un identificatore unico. Poi però riempiono quell'intuizione con la cosa sbagliata: l'indirizzo email, il nome, il luogo dove abiti, il numero di telefono. L'idea è corretta, il contenuto no. Ed è esattamente il buco che questa sezione serve a tappare.

Esercizio 9 — Da decimale puntato a binario, e un indirizzo impossibile

Testo. (a) Scrivi 172.16.254.1 in binario, gruppo per gruppo. (b) Quanti indirizzi IP a 32 bit esistono in tutto? (c) Uno di questi quattro indirizzi è impossibile: 10.0.0.1, 192.168.1.255, 172.300.0.5, 8.8.8.8. Quale, e perché lo capisci in due secondi?

La mossa che sblocca. Ogni gruppo è un byte: 8 bit, quindi da 0 a 255, mai oltre. La conversione da decimale a binario è quella della guida sui sistemi di numerazione, applicata quattro volte.

   172 = 10101100        (128 + 32 + 8 + 4)
    16 = 00010000
   254 = 11111110        (255 meno 1)
     1 = 00000001

   172.16.254.1 = 10101100.00010000.11111110.00000001

   (b) 2^32 = 4.294.967.296 indirizzi
   (c) 172.300.0.5 non esiste: 300 in 8 bit non ci sta,
       il massimo per gruppo e' 2^8 - 1 = 255

Errore tipico. Scartare 192.168.1.255 perché «finisce con 255». 255 è un valore legittimo per un byte: quell'indirizzo può avere un significato speciale, e in una sottorete ci sono due indirizzi che a un dispositivo non si assegnano mai, ma l'indirizzo esiste ed è scritto bene. Chi vuole sapere quali sono quei due e perché, vada alla sezione 13. 172.300.0.5 invece non esiste proprio.

Esercizio 10 — 48 bit, 128 bit, e il fattore che non è quattro

Testo. (a) Quanti indirizzi MAC diversi permettono 48 bit? (b) Quanti indirizzi permettono i 128 bit della versione nuova di IP? (c) La versione nuova ha quattro volte gli indirizzi della vecchia, visto che 128 = 4 per 32?

La mossa che sblocca. Ogni bit in più raddoppia, non somma. Il confronto fra due lunghezze si fa sottraendo gli esponenti: 2^128 diviso 2^32 fa 2 elevato alla differenza, cioè 2^96.

   (a) 2^48  = 281.474.976.710.656

   (b) 2^128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456

   (c) 2^128 : 2^32 = 2^(128-32) = 2^96
       2^96  = 79.228.162.514.264.337.593.543.950.336

       non quattro volte: 2^96 volte

Errore tipico. Rispondere «quattro volte tanti». È lo stesso errore che la guida sui sistemi di numerazione smonta già: raddoppiare 96 volte non è moltiplicare per 4. Il controllo veloce sul tuo foglio: se la tua risposta al punto (b) si scrive con meno di 20 cifre, hai sbagliato.

Esercizio 11 — La tabella delle sei righe, e una domanda secca

Testo. Riempi la tabella a due colonne, indirizzo IP e indirizzo MAC, sulle sei righe della sezione: quanti bit, come si scrive, chi lo assegna, cambia se cambio rete, fin dove viaggia, chi decide le regole. Poi rispondi in una riga: il server del sito che apri conosce il MAC del tuo telefono?

La mossa che sblocca. La riga che decide tutte le altre è «fin dove viaggia»: il MAC serve a consegnare dentro una sola rete, l'IP a consegnare fra reti diverse. Riempi prima quella, e le altre cinque vengono da sole.

Errore tipico. Scrivere che il MAC «è l'IP della scheda». Se nella tua risposta non compare la differenza fra locale e globale, la stai sbagliando. E no: il server non conosce il tuo MAC, perché il MAC non esce dalla tua rete. Sulla riga «cambia se cambio rete» vale anche la risposta «il MAC vero no, ma il telefono ne mostra uno diverso per ogni rete», se la motivi.

---

192.168.1.5 non è l'indirizzo che il mondo vede: chi te lo dà, e come esci di casa

Puoi controllare adesso, e infatti fallo. Apri le impostazioni del telefono, vai sulla rete a cui sei collegato e guarda il numero che compare: dirà qualcosa come 192.168.1.5, oppure 10.0.0.7. Poi apri un qualunque sito di quelli che ti mostrano «il tuo indirizzo IP», cioè il numero con cui la tua macchina si presenta in rete (l'abbiamo visto nella sezione 5). Ne mostra un altro, completamente diverso.

Nessuno dei due mente. Sono due indirizzi veri, e servono in due posti diversi: uno dentro casa tua, l'altro fuori. Questa sezione spiega chi te li dà e come si passa dall'uno all'altro.

Chi ti dà l'indirizzo, e perché cambia

Quando ti attacchi a una rete, il tuo dispositivo non si sceglie il numero da solo. Chiede, a voce alta, sul cavo o sul segnale: c'è qualcuno che mi dà un indirizzo? Il router risponde, prende un numero da un intervallo che tiene da parte apposta e te lo assegna. Non te lo regala: te lo dà in prestito, per un tempo. È una concessione a scadenza, che finché resti collegato si rinnova da sola.

Da qui vengono due cose che avrai già visto succedere.

La prima: l'indirizzo cambia se cambi rete. A scuola ne hai uno, a casa un altro, dal nonno un altro ancora. Non è un difetto, è il meccanismo che funziona.

La seconda: due telefoni della stessa casa non ricevono mai lo stesso numero. Chi distribuisce gli indirizzi tiene la lista di quelli che ha già dato, e non li ripete. Dentro una rete l'indirizzo deve essere unico, altrimenti la risposta non saprebbe a chi andare.

Il meccanismo che fa tutto questo si chiama DHCP, ed è l'unica volta che ne scriviamo il nome. Quello che conta è la sostanza: l'indirizzo di casa è un prestito a scadenza, non una proprietà.

Gli indirizzi che valgono solo dentro casa

I numeri che vedi nelle impostazioni non sono numeri qualunque. Appartengono a tre famiglie riservate, fissate da un documento del 1996 e valide ovunque nel mondo. Sono tre, non una: è l'errore più comune del capitolo.


Guarda bene la seconda riga. Arriva a 172.31, non a 172.16. Chi la ricopia a memoria scrive quasi sempre «172.16.0.0 - 172.16.255.255», e sbaglia di quindici blocchi su sedici. Nell'esercizio 12 lo trasformiamo in un conto, così l'errore si vede in cifre.

Questi indirizzi hanno una proprietà precisa: non escono. Nessuna macchina del mondo, fuori dalla tua rete, sa dove mandare un pacchetto diretto a 192.168.1.5, e nessuna ci prova. Sono numeri di uso interno, come i numeri delle aule di una scuola: dentro l'edificio «aula 12» è chiarissimo, per il postino non vuol dire niente.

Proprio per questo bastano e non danno fastidio a nessuno. Milioni di case in questo momento stanno usando gli stessi identici numeri, e non succede nulla, perché quei numeri non attraversano mai la porta di casa.

Come si esce: il centralino

Se l'indirizzo privato non esce, come fa la tua richiesta ad arrivare a un sito?

All'uscita il router fa una sostituzione. Prende il pacchetto che parte dal tuo telefono, cancella l'indirizzo privato del mittente e ci scrive al suo posto l'unico indirizzo pubblico che ha, quello che gli ha dato l'operatore. Poi si segna su una tabella chi aveva chiesto cosa, perché quando la risposta torna deve sapere a chi girarla.

Questa sostituzione si chiama NAT, cioè traduzione degli indirizzi. Il paragone giusto è il centralino di un ufficio: cento interni, un numero solo verso fuori. Chi chiama da fuori vede sempre lo stesso numero; è il centralino che sa a quale interno passare la telefonata.

C'è un dettaglio che non puoi saltare, perché senza quello il meccanismo non funziona. Quello che il router si segna non è solo l'indirizzo. Non basterebbe: tu e tua sorella avete indirizzi privati diversi, d'accordo, ma anche tu da solo, in questo momento, hai dieci conversazioni aperte insieme — una chat, un video, due schede del browser, l'aggiornamento di un'applicazione. Serve qualcosa che distingua una conversazione dall'altra, non solo un dispositivo dall'altro.

Quel qualcosa è un secondo numero, e si chiama porta. Il router se lo segna insieme all'indirizzo, e la sua tabella somiglia a questa.

   dentro casa                fuori
   -------------------------------------------------
   192.168.1.5 : 51000   ->   87.10.4.22 : 40001
   192.168.1.5 : 51001   ->   87.10.4.22 : 40002
   192.168.1.9 : 60123   ->   87.10.4.22 : 40003
   -------------------------------------------------
   una riga per conversazione, non per dispositivo

La risposta torna a 87.10.4.22 con un numero di porta. Il router legge la riga giusta e la rimanda al telefono giusto, alla conversazione giusta. Le porte tornano per intero nella sezione 8: qui basta sapere che esistono e perché servono.

Una scatola, tre mestieri

La cosa che sta in corridoio con le lucine fa tre lavori insieme, e i tre nomi non sono sinonimi. Confonderli è normale finché nessuno te li separa.


L'ultimo è quello che di solito manca. Il tuo telefono conosce un solo indirizzo fuori dalla propria rete, ed è quello del gateway. Non ha una mappa del mondo, non sa dov'è il sito che stai aprendo: sa solo che tutto ciò che non è di casa si consegna lì. Da lì in poi, la sezione 3 l'ha già raccontato, decidono gli altri.

Perché tutto questo esiste: gli indirizzi sono finiti davvero

Non è un'eleganza tecnica, è un problema di magazzino. Gli indirizzi di cui parliamo sono lunghi 32 bit, e i numeri diversi che si possono scrivere con 32 bit sono 4.294.967.296. Se non ti torna perché, il conto è quello delle potenze di due che trovi nella guida sui sistemi di numerazione: binario, decimale, esadecimale.

Quattro miliardi sembrano tanti finché non conti i dispositivi che ha in tasca una famiglia sola.

Il magazzino mondiale si è svuotato il 3 febbraio 2011. In Europa gli indirizzi sono finiti il 25 novembre 2019, e da allora chi ne vuole si mette in lista d'attesa. Non è una previsione: è già successo, e il tuo 192.168 in corridoio è la conseguenza.

Ultimo pezzo, ed è quello che spiega perché a volte anche il numero «pubblico» non è tuo. Esiste un quarto blocco riservato, che comincia con 100.64, pensato per gli operatori che fanno la stessa identica traduzione un piano sopra il tuo router. Su molte connessioni mobili, e su parecchie in fibra, nemmeno il tuo router ha un indirizzo pubblico suo: ne condivide uno con altri clienti. Due traduzioni in fila, la tua e quella dell'operatore.

Esercizio 12 — Quanti sono, davvero, gli indirizzi di casa

Testo. (a) Quanti indirizzi contiene la famiglia che va da 10.0.0.0 a 10.255.255.255? (b) E quella da 172.16.0.0 a 172.31.255.255? (c) E quella da 192.168.0.0 a 192.168.255.255? (d) Quanti in tutto, e che frazione sono di tutti i 4.294.967.296 indirizzi esistenti?

La mossa che sblocca. Conta quanti gruppi sono liberi di cambiare. Ogni gruppo libero vale 256 valori, da 0 a 255. Se un gruppo cambia solo da 16 a 31, quel gruppo vale 16 valori, non 256.

(a)  da 10.0.0.0 a 10.255.255.255
     primo gruppo fisso, gli altri tre liberi
     256 x 256 x 256 = 16.777.216

(b)  da 172.16.0.0 a 172.31.255.255
     primo gruppo fisso, secondo da 16 a 31
     31 - 16 + 1 = 16
     16 x 256 x 256 = 1.048.576

(c)  da 192.168.0.0 a 192.168.255.255
     primi due gruppi fissi, gli altri due liberi
     256 x 256 = 65.536

(d)  16.777.216 + 1.048.576 + 65.536 = 17.891.328

     17.891.328 / 4.294.967.296 = 0,004166
     cioe' 0,4166%, meno di mezzo per cento

Nota di precisione: qui contiamo tutti i numeri dell'intervallo. Quanti di questi si possono davvero appiccicare a una macchina è un'altra domanda, perché dentro ogni sottorete due indirizzi sono riservati e non si assegnano a nessuno. Quel conto sta nella sezione 13.

Errore tipico. Contare la famiglia che comincia per 172.16 come se fosse solo 172.16, cioè 65.536 indirizzi. Sono sedici blocchi di fila, da 172.16 a 172.31: sedici volte tanti. Il controllo è sempre lo stesso, 31 - 16 + 1 = 16, e il più uno non si dimentica mai.

Esercizio 13 — L'errore nel compito, e la risposta che torna a te

Testo. In un compito trovi scritto: «Gli indirizzi privati sono 10.0.0.0-10.255.255.255, 172.16.0.0-172.16.255.255 e 192.168.0.0-192.168.255.255». Trova l'errore e correggilo. Poi racconta in cinque passi come fa la risposta di un sito a tornare proprio al tuo telefono e non a quello di tua sorella, che ha un indirizzo privato della stessa rete.

La mossa che sblocca. Sul primo punto, confronta con il conto dell'esercizio 12: quella famiglia contiene sedici blocchi, non uno. La riga giusta è 172.16.0.0-172.31.255.255, e la differenza non è un dettaglio: un milione di indirizzi contro sessantacinquemila. Sul secondo punto, ricordati che il router si segna due cose, non una: l'indirizzo e il numero della conversazione.

I cinque passi:

1) Il tuo telefono prepara la richiesta. Mittente: il suo indirizzo privato e una porta libera, per esempio 192.168.1.5 con la porta 51000. La consegna al gateway, l'unico indirizzo fuori dalla propria rete che conosce.
2) Il router sostituisce il mittente con il proprio indirizzo pubblico e una porta scelta da lui, e scrive la riga sulla tabella: 87.10.4.22 porta 40001 corrisponde a 192.168.1.5 porta 51000.
3) La richiesta viaggia e arriva al sito. Il sito vede come mittente 87.10.4.22 con la porta 40001. Del tuo indirizzo privato non sa niente, e non gli serve.
4) Il sito risponde a quello che ha visto: destinatario 87.10.4.22, porta 40001.
5) Il router riceve la risposta, cerca 40001 nella sua tabella, trova la riga e rimette il destinatario originale: 192.168.1.5, porta 51000. La risposta finisce sul tuo telefono, e la porta le dice pure a quale delle tue dieci conversazioni appartiene.

Errore tipico. Rispondere che «il sito manda la risposta al tuo indirizzo privato». Il sito quell'indirizzo non l'ha mai visto, e se anche l'avesse visto non saprebbe dove mandarlo, perché quei numeri nessuno li instrada. Il sito risponde all'indirizzo pubblico del router, ed è il router a rigirare la risposta dentro casa guardando la sua tabella.

---

I nomi: a che cosa serve il DNS, e perché la seconda volta il sito si apre subito

Le macchine si trovano per numero. Una cosa come 142.250.180.100 è un indirizzo: dice dove sta una macchina, e la rete sa consegnarci un pacchetto. Una cosa come lifetips.it non è un indirizzo: è una parola. Alla rete, così com'è, non serve a niente.

Allora perché non usiamo direttamente i numeri? Per tre motivi molto concreti. Primo: i numeri non si ricordano. Secondo: cambiano. Un sito trasloca su un'altra macchina e il numero diventa un altro, mentre il nome resta quello che hai scritto sul quaderno. Terzo: un sito grosso di numeri ne ha dieci diversi in dieci parti del mondo, e quello giusto per te dipende da dove sei.

Serve quindi qualcuno che, dato un nome, restituisca il numero di adesso. Quel qualcuno è il sistema dei nomi di dominio, che tutti chiamano con tre lettere: DNS. È un elenco telefonico. Con una differenza importante: non è stampato in un volume solo, è sparso su tantissime macchine, e nessuna di quelle macchine ha l'elenco intero.

Quello che il DNS non fa, ed è metà del voto

Il DNS non serve le pagine. Non le conserva. Non le controlla, non sa se il sito funziona, non sa se il sito è onesto.

Traduce un nome in un indirizzo e finisce lì.

Se in un compito scrivi «il DNS cerca il sito» hai già perso il punto. Il DNS il sito non l'ha mai visto. Ti dà il numero civico, poi la consegna è affare di altri, e comincia il viaggio raccontato nella sezione 10.

Il percorso, con quattro attori chiamati per nome comune

Il tuo dispositivo non si mette a cercare in giro per il mondo. Chiede tutto a una macchina sola.

Quella macchina è il risolutore: te la dà il tuo operatore, oppure la scuola, ed è configurata nel dispositivo assieme all'indirizzo che hai visto nella sezione 6. Il risolutore è uno che non sa la risposta, ma sa a chi chiedere. È tutto il suo mestiere.

Se non ha già la risposta pronta, il risolutore parte da la radice. Attenzione, perché qui sta il punto che sblocca l'intera sezione: la radice non conosce lifetips.it, e non lo conoscerà mai. Conosce solo chi si occupa dei nomi che finiscono per punto it, e lo dice.

Il risolutore va allora da chi gestisce il punto it. Anche questo non conosce le pagine del sito, e nemmeno gli interessa: sa solo quale macchina tiene i dati di lifetips.it.

Infine il risolutore chiede a quella macchina, il server che tiene i dati del sito, e finalmente si prende l'indirizzo. Lo passa al tuo dispositivo, e da lì comincia tutto il resto.

  tu  --->  RISOLUTORE  --->  RADICE
                              "io lifetips.it non lo conosco,
                               ma il .it lo gestisce lui"
            RISOLUTORE  --->  CHI GESTISCE IL .IT
                              "le pagine non le ho,
                               ma i dati di lifetips.it stanno la'"
            RISOLUTORE  --->  SERVER DEI DATI DEL SITO
                              "l'indirizzo e' questo"
  tu  <---  RISOLUTORE

Guarda il disegno e nota due cose. La prima: ogni passo restringe il campo, da tutto il mondo ai nomi italiani, dai nomi italiani a un nome solo. La seconda: nessuno dei quattro ha la lista completa di Internet. Non esiste, quella lista, esattamente come non esiste il centro della rete di cui parla la sezione 3.

Perché la seconda volta è istantanea

Il risolutore non butta via le risposte: se le tiene in memoria per un po'. E se le tiene anche il tuo browser. Questa memoria di risposte già ottenute si chiama cache, e si legge «chesc».

Per quanto tempo una risposta resta buona non lo decide il risolutore: lo decide chi gestisce il dominio, che lo scrive assieme all'indirizzo. Quel tempo si chiama tempo di vita, TTL nei manuali, ed è un numero di secondi.

Qui va tolta di mezzo una cosa che si legge in giro: non c'è nessun tetto di ventiquattro ore. Il massimo ammesso è 2.147.483.647 secondi, cioè più di 68 anni. E quel numero è un vecchio conoscente: è il più grande intero con segno rappresentabile in 32 bit, lo stesso che salta fuori nella guida sui sistemi di numerazione: binario, decimale, esadecimale. Un tempo di vita basso rende i traslochi rapidi e fa lavorare di più il sistema; un tempo di vita alto fa il contrario. È una scelta, non una legge di natura.

I famosi 13 root server

Si sente ripetere che la radice sono tredici macchine, e che se le spegni Internet si ferma. Non è così.

Tredici sono i nomi, dalla A alla M, e sono gestiti da dodici organizzazioni diverse. Dietro quei tredici nomi ci sono in tutto piu' di duemila macchine sparse per il mondo, e quelle che stanno dietro allo stesso nome rispondono tutte allo stesso indirizzo: la rete consegna la tua domanda a quella più vicina. È lo stesso numero civico ripetuto in mille città: ognuno finisce in quella di casa sua, e nessuno se ne accorge. Il trucco si chiama anycast.

Il numero delle macchine cambia in continuazione, quindi vale una regola di igiene: quando lo citi, cita anche il giorno in cui l'hai letto. Il nostro conteggio, con la sua data, sta nel blocco delle fonti in coda alla guida.

Ultima nota, breve. Le domande al sistema dei nomi viaggiano di solito dentro messaggi piccoli e leggeri, del tipo che non chiede conferma di consegna e che vedrai nella sezione 8. Per ragioni storiche il messaggio semplice si ferma a 512 byte. Quando la risposta non ci sta, o se ne concorda una più grande, o si rifà la domanda in un altro modo. E oggi molte di queste domande viaggiano anche cifrate, per non lasciare in chiaro l'elenco dei siti che apri: è un pezzo che torna nella sezione 12.

Esercizio 14 — Ottanta millisecondi la prima volta, venti la seconda

Testo. Ogni scambio domanda-risposta con una macchina lontana costa 20 millisecondi. La prima volta il risolutore non ha niente in memoria e deve fare quattro scambi: tu verso il risolutore, il risolutore verso la radice, verso chi gestisce il punto it, verso il server del sito. (a) Quanto ci mette in tutto la traduzione del nome? (b) Dieci minuti dopo la risposta è ancora buona in memoria e resta un solo scambio: quanto ci mette, e quanto hai risparmiato in percentuale? (c) Se il tempo di vita della risposta è 3600 secondi, quante volte al massimo in una giornata si rifà la catena completa? (d) E se fosse 300 secondi?

La mossa che sblocca. Non contare i millisecondi: conta gli scambi. Il tempo è il numero di scambi moltiplicato per il costo di uno scambio. Per le volte al giorno, dividi i secondi di una giornata per il tempo di vita.

(a)  4 scambi x 20 ms          =  80 ms
(b)  1 scambio x 20 ms         =  20 ms
     risparmio 80 - 20         =  60 ms
     60 / 80 = 0,75            =  75 %
(c)  una giornata: 24 x 60 x 60 = 86.400 s
     86.400 / 3.600            =  24 volte
(d)  86.400 / 300              = 288 volte

     tempo di vita massimo ammesso:
     2.147.483.647 s = 2^31 - 1, oltre 68 anni

Errore tipico. Rispondere che la seconda volta il tempo è zero. Uno scambio resta sempre: il tuo dispositivo deve comunque chiedere al risolutore. Diventa zero solo se la risposta è già nella memoria del browser, cioè in casa tua.

Esercizio 15 — Cinque passi, e nessuno che conosca il sito

Testo. Racconta in cinque passi la traduzione del nome lifetips.it, partendo da un risolutore che non ha niente in memoria. Per ogni passo scrivi chi chiede, a chi, e che cosa ottiene: un indirizzo oppure un rinvio a qualcun altro. Poi rispondi a questa domanda: al secondo tentativo, dieci minuti dopo, quali di quei passi si rifanno?

La mossa che sblocca. Il punto che sblocca tutto è uno solo: la radice non conosce lifetips.it e non lo conoscerà mai, conosce soltanto chi si occupa dei nomi che finiscono per punto it. Se tieni fermo questo, i cinque passi si scrivono da soli, perché ogni passo restringe il campo. Sul secondo tentativo: con la risposta ancora buona in memoria resta il primo passo, tu verso il risolutore, e basta.

Errore tipico. Scrivere che «il DNS cerca il sito». Il DNS il sito non l'ha mai visto: traduce un nome in un indirizzo e finisce lì. Regola pratica per rileggerti: se nella tua risposta compaiono le parole «pagina» o «contenuto», stai raccontando un'altra sezione.

---

Chi garantisce la consegna: TCP, UDP, e il web piu' recente che gira su UDP

Fin qui hai visto come si spezzano i dati in pacchetti, come si scrive sopra l'indirizzo, come il nome diventa un numero. Manca la domanda piu' importante: chi ti promette che il pacchetto arrivi davvero?

La risposta ti sorprendera'. L'accordo che porta i pacchetti da un capo all'altro della rete, quello degli indirizzi, consegna e dimentica. Non promette che il pacchetto arrivi. Non promette che arrivi in ordine. Non promette nemmeno che arrivi una volta sola.

Non e' un difetto. E' una scelta. Chi vuole le garanzie se le costruisce sopra.

Se hai letto la guida sugli algoritmi e diagrammi di flusso, la domanda giusta la sai gia' fare: di ogni procedura si chiede che cosa garantisce e che cosa non garantisce. Qui vale identica.

L'accordo che le garanzie le da'

Si chiama TCP, cioe' protocollo di controllo della trasmissione. Fa tre cose, e solo quelle tre.

Numera i pezzi. Ogni pacchetto parte con un numero d'ordine. Chi riceve li rimette in fila anche se sono arrivati alla rinfusa, e soprattutto si accorge se ne manca uno: fra il 4 e il 6 c'e' un buco che si vede.

Controlla che non siano rovinati. Se un pacchetto arriva ammaccato dal viaggio, viene buttato come se non fosse mai arrivato.

Rimanda quelli che mancano. Chi riceve dice che cosa ha preso; quello che non risulta preso, riparte.

C'e' un dettaglio che vale piu' delle tre cose messe insieme: il conto lo tengono solo le due estremita'. I nodi di mezzo non sanno niente di questa contabilita', spostano pacchetti e basta. E' la stessa idea della sezione 3: la rete non ha un centro, e nemmeno un contabile centrale.

Il saluto: tre messaggi, un giro solo

Prima di scambiarsi qualunque cosa, le due parti si salutano. Uno bussa. L'altro risponde e bussa a sua volta. Il primo conferma.

    TU                                    SERVER
     |                                       |
     |------------ busso ------------------->|
     |                                       |
     |<------ rispondo e busso anch'io ------|
     |                                       |
     |------ confermo (+ i primi dati) ----->|
     |                                       |
     |   costo: 1 giro completo, non 3

Sono tre messaggi ma un giro completo solo, perche' il terzo parte insieme ai dati veri. Questo giro si paga sempre, prima che parta il primo byte utile. Nella sezione 10 lo vedrai pesare sul viaggio completo, e nella sezione 11 lo vedrai spiegare parecchia della lentezza che dai per colpa della connessione.

Le porte: venti conversazioni sullo stesso filo

Le porte le hai gia' incontrate nella sezione 6. Sono numeri che distinguono una conversazione dall'altra.

La stessa coppia di computer puo' avere venti conversazioni aperte insieme — una pagina che si carica, una musica che suona, un file che scende — e le tiene separate proprio cosi'. L'indirizzo dice quale computer; la porta dice quale discorso.

Per abitudine le pagine web in chiaro usano la porta 80, quelle cifrate la 443. Sono convenzioni, non leggi di natura: servono perche' chi bussa sappia dove bussare senza chiederlo prima.

L'accordo che le garanzie non le da'

Si chiama UDP, cioe' protocollo a datagrammi utente. Manda il messaggio e non promette niente: ne' che arrivi, ne' che arrivi una volta sola, ne' in che ordine.

In cambio non fa saluti e non fa aspettare nessuno.

Serve esattamente dove arrivare in ritardo e' peggio che non arrivare. La traduzione dei nomi della sezione 7: una domanda, una risposta, chi si mette a fare cerimonie. L'audio e il video in diretta: un pezzetto perso e' un fruscio o un quadratino sfocato, ma aspettare quel pezzetto sarebbe un blocco dell'immagine. Meglio il fruscio.

La correzione che nessuna guida scolastica italiana fa

Sui libri trovi scritto piu' o meno cosi': «UDP e' inaffidabile, quindi si usa solo per lo streaming». E' superato.

Dal 2021 c'e' QUIC, un accordo che mette i propri pacchetti dentro messaggi UDP e sopra ci ricostruisce da capo la consegna sicura — numerazione, ritrasmissioni, tutto — ma in modo piu' moderno e piu' rapido. Il guadagno principale e' proprio nel saluto: QUIC unisce in un giro solo l'apertura della conversazione e l'accordo sulla cifratura, che con TCP sono due giri distinti.

E il web piu' recente, HTTP/3, e' esattamente HTTP appoggiato su QUIC. HTTP e' l'accordo con cui il browser chiede una pagina al server e il server gliela manda: e' quello che scrivi, spesso senza accorgertene, all'inizio dell'indirizzo nella barra.

Cioe': pagine web trasportate da UDP. Da quello che il libro chiama inaffidabile.

   COME STANNO UNO SOPRA L'ALTRO

     il vecchio                  il piu' recente
   +-------------+              +-------------+
   |  HTTP/1, 2  |              |   HTTP/3    |
   +-------------+              +-------------+
   |     TCP     |              |    QUIC     |  <- garanzie qui
   +-------------+              +-------------+
   |     IP      |              |     UDP     |  <- niente garanzie
   +-------------+              +-------------+
                                |     IP      |
                                +-------------+

Attenzione a una parola. «Inaffidabile» non vuol dire «scadente». In questo mestiere vuol dire una cosa sola e precisa: non promette la consegna. Un accordo che non promette niente puo' essere la base di un web velocissimo, e infatti lo e'.

La morale vale piu' delle sigle, e conviene impararla in questa forma:

Esercizio 16 — Quanto costa dire «ciao»

Testo. Ogni scambio domanda-risposta col server costa 20 millisecondi. (a) Quanto si aspetta, come minimo, prima di poter mandare la richiesta, se la conversazione va aperta col saluto di TCP? (b) Aggiungi un giro per mettersi d'accordo sulla cifratura: quanto fa? (c) QUIC unisce i due in un giro solo: quanto risparmi, in millisecondi e in percentuale? (d) Metti davanti anche la traduzione del nome dell'esercizio 14: quanto passa in tutto nel caso peggiore, e quanto nel caso migliore con QUIC e nome gia' in memoria?

La mossa che sblocca. Conta i giri, non i messaggi. Ogni scambio domanda-risposta costa un giro, cioe' 20 ms, e non cambia niente se la tua connessione e' larga o stretta.

(a) saluto TCP                    1 giro  =  20 ms

(b) saluto TCP + cifratura        2 giri  =  40 ms
    20 + 20 = 40

(c) QUIC (saluto + cifratura)     1 giro  =  20 ms
    risparmio: 40 - 20 = 20 ms
    in percentuale: 20 / 40 = 0,5  ->  50 %, la meta'

(d) caso peggiore
    traduzione del nome                      80 ms
    apertura + cifratura                     40 ms
                                          --------
                                            120 ms

    caso migliore con QUIC
    risolutore che ha gia' il nome           20 ms
    QUIC                                     20 ms
                                          --------
                                             40 ms

    e se il nome ce l'ha gia' il browser:    20 ms

Errore tipico. Sommare tre volte 20 ms per il saluto in tre tempi, perche' i messaggi sono tre. I messaggi sono tre ma i giri completi sono uno: il terzo parte insieme ai dati.

Esercizio 17 — La tabella delle due promesse

Testo. Riempi la tabella a due colonne, TCP e UDP, su cinque righe: consegna garantita, ordine garantito, protezione dai doppioni, costo di apertura, a che cosa serve. Poi assegna a uno dei due, oppure alla terza casella «UDP con le garanzie ricostruite sopra», questi quattro casi: la traduzione di un nome, una videochiamata, lo scaricamento di un aggiornamento, una pagina caricata con HTTP/3.

La mossa che sblocca. Non chiedere «quale e' meglio», chiedi «chi tiene il conto». Se il conto lo tiene qualcuno, la consegna e' garantita; se non lo tiene nessuno, no; se lo tiene un pezzo costruito sopra, sei nella terza casella.


E i quattro casi:


Errore tipico. Mettere HTTP/3 sotto TCP «perche' e' web». HTTP/3 sta sopra QUIC, che sta dentro UDP. E se hai usato la parola «inaffidabile» come sinonimo di «scadente», la stai sbagliando: vuol dire soltanto che non promette la consegna.

Gli errori tipici di questa sezione

Quasi tutti: dicono che TCP e' meglio di UDP. Sembra giusto: uno garantisce e l'altro no, quindi uno e' superiore. Davvero: sono due strumenti per due lavori. Chiedere quale sia meglio e' come chiedere se e' meglio una raccomandata o un urlo dalla finestra: dipende se ti serve la prova di consegna o la velocita'. Te ne accorgi: quando scopri che le pagine web piu' recenti viaggiano su UDP.

Quasi tutti: pensano che la rete stessa garantisca la consegna, e che i nodi di mezzo tengano il conto. Sembra giusto: se il pacchetto arriva sempre, qualcuno lungo la strada deve pur controllare. Davvero: i nodi di mezzo spostano pacchetti e dimenticano. Il conto lo tengono solo i due capi, e la garanzia nasce li'. Te ne accorgi: quando ti chiedi dove starebbe scritto l'elenco dei pacchetti da rimandare, e ti accorgi che in mezzo alla rete non c'e' nessun posto dove tenerlo.

Quasi tutti: contano tre giri per il saluto in tre tempi. Sembra giusto: i messaggi sono tre, i giri sembrano tre. Davvero: il giro completo e' uno. Il terzo messaggio viaggia insieme ai primi dati veri, quindi non costa un'attesa in piu'. Te ne accorgi: facendo il conto dell'esercizio 16 e confrontandolo con quanto ci mette davvero una pagina ad aprirsi.

---

A strati: quattro livelli che girano davvero, e OSI che e' un vocabolario

Chi scrive un'app di messaggi non sa se il messaggio uscira' dal wifi di casa, dalla fibra della scuola o dal telefono in mezzo a un campo. E non deve saperlo. Chi progetta una scheda di rete non sa se sopra ci passera' una videochiamata o una pagina di ricette. E non deve saperlo neanche lui.

Questa e' l'idea dei livelli. La rete e' divisa in gradini. Ogni gradino si fida di quello sotto e offre un servizio a quello sopra. Nessuno guarda oltre il proprio vicino.

Se hai letto la guida sugli algoritmi e diagrammi di flusso hai gia' incontrato questa mossa con un altro nome: l'esecutore. Un esecutore considera elementari certe istruzioni e non chiede come si fanno. Un livello di rete fa lo stesso: considera elementare quello che gli offre il livello sotto, e a quello chiede tutto il resto.

I quattro livelli che girano davvero

Sono quattro. E li hai gia' incontrati tutti nelle sezioni precedenti, solo che non li avevo ancora chiamati per nome.

Applicazione. Il programma che vuole qualcosa. Il browser che chiede una pagina, l'app di posta che scarica i messaggi. Sa cosa chiedere, non sa come arriva.

Trasporto. Chi tiene il conto dei pezzi. E' TCP se il conto lo tiene davvero, e' UDP se non lo tiene: e' tutta la sezione 8.

Internet. Chi mette gli indirizzi e sceglie il prossimo salto. E' IP, cioe' le sezioni 3 e 5.

Collegamento. Chi consegna da qui al vicino, dentro una sola rete. E' il gradino piu' basso, quello che tocca il cavo o l'onda radio, ed e' dove vive l'indirizzo MAC.

Un nome diverso per ogni gradino

Qui i sinonimi che di solito confondono diventano utili, perche' ognuno indica un gradino preciso. L'oggetto che viaggia cambia nome mentre scende.

Il messaggio dell'applicazione entra in un segmento se lo prende TCP, oppure in un datagramma se lo prende UDP. Quello entra in un pacchetto, che porta gli indirizzi IP. E il pacchetto entra in una trama, che e' la busta del collegamento, quella che passa fisicamente sul cavo.

   APPLICAZIONE   [ messaggio ]
                       |
     TRASPORTO   [T][ messaggio ]        segmento (TCP) / datagramma (UDP)
                       |
      INTERNET   [I][T][ messaggio ]     pacchetto
                       |
   COLLEGAMENTO  [C][I][T][ messaggio ]  trama
                       |
                    sul cavo

Ogni gradino aggiunge la sua etichetta davanti quando parte, e la toglie quando arriva. Dall'altra parte si risale la scala in ordine inverso: la trama perde la sua busta e diventa pacchetto, il pacchetto perde la sua e diventa segmento, il segmento consegna il messaggio.

Chiamare tutto «pacchetti» al bar si perdona. Chiamare pacchetto una trama proprio mentre stai spiegando i livelli no: cancella esattamente la distinzione che i livelli servono a insegnare.

Due righe che spiegano tutto il resto del viaggio

Tienile a mente, perche' la sezione 10 e' quasi solo la conseguenza di queste due.

L'indirizzo IP di destinazione resta lo stesso dall'inizio alla fine. Parte cosi' e arriva cosi'.

L'indirizzo MAC invece cambia a ogni salto. Ogni nodo butta via la busta esterna e ne rifa' una nuova, intestata al vicino successivo. La trama vive un salto solo.

E per sapere il MAC del vicino? La macchina fa una domanda a voce alta sulla propria rete, a tutti quanti: «chi ha questo indirizzo IP?». Chi ce l'ha risponde con il proprio MAC. Quella domanda si chiama ARP.

OSI, e la verita' scomoda

Esiste un secondo modello, e a scuola lo incontri quasi sempre per primo. Ha sette livelli invece di quattro: fisico, collegamento dati, rete, trasporto, sessione, presentazione, applicazione. Si chiama OSI.

Nessuna rete al mondo gira su OSI.

Non e' una provocazione, e' una constatazione. OSI e' un vocabolario condiviso, ed e' per questo che sopravvive: quando un tecnico dice «e' un problema di livello 3» tutti capiscono che parla di indirizzi e di instradamento. Ma quando lo stesso tecnico spedisce un pacchetto, sotto ci sono i quattro livelli di sopra.

Attenzione qui, perche' e' il punto dove sbagliano quasi tutti: la corrispondenza non e' uno a uno.


Il livello applicazione di Internet si prende da solo i tre livelli alti di OSI. Il trasporto corrisponde al 4, uno a uno. Internet corrisponde al 3. Il collegamento copre l'1 e il 2, cioe' si tiene dentro anche il livello fisico, che nei quattro livelli non ha una riga sua.

Proprio perche' le righe non combaciano, OSI resta un vocabolario e non un'architettura.

Esercizio 18 — Quanto pesa davvero la busta

Testo. Adesso sai che sul cavo passa la trama, non il pacchetto: la busta del collegamento aggiunge 18 byte in tutto. (a) Un pacchetto pieno porta 1.460 byte di dati, 20 di etichetta IP, 20 di etichetta TCP e 18 di trama: quanti byte passano sul cavo, e che percentuale sono le etichette? (b) E per un pacchetto che porta solo 100 byte di dati, per esempio un tasto premuto in chat? (c) Quante volte e' piu' grande lo spreco nel secondo caso? (d) Confronta con il 2,67% dell'esercizio 7: perche' li' veniva di meno?

(a) etichette   20 (IP) + 20 (TCP) + 18 (trama) = 58 byte
    sul cavo    1.460 + 58 = 1.518 byte
    spreco      58 / 1.518 = 3,82%
    contenuto   96,18%

(b) sul cavo    100 + 58 = 158 byte
    spreco      58 / 158 = 36,71%
    contenuto   63,29%

(c) 36,71 / 3,82 = 9,6 volte

(d) esercizio 7:  40 / 1.500 = 2,67%   (IP + TCP, senza la trama)
    qui:          58 / 1.518 = 3,82%   (IP + TCP + trama)

La mossa che sblocca. Le etichette hanno dimensione fissa, il contenuto no. La percentuale di spreco non e' una proprieta' della rete: dipende da quanto e' pieno il pacchetto e da quante buste stai contando. Nell'esercizio 7 stavamo un livello piu' su e i 18 byte della trama non li vedevamo nemmeno.

Errore tipico. Concludere «allora conviene sempre mandare pacchetti grandi». Se aspetti di riempirne uno prima di spedire, il messaggio parte piu' tardi: e' lo scambio fra spreco e attesa, e nelle chat si sceglie di sprecare.

Esercizio 19 — La tabella dei livelli, e una frase da correggere

Testo. Riempi la tabella a tre colonne su quattro righe: livello che gira davvero, livelli OSI che gli corrispondono, nome dell'oggetto che viaggia a quel livello. Poi rispondi: quale livello OSI non ha una riga sua fra i quattro, e dove e' finito? Infine correggi questa frase presa da un sito didattico: «Il livello 2 gestisce la trasmissione dei pacchetti di dati che vengono chiamati frames».


Il livello che non ha una riga sua e' il fisico, cioe' l'1 di OSI. E' finito dentro il collegamento, che quindi copre due livelli OSI invece di uno.

La frase da correggere ha dentro una contraddizione: dice «pacchetti» e poi dice «frames», che sono due oggetti di due livelli diversi. Riscritta:

La mossa che sblocca. Il nome dell'oggetto che viaggia e' l'unico modo per capire di quale livello si sta parlando quando qualcuno dice solo «dato». Nella colonna di OSI scrivi intervalli, non numeri singoli: e' proprio il punto dell'esercizio.

Errore tipico. Rispondere che la frase e' giusta perche' «frame vuol dire pacchetto in inglese». Frame si traduce trama, ed e' l'oggetto del livello 2: chiamarla pacchetto cancella esattamente la distinzione che quella riga doveva insegnare.

---

Il viaggio completo: che cosa succede davvero fra il tasto Invio e il primo pixel

Da qui in poi non c'è niente di nuovo. Tutto quello che leggi in questa sezione l'hai già letto: qui viene solo messo in fila. È la parte che, in italiano, di solito non si trova. Le sigle ci sono ovunque, sparse, ciascuna col suo paragrafo. Il filo che le tiene insieme no. Ogni passo che segue rimanda per numero alla sezione che lo ha spiegato: se un passo non ti torna, torna lì.

Premi Invio. Da quel momento partono dieci passi, sempre nello stesso ordine.

Il viaggio, passo per passo

Passo 1. Il browser legge quello che hai scritto. Lo divide in tre pezzi: il tipo di collegamento (https), il nome del sito, il percorso della pagina. Se il tipo non l'hai scritto, lo mette lui.

Passo 2. Cerca prima in casa propria. Ha già in memoria l'indirizzo che corrisponde a quel nome? Se sì, il passo 3 salta del tutto. È esattamente il motivo per cui la seconda volta il sito si apre subito (sezione 7).

Passo 3. Se non ce l'ha, lo chiede. Il browser interroga il risolutore, cioè il traduttore di nomi che il tuo collegamento ti ha assegnato. Quello, se serve, parte dalla radice, passa da chi gestisce il .it e arriva al server che tiene i dati di quel sito. Torna indietro una cosa sola: un indirizzo (sezione 7).

Passo 4. Il browser apre la conversazione verso quell'indirizzo, sulla porta 443, quella del web cifrato. Aprirla costa un giro completo: una domanda che va e una risposta che torna (sezione 8).

Passo 5. Si mettono d'accordo su come cifrare. Un altro giro. Con il web più recente, quello che gira su consegna non garantita, i passi 4 e 5 si fondono in uno solo (sezioni 8 e 12).

Passo 6. Parte la richiesta vera e propria. È poco più di una riga: un verbo che dice che cosa vuoi (dammi), il percorso della pagina, e qualche riga su chi sei e che cosa sai leggere.

Passo 7. La richiesta esce di casa. Attraversa il wifi, arriva al router di casa, che è la tua unica porta verso fuori e che sostituisce il tuo indirizzo privato con quello pubblico (sezione 6). Entra nella rete del provider e da lì passa di nodo in nodo. Ogni nodo guarda solo l'indirizzo di destinazione e sceglie il prossimo salto: nessuno conosce tutto il percorso, e non esiste nessuno che lo conosca (sezione 3). A ogni salto la busta esterna viene rifatta, mentre l'indirizzo di destinazione resta lo stesso dall'inizio alla fine (sezione 9).

Passo 8. Il server risponde. La risposta viene spezzata in centinaia di pacchetti, che possono arrivare fuori ordine e qualcuno può perdersi. Chi tiene il conto li rimette in fila e richiede quelli che mancano (sezioni 4 e 8).

Passo 9. Il browser legge la pagina e scopre che non basta. Servono altri pezzi: il foglio di stile, le immagini, gli script. Per ognuno può ripartire dal passo 2. Una pagina non è una richiesta: sono decine. Per questo la pagina compare a pezzi, e per questo di solito il testo si vede prima delle immagini: il testo arriva con la prima risposta, le immagini sono richieste successive.

Passo 10. Man mano che i pezzi arrivano, il browser calcola dove va ogni cosa e disegna. Primo pixel.

 Invio
   |
   v
 [1] browser: tipo (https) + nome del sito + percorso
   |
   v
 [2] l'indirizzo e' gia' in memoria? --- si' ---> vai al passo 4
   |
   no
   |
   v
 [3] risolutore -> radice -> chi gestisce il .it -> server dei nomi
   |                                        (torna indietro: un indirizzo)
   v
 [4] apertura della conversazione, porta 443 .......... 1 giro
 [5] accordo sulla cifratura .......................... 1 giro
 [6] richiesta: dammi + percorso + chi sono ........... 1 giro
   |
   v
 [7] wifi -> router di casa -> provider -> nodo -> nodo -> ... -> server
       (ogni nodo guarda solo la destinazione e sceglie il salto dopo)
   |
   v
 [8] risposta a pacchetti: fuori ordine, rimessi in fila, i persi richiesti
   |
   v
 [9] servono stile, immagini, script -> per ognuno si torna al passo 2
   |
   v
[10] calcolo della posizione di ogni cosa, disegno.  PRIMO PIXEL.

Due avvertenze, che vanno lette dentro il racconto

La prima riguarda i numeri. I millisecondi che trovi negli esercizi sono un esempio dichiarato, scelto perché i conti vengano tondi. Non sono una misura del tuo collegamento e non pretendono di esserlo. Se misuri il tuo, ti verranno altri numeri: il ragionamento resta identico.

La seconda riguarda i tempi. L'ordine dei passi è sempre quello, e non cambia mai. Quanto durano invece cambia sempre, e dipende da tre cose: che cosa hai già in memoria (il passo 3 può sparire), quanto è lontano il server, quanto è carico in quel momento.

Il riquadro che continua un'altra tabella

Nella guida sull'architettura del computer c'è una scala che rende umani i tempi della macchina: si immagina che un ciclo di clock duri un secondo, e tutto il resto si allunga di conseguenza. Il registro vale un secondo, la memoria centrale cinque minuti, il disco a stato solido 1,7 giorni, il disco meccanico 278 giorni.

Esercizio 20 — Quattro giri prima del primo byte

Testo. Il giro di andata e ritorno verso il server è 20 ms. Prima che arrivi il primo byte della pagina servono quattro giri: traduzione del nome con il risolutore che ha già la risposta in memoria, cioè un giro solo come nell'esercizio 14 (b), apertura della conversazione, accordo sulla cifratura, richiesta. (a) Quanto tempo minimo passa? (b) E se il server è in Australia, con 150 ms? (c) Traduci i due risultati sulla scala della guida sull'architettura, dove un ciclo vale un secondo e quindi tutto si moltiplica per 3 miliardi.

La mossa che sblocca. Il tempo minimo non dipende da quanto è larga la connessione: è il numero di giri per il costo di un giro. La larghezza cambia quanta roba passa, non quanto ci mette la prima a partire.

(a)  4 x 20 ms  = 80 ms
(b)  4 x 150 ms = 600 ms

(c)  scala: x 3.000.000.000, e un anno = 31.536.000 s

      20 ms ->    60.000.000 s ->  1,90 anni
      80 ms ->   240.000.000 s ->  7,61 anni
     150 ms ->   450.000.000 s -> 14,27 anni
     600 ms -> 1.800.000.000 s -> 57,08 anni

Errore tipico. Rispondere «con la fibra è istantaneo». Il conto dice di no: con 4 giri e 150 ms non scendi sotto 600 ms nemmeno con una connessione infinitamente larga. È lo stesso ragionamento dell'esercizio su Amdahl nella guida sull'architettura: c'è una parte che non si comprime.

Esercizio 21 — Attesa o trasferimento, chi comanda?

Testo. La pagina che hai chiesto pesa 1.000.000 di byte e viaggia in pacchetti da 1460 byte utili. La connessione dà 12,5 MB/s reali. (a) Quanti pacchetti? (b) Quanto dura il solo trasferimento? (c) Sommalo agli 80 ms di attesa iniziale dell'esercizio 20: quanta parte del totale è attesa e quanta trasferimento? (d) E se la pagina pesasse 20.000 byte?

La mossa che sblocca. Separa sempre due grandezze: il tempo di partenza, che si conta in giri, e il tempo di travaso, che è byte diviso velocità. Poi guarda quale delle due comanda.

(a)  1.000.000 / 1460        = 685 pacchetti

(b)  1.000.000 / 12.500.000  = 0,08 s   =  80 ms

(c)  attesa 80 ms + trasferimento 80 ms = 160 ms
     meta' attesa, meta' trasferimento

(d)  20.000 / 12.500.000     = 0,0016 s =  1,6 ms
     totale 80 + 1,6 = 81,6 ms   ->   98% e' attesa

Errore tipico. Credere che la risposta a (d) sia proporzionale. Con una pagina piccola il trasferimento quasi sparisce e resta solo l'attesa: è la ragione per cui su pagine leggere raddoppiare la connessione non si sente.

Esercizio 22 — Il viaggio in cinque passi, a memoria

Testo. Racconta il viaggio in cinque passi soli, a memoria e senza guardare, usando i nomi giusti: nome, indirizzo, conversazione, richiesta, pacchetti. Poi rifallo immaginando che l'indirizzo fosse già in memoria: quale passo sparisce e quanto tempo si risparmia?

La mossa che sblocca. Ogni passo deve dire chi parla con chi. Se un passo non ha un mittente e un destinatario, non è un passo: è una parola.

Errore tipico. Iniziare da «il browser si collega al sito». Prima del collegamento c'è la traduzione del nome: senza indirizzo non ti colleghi a niente. Se nel tuo racconto la traduzione del nome non viene prima della conversazione, l'ordine è sbagliato.

Esercizio 23 — I quattro errori nel racconto

Testo. Trova i quattro errori in questo racconto: «Premi invio. Il computer manda il nome del sito al server centrale di internet, che cerca la pagina. La pagina viene mandata tutta intera lungo il cavo. Il router del sito controlla che sia arrivata bene. Se il wifi è acceso, la pagina si vede.»

La mossa che sblocca. Passa una lente su ogni frase e chiediti: questa cosa esiste? questo mestiere è di chi glielo sto attribuendo? Tre errori sono di esistenza, uno è di attribuzione.

Errore tipico. Fermarsi a due errori. Se non hai corretto né «server centrale», né «tutta intera», né «il router controlla», né l'ultima frase (il wifi acceso non garantisce niente oltre il primo metro), non hai finito.

---

Perché sembra lenta: banda, latenza, l'ultimo metro e il video che si pianta

Quando dici «va lenta» stai mettendo insieme tre cose diverse, e la pubblicità te ne vende una sola. Separale, e metà dei misteri sparisce.

La banda è quanta roba passa in un secondo, e si misura in bit al secondo. È la larghezza del tubo.

La latenza è quanto ci mette il primo pezzo ad arrivare dall'altra parte. È quanto ci mette la prima goccia.

Il giro di andata e ritorno è la latenza raddoppiata: parte la domanda, torna la risposta. Ed è questo che conta davvero, perché in rete quasi tutto è domanda e risposta: chiedi un nome, ti rispondono un indirizzo; chiedi una pagina, ti rispondono un pezzo di pagina; e dentro quella pagina ci sono altre venti richieste.

BANDA             quanta roba passa in un secondo   ->  larghezza del tubo
LATENZA           quanto ci mette il primo pezzo    ->  la prima goccia
ANDATA E RITORNO  latenza x 2                       ->  domanda + risposta

La differenza pratica è brutale. La banda si compra: cambi contratto e il tubo si allarga. La latenza no. Nella fibra la luce viaggia a circa 200.000 km/s, cioè due terzi della velocità che avrebbe nel vuoto, perché dentro il vetro rallenta. Nessun contratto sposta quel numero. Se il server è dall'altra parte del mondo, quei millisecondi li paghi e basta.

Quanto conta davvero la banda

Una simulazione del 2010 su venticinque pagine molto visitate ha misurato le due cose separatamente. Raddoppiando la connessione da 5 a 10 megabit al secondo, il caricamento migliora del 5 per cento. Togliendo 20 millisecondi al giro di andata e ritorno, senza toccare la banda, si guadagna fra il 7 e il 15 per cento.

Qui però facciamo quello che quasi nessuno fa: dichiariamo il contraddittorio. Uno studio del 2020 su quarantacinque siti trova che il 18 per cento dei siti è limitato soprattutto dalla banda. Quindi «la banda non conta» è uno slogan falso. Conta meno di quanto si crede, non zero. Se scarichi un file grosso, la banda è tutto; se apri venti pagine, comanda il giro di andata e ritorno.

Dove finiscono i 12,5 MB/s

Nella sezione 1 abbiamo promesso di spiegare perché 100 megabit al secondo, che sono 12,5 megabyte al secondo, non li vedi quasi mai sullo schermo. Ecco le quattro voci, tutte vere insieme.

Uno, le etichette. Ogni pacchetto porta con sé 58 byte che non sono i tuoi dati: servono a dire da dove viene, dove va e a che punto della conversazione siamo. Il conto esatto è nell'esercizio 18.

Due, il wifi, che è condiviso. Più siete collegati alla stessa antenna, meno tocca a ciascuno. E i muri fanno il resto.

Tre, la partenza lenta. Ogni conversazione all'inizio manda poco e aumenta man mano, apposta, per non intasare la rete. I primi istanti non sono mai a velocità piena, e una pagina web dura quasi solo primi istanti.

Quattro, l'altra parte. Il computer che ti risponde e la rete a monte possono essere il collo di bottiglia anche se casa tua è perfetta.

L'ultimo metro: perché in camera prende male e in cucina bene

È la domanda vera di chi sta leggendo, e la risposta è di fisica, non di informatica. Il wifi è onde radio. Le onde radio si indeboliscono con la distanza, e ancora di più attraversando muri, pavimenti, specchi e armadi.

Le due reti che vedi con lo stesso nome e due sigle diverse non sono un doppione: sono due bande radio. Una arriva più lontano e passa meglio i muri, l'altra va più veloce ma copre meno. In camera, lontano dal router, spesso conviene la prima. Accanto al router, la seconda. E se in casa siete in cinque attaccati alla stessa antenna, quell'antenna è condivisa come una fila alla cassa: il problema non è il tuo telefono, è la fila.

La prova per capire se la colpa è del wifi o della linea la conosci già dall'esercizio 6: prova con la rete dati del telefono, oppure avvicinati al router. Se cambia, era l'ultimo metro.

Perché il video si pianta con la rotellina

Il lettore non mostra i pacchetti mentre arrivano. Prima ne mette da parte qualche secondo in un secchio, che si chiama buffer, e solo dopo comincia a far vedere il video. Poi continua a riempire il secchio mentre lo svuota.

arriva PIU' di quanto consumi   ->  secchio pieno     ->  non ti accorgi di niente
arriva QUANTO consumi           ->  secchio stabile   ->  regge, ma per un pelo
arriva MENO di quanto consumi   ->  secchio vuoto     ->  rotellina

Per non fermarsi, i lettori moderni abbassano da soli la qualità: meglio sgranato che fermo. Ecco perché a volte il film diventa brutto invece di bloccarsi.

E due indizi che valgono come diagnosi. Se si blocca sempre nello stesso punto del video, il problema è quel file o quel server. Se si blocca in punti diversi ogni volta, è il tuo collegamento.

Le quattro velocità che dice la legge

Ultimo pezzo, e vale in Europa per legge. Per le reti fisse il contratto deve indicare quattro velocità diverse, non una.


Il «100 mega» del cartellone è la quarta: la più ottimista e la meno impegnativa. Quella che puoi far valere se le cose vanno male è la prima, e nessuno la legge mai.

Esercizio 24 — La luce non basta

Testo. New York-Sydney sono 15.993 km. (a) Quanto ci mette la luce nel vuoto, a 299.792,458 km/s? (b) Quanto in fibra, a circa 200.000 km/s? (c) Quanto vale il giro di andata e ritorno in fibra? (d) I collegamenti reali misurano 200-300 ms: perché più del tuo conto?

La mossa che sblocca. Tempo uguale spazio diviso velocità. Poi raddoppia per l'andata e ritorno. Il conto dà il limite minimo assoluto: la realtà può solo essere peggio.

(a) 15.993 / 299.792,458 = 0,053347 s = 53,35 ms   ->  circa 53 ms
(b) 15.993 / 200.000     = 0,079965 s = 79,97 ms   ->  circa 80 ms
(c) giro completo: 2 x 79,965 = 159,93 ms          ->  circa 160 ms
(d) misurato nella realta': 200-300 ms

La differenza fra 160 e 200-300 sta nei cavi che non vanno in linea retta, nei nodi che ogni volta leggono e rilanciano, e nelle code.

Errore tipico. Usare la velocità della luce nel vuoto per una fibra: sbagli di circa un terzo. E poi spacciare il risultato per «il tempo che ci mette»: è il tempo minimo teorico, quello che nessuna tecnologia potrà mai battere, non quello che misuri.

Esercizio 25 — Raddoppio la banda e non cambia niente

Testo. Hai 100 Mbit/s e 20 ms di giro di andata e ritorno, e apri una pagina da 100.000 byte che richiede 4 giri prima di partire. (a) Tempo di attesa e tempo di trasferimento. (b) Raddoppia la banda a 200 Mbit/s: quanto guadagni in percentuale? (c) Torna a 100 Mbit/s e dimezza il giro a 10 ms: quanto guadagni? (d) In casa siete in quattro sulla stessa connessione da 100 Mbit/s tutti insieme: quanti megabyte al secondo tocca a ciascuno?

La mossa che sblocca. Scomponi il tempo totale in due addendi e agisci su uno solo per volta. È la stessa struttura dell'esercizio su Amdahl che trovi nella guida sull'architettura del computer: c'è sempre un pezzo che il potenziamento non tocca.

100 Mbit/s : 8 = 12,5 MB/s = 12.500.000 byte/s

(a) attesa        4 x 20 ms                  =  80 ms
    trasferimento 100.000 / 12.500.000       =   8 ms
    TOTALE                                   =  88 ms

(b) 200 Mbit/s = 25 MB/s
    attesa 80 ms + trasferimento 4 ms        =  84 ms
    guadagno: 4 / 88                         =  4,5%

(c) 100 Mbit/s, giro dimezzato a 10 ms
    attesa 40 ms + trasferimento 8 ms        =  48 ms
    guadagno: 40 / 88                        = 45,5%

(d) 100 / 4 = 25 Mbit/s a testa = 3,125 MB/s

Errore tipico. Rispondere «raddoppiando la banda dimezzo il tempo». Dimezzi solo l'addendo del trasferimento, che qui è il più piccolo dei due: 8 ms su 88. Il controllo di buon senso: il totale non può mai scendere sotto i 4 giri, qualunque connessione tu compri.

Esercizio 26 — Tre domande prima di firmare

Testo. Un volantino dice: «Fibra fino a 1 Giga, naviga alla massima velocità». Scrivi tre domande da fare prima di firmare, e per ognuna di' quale delle quattro velocità previste dalla legge europea stai chiedendo. Poi spiega in due righe a un adulto perché il film da 4 GB non si scarica in 4 secondi.

La mossa che sblocca. Ogni domanda deve chiedere un numero, non un aggettivo. «Fino a» non è un numero: è un tetto. Una traccia che funziona.

1) Il numero del volantino quale delle quattro è, e qual è la velocità minima scritta nel contratto? (chiedi pubblicizzata e minima)
2) Qual è la velocità normalmente disponibile in questa via, non in generale? (chiedi la seconda)
3) Quanti millisecondi di giro di andata e ritorno misurate verso un server italiano? (non è nessuna delle quattro, ed è proprio per questo che va chiesta)

Le due righe per l'adulto: 1 Giga vuol dire 1.000 megabit al secondo, cioè 125 megabyte al secondo; 4 GB sono 4.000 megabyte, quindi almeno 32 secondi anche in condizioni perfette, e le condizioni perfette non esistono perché ci sono le etichette dei pacchetti, il wifi condiviso, la partenza lenta e il server dall'altra parte.

Errore tipico. Fermarsi a «quanti mega?». Se nelle tue tre domande non compare mai né la parola «minima» né la parola «millisecondi», stai ancora chiedendo una cosa sola su tre.

Esercizio 27 — In camera si pianta, in cucina no

Testo. In camera tua il video si pianta, in cucina no. Scrivi quattro prove da fare, in ordine, per capire dove sta il problema, e per ognuna scrivi che cosa concludi se va bene e che cosa se va male. Poi rispondi: se il video si blocca sempre nello stesso punto, di chi è la colpa?

La mossa che sblocca. Isola un pezzo per volta, partendo dal più vicino a te.


Sull'ultima domanda: se si blocca sempre nello stesso punto del video, non è il tuo wifi. Il tuo wifi non sa che minuto stai guardando. È quel file o quel server.

Errore tipico. Riavviare il router per primo perché «è quello che si fa». Non è una prova: cambia dieci cose insieme e non ti dice quale era rotta. A volte funziona, e proprio per questo non impari niente.

---

Il lucchetto non dice che il sito è onesto: che cosa cifra davvero HTTPS

Cominciamo da quello che vedi. Nella barra del browser, davanti all'indirizzo, c'è scritto https, e per anni accanto c'era anche un piccolo lucchetto chiuso. La esse in fondo sta per «sicuro». Ma sicuro da che cosa? È la domanda che quasi nessuno si fa, ed è tutta la sezione.

Https vuol dire che fra il tuo dispositivo e il server c'è un canale chiuso. Chiuso vuol dire due cose precise. Non tre.

Prima cosa: nessuno lungo il percorso può leggere quello che scrivi e quello che ricevi, e nessuno può cambiarlo per strada. La password che digiti, il numero della carta, la pagina che ti torna indietro: chi sta sul cavo, sul wifi del bar o dentro il provider vede passare roba mescolata e non ci cava niente. Questa si chiama riservatezza.

Seconda cosa: il server dall'altra parte è davvero quello del nome scritto nella barra, non un impostore che si è messo in mezzo. Questa si chiama autenticazione.

Terza cosa, che il lucchetto non fa: dirti se chi c'è dietro è una persona onesta. Il canale è chiuso, il nome è quello giusto, e dall'altro capo può esserci tranquillamente un truffatore.

Perché anche i truffatori hanno il lucchetto

Non è un difetto, è come funziona. Il certificato è il documento che il server mostra al browser per dimostrare di essere davvero quello del nome scritto nella barra: lo firma un ente terzo, e il browser ne controlla la firma. Il tipo di certificato più diffuso verifica una cosa sola: che chi lo chiede controlli davvero quel nome di dominio. Non chiede chi sei, non chiede una partita IVA, non guarda che cosa vendi. Si ottiene in trenta secondi, gratis, in automatico.

Il risultato è misurato. In una rilevazione del secondo trimestre del 2021, l'82 per cento dei siti di truffa usava https, e nove certificati su dieci fra quelli usati per truffare erano proprio di quel tipo base e gratuito. Attenzione alla data: quella serie di rilevazioni si è poi interrotta, quindi è un dato del 2021 e va detto con la sua data, non spacciato per la fotografia di oggi.

Quanta gente lo capisce

Poca, ed è il motivo per cui la sezione esiste. In un sondaggio statunitense su 4.272 adulti, del giugno 2019, alla domanda su che cosa significhi https davanti a un indirizzo:


Tre persone su dieci ci arrivano. Più della metà dichiara di non saperlo. E una su otto dà esattamente la risposta sbagliata più pericolosa: «vuol dire che il sito è affidabile».

Anche chi i browser li ha costruiti lo ammette senza giri di parole. Nel 2023 il team che sviluppa Chrome ha scritto che il lucchetto non indica che un sito sia affidabile, che i loro stessi utenti lo fraintendevano, e che per questo lo stanno togliendo dalla barra. Se ti sei accorto che il lucchetto è sparito, è successo questo: non è stato tolto perché non serviva più la cifratura, è stato tolto perché prometteva una cosa che non poteva mantenere.

Che cosa resta visibile lo stesso

Il canale è chiuso, ma la busta no. Ci sono tre fughe diverse, non una, e conviene tenerle separate.

Uno, la domanda con cui hai tradotto il nome in indirizzo (il servizio dei nomi, sezione 7) di solito viaggia in chiaro. Chi la intercetta sa quale sito stai per aprire, prima ancora che tu lo apra. Esistono servizi di nomi cifrati che chiudono anche questa, ma vanno attivati apposta.

Due, nel primo messaggio verso il server il nome del sito viaggia ancora in chiaro. Serve perché su uno stesso computer possono stare migliaia di siti e il server deve sapere quale gli stai chiedendo, e in quel momento il canale non è ancora chiuso. Esiste un rimedio recente che nasconde anche quello, ma è ancora poco diffuso.

Tre, l'indirizzo di destinazione è sempre visibile. È scritto sulla busta, altrimenti il pacchetto non arriverebbe da nessuna parte (sezioni 4 e 5). Questa non si chiude in nessun modo, mai, per costruzione. Se mille siti stanno sullo stesso indirizzo la certezza si annacqua, ma l'informazione resta lì.

Morale, e vale per ogni volta che ti attacchi al wifi di una stazione: chi ti sta accanto non legge quello che scrivi, ma capisce benissimo quali siti stai aprendo.

Quando il browser ti ferma

È l'unico momento in cui la rete ti chiede davvero una decisione, e nessuno te la spiega mai. Compare una pagina d'avviso che dice, in sostanza, che non riesce a verificare il server. Le cause tipiche sono quattro.

• Il nome scritto nel certificato non corrisponde al sito che hai aperto.
• Il certificato è scaduto.
• L'orologio del tuo dispositivo è sbagliato, e quindi al browser sembra scaduto tutto quanto.
• Qualcuno si è messo in mezzo. Capita spesso, e non sempre con cattive intenzioni, sui wifi pubblici che ti costringono a passare da una loro pagina di accesso.

Controlla per prima cosa la data e l'ora del dispositivo: è la causa più banale ed è anche la più frequente. Poi la regola pratica, che vale sempre e non ha eccezioni comode:

non proseguire mai su una pagina dove devi mettere una password o pagare. Su una pagina qualunque, che stai solo leggendo, il rischio è basso e puoi valutare. Lì no: proprio quella pagina è il motivo per cui l'avviso esiste.

La confusione vera non è quella che pensi

Sarebbe comodo chiudere con «la gente si fida troppo del lucchetto». Non è così semplice, e dirlo per intero rende la sezione più solida.

Una ricerca su diciotto utenti, fatta con interviste lunghe e disegni, ha trovato il problema opposto: persone che sottovalutano https, che pensano non serva quasi a niente, che diffidano degli indicatori del browser. Gli autori concludono che molti confondono il cifrare con l'autenticare: sono due funzioni diverse, e chi le impasta sbaglia in tutte e due le direzioni.

Quindi la confusione non è «il lucchetto è troppo potente», e nemmeno «il lucchetto è inutile». È mettere nella stessa casella tre cose diverse: nessuno legge, so con chi parlo, so che è onesto. Le prime due te le dà il lucchetto. La terza te la devi guadagnare da solo, guardando chi è il venditore, da dove ti è arrivato il link e che cosa ti sta chiedendo.

Esercizio 28 — Le percentuali del sondaggio, e il 90 per cento dentro l'82

Testo. In un sondaggio le risposte alla domanda su che cosa significhi https sono: 30% cifratura (risposta giusta), 12% «sito verificato come affidabile», 2% «accessibile solo da alcuni paesi», 1% «contenuti adatti ai bambini», 53% non so, 1% nessuna risposta. (a) Somma le percentuali: fa 100? (b) Su 4.272 intervistati, a quante persone corrispondono il 30% e il 53%? (c) Se l'82% dei siti di truffa usa il lucchetto e il 90% di quei certificati è del tipo gratuito, che percentuale di siti di truffa usa un certificato gratuito?

La mossa che sblocca. Per il punto (c) le due percentuali si moltiplicano, perché la seconda è calcolata dentro la prima e non sul totale: è il 90% di quell'82%, non il 90% di tutti i siti di truffa. La domanda da farsi ogni volta è «percentuale di che cosa?».

(a)  30 + 12 + 2 + 1 + 53 + 1 = 99
     manca 1 punto, per arrotondamento delle singole voci

(b)  4.272 x 0,30 = 1.281,6   ->  1.282 persone
     4.272 x 0,53 = 2.264,16  ->  2.264 persone

(c)  0,82 x 0,90 = 0,738      ->  73,8%
     tre siti di truffa su quattro girano con un certificato gratuito

Errore tipico. Segnalare la somma del punto (a) come errore di chi ha fatto il sondaggio. Fa 99 per gli arrotondamenti: ogni voce è arrotondata all'intero e le briciole si perdono per strada. Accorgersene è giusto, chiamarlo errore no.

Esercizio 29 — Cinque affermazioni, tre caselle

Testo. Per ognuna di queste cinque affermazioni scrivi se il lucchetto la garantisce, non la garantisce, o la garantisce solo in parte, e motiva con parole tue in una riga: (1) nessuno in treno può leggere la mia password; (2) il sito è onesto; (3) nessuno sa che sto visitando questo sito; (4) sto parlando davvero col server di quel nome; (5) il sito non ha virus. Poi rispondi a questa: il browser ti ferma con l'avviso su una pagina dove devi pagare. Che fai, e perché?

La mossa che sblocca. Smista ogni affermazione in una di tre caselle: riservatezza, autenticazione, fiducia. Il lucchetto lavora sulle prime due e mai sulla terza. Così la (1) cade nella prima e la (4) nella seconda, quindi sono garantite; la (2) e la (5) cadono nella terza e non lo sono; la (3) non è nessuna delle tre in senso pieno, perché riguarda la busta e non il contenuto. Sull'avviso: non prosegui, chiudi, e se devi pagare ci torni da una rete di cui ti fidi dopo aver controllato la data del dispositivo.

Errore tipico. Rispondere «sì» alla numero 3. Il nome del sito si vede lo stesso, per almeno tre strade diverse, e l'indirizzo di destinazione si vede sempre, perché è scritto sulla busta. E se in una qualsiasi delle cinque risposte hai usato la parola «sicuro» senza specificare sicuro da che cosa, la stai già sbagliando.

---

Approfondimento: la maschera di sottorete, dove la rete diventa un AND di Boole

Da dove nasce il problema

Nella sezione 6 hai contato quanti indirizzi contiene una famiglia guardando quali gruppi di cifre erano liberi di cambiare. Se il primo gruppo è fisso e gli altri tre cambiano liberamente, la famiglia è grande; se sono fissi i primi tre, la famiglia è piccola. Il metodo funziona, ed è quello giusto, finché il confine cade fra un gruppo e l'altro.

Ma il confine può cadere dentro un gruppo. Può succedere che di un gruppo siano fissi i primi due bit e liberi i restanti sei. Lì il conteggio a occhio non basta più, e bisogna scendere a guardare i bit uno per uno. È tutto qui il motivo per cui esiste questa sezione.

La maschera: due parti in un indirizzo solo

Un indirizzo di rete non è un blocco unico. Si divide in due parti: la prima dice qual è la rete, la seconda dice quale macchina dentro quella rete. Il problema è che l'indirizzo, da solo, non dice dove passa il confine fra le due parti. Serve un secondo numero che lo dica, e quel numero si chiama maschera di sottorete.

La maschera è lunga quanto l'indirizzo, 32 bit, ed è fatta così: tutti 1 sulla parte di rete, tutti 0 sulla parte macchina. Niente di più. Per ottenere l'indirizzo della rete a partire da un indirizzo qualunque si fa l'AND bit a bit fra indirizzo e maschera.

E qui non c'è nessuna somiglianza vaga con la logica: è proprio l'operazione della prima tabella di verità che hai visto nella guida su algebra di Boole e porte logiche. Uno AND uno fa uno, e tutte le altre combinazioni fanno zero. Applicata bit per bit, quella tabella tiene i bit di rete come stanno e azzera tutti quelli di macchina. Se non sei a tuo agio con i numeri in base due, la guida che serve prima di questa è quella sui sistemi di numerazione: binario, decimale, esadecimale.

La scrittura con la barra

Scrivere la maschera per esteso, quattro gruppi come l'indirizzo, è scomodo. Da anni si scrive invece un numero da 0 a 32 dopo una barra, e quel numero dice quanti bit sono di rete.

Così /24 vuol dire 24 bit di rete e 8 di macchina. /26 vuol dire 26 di rete e 6 di macchina. /8 vuol dire 8 di rete e 24 di macchina. È il modo con cui oggi si scrivono tutti i blocchi di indirizzi, compresi quelli che hai già incontrato nella sezione 6 come indirizzi privati: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16. Adesso quel numero dietro la barra sai leggerlo: dice dove finisce la rete e dove comincia la macchina.

Il conto dei bit di macchina è una sottrazione sola:

  bit di macchina = 32 - numero dopo la barra

  /24  ->  32 - 24 = 8 bit di macchina
  /26  ->  32 - 26 = 6 bit di macchina
  /30  ->  32 - 30 = 2 bit di macchina

E il numero di indirizzi del blocco è due elevato ai bit di macchina: 8 bit fanno 256 indirizzi, 6 bit ne fanno 64, 2 bit ne fanno 4.

I due indirizzi che non sono di nessuno

Attenzione, perché è qui che si sbaglia. In ogni rete due indirizzi non appartengono a nessuna macchina.

Il primo è quello con la parte macchina tutta a zero: indica la rete stessa, è il suo nome, non un dispositivo. Il secondo è quello con la parte macchina tutta a uno: vuol dire «a tutti quelli di questa rete», e si chiama broadcast, cioè diffusione a tappeto. Nessuno dei due si può assegnare a un computer.

Quindi una /24 contiene 256 indirizzi ma solo 254 macchine. Scrivere «256 host» è l'errore più comune di tutto il capitolo, e lo trovi stampato in giro più spesso di quanto immagini.

C'è una sola eccezione, prevista da un documento tecnico del 2000: sui collegamenti punto a punto, quelli dove le macchine sono due e non possono essere altre, si usa la /31 e i due indirizzi si tengono tutti e due. La logica è semplice: se le macchine sono due sole, non serve un indirizzo per dire «tutti quelli di questa rete», perché l'unico altro è già lì davanti.

Le classi A, B e C, e il tempo verbale

Le classi si insegnano ancora dappertutto, e vanno sapute. Ma vanno sapute al passato.

Sono state il sistema ufficiale di divisione degli indirizzi fino ai primi anni Novanta: il confine fra parte di rete e parte macchina non lo sceglievi tu, era deciso in partenza dal tipo di indirizzo. Poi si è passati ai blocchi con la barra, che il confine lo lasciano scegliere dove serve, e nel 2006 la sostituzione delle classi è stata messa nero su bianco in un documento tecnico.

Il guaio è che il primo risultato scolastico italiano su questo argomento le presenta ancora come sistema in vigore, con la formula «classe C uguale 256 host», e non nomina mai la scrittura con la barra. Sono due errori in una riga sola: il tempo verbale sbagliato, e il meno due dimenticato. Una rete che oggi scriveresti /24 contiene 256 indirizzi e ospita 254 macchine.

Esercizio 30 — L'AND che trova la rete

Testo. Un computer ha indirizzo 192.168.1.200 e maschera 255.255.255.192. (a) Scrivi in binario l'ultimo byte dell'indirizzo e quello della maschera. (b) Fai l'AND bit a bit e trova l'indirizzo della rete. (c) Qual è il broadcast? (d) Quali indirizzi restano per le macchine, e quanti sono?

La mossa che sblocca. La maschera 255.255.255.192 è una /26: 26 bit di rete, 6 di macchina. I primi tre gruppi sono tutti a uno, quindi non cambiano niente e li puoi copiare tali e quali; tutto il lavoro sta nell'ultimo byte. Per la rete metti a zero i 6 bit finali, per il broadcast li metti a uno. L'AND lo fai con la tabella di verità che già conosci: uno AND uno fa uno, tutto il resto fa zero.

  indirizzo   200  =  1 1 0 0 1 0 0 0
  maschera    192  =  1 1 0 0 0 0 0 0
  AND               =  1 1 0 0 0 0 0 0  ->  192

  bit di macchina = 32 - 26 = 6
  indirizzi del blocco = 2 elevato a 6 = 64   (da .192 a .255)

  rete       = 192.168.1.192
  broadcast  = 192.168.1.255
  macchine   = da 192.168.1.193 a 192.168.1.254
  quante     = 64 - 2 = 62

Errore tipico. Rispondere «la rete è 192.168.1.0 perché finisce per zero». Con una /26 le reti dentro quel gruppo sono quattro: quella che parte da .0, quella da .64, quella da .128 e quella da .192. La tua è l'ultima. Il controllo che ti salva: l'indirizzo di rete deve essere minore o uguale al tuo, e il broadcast maggiore o uguale. Se il tuo indirizzo cade fuori da quell'intervallo, hai sbagliato blocco.

Esercizio 31 — La tabella delle maschere, e la /31 che fa eccezione

Testo. Completa la tabella per /24, /26, /30 e /31, con quattro colonne: maschera in decimale, bit di macchina, indirizzi totali, macchine assegnabili. Poi rispondi a una domanda: perché la /31 rompe la regola del meno due?

La mossa che sblocca. Tre formule sole, e non ne servono altre. Bit di macchina uguale 32 meno il numero dopo la barra. Indirizzi totali uguale due elevato ai bit di macchina. Macchine assegnabili uguale indirizzi meno 2, tranne nel caso previsto per i collegamenti punto a punto.


La /31 non toglie niente perché su un collegamento fra due sole macchine non serve né l'indirizzo di rete né il broadcast: gli indirizzi disponibili sono due e le macchine sono due, e ognuna sa che l'altra è l'unica.

Errore tipico. Scrivere che una /24 ha 256 macchine. Ne ha 254: due indirizzi non sono di nessuno. Il controllo automatico che puoi fare su ogni riga: se il numero di macchine che hai scritto è una potenza esatta di due, e la rete non è una /30 o una /31, quasi certamente hai dimenticato il meno due. Le macchine assegnabili sono sempre un numero pari, e sono sempre due meno degli indirizzi totali del blocco.

Esercizio 32 — Due verità e una falsità sulle classi

Testo. Un manuale dice: «Gli indirizzi IP si dividono in classe A, classe B e classe C». Scrivi due cose vere e una falsa contenute in questa affermazione, e poi riscrivila come la scriveresti tu oggi, in una frase sola.

La mossa che sblocca. Davanti a una frase così, chiediti sempre: è falso, o è storico? Sono due cose diverse. Le classi sono esistite davvero, i loro nomi erano quelli, e la divisione in tre gruppi principali c'era. Vero, vero. Ciò che è falso non è il contenuto, è il tempo verbale: quel «si dividono» al presente dà per attuale un sistema sostituito dai blocchi con la barra. Una riscrittura che regge suona così: «Fino ai primi anni Novanta gli indirizzi si dividevano in classi A, B e C; oggi si usa invece la scrittura con la barra, che dice quanti bit sono di rete».

Errore tipico. Scrivere «le classi non sono mai esistite». Sono state il sistema ufficiale per anni, e chi le nega fa un errore speculare a quello del manuale. Il controllo sulla tua frase: se dentro non compare una formula di tempo come «fino al» oppure «oggi si usa invece», la stai ancora dando come attuale, e hai riscritto lo stesso errore con parole diverse.

---

Domande frequenti

Perché il wifi va piano in camera mia e in salotto no?
Prova ad avvicinarti al router: se migliora, era il segnale. Il wifi è solo l'ultimo tratto del viaggio, quello senza filo fra il tuo dispositivo e la scatola in corridoio, e i muri se lo mangiano. Quando quel tratto è lento, è lento tutto: i dati fanno migliaia di chilometri veloci e poi si fermano nel corridoio di casa tua. Non c'entra niente il sito, non c'entra niente «internet»: c'entrano i due muri fra te e l'antenna.

Perché il video si blocca sul cerchietto anche se la connessione è veloce?
Prima prova: apri un altro video, di un altro sito. Se quello parte, il problema non era la tua connessione. Il cerchietto compare quando i pezzi del video arrivano più lentamente di quanto tu li guardi, e le cause tipiche sono tre: sei lontano dall'antenna wifi, in casa qualcun altro sta scaricando qualcosa di grosso sullo stesso filo che esce di casa, oppure è affollato il computer che tiene quel video lì. Sono tre code diverse, in tre posti diversi. Abbassare la qualità funziona proprio perché chiede meno dati al secondo, quindi aggira le prime due.

Il browser dice che il sito non è sicuro: posso andare avanti lo stesso?
Se stai per scrivere una password, un numero di carta o dati tuoi: no, esci. Quell'avviso dice che il collegamento non è protetto, o che il certificato del sito non torna. Vuol dire che qualcuno sulla strada potrebbe leggere quello che scrivi, o che non hai la prova di stare parlando con chi credi. Per leggere una pagina qualsiasi il rischio è basso, per digitare qualcosa è alto. E se l'avviso compare su un sito che di solito funziona benissimo, sospetta della rete a cui sei attaccato, non del sito.

Il lucchetto vuol dire che il sito è affidabile?
No, e questa è la confusione che costa di più. Il lucchetto dice una cosa sola: quello che scrivi viaggia cifrato, quindi chi sta in mezzo non lo legge. Non dice che il sito è onesto, non dice che il prodotto arriverà, non dice che dietro non ci sia una truffa. Anche i siti truffa hanno il lucchetto: nel 2021 lo usava l'82 per cento di quelli rilevati, perché ottenerlo è gratis e automatico. Cifrato e affidabile sono due cose diverse.

Come capisco se il guasto è mio, della scuola o del sito?
Due prove, dieci secondi in tutto. Prima: apri un altro sito. Se quello si apre, la rete funziona e il problema è del sito che non risponde. Seconda: prova lo stesso sito con la rete dati del telefono, staccando il wifi. Se lì si apre, il sito sta benissimo ed è la rete di casa o della scuola a non farti uscire. Con queste due prove hai già escluso metà delle cause possibili senza chiamare nessuno.

Perché non arrivo mai ai 100 mega che paghiamo?
Intanto perché quei 100 sono megabit al secondo, non megabyte: diviso 8 fanno 12,5 megabyte al secondo, ed è già otto volte meno di quello che ti aspettavi. Poi perché quel numero è la larghezza del tubo nel caso migliore, e il caso migliore quasi non capita mai: il wifi toglie un pezzo, il filo che esce di casa è uno solo per tutta la famiglia, e dall'altra parte c'è un computer che serve anche altri. Il numero della pubblicità è un tetto, non una promessa.

Nei giochi conta più la velocità o il ping?
Il ping, quasi sempre. Sono due cose diverse: la velocità dice quanto è largo il tubo, il ping dice quanto ci mette la prima goccia ad arrivare dall'altra parte e tornare. Un gioco manda pochissimi dati, quindi del tubo largo non sa che farsene; quello che gli serve è che il tuo comando arrivi subito. Per questo si può avere una connessione velocissima e giocare male, e il contrario.

Perché nelle impostazioni ho 192.168.1.5 e i siti mi mostrano un altro indirizzo?
Perché sono due indirizzi veri che servono in due posti diversi. Quello che vedi nelle impostazioni vale solo dentro casa tua, te lo dà il router in prestito e fuori non esce: milioni di case in questo momento usano esattamente lo stesso numero, e non litiga nessuno. Quando esci, il router cancella il tuo indirizzo privato e ci mette il suo, che è pubblico ed è uno solo per tutta la casa. Il sito vede quello, e del tuo numero interno non sa niente.

Internet e il Web sono la stessa cosa?
No: Internet è la strada, il Web è uno dei mezzi che ci passano sopra. La prova più veloce è sostituire nella tua frase la parola «internet» con «il sito». «Ho trovato la ricetta su internet» regge, quindi era il Web. «È arrivata una mail da internet» non regge, quindi non era il Web. Sulla stessa strada passano anche posta, videochiamate, giochi e aggiornamenti, e nessuna di quelle cose è il Web.

Perché la seconda volta la stessa pagina si apre subito?
Perché la traduzione del nome è già stata fatta e sta in memoria. La prima volta qualcuno deve partire da zero e chiedere in giro qual è il numero corrispondente a quel nome, e sono più scambi con macchine lontane; la seconda volta la risposta è già lì e si salta quasi tutto il giro. Vale per il tuo browser e per la macchina che fa le traduzioni per te. La risposta però non resta buona per sempre: ha una scadenza, decisa da chi gestisce il sito.

Spegnere e riaccendere il router serve davvero, o è una superstizione?
Serve, ma solo per certi guasti, e conviene sapere quali. Riaccendendolo, il router rifà da capo il collegamento con l'operatore e ridistribuisce gli indirizzi ai dispositivi di casa: se il problema stava lì, si risolve. Se invece il sito è giù, o se il segnale wifi non arriva in camera tua, puoi riaccenderlo dieci volte e non cambia niente. Prima fai le due prove di sopra: se un altro sito si apre, il router non ha nessuna colpa.