Questo tipo di architettura descrive l'interazione tra una gruppo di host detti client, in genere si tratta di computer, smartphone, tablet, che inviano delle richieste ad un host sempre attivo e con un indirizzo IP fisso noto che si chiama server. In applicazioni con una certa intensità di traffico, i server sono formata da diverse macchine che collaborano per aumentare la potenza di calcolo (e quindi di gestione di richieste) del server. In questo tipo di architettura i client non comunicano direttamente tra di loro, ma attraverso il server.

In questo tipo di architettura non ci sono server, quindi la comunicazione non è centralizzata. Gli host vengono detti peer (pari). I peer sono normali computer connessi alla rete che condividono informazioni. I costi nell'architettura peer-to-peer sono ridotti, non sono necessarie infrastrutture di rete particolari (data center) e neanche una connessione dedicata, dato che i computer comunicano grazie al collegamento al quale sono allacciati in quel momento. Diverse applicazioni fanno uso di un sistema ibrido tra i due tipi di architetture.

Due processi su host diversi comunicano scambiandosi messaggi.
Due processi appartenenti allo stesso sistema comunicano internamente grazie a delle system call messe a disposizione dai sistemi operativi.
Due processi di una applicazione di rete, invece, posso ricevere e/o inviare messaggi da sistemi operativi diversi.

In una architettura peer-to-peer l'host può comportarsi sia da client che da server. Se l'host A richiede un certo tipo di file e l'host B lo invia, allora A funge da client e B funge da server.

I processi comunicano mediante una interfaccia chiamata socket.
Una socket è come la porta di ingresso/uscita di una casa. Il messaggio può essere inviato verso la porta d'uscita e attraverso un infrastruttura, il cui sviluppo non tocca al programmatore dell'app, arriva verso la porta di destinazione dell'altro processo.

L'indirizzamento del messaggio da un host all'altro avviene attraverso due dati:

• identificatore dell'host destinatario: è un indirizzo IP, un numero a 32 bit che identifica in modo univoco un host nella rete;
• un'identificatore di servizio: è un numero di porta, dato che su un host, in un dato momento possono essere eseguiti più servizi, attraverso un numero di porta si specifica il processo a cui deve essere recapitato il messaggio. Ogni servizio ha un numero di porta.
  Alcuni servizi noti accoppiati al suo numero di porta:

Come abbiamo detto nel capitolo di introduzione i pacchetti che viaggiano nella rete posso andare perduti se il buffer di un router è pieno. Ci sono applicazioni che non possono tollerare perdite, per esempio applicazioni bancarie. Per queste è necessario l'utilizzo di un servizio di trasporto affidabile. L'app è certa che una volta inoltrati i pacchetti verso la socket, essi andranno consegnati sicuramente. Invece servizi di trasporto non affidabili, sono più veloci, e potrebbero essere adatti per applicazioni che tollerano perdite, come per esempio app multimediali (streaming).

Un protocollo a livello di applicazione definisce come i processi di un’applicazione su sistemi periferici diversi si scambiano i messaggi. In particolare definisce:

• I tipi di messaggi scambiati (di richiesta o di risposta)
• La sintassi dei vari tipi di messaggi
• La semantica dei campi (ossia il significato delle informazioni che contengono)
• Le regole per determinare quando e come un processo invia e risponde ai messaggi.

Occorre distinguere applicazione e protocollo a livello di applicazione.
Esempio: il browser consente di richiedere documenti ai web server. Un browser è formato di tante parti, tipo di documenti supportati, barra degli indirizzi, ecc. Il protocollo HTTP fa si che i messaggi scambiati tra client server consentano al web browser di funzionare correttamente. Il protocollo HTTP è una parte dell’applicazione browser.

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