Materia d’insegnamento: SISTEMI E RETI
Docenti: Prof.ssa Annunziata Bianchi – ITP Stefano Scappini
Testo: “Internet Working Sistemi e Reti” Baldino, Rondano, Spano, Iacobelli. Casa Ed.
Juvenilia. Vol. 2°
OBIETTIVI
Prendendo spunto dalle “linee guida per il passaggio al nuovo ordinamento degli Istituti tecnici (D.P.R. 15 marzo 2010, articolo 8, comma 3) Settore: Tecnologico – Indirizzo Informatica e Telecomunicazioni – Articolazione Informatica – Secondo biennio e Quinto anno”, indico di seguito quali sono gli obiettivi del corso di Sistemi e Reti, pur sottolineando che l’apprendimento degli studenti è strettamente legato al grado di maturità intellettuale del singolo, come pure è legato allo studio ed alla rielaborazione dei contenuti della disciplina effettuato nel biennio precedente.
La disciplina “Sistemi e reti” concorre a far conseguire allo studente al termine del percorso quinquennale i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale dello studente: cogliere l’importanza dell’orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell’etica e della deontologia professionale; orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell’ambiente e del territorio; intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall’ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo; riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività lavorativa.
Lo studio della disciplina “Sistemi e Reti” concorre in particolare al raggiungimento delle seguenti abilità e competenze professionali, relative all’indirizzo:
- configurare, installare e gestire sistemi di elaborazione dati e reti;
- scegliere dispositivi e strumenti in base alle loro caratteristiche funzionali;
- descrivere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti elettronici e di telecomunicazione
- gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali di gestione della qualità e sicurezza;
- utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare;
- analizzare il valore, i limiti ed i rischi delle varie soluzioni tecniche per la vita sociale e culturale con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, tutela della persona, dell’ambiente e del territorio
- acquisire competenze specifiche per progettare un’infrastruttura di telecomunicazione,
declinate in termini di capacità di ideare, progettare, produrre e inserire nel mercato componenti e servizi di settore.
Di seguito sono indicate le Conoscenze e Abilità’ per il quinto anno CONOSCENZE
- Tecniche crittografiche applicate alla protezione dei sistemi e delle reti - Reti Wireless, Reti IP e reti cellulari per utenti mobili
- Reti private virtuali (VPN)
- Tecniche di filtraggio del traffico di rete.
- Modello Client/Server distribuito per i vari servizi di rete
- Funzionalità e caratteristiche dei principali servizi di rete.
- Strumenti e protocolli per la gestione ed il monitoraggio delle reti - Macchine e servizi virtuali, reti per la loro implementazione - Lessico e terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese ABILITA’
- Classificare una rete e i servizi offerti con riferimento agli standard tecnologici - Installare, configurare e gestire reti in riferimento alla riservatezza, alla sicurezza e all’accesso ai servizi (ovviamente anche con accesso ad internet)
- Identificare le caratteristiche di un servizio di rete
- Selezionare, installare, configurare e gestire un servizio di rete locale o ad accesso pubblico
- Integrare differenti sistemi operativi in rete.
METODOLOGIE e TEMPISTICHE
Con l’ausilio del libro di testo, ho strutturato ogni Unità di apprendimento seguendo il seguente schema:
- Descrizione dei prerequisiti che è necessario avere per affrontare lo studio dell’unità.
- Una piccola verifica strutturata per accertare il possesso dei prerequisiti.
- Talvolta ho utilizzato la metodologia didattica della Flipped classroom - Indicazione degli obiettivi
- Lezioni sintetiche, corredate da esempi, esercizi guidati, disegni e schemi
- In qualche caso ho ritenuto necessario approfondire qualche argomento con ricerche su internet o altri libri ed ho reso disponibile il materiale depositandolo sul cloud (Drive, cartelle condivise, Classroom)
- Ho terminato ogni lezione con domande per la verifica immediata dell’apprendimento (per fissare le conoscenze)
- Laboratori per applicare la teoria ai casi reali e risolvere i problemi con metodo, (i passi risolutivi sono sempre stati evidenziati chiaramente)
- Ho effettuato le sintesi di fine unità in ottica inclusiva e mappe concettuali
- Test Strutturati e domande per il colloquio orale dell’Esame di Stato al termine di ogni unità (utilizzati per le verifiche e le interrogazioni).
- Scheda guida di preparazione ad affrontare la seconda prova scritta dell’Esame di Stato con esempi di svolgimento/risoluzione di temi d’esame assegnati in
passato. La scheda è corredata dell’indicazione delle competenze disciplinari e di cittadinanza coinvolte, degli obiettivi formativi da conseguire e di una tabella di autovalutazione finale.
PROGRAMMA SVOLTO
Progettazione didattica in relazione alle scelte compiute nell’ambito della programmazione collegiale del Consiglio di classe ed in linea con le direttive del Dipartimento di Informatica
Si precisa, inoltre, che la stessa progettazione è stata aggiornata secondo le direttive ministeriali per poter essere svolta efficacemente in modalità DaD dal 9 Marzo 2020.
Di seguito sono indicate le Conoscenze e Abilità per il quinto anno.
CONOSCENZE (CC1-CC7-CC8-L1-L2)
- Tecniche crittografiche applicate alla protezione dei sistemi e delle reti - Reti Wireless, Reti IP e reti cellulari per utenti mobili
- Reti private virtuali (VPN)
- Tecniche di filtraggio del traffico di rete.
- Modello Client/Server distribuito per i vari servizi di rete - Funzionalità e caratteristiche dei principali servizi di rete.
- Strumenti e protocolli per la gestione ed il monitoraggio delle reti - Macchine e servizi virtuali, reti per la loro implementazione
- Lessico e terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese (L1)
ABILITA’
- Classificare una rete e i servizi offerti con riferimento agli standard tecnologici (CC7- CC8-S1)
- Configurare e gestire reti in riferimento alla privacy, alla sicurezza e all’accesso ai Servizi (ovviamente anche con accesso ad internet) (CC6-CC8- S3- S4)
- Identificare le caratteristiche di un servizio di rete (S3)
- Selezionare, configurare e gestire un servizio di rete locale o ad accesso pubblico tramite Cisco Packet Tracer (CC1-CC2- S3-S4).
PROGRAMMA Dettagliato
Libro di Testo: “Internet Working Sistemi e Reti” Baldino, Rondano, Spano, Iacobelli. Ed.
Juvenilia. Vol. 2°
Ampia documentazione - con sintesi, presentazioni, schemi, case study (utilizzabili per l’Elaborato da produrre per il colloquio d’Esame) e approfondimenti - inserita nel Corso di SISTEMI e RETI su Classroom
Unità 1: Tecniche di Crittografia per l’Internet Security
1. L’Internet Security 2. La crittografia 3. Gli algoritmi di crittografia DES e RSA 4. La firma digitale e gli enti certificatori 5. LABORATORIO: Laboratorio sulla crittografia
Unità 2: Le Reti Wireless
1. Scenari di reti senza fili 2. La normativa sul wireless 3. La sicurezza nelle reti wireless Unità 3: Reti IP e Reti Cellulari per Utenti Mobili
1. Gestire la mobilità in una rete IP 2. Il protocollo mobile IP 3. Le reti cellulari e l’accesso a Internet 4. Cenni: La mobilità nelle reti LTE e l’evoluzione verso 5G
Unità 4: Le Reti Private Virtuali (VPN)
1. Le caratteristiche di una Virtual Private Network 2. La sicurezza nelle VPN 3.Protocolli per la sicurezza nelle VPN 4. Trusted VPN e Secure VPN
Unità 5: La Configurazione dei Sistemi in Rete
1. La configurazione degli host della rete 2. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 3. La configurazione di rete del DHCP Client 4. DHCP per IPv6 5. Il DNS e la risoluzione dei nomi 6. Problematiche di sicurezza 7. Configurazione di semplici LAN con DHCP e Router con Cisco Packet Tracer
Unità 6: Filtraggio del Traffico e Protezione delle Reti Locali
1. Firewall e ACL 2. Proxy Server 3. Le tecniche NAT e PAT 4. La DeMilitarized Zone (DMZ) 5. LABORATORIO: ACL standard ed estesa con Packet Tracer 6. LABORATORIO:
NAT statico e dinamico con Packet Tracer
Unità 7: Progettare Strutture di Rete: dal Cablaggio al Cloud
1. La struttura fisica della rete 2. Il cablaggio strutturato della LAN 3. La collocazione di server dedicati e virtuali 4. La virtualizzazione dei server 5. La virtualizzazione dei software 6. Le soluzioni cloud 7. Le soluzione ibride: Hybrid cloud
Unità 8: Architettura WEB: Servizi, Applicazioni, Amministrazione
1. Architetture N-tier basate su Client/Server 2. Le soluzioni di Windows Server 2016 3. Il Domain Controller 4. Cenni: Creare e configurare utenti e gruppi, DHCP e DNS.
Per ogni Unità (dalla 1 alla 8): Scheda guida di preparazione ad affrontare la seconda prova scritta dell’Esame di Stato con esempi di svolgimento/risoluzione di temi d’esame
assegnati nelle precedenti sessioni d’Esame.
La scheda è corredata dell’indicazione delle competenze disciplinari e di cittadinanza coinvolte, degli obiettivi formativi da conseguire e di una tabella di autovalutazione finale.
LEZIONI SPECIFICHE di preparazione alla seconda prova d’Esame (parte parzialmente svolta nel periodo Gennaio-Febbraio e completata successivamente)
- Modalità di approccio al tema d’Esame - Progettare Sistemi e Reti
- Progettare e amministrare una rete locale intranet
- Progettare reti extranet private per il business in ambito geografico - Progettare servizi e mettere in sicurezza la rete
- Soluzioni guidate/svolte dei precedenti temi d’Esame di Stato di Sistemi e Reti, comprensive della parte relativa ad Informatica e TPSIT
Si precisa che le Unità 4, 7 e 8 sono state trattate/svolte in modalità DaD, tutte le altre parti del programma del Corso sono state affrontate ampiamente in presenza, nel periodo da Settembre 2019 a Febbraio 2020.
Laboratorio di Sistemi e Reti Docente: Stefano SCAPPINI
Contenuti trattati (tutti in presenza, prima della DaD):
introduzione alla nuova versione del programma Cisco Packet Tracer 7.2.2, creazione di Account NetAcademy Cisco;
configurazione di Router WiFi con DHCP, crittografia WPA2-PSK e Laptop WiFi e PC cablato su PT;
NAT Statico (ripasso), Dinamico e PAT, caratteristiche principali, sintassi, esempio su PT con abbinamenti di NAT diversi sulla stessa LAN;
ACL Standard ed Estese, differenze di uso, sintassi, esempi su PT di Blocco IP e Consenso a TCP per porta 80.
Esercitazioni richieste su Packet Tracer (prima della DaD):
schema con 2 LAN, 2 Access Point tipo n, 1 Router con DHCP per le 2 LAN e 2 Laptop che si connettono alle 2 WiFi con crittografia WPA2-PSK;
schema con reti NATtate a piacere;
schema con DHCP per varie LAN realizzato sia con apposito Server sia con Router (come ripasso);
schemi a piacere con implementazione di ACL Standard ed Estese.
Segue TABELLA di RIFERIMENTO per
COMPETENZE CHIAVE PER LA CITTADINANZA
COMPETENZE PER ASSI CULTURALI
per la materia SISTEMI e RETI
TABELLE DI RIFERIMENTO
COMPETENZE CHIAVE PER LA CITTADINANZA CC 1 Imparare ad imparare
CC 2 Progettare CC 3 Comunicare
CC 4 Collaborare e partecipare
CC 5 Agire in modo autonome e responsabile CC 6 Risolvere problemi
CC 7 Individuare collegamenti e relazioni CC 8 Acquisire e interpretare l’informazione
COMPETENZE PER ASSI CULTURALI Asse dei linguaggi
L1 Padroneggiare gli strumenti espressivi ed argomentativi indispensabili per gestire l'interazione comunicativa verbale in vari contesti.
L2 Leggere, comprendere ed interpretare testi scritti di vario tipo
L3 Produrre testi di vario tipo in relazione ai differenti scopi comunicativi.
L4 Utilizzare una lingua straniera per i principali scopi comunicativi ed operativi.
L5 Utilizzare gli strumenti fondamentali per una fruizione consapevole del patrimonio artistico.
L6 Utilizzare e produrre testi multimediali.
Asse matematico
M1 Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico ed algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica.
M2 Confrontare ed analizzare figure geometriche, individuando invarianti e relazioni.
M3 Individuare le strategie appropriate per la soluzione dei problemi
M4 Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l'ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni di tipo informatico.
Asse scientifico-tecnologico
S1 Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità.
S2 Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall'esperienza.
S3 Essere consapevole delle potenzialità delle tecnologie rispetto al contesto culturale e sociale in cui vengono applicate.
S4 Saper scegliere e usare le principali funzioni delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione per le proprie attività di comunicazione ed elaborazione
Asse storico sociale
G1 Comprendere il cambiamento e la diversità dei tempi storici in una dimensione diacronica attraverso il confronto fra epoche e in una dimensione sincronica attraverso il confronto fra aree geografiche e culturali
G2 Collocare l'esperienza personale in un sistema di regole fondato sul reciproco
riconoscimento dei diritti garantiti dalla Costituzione, a tutela della persona, della collettività e dell'ambiente
G3 Riconoscere le caratteristiche essenziali del sistema socio economico per orientarsi nel tessuto produttivo del territorio
I docenti e gli studenti rappresentanti di classe sottoscrivono il presente documento.
DOCENTI: Prof.ssa Annunziata Bianchi - ITP Stefano Scappini Rappresentanti di Classe: Paolo Ferrari – Danny Gallegos Rendon
