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Come funziona un server

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Anche questa mattina, appena ti sei svegliato, lo sguardo ti è caduto sul PC fisso che non usi più da tempo e che è lì, in un angolo della tua camera a prendere polvere. Sono giorni che ti frulla in mente l’idea di trasformarlo in un server, ma è un mondo che non conosci molto bene.

Oppure, in tempo di smart working, stai cominciando a produrre una gran quantità di file e il tuo hard disk comincia a essere saturo. Avere una risorsa esterna sempre collegata su cui archiviare documenti, immagini e altri contenuti, sarebbe una soluzione al problema.

Qualsiasi sia il motivo, vorresti farti una cultura maggiore su come funziona un server e, dunque, vorresti sapere se posso aiutarti io dandoti una “infarinatura” generale sull’argomento. Le cose stanno così, dico bene? Allora non preoccuparti, se vuoi posso introdurti all’argomento spiegandoti cosa è un server, per cosa può essere usato e quali sono le principali tipologie di server, in modo da eventualmente scegliere quello più adatto alle tue esigenze e compatibile con le caratteristiche hardware del PC che possiedi. Ti fornirò poi tutte le “coordinate” del caso per approfondire la questione (che richiede molto studio, per essere approfondita come si deve). Buona lettura!

Indice

Come funziona un server aziendale

come funziona un server

Normalmente, i server vengono usati nelle aziende, ma grazie al diffondersi dei server per giocare con gli amici (ad esempio su Minecraft), dello smart working e della necessità di custodire dati da raggiungere da una vasta gamma di device contemporaneamente, sono sempre di più gli utenti che decidono di averne uno in casa.

Un server — per dirla in parole semplici — è un computer il cui compito è quello di condividere, elaborare, gestire e archiviare i dati creati, utilizzati o richiesti dagli utenti. Inoltre, eroga una quantità di servizi e mette a disposizione dei client (i PC o gli altri dispositivi connessi alla rete che lo contattano) dei software e della capacità di calcolo. Va da sé che più utenti si collegano a un server, più questo deve essere performante e quindi dotato di processori veloci, dischi capienti e di un sistema operativo in grado di garantire sicurezza e affidabilità. Quando si parla di server aziendali, questi sono fatti per restare accesi 24 ore al giorno, sette giorni la settimana.

La scheda di rete del server va collegata a uno switch Ethernet mediante un cavo di rete, ovviamente di categoria elevata per garantire una velocità di trasferimento dati elevata. Lo switch è una macchina che gestisce il traffico di rete: una specie di “vigile” che gestisce i dati che i dispositivi connessi inviano al server e viceversa. Ogni device connesso alla rete è collegato, mediante un cavo identico o simile, agli switch aziendali. Se vuoi approfondire l’argomento, te ne ho parlato in questo tutorial.

A scuola o nell’ufficio in cui lavori, hai certamente già visto che dalla scheda di rete del tuo computer esce un cavo che entra in una presa a muro o in un pozzetto: da quella presa parte un cavo che porta i dati allo switch. Non è magia, è il modo in cui un server, per esempio posto al sesto piano della sede dell’azienda in cui lavori, riesce a dialogare con il tuo PC, che si trova al primo piano.

L’accesso ai server è gestito da un amministratore il quale crea dei profili, tipicamente espressi con un nome utente e una password, mediante i quali ogni utente è autorizzato a compiere delle attività e non delle altre: per esempio può avere accesso a un numero limitato di file o di software, può visitare o meno determinati siti Web, può avere accesso a delle aree ristrette dell’Intranet aziendale o scolastica.

Il numero di utenti che possono collegarsi a un server varia dalle specifiche del server stesso: processori, RAM e spazio disco sono quelle più determinanti. Ogni utente connesso usa parte delle risorse hardware del server e, soprattutto quando questo consente l’esecuzione remota di programmi (che vengono lanciati da un PC ma di fatto eseguiti sul server), è vitale che la configurazione hardware sia adeguata.

Esistono server che permettono di eseguire operazioni pesanti e molto complicate: in genere si tratta di macchine destinate alla ricerca e possono ospitare centinaia di processori. I server usati nelle aziende permettono configurazioni più modeste ma comunque capaci di soddisfare le richieste simultanee di centinaia di utenti.

Se intendi installare un server in casa, puoi quasi certamente accontentarti di prestazioni minori e quindi di hardware meno performante. Puoi infatti installare un sistema operativo server su un PC o su un notebook “normale”, ma ovviamente accettando molti limiti di prestazioni.

In alternativa puoi optare per un server propriamente detto, ne esistono praticamente per ogni tasca, anche di dimensioni molto ridotte, inferiori ai 30 centimetri per lato. Non vengono però forniti con un sistema operativo: di questo però ti parlerò più avanti.

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La comunicazione tra PC, altri dispositivi e server avviene mediante la suite di protocolli TCP/IP ma, in ambienti server diversi, possono essere usati protocolli diversi. Per farti un esempio, fino agli anni 90 era diffuso Novell NetWare, un sistema operativo che usava la suite di protocolli IPX/SPX, motivo che ha contribuito al suo declino. Questo ci fa capire che la suite TCP/IP è attualmente il protocollo di rete per eccellenza. Maggiori informazioni qui.

Sistemi operativi

come funziona un server

Tolto quell’alone di “magia” che ruota attorno ai server, che, come detto, in fin dei conti sono dei computer connessi costantemente alla rete “carrozzati” per funzionare a lungo in maniera efficace, è giunto il momento di spiegarti quali che non è soltanto l’hardware a fare la differenza tra un computer e un server, ma anche il sistema operativo ha un ruolo fondamentale.

In ambito server, la “battaglia” è sicuramente tra sistemi Linux e ‌Windows Server, con i primi che sono i più usati in ambiti più strutturati e complessi, in quanto più flessibili e adattabili alle esigenze dell’azienda che ne fa uso. Inoltre sono spesso gratuiti, e permettono quindi di ridurre i costi.

Con il passare degli anni, ad ogni modo, le differenze tra i sistemi operativi Microsoft e quelli Linux si sono assottigliate. Non è questione (e neppure è sempre facile) di capire quale sia il migliore, vanno invece considerati gli scopi di un server. Se Microsoft è una specie di factotum, alcune distribuzioni Linux hanno delle peculiarità. Le aziende prediligono i sistemi operativi Microsoft, ma la maggior parte dei server usati per alimentare Internet e il Web hanno a bordo sistemi operativi open source, tra cui quelli che ti elenco qui sotto.

  • CentOS: in realtà è un sistema operativo desktop, quindi per computer, ma viene spesso utilizzato come server perché molto stabile. È particolarmente indicato per il Web hosting, il cloud e il gaming ma non è il più recente dei sistemi operativi open source e viene aggiornato con minore frequenza rispetto ai suoi successori.
  • ClearOS: è un “parente stretto” di CentOS, non può contare su molte applicazioni ma è particolarmente indicato per gestire l’accesso a Internet dei client di una rete. Si presta bene anche come firewall e come DNS e DHCP. La gestione di CentOS avviene mediante un’interfaccia Web.
  • OpenSUSE: è tra le eccellenze delle distribuzioni, anche se gli utenti non le riconoscono il giusto valore. Puoi installare centinaia di applicazioni e ha un portale dedicato tramite il quale cercare quelle che fanno per te. Si presta bene sia ai neofiti, sia agli utenti più esperti.
  • Ubuntu Server: ha molti pregi e, infatti, è apprezzato anche in ambito aziendale. Ne fa largo uso chi si occupa di hosting e di cloud. In casa è la soluzione migliore per la condivisione di contenuti multimediali ed è ottimo anche per il gaming.
  • IPFire: se hai a cuore la sicurezza, IPFire è uno scudo solido. Molte aziende lo usano tra il router per uscire su Internet e gli switch aziendali, poiché ottimo come firewall e per controllare l’accesso ai siti Web, facendo da filtro e impedendo la navigazione su quelle risorse online non ritenute consone. Per installarlo, tuttavia, ci vuole una certa dimestichezza.

Tra i vantaggi delle distribuzioni open source, come già detto, c’è ovviamente il prezzo. Anche perché nonostante siano spesso gratuite, possono contare su una nutrita comunità di supporto e di un’ingente quantità di documentazione online.

In alcuni casi, però, per poterle usare al meglio servono competenze specifiche di livello medio-alto. Altre distribuzioni sono adatte alla condivisione di file ma meno utilizzabili come server di applicazioni, benché per ogni software commerciale esistano alternative open. Svantaggi che, come ti ho detto, riguardano più le realtà aziendali classiche e che, per l’hosting e il cloud non sono affatto tali.

Se parliamo di ambito aziendale, soprattutto nelle ditte di piccola e media grandezza, Windows Server è la piattaforma più diffusa. È a pagamento ma può essere prelevata, perfettamente funzionante per 180 giorni, sul sito di Microsoft. Puoi testarlo anche in casa, soprattutto per soddisfare esigenze di tipo professionale o per lo studio.

Windows Server esiste in differenti versioni, pensate per rivolgersi tanto alle piccole aziende (fino a 25 dipendenti) quanto alle multinazionali che hanno migliaia di collaboratori dislocati in diversi continenti. Sono sistemi operativi apprezzati per la loro duttilità: assolvono infatti molti compiti, sono stabili e Microsoft – mediante continui aggiornamenti – si impegna per mantenerli sicuri ed efficienti.

Oltre a offrire servizi di file sharing, ossia la condivisione dei file e la protezione da accessi non autorizzati, è in grado di eseguire qualsiasi applicazione, a partire da quelle targate Microsoft fino a quelle nate per sistemi open source, come per esempio i database relazionali MySQL o Maria DB, oppure il Web server Apache.

Tra i vantaggi dei sistemi operativi Microsoft ci sono quindi, l’affidabilità, la stabilità e la versatilità. Inoltre, amministrare un server Windows è relativamente facile. Devo dirti anche che i produttori di software prediligono gli ambienti Microsoft e questo può indurre a escludere server con a bordo altri sistemi operativi, non utilizzabili con gran parte dei programmi esistenti.

Il prezzo è uno “svantaggio” di Windows Server. Varia infatti dai 501 dollari (425 euro) ai 6.155 dollari (5.210 euro): spesa che può essere sopportata da un’azienda ma che risulta spropositata per dare nuova vita a un PC che non si usa in ambito domestico.

Tra gli svantaggi c’è anche la quantità di aggiornamenti rilasciati da Microsoft, quasi sempre privi di conseguenze negative per gli utenti ma, in alcune occasioni, il rilascio di patch e migliorie è stato frettoloso, creando non pochi grattacapi ai gestori dei suddetti server.

Tipi di server

Server

Al di là dei sistemi operativi, i server svolgono ruoli diversi. Pertanto, esistono server di diverso tipo, ottimizzati per eseguire determinate operazioni e rispondere ad esigenze ben precise: eccone alcuni tra i più importanti.

  • Database server: molte applicazioni aziendali, per esempio quelle per la contabilità, la produzione, la vendita e la fatturazione, si appoggiano a database specifici a cui i PC della rete si collegano per scrivere, consultare, modificare o cancellare dati. Oracle, Microsoft SQL e MySQL sono i più noti.
  • DNS server: converte i nomi dei client in indirizzi IP, affinché ogni risorsa della rete venga individuata. Maggiori informazioni qui.
  • Email server: è un “postino virtuale” che riceve, invia e smista la posta elettronica. Ce ne sono sia a pagamento (Microsoft Exchange è il più famoso), sia di open source e gratuiti (come iRedMail).
  • File server: porzioni o interi dischi fissi vengono messi a disposizione degli utenti affinché possano salvare, creare, modificare o cancellare file. L’accesso a queste aree condivise è permesso mediante autenticazione (nome utente e password) e, in base alle proprie necessità, ogni utente può eventualmente accedere a determinate cartelle condivise sul server e non ad altre.
  • Proxy server: hanno scopi diversi. Il primo è garantire l’anonimato durante la navigazione (te ne ho parlato meglio in questa guida). Inoltre consentono di salvare una copia delle risorse Web consultate per poterle fornire all’utente in tutta rapidità durante le consultazioni successive e, non da ultimo viene usato per filtrare le connessioni esterne, per esempio inibendo l’accesso a determinate risorse Web.
  • Web server: permette di accedere alle risorse Web. Salva, elabora e mette a disposizione dati a chi ne fa richiesta. I sistemi operativi Microsoft dispongono di Internet Information Services (IIS), ce ne sono molti open source come Nginx o il più famoso Apache.

Alcuni di questi li approfondisco nelle prossime righe, nel frattempo ti suggerisco due libri che sono fondamentali se vuoi approfondire il mondo dei sistemi operativi per server del mondo open source, del mondo Microsoft, oppure entrambi.

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Come funziona un server DHCP

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Ora sai che i server mettono a disposizione servizi e dati a chi ne fa uso. Ci sono, però, ancora un paio di nozioni fondamentali che devi apprendere riguardo il loro funzionamento.

Ogni client connesso a una rete, che sia un computer, uno smartphone o una stampante, ha bisogno di un indirizzo IP (Internet Protocol), argomento che ho approfondito in questa guida. Questo indirizzo deve essere univoco, ovvero non possono essercene due uguali sulla stessa rete perché creerebbero un conflitto e deve rispettare alcune semplici regole.

Un server DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, ossia protocollo di configurazione dinamica) fa tutto da sé. Il servizio DHCP può essere erogato da un server aziendale (o da quello che hai in casa) ma, se hai accesso a internet, è un lavoro che fa normalmente il router di cui ti ha dotato il tuo operatore.

Infatti, se in casa hai un PC e uno smartphone, hai già creato una piccola rete il cui punto di connessione e proprio il router Internet. Per potere navigare, sia il computer sia il tuo smartphone hanno bisogno di un indirizzo IP che gli viene assegnato dal servizio DHCP del router.

Questo si concentra soprattutto su due cose: non assegna lo stesso indirizzo a due client diversi e, cosa altrettanto utile, permette di escludere dall’assegnazione degli specifici indirizzi IP. Inoltre, essendo l’assegnazione dinamica, è possibile che l’indirizzo IP di un oggetto della rete cambi nel tempo. Se invece vuoi sapere di più sull’assegnazione statica degli indirizzi IP, ovvero l’esatto contrario dell’assegnazione tramite DHCP, questo tutorial fa al caso tuo.

Infatti, se vuoi che l’IP di un client connesso alla rete non cambi mai, per esempio quello di una stampante, puoi assegnarlo a mano ed escluderlo da quelli che il DHCP può destinare ad altri dispositivi della stessa rete. Maggiori informazioni qui.

Qui sotto trovi degli ottimi libri che mi sento di consigliarti per scoprire molte delle possibili implementazioni di un server DHCP e ripercorrere la storia di questa tecnologia.

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Come funziona un server DNS

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I dispositivi di una rete hanno un nome e un indirizzo IP. Quando ne vuoi identificare uno — e questo vale per una rete domestica, aziendale e anche quando navighi sul Web —, occorre che ci sia un meccanismo capace di tradurre i nomi in indirizzi IP e viceversa.

Internet funziona mediante indirizzi IP (cioè indirizzi numerici) e non è in grado di riconoscere i nomi dei domini (es. aranzulla.it), così come una rete aziendale o domestica conosce gli indirizzi IP dei client che la compongono e ignora i loro nomi. Si rende quindi necessario un “interprete” che faccia da traduttore.

Quando vieni a leggermi, digiti nella barra degli indirizzi del tuo browser l’indirizzo aranzulla.it. Prova a fare la stessa cosa digitando 35.158.201.19 e guarda cosa succede. Visto?

Il Domain Name System (DNS) fa proprio questo: traduce gli IP in nomi. È più facile ricordare il nome di un sito (o di un client di una rete) che il suo corrispondente indirizzo IP.

I server hanno un servizio DNS e, ancora una volta, è il router del tuo fornitore di Internet a erogare questa funzione per te. Questo significa che il tuo router si collega a uno o più dei server DNS gestiti direttamente dal tuo Internet provider. Vuoi fare un’altra prova? Digita 216.58.208.142 nella barra degli indirizzi del tuo browser. Buona ricerca!

Tra i libri più interessanti dedicati all’approfondimento delle tematiche appena trattate, ti propongo due titoli (rigorosamente in inglese) per diventare “cintura nera” di DNS.

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Questo libro non è recente ma resta un riferimento per chiunque sia confrontato con la gestione di servizi DNS.

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Come funziona un server Web

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Hai già le informazioni necessarie per sapere quali servizi può erogare un server e, a grandi linee, qual è la logica secondo la quale i server lavorano. Se ti stai domandando quanto questa logica sia affine ai server Web: continua a leggere e troverai le risposte che cerchi.

Un server Web è un’applicazione che viene eseguita su un server dedicato, il quale fornisce informazioni ai client che ne fanno richiesta. In quest’ambito il termine client può essere tradotto con quello browser.

Hai certamente capito che i server Web offrono un servizio simile a quello che i server tradizionali offrono agli utenti connessi alla rete.

L’architettura di un server Web è molto semplice: esso collega chi fa una richiesta con chi fornisce la risposta. Quando, per esempio, ti colleghi al tuo quotidiano online preferito, il Web server di quest’ultimo fa in modo che tu possa vederlo nel tuo browser.

Quindi, in pratica, inserisci l’url del quotidiano nella barra degli indirizzi del browser e questo la invia tramite i protocolli HTTP o HTTPS al Web server corretto il quale, non appena ricevuta la richiesta, la elabora restituendo i dati e le informazioni che desideri.

Allo stesso modo, quando cerchi un argomento su Google, questo restituisce risultati compatibili con la tua chiave di ricerca e, una volta cliccato sul link di tuo gradimento, il Web server su cui il sito è ospitato ti mostra ciò che ti interessa.

Il funzionamento è quindi del tutto analogo a quello di un tradizionale server aziendale ma usa protocolli diversi per svolgere i compiti ai quali è adibito.

Per approfondimenti, ti lascio ad alcuni libri che ti saranno senz’altro d’aiuto: il primo se prediligi le risorse open, il secondo se sei improntato a usare IIS di Microsoft.

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Come funziona un server FTP

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Il protocollo FTP, ovvero File Transfer Protocol, è uno dei primi metodi di comunicazione utilizzato da Internet. La sua nascita risale al 1971 e, da sempre, si è prefisso di promuovere l’uso di computer remoti e di permettere il trasferimento di file in modo affidabile.

Anche in questo caso il funzionamento è semplice: un client FTP si collega a un server FTP e, tra le due entità, avviene uno scambio di dati. La sicurezza viene garantita dall’autenticazione di chi ne fa uso mediante nome utente e password.

Nonostante la sua veneranda età, è ancora molto usato dai web master che trasferiscono, modificano o cancellano file dai siti che amministrano e, nel contempo, è una scelta adottata da molti produttori di hardware. Non è raro, infatti, che quando prelevi dei driver dai siti Web dei produttori dell’hardware che vuoi configurare, il download venga gestito mediante un server FTP che dialoga direttamente con il browser che usi per la navigazione.

Laddove la connessione tra client e server necessiti di un programma specifico, esistono diverse soluzioni, anche free, come Filezilla (per Windows, macOS e Linux) o Cyberduck, destinato a chi usa Windows o macOS.

Le modalità in cui lavora il protocollo FTP sono due: attiva e passiva. La differenza tra le due avvantaggia la modalità passiva, che consente l’apertura casuale di porte, aumentando la sicurezza durante il trasferimento dei file.

Ora, alzando un po’ l’asticella della difficoltà, ti parlo delle porte, termine di cui certamente hai già sentito parlare. Le porte sono numeri usati per riconoscere una connessione. Ne esistono 65.536 e alcune sono destinate ai protocolli di rete più usati, le altre possono essere liberamente usate da tutti quei software che necessitano di creare una connessione; i software installati sui server che devono comunicare con i client usano delle porte adibite a tale scopo dai programmatori.

La porta 80, per esempio, è quella usata dalla navigazione Web. La porta 21 è quella destinata all’invio di file tramite protocollo FTP. Questa porta può essere cambiata a piacimento per aumentare la sicurezza.

Per approfondimenti, ti rimando alla mia guida sui migliori programmi per FTP. Inoltre, trovo che la pagina Wikipedia dedicata al protocollo FTP sia fatta veramente bene. In tema di libri, invece, non c’è tanta letteratura sul tema, ma un libro di facile lettura te lo voglio consigliare lo stesso.

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Come funziona un server email

come funziona un server

Arrivato fino a qui hai le nozioni di base per capire meglio le logiche per capire come funziona un server. Resta soltanto da rispondere a una domanda che, sono certo, ti stia balenando in mente, ovvero: “come funziona un server di posta elettronica”?

Il funzionamento è, almeno in principio, identico a quello di un normale server. Il mail server è un programma che si fa carico di ricevere, inviare e smistare la posta elettronica.

Un server mail è connesso a Internet e usa dei protocolli specifici per assolvere ai propri compiti.

  • SMTP: il Simple Mail Transfer Protocol è lo standard per l’invio di email tra un client di posta elettronica e un mail server del mittente e, da questo, al server del destinatario.
  • IMAP: l’Internet Access Message Protocol viene usato dal Web server del destinatario e si occupa di recuperare le email.
  • POP3: la ricezione della posta può anche essere eseguita mediate il protocollo Post Office Protocol, giunto alla versione 3 da cui il nome POP3. La differenza tra IMAP e POP3 è che quest’ultimo preleva il messaggio dal server e lo recapita al destinatario, mentre il protocollo IMAP archivia il messaggio e lo sincronizza tra tutti i dispositivi usati dal destinatario. Questo è uno dei motivi per il quale, negli ultimi anni, l’IMAP sta prendendo sempre più piede e l’uso di POP è generalmente sconsigliato.

I mail server riconoscono mittenti e destinatari grazie alla loro autenticazione (nome utente e password) mentre l’indirizzo del destinatario, ovviamente, è proprio il suo indirizzo email.

Ma come fa un server email a trovare il server su cui risiede l’indirizzo del destinatario? La domanda è ottima e la risposta la sai già: sono i server DNS a instradare il traffico tra i due, esattamente come fa tra server Web o tra il tuo PC e il Web.

Se vuoi approfondire il funzionamento dei server mail, c’è un libro che parla espressamente dei sistemi open source. Ti consiglio anche un testo che rappresenta un ottimo manuale sul fronte Microsoft Exchange.

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Come funziona un server Discord

come funziona un server

Se hai letto questo articolo perché vuoi installare un server per il gaming, sei certamente interessato anche al funzionamento di un server Discord per rendere più immediata e fluida la comunicazione con i tuoi amici. Discord è pensato per facilitare la comunicazione ed è multipiattaforma: funziona su qualsiasi sistema operativo mobile e fisso.

Conta 250 milioni di utenti nel mondo e, anche in virtù di questo successo, verrà esteso il suo funzionamento anche su PlayStation. Se vuoi sapere tutto su come creare un server Discord, ti consiglio di leggere questo tutorial, nel quale ho approfondito l’argomento.

Salvatore Aranzulla

Autore

Salvatore Aranzulla

Salvatore Aranzulla è il blogger e divulgatore informatico più letto in Italia. Noto per aver scoperto delle vulnerabilità nei siti di Google e Microsoft. Collabora con riviste di informatica e cura la rubrica tecnologica del quotidiano Il Messaggero. È il fondatore di Aranzulla.it, uno dei trenta siti più visitati d'Italia, nel quale risponde con semplicità a migliaia di dubbi di tipo informatico. Ha pubblicato per Mondadori e Mondadori Informatica.