Premessa… Premessa…breve Lo sviluppo delle telecomunicazioni ha avuto due fattori determinanti : L’esistenza di una rete esistente (quella telefonica) La disponibilita’ di HW e SW adeguati Reti, Protocolli e Indirizzi DIMENSIONE della RETE “Rete” di terminali stupidi ( interno ad un centro di calcolo) “Rete” interna collegata attraverso il centralino telefonico (PBX e PABX) WAN : wide area network (modem -> Internet) LAN : local area network ( stessa tecnologia di Internet – No suolo pubblico) MAN : metropolitan area network ( intermedia; strutture proprietarie delle municipalizzate, ad es. AEM a Milano) Topologia di rete Come i calcolatori sono fra loro collegati Si rappresenta come un grafo anche orientato (nodi = host; archi=canali) BUS : Tutti sono collegati sulla stessa linea: sono necessari terminatori per eliminare disturbi Arpanet e Internetworking Arpanet : Prima rete WAN -> DORSALI Nodi commutazione Algoritmi di routing Host : computer che offrono servizi Protocolli di comunicazione Internetworking : connessioni di più reti private (proprietarie) Router Protocollo TCP/IP (regole legate al trasporto delle informazioni e alla gestione della rete) Topologia a Stella Presenza di apparati “concentratori” delle linee ( Hub – Switch – Router ) 1 Topologia ad anello Tutti hanno due collegamenti La più famosa: Token Ring Topologia ibrida Topologia a maglia Connessione di più topologie parziali) Cablaggi di rete Insieme delle tecnologie necessarie per la costruzione fisica di una rete Cavi e Connettori COAX Twisted Pair Simplex a 10-100 Mbps Connettori BNC e TBNC Thin (~150mt) e Thick (~500mt) Reti locali a bus e dorsali Duplex Fino a 100 mt UTP e STP Lan anche 1 Gbps Cavi diretti o incrociati Connettori RJ-45 Strumento Wireless Onde radio o infrarossi Non è tutto wireless : compatibilità con la rete fissa a cui ci si riferisce Può essere completa (tutti collegati fra loro) o incompleta (connessioni Sorgente dell’ Informazione Trasmettitore Telegrafia Testo Telefono Fiber Optic Cable Simplex; <=10Gbps No interferenze elettriche Fino a 10 km Dispositivi “costosi” Trasformazione del segnale Canale fisico Ricevitore Utente dell’ Informazione Codificatore Morse Linea (segnale elettrico) Decodificator e Morse Testo voce Microfono Centraline e linee telefoniche Altoparlante Voce Radio Voce / Musica Microfono Trasmettitore Radio Onde radio Antenna Circuito di codifica Voce / Musica Comunicazioni cellulari voce Microfono Antenne Ponte Radio Altoparlante Voce Televisione Immagini e suono Telecamera Antenna Antenne Ponte Radio Antenna Circuito di codifica Schermo Immagini e suono 2 Comunicazione Punto-Punto Nasce il problema del protocollo (regole condivise) A livello hardware : come si trasmette sul canale fisico, con quali interfacce, con quale tecnologia A livello logico : come i bit trasmessi vanno interpretati, quali bit di controllo, quale sincronizzazione (handshake) ISO / OSI Applicazione Application Layer Commutazione Come si fa a garantire una connessione di questo tipo su un canale che è condiviso? Il canale di trasmissione è limitato mentre il traffico è potenzialmente illimitato Commutazione di circuito (rete telefonica analogica -> circuito fisico Identificazione del destinatario = numero di telefono) Commutazione di pacchetto (maglia di nodi con tabelle per il routing Identificazione del destinatario = indirizzo) Application Layer HTTP - FTP - SMTP – Telnet Presentazione HTTP - FTP - SMTP – Telnet Sessione Trasport Layer Network Layer Rete IP –ARP – ICMP - IGMP Network Interface Layer Ethernet – ATM – Token Ring – FDDI – X.25 – Frame Relay Application Layer HTTP - FTP - SMTP – Telnet Trasport Layer TCP - UDP TCP - UDP Network Layer Fisico Ethernet – ATM – Token Ring – FDDI – X.25 – Frame Relay Si occupa di : • Indirizzamento Application Layer HTTP - FTP - SMTP – Telnet • Connessioni di diversi tipi di rete Definire il mezzo trasmissivo Comunicazione orientata al bit, al byte, al frame (definizione) • Controllo e rilevazione dell’errore • Metodi di controllo dell’accesso Regole per la realizzazione di una Reti privata (LAN) Garanzia dello scambio dei dati senza errori fra calcolatori di reti omogenee ed eterogenee Trasport Layer TCP - UDP Si occupa di : • Connessione Best-Try (senza • Instradamento Network Layer • IP –ARP – ICMP - IGMP Network Interface Layer Comunicazione tra calcolatori in reti omogenee ed eterogenee Si occupa di : • Data Link Regole per la realizzazione di una Reti privata (LAN) 2. Trasmissione dei dati ed accesso al canale fisico tra calcolatori Trasport Layer Trasporto TCP - UDP Livello fisico della rete 1. Progetto e costruzione hardware della rete Network Layer IP –ARP – ICMP - IGMP IP –ARP – ICMP - IGMP Network Interface Layer Network Interface Layer Ethernet – ATM – Token Ring – FDDI – X.25 – Frame Relay Ethernet – ATM – Token Ring – FDDI – X.25 – Frame Relay connessione) • Fornire più servizi • Realizzare una macchina a stati di protocollo • Controllo del traffico 3 Application Layer HTTP - FTP - SMTP – Telnet Regole per l’implementazione dei servizi Comunicazione fra applicazioni in calcolatori di reti diverse best-effort per trasportare Trasport Layer TCP - UDP dei datagrammi IP. Si occupa di : • Creare connessioni remote Network Layer IP –ARP – ICMP - IGMP Network Interface Layer Ethernet – ATM – Token Ring – FDDI – X.25 – Frame Relay definizioni • Creare sessioni di lavoro per le transazioni sulla rete • Garantire una semantica condivisa fra i messaggi delle applicazioni informazioni -> data stream -> frammentazione a livello di rete. • Realizzare applicazioni distribuite Cosa fornisce o non fornisce Il protocollo IP fornisce i seguenti servizi: trasmissione di un datagram host-to-host (indirizzamento); funzioni di routing; frammentazione e riassemblaggio dei datagram. Formato del pacchetto intestazione frammentazione Best effort Il protocollo non fornisce: controllo di flusso ( = controllo del traffico per evitare congestioni sulla rete); controllo d'errore ( = riconoscimento ed al recupero di errori di trasmissione sui bit dei dati); controllo di sequenza ( = tecnica volta a far si che i dati vengano ricevuti nello stesso ordine in cui sono stati trasmessi). Mittente e destinatario Servizi aggiuntivi ed allineamento Informazioni DOMANDA: Dimensione totale ? Formato dell’indirizzo Classi di Indirizzo indirizzo di 32 bit (quattro byte ) : valori decimali di ciascun byte, separati dal carattere punto Indirizzo IP = Indirizzo di rete (Net-Id)-Indirizzo di host (Host-Id) Sono le interfacce ad avere un indirizzo IP NON gli host (identifica la connessione di un host alla relativa rete ) DOMANDA: Quanti host in una rete ? Sono univoci a livello mondiale 4 Partizionamento dello spazio degli indirizzi Indirizzi privati Non-Internet Routable IP Address Schemes Classe Indirizzi particolari Indirizzi riservati Indica … Serve per … 0.0.0.0 This host Il PC 127.x.x.x Loopback Debug del protocollo TCP/IP [127.0.0.1] 255.255.255.255 Broadcast rete locale Msg a tutti gli host della rete locale Byte Host-Id a 1 Broadcast rete remota Msg a tutti gli host della rete remota Subnetting Suddivisione di un Rete di classe A, B o C in sottoreti piu’ piccole Network Address Range A da 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0/8) B da 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0/12) C da 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16) terzo livello gerarchico (netid + subnetid + hostid) risolto il problema della crescita delle tabelle di routing ad ogni rete logica corrisponde una stessa rete fisica Netmask Netmask/2 Contiene bit a uno in corrispondenza dei campi network e subnet, e a zero in corrispondenza del campo host IP 193.205.102.36 DOMANDA: Quanti host nella sotto-rete ? Riconoscimento di appartenenza alla stessa sottorete Tutti i router di Internet instradano in base all'indirizzo di Network (193.205.102) di classe C. Il router responsabile di questa rete procede con l'ulteriore instradamento verso le Subnet in base all'esame degli ulteriori 5 bit 5 ARP e RARP ARP e RARP/2 Ricerca IP destinazione Traduzione degli indirizzi IP in indirizzi fisici. Invio dei pacchetti Host Host Modulo ARP NON C’ C’E’ ! Risponde con il Address RichiestaMAC Broadcast Modulo ARP Ricerca IP destinazione MAC trovato Cache ARP Cache ARP Sono IO! 6