Architetture di protocolli

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1 rchitetture di protocolli ruppo Reti TL RTTTUR PROTOOLL - 1 rchitetture e protocolli efinizione TT omunicazione: trasferimento di informazioni secondo convenzioni prestabilite La comunicazione richiede cooperazione Una descrizione astratta delle modalità di comunicazione tra due o più utenti richiede la definizione di un modello di riferimento i l massimo livello di astrazione il modello di riferimento specifica una architettura di rete RTTTUR PROTOOLL - 2 Pag. 1

2 rchitetture di protocolli Un architettura di rete definisce gli oggetti usati per descrivere il processo di comunicazione le relazioni tra tali oggetti le funzioni necessarie per la comunicazione le modalità organizzative delle funzioni Si usano architetture stratificate semplicità di progetto facilità di gestione semplicità di standardizzazione separazione di funzioni RTTTUR PROTOOLL - 3 Separazione di funzioni: nternet subnet 1 subnet 2 host 4 router 2 router 3 applicativi controllo errori host 3 host 1 instradamento subnet 4 router 1 subnet 3 host 2 trasferimento pacchetti RTTTUR PROTOOLL - 4 Pag. 2

3 Open System nterconnection OS pplicazioneione Presentazione Sessione Trasporto Rete ollegamento isico RTTTUR PROTOOLL - 5 rchitetture stratificate pplication Presentation Session Transport Network ata Link Physical User Netw. ppl. Session nd to nd Routing ata Link Physical pplication Service nternetwork Network Transaction Service Presentation Service ata low Trans. ontrol Manag. Service Virtual Route xplicit Route Transm. roup ata Link Physical half session path control OS NT RP SN RTTTUR PROTOOLL - 6 Pag. 3

4 OS ed nternet OS pplicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete ollegamento isico nternet Protocol Suite Telnet TP SMTP SNMP MP RP e RRP TP e UP P Non specificati NS XR RP Protocolli di routing RTTTUR PROTOOLL SN Piano di gestione Piano di controllo Livelli alti Piano di utente Livelli alti L TM isico RTTTUR PROTOOLL - 8 Pag. 4

5 efinizione TT Protocolli descrizione formale delle procedure adottate per assicurare la comunicazione i tra due o più oggetti dello stesso livello gerarchico efinizione di protocolli: semantica insieme di comandi e risposte sintassi struttura di comandi e risposte temporizzazione sequenze temporali di comandi e risposte RTTTUR PROTOOLL - 9 Protocolli protocolli sono insiemi di regole: semantiche algoritmi sintassi formati temporizzazione i RTTTUR PROTOOLL - 10 Pag. 5

6 Modello di riferimento SO/OS (Open System nterconnection) è recepito nei seguenti standard SO S 7498 TT X.200 principi fondamentali definiti dal modello di riferimento OS sono oggi universalmente accettati ti iò non significa che tutte le architetture di protocolli siano conformi al modello OS RTTTUR PROTOOLL - 11 Modello OS Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 mezzi trasmissivi Sistema j Sistema n RTTTUR PROTOOLL - 12 Pag. 6

7 Modello OS Sistema Sistema Sistema Sistema mezzi trasmissivi processi applicativi RTTTUR PROTOOLL - 13 Strati o livelli strato più elevato Sistema Sistema (N+1) - strato (N) - strato (N-1) - strato sottosistema strato inferiore mezzi trasmissivi RTTTUR PROTOOLL - 14 Pag. 7

8 ntità elementi attivi di un sottosistema svolgono le funzioni di strato interagiscono all interno di uno strato Sistema Sistema (N) - strato (N) - entità mezzi trasmissivi RTTTUR PROTOOLL - 15 Ogni strato (o livello) Stratificazione fornisce servizi allo strato superiore usando i servizi dello strato inferiore le proprie funzioni dentificabili: fornitori di servizio utenti del servizio punti di accesso al servizio: SP (Service ccess Point) RTTTUR PROTOOLL - 16 Pag. 8

9 Servizi li utenti dello strato N, le (N+1) - entità, cooperano e comunicano usando lo (N) - servizio fornito dallo (N) - fornitore di servizio (N+1) - strato (N) - strato usa fornisce (N) - servizio RTTTUR PROTOOLL - 17 Un servizio può essere: Servizi connection-oriented (O): si stabilisce un accordo preliminare (connessione) tra rete e interlocutori, poi si trasferiscono i dati e infine si rilascia la connessione connectionless (L): i dati vengono immessi in rete senza un accordo preliminare e sono trattati in modo indipendente d RTTTUR PROTOOLL - 18 Pag. 9

10 Servizi N+1 N (N) - servizio (N) - fornitore di servizio N+1 N lack-ox per le (N+1) - entità RTTTUR PROTOOLL - 19 Servizi N N-1 (N-1) - servizio (N-1) - fornitore di servizio N N-1 lack-ox per le (N) - entità RTTTUR PROTOOLL - 20 Pag. 10

11 SP d ogni (N-1)-SP può essere associata al più una (N)-entità (N) - strato (N-1) - SP (N) - entità (N-1) - entità (N-1) - entità (N-1) - strato RTTTUR PROTOOLL - 21 Protocolli Sistema Sistema (N+1) - entità (N+1) - protocollo (N+1) - entità (N) - servizio (N) - SP (N) - strato (N) - entità (N) -protocollo (N) - entità RTTTUR PROTOOLL - 22 Pag. 11

12 ndirizzi (N) - strato (N) - entità (N) - titolo (N-1) - SP (N-1) - strato (N-1) - indirizzo i (N-1) - entità RTTTUR PROTOOLL - 23 unzioni di identificazione (N) directory (N) - entità (N-1) - indirizzo (N) - titolo RTTTUR PROTOOLL - 24 Pag. 12

13 unzioni di identificazione (N) - mapping (N) - indirizzo (N) - SP (N) - entità (N-1) - SP (N-1) - indirizzo RTTTUR PROTOOLL - 25 Tipologie di mapping K L M (N) - strato K K L M one-to-one hierarchical tabular RTTTUR PROTOOLL - 26 Pag. 13

14 onnessioni (N) -entità (N) -entità (N) -entità (N) - strato (N-1) - SP (N-1) - strato (N-1) - connessioni RTTTUR PROTOOLL - 27 onnessioni (N) -entità (N) -entità (N) -entità (N) - strato (N-1) - SP (N-1) - strato connessione punto - multipunto connessioni punto - punto RTTTUR PROTOOLL - 28 Pag. 14

15 onnessioni (N) - entità (N) - entità (N) - entità (N) - strato (N-1) - SP (N-1) - strato (N-1) - P RTTTUR PROTOOLL - 29 onnessioni (N) - strato (N) - entità (N-1) - SP (N) - entità (N-1) - P (N) - entità (N-1) - strato P= onnection nd Point id=identifier (N-1) - P.id RTTTUR PROTOOLL - 30 Pag. 15

16 ccordo ccordo tra tre parti Le tre parti (N+1) - entità (N+1) - entità (N) - fornitore di servizio RTTTUR PROTOOLL - 31 ccordo Nel caso di trasferimento di informazioni senza connessione è sufficiente un accordo tra due parti Le due parti Le due parti (N+1) - entità (N) (N) - fornitore - di servizio (N+1) - entità (N + 1) - entità Le due parti RTTTUR PROTOOLL - 32 Pag. 16

17 ccordo Nel caso di trasferimento di informazioni con connessione è necessario un accordo tra le tre parti Le tre parti (N+1) - entità (N+1) - entità (N) (N) - fornitore - di servizio RTTTUR PROTOOLL - 33 onnessioni multiplazione di (N) - connessioni su una (N-1) - connessione (N+1) - strato (N) - SP (N) - P (N) - strato RTTTUR PROTOOLL - 34 Pag. 17

18 onnessioni suddivisione di una (N) - connessione su più (N-1) - connessioni (N) - P (N) - strato (N) - SP RTTTUR PROTOOLL - 35 (N) - PU reazione PU (N) - strato (N-1) - SU SP interfaccia (N-1) - strato (N-1) - P (N-1) - SU (N-1) - PU RTTTUR PROTOOLL - 36 Pag. 18

19 reazione PU Sulle unità dati esiste la possibilità di segmentazione concatenazione La segmentazione può avvenire sia costruendo più (N) - PU da una (N) - SU, sia generando più (N-1) - SU da una (N) - PU nalogamente per la concatenazione RTTTUR PROTOOLL - 37 Trasferimento informazioni Sistema Sistema Sistema Sistema mezzi trasmissivi percorso delle informazioni RTTTUR PROTOOLL - 38 Pag. 19

20 Trasferimento informazioni Trasmettitore Ricevitore pplicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete ollegamento isico dati P SU PP PSU SP SSU TP TSU NP NSU LP LSU bit o simboli pplicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete ollegamento isico RTTTUR PROTOOLL - 39 Primitive utente (N) - servizio utente (N) - servizio RST (N) - SP ONRM NZON (N) - SP RSPOST (N+1) - strato (N) - strato (N) - entità (N) - protocollo (N) - entità fornitore dell (N) - servizio RTTTUR PROTOOLL - 40 Pag. 20

21 Primitive nsieme di interazioni su una interfaccia che avvengono in tempi diversi e che permettono di offrire un servizio i : servizio di trasferimento di una lettera nel sistema postale eposito della lettera nella buca delle lettere da parte del mittente onsegna da parte del portalettere della lettera nella buca delle lettere del destinatario Simile a procedura RTTTUR PROTOOLL - 41 Uso di primitive Servizio confermato Utente del servizio Primitiva di richiesta ornitore del servizio Utente del servizio Primitiva di indicazione Primitiva di conferma Primitiva di risposta RTTTUR PROTOOLL - 42 Pag. 21

22 Uso di primitive Servizio non confermato Utente del servizio Primitiva di richiesta ornitore del servizio Utente del servizio Primitiva di indicazione RTTTUR PROTOOLL - 43 Uso di primitive Servizio iniziato dal fornitore Utente del servizio Primitiva di indicazione ornitore del servizio Utente del servizio Primitiva di indicazione RTTTUR PROTOOLL - 44 Pag. 22

23 Uso di primitive pertura di connessione (N+1) - entità (N) - ONNT RQUST (N) - ONNT ONRM (N) - fornitore di servizio (N+1) - entità (N) - ONNT NTON (N) - ONNT RSPONS (N) - SP (N) - SP RTTTUR PROTOOLL - 45 Uso di primitive Trasferimento dati (N+1) - entità (N) - T RQUST (N) - fornitore di servizio (N+1) - entità (N) - T NTON (N) - SP (N) - SP RTTTUR PROTOOLL - 46 Pag. 23

24 Uso di primitive hiusura di connessione iniziata dall utente (N+1) - entità (N) - SONNT RQUST (N) - fornitore di servizio (N+1) - entità (N) - SONNT NTON (N) - SP (N) - SP RTTTUR PROTOOLL - 47 Setti strati OS applicazione presentazione sessione trasporto rete collegamento fisico Protocollo di applicazione Protocollo di presentazione Protocollo di sessione Protocollo di trasporto Protocollo di rete Protocollo di collegamento Protocollo di strato fisico mezzi trasmissivi applicazione presentazione sessione trasporto rete collegamento fisico RTTTUR PROTOOLL - 48 Pag. 24

25 Sistemi sistemi terminali sistemi di rilegamento (relay) SSTM RLY SYSTM SSTM pplicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Rete pplicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete ollegamento olleg. ollegamento isico isico isico mezzi trasmissivi RTTTUR PROTOOLL - 49 Reti pubbliche strati di utilizzazione protocolli di utilizzazione strati di trasferimento protocolli di accesso strati di trasferimento protocolli di rete strati di trasferimento apparecchio nodo di nodo di terminale accesso transito sezione di accesso sezione di rete interna RTTTUR PROTOOLL - 50 Pag. 25

26 Physical layer: Strato 1: fisico fornisce i mezzi meccanici, fisici, funzionali e procedurali per attivare, mantenere e disattivare le connessioni fisiche ha il compito di effettuare il trasferimento delle cifre binarie scambiate dalle entità di strato di collegamento le unità dati sono bit o simboli definizione di codifiche di linea, connettori, livelli di tensione RTTTUR PROTOOLL - 51 ata link layer Strato 2: collegamento fornisce i mezzi funzionali e procedurali per il trasferimento delle unità dati tra entità di strato rete e per fronteggiare malfunzionamenti dello strato fisico funzioni fondamentali: rivelazione e recupero degli errori di trasmissione controllo di flusso delimitazione delle unità dati RTTTUR PROTOOLL - 52 Pag. 26

27 Network layer Strato 3: rete fornisce i mezzi per instaurare, mantenere e abbattere le connessioni di rete tra entità di strato trasporto fornisce i mezzi funzionali e procedurali per lo scambio di informazioni tra entità di strato trasporto funzioni fondamentali: instradamento controllo di flusso e congestione tariffazione RTTTUR PROTOOLL - 53 Transport layer Strato 4: trasporto fornisce alle entità di strato sessione le connessioni di strato trasporto colma le deficienze della qualità di servizio delle connessioni di strato rete ottimizza l uso del servizio di strato rete funzioni fondamentali: controllo d errore controllo di sequenza controllo di flusso RTTTUR PROTOOLL - 54 Pag. 27

28 Strato 4: trasporto è lo strato più basso con significato da estremo a estremo esegue la multiplazione e la suddivisione di connessioni permette la frammentazione di messaggi in pacchetti e la loro ricomposizione RTTTUR PROTOOLL - 55 Session layer Strato 5: sessione assicura alle entità di presentazione una connessione di sessione organizza il colloquio tra le entità di presentazione struttura e sincronizza lo scambio di dati in modo da poterlo sospendere, riprendere e terminare ordinatamente maschera le interruzioni del servizio trasporto RTTTUR PROTOOLL - 56 Pag. 28

29 Strato 6: presentazione Presentation layer risolve i problemi di compatibilità per quanto riguarda la rappresentazione dei dati da trasferire risolve i problemi relativi alla trasformazione della sintassi dei dati può fornire servizi di cifratura delle informazioni RTTTUR PROTOOLL - 57 Strato 7: applicazione pplication layer fornisce ai processi applicativi i mezzi per accedere all ambiente OS sempi di servizio trasferimento di file - TM terminale virtuale - VT posta elettronica - X.400 RTTTUR PROTOOLL - 58 Pag. 29

30 Rete semplicissima U 1 N 1 U 2 RTTTUR PROTOOLL - 59 Supponiamo che una (4) - entità debba comunicare con una (4) - entità remota e seguiamo passo - passo primitive SU PU RTTTUR PROTOOLL - 60 Pag. 30

31 U 1 N 1 U 2 servizio di strato 3 con connessione servizio di strato 2 senza connessione servizio di strato 1 senza connessione RTTTUR PROTOOLL - 61 RTTTUR PROTOOLL - 62 Pag. 31

32 irettorio X,, RTTTUR PROTOOLL - 63 N-ONNT.request(,,...) RTTTUR PROTOOLL - 64 Pag. 32

33 N-PU(,, Vid, call request,...) RTTTUR PROTOOLL - 65 nstradamento,, Z RTTTUR PROTOOLL - 66 Pag. 33

34 Mapping, Z, RTTTUR PROTOOLL - 67 L-T.request(,, L-SU,...) RTTTUR PROTOOLL - 68 Pag. 34

35 L-PU(,, L-SU, L-P) RTTTUR PROTOOLL - 69 Mapping,, RTTTUR PROTOOLL - 70 Pag. 35

36 P-T.request(,, simbolo) RTTTUR PROTOOLL RTTTUR PROTOOLL - 72 Pag. 36

37 P-T.indication(,, simbolo) RTTTUR PROTOOLL - 73 L-PU(,, L-SU, L-P) RTTTUR PROTOOLL - 74 Pag. 37

38 L-T.indication(,, L-SU,...) RTTTUR PROTOOLL - 75 N-PU(,, Vid, call request,...) RTTTUR PROTOOLL - 76 Pag. 38

39 nstradamento, Z, RTTTUR PROTOOLL - 77 Mapping Z,, RTTTUR PROTOOLL - 78 Pag. 39

40 N-PU(,, Vid, incoming call,...) RTTTUR PROTOOLL - 79 L-T.request(,, L-SU,...) RTTTUR PROTOOLL - 80 Pag. 40

41 L-PU(,, L-SU, L-P) RTTTUR PROTOOLL - 81 Mapping,, RTTTUR PROTOOLL - 82 Pag. 41

42 P-T.request(,, simbolo) RTTTUR PROTOOLL RTTTUR PROTOOLL - 84 Pag. 42

43 P-T.indication(,, simbolo) RTTTUR PROTOOLL - 85 L-PU(,, L-SU, L-P) RTTTUR PROTOOLL - 86 Pag. 43

44 L-T.indication(,, L-SU,...) RTTTUR PROTOOLL - 87 N-PU(,, Vid, incoming call,...) RTTTUR PROTOOLL - 88 Pag. 44

45 N-ONNT.indication(,, P.id,...) RTTTUR PROTOOLL - 89 N-ONNT.response(P.id,...) RTTTUR PROTOOLL - 90 Pag. 45

46 N-PU(,, Vid, call accepted,...) RTTTUR PROTOOLL - 91 N-PU(,, Vid, call accepted,...) RTTTUR PROTOOLL - 92 Pag. 46

47 N-PU(,, Vid, call connected,...) RTTTUR PROTOOLL - 93 N-PU(,, Vid, call connected,...) RTTTUR PROTOOLL - 94 Pag. 47

48 N-ONNT.confirm(,, P.id,...) RTTTUR PROTOOLL - 95 T-PU(T-P, T-SU) RTTTUR PROTOOLL - 96 Pag. 48

49 N-T.request(P.id, N-SU,...) RTTTUR PROTOOLL - 97 N-T.indication(P.id, N-SU,...) RTTTUR PROTOOLL - 98 Pag. 49

50 T-PU(T-P, T-SU) RTTTUR PROTOOLL - 99 N-SONNT.request(P.id ) RTTTUR PROTOOLL Pag. 50

51 N-SONNT.indication(P.id ) RTTTUR PROTOOLL Pag. 51