Reti di calcolatori - Architetture di protocolli
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- Cipriano Cattaneo
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1 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli rchitetture di protocolli ruppo Reti TL nome.cognome@polito.it RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 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 l massimo livello di astrazione il modello di riferimento specifica una architettura di rete RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 3 Pag. 1
2 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 4 Open System nterconnection OS pplicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete ollegamento isico RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 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 Manag. Trans. Service ontrol Virtual Route xplicit Route Transm. roup ata Link Physical half session path control OS NT RP SN RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 6 Pag. 2
3 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli SN Piano di gestione Piano di controllo Livelli alti Piano di utente Livelli alti L TM isico RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 8 Protocolli efinizione TT descrizione formale delle procedure adottate per assicurare la comunicazione 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 9 Pag. 3
4 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Protocolli protocolli sono insiemi di regole: semantiche algoritmi sintassi formati temporizzazione RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 10 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 iò non significa che tutte le architetture di protocolli siano conformi al modello OS RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 11 Modello OS Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 mezzi trasmissivi Sistema j Sistema n RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 12 Pag. 4
5 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Modello OS Sistema Sistema Sistema Sistema mezzi trasmissivi processi applicativi RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 13 Strati o livelli strato più elevato Sistema Sistema (N+1) - strato (N) - strato (N-1) - strato sottosistema strato inferiore mezzi trasmissivi RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 14 ntità elementi attivi di un sottosistema svolgono le funzioni di strato interagiscono all interno di uno strato Sistema Sistema (N) - strato mezzi trasmissivi RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 15 Pag. 5
6 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Stratificazione Ogni strato (o livello) 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) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 16 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 17 Servizi Un servizio può essere: 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 18 Pag. 6
7 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Servizi N+1 N (N) - servizio (N) - fornitore di servizio N+1 N lack-ox per le (N+1) - entità RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 19 Servizi (N-1) - servizio N N-1 (N-1) - fornitore di servizio N N-1 lack-ox per le RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 20 SP (Service ccess Point) d ogni (N-1)-SP può essere associata al più una (N)-entità (N) - strato (N-1) - SP (N-1) - entità (N-1) - entità (N-1) - strato RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 21 Pag. 7
8 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Protocolli Sistema Sistema (N+1) - entità (N+1) - protocollo (N+1) - entità (N) - servizio (N) - SP (N) - strato (N) - protocollo RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 22 ndirizzi (N) - strato (N) - titolo (N-1) - SP (N-1) - strato (N-1) - indirizzo (N-1) - entità RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 23 unzioni di identificazione Traduzione di indirizzo (N) directory (N-1) - indirizzo (N) - titolo RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 24 Pag. 8
9 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli unzioni di identificazione Traduzione di indirizzi (N) - mapping (N) - indirizzo (N) - SP (N-1) - SP (N-1) - indirizzo RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 25 Tipologie di mapping K L M (N) - strato K K L M one-to-one hierarchical tabular RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 26 onnessioni (N) - strato (N-1) - SP (N-1) - strato (N-1) - connessioni RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 27 Pag. 9
10 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli onnessioni (N) - strato (N-1) - SP (N-1) - strato connessione punto - multipunto connessioni punto - punto RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 28 onnessioni (N) - strato (N-1) - SP (N-1) - strato (N-1) - P RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 29 onnessioni (N) - strato (N-1) - SP (N-1) - P (N-1) - strato (N-1) - P.id P= onnection nd Point id=identifier RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 30 Pag. 10
11 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli ccordo ccordo tra tre parti Le tre parti (N+1) - entità (N+1) - entità (N) - fornitore di servizio RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 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+1) - entità (N + 1) - entità (N) (N) - fornitore - di servizio Le due parti RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 32 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 33 Pag. 11
12 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli onnessioni multiplazione di (N) - connessioni su una (N-1) - connessione (N+1) - strato (N) - SP (N) - P (N) - strato RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 34 onnessioni suddivisione di una (N) - connessione su più (N-1) - connessioni (N) - P (N) - strato (N) - SP RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 35 (N) - PU reazione PU (N) - strato interfaccia (N-1) - SU SP (N-1) - strato (N-1) - P (N-1) - SU (N-1) - PU RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 36 Pag. 12
13 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 37 Trasferimento informazioni Sistema Sistema Sistema Sistema mezzi trasmissivi percorso delle informazioni RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 38 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 39 Pag. 13
14 RST ONRM NZON RSPOST Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Primitive utente (N) - servizio utente (N) - servizio (N) - SP (N) - SP (N+1) - strato (N) - strato (N) - protocollo fornitore dell (N) - servizio RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 40 Primitive nsieme di interazioni su una interfaccia che avvengono in tempi diversi e che permettono di offrire un servizio : 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 42 Pag. 14
15 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Uso di primitive Servizio non confermato Utente del servizio Primitiva di richiesta ornitore del servizio Utente del servizio Primitiva di indicazione RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 43 Uso di primitive Servizio iniziato dal fornitore Utente del servizio Primitiva di indicazione ornitore del servizio Utente del servizio Primitiva di indicazione RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 44 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 45 Pag. 15
16 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 46 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 48 Pag. 16
17 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Sistemi sistemi terminali sistemi di rilegamento (relay) SSTM RLY SYSTM SSTM pplicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete ollegamento isico Rete olleg. isico pplicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete ollegamento isico mezzi trasmissivi RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 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 terminale nodo di accesso nodo di transito sezione di accesso sezione di rete interna RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 50 Strato 1: fisico Physical layer: 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 51 Pag. 17
18 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Strato 2: collegamento ata link layer 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 52 Strato 3: rete Network layer 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 53 Strato 4: trasporto Transport layer 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 54 Pag. 18
19 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 55 Strato 5: sessione Session layer 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 56 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 57 Pag. 19
20 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli 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 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 58 Rete semplicissima U 1 N 1 U 2 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 59 Supponiamo che una (4) - entità debba comunicare con una (4) - entità remota e seguiamo passo - passo primitive SU PU RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 60 Pag. 20
21 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli U 1 N 1 U 2 servizio di strato 3 con connessione servizio di strato 2 senza connessione servizio di strato 1 senza connessione RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 61 RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 62 irettorio X,, RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 63 Pag. 21
22 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli N-ONNT.request(,,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 64 N-PU(,, Vid, call request,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 65 nstradamento,, Z RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 66 Pag. 22
23 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Mapping, Z, RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 67 L-T.request(,, L-SU,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 68 L-PU(,, L-SU, L-P) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 69 Pag. 23
24 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Mapping,, RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 70 P-T.request(,, simbolo) RT LOLTOR rchitetture di protocolli RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 72 Pag. 24
25 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli P-T.indication(,, simbolo) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 73 L-PU(,, L-SU, L-P) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 74 L-T.indication(,, L-SU,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 75 Pag. 25
26 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli N-PU(,, Vid, call request,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 76 nstradamento, Z, RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 77 Mapping Z,, RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 78 Pag. 26
27 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli N-PU(,, Vid, incoming call,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 79 L-T.request(,, L-SU,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 80 L-PU(,, L-SU, L-P) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 81 Pag. 27
28 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli Mapping,, RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 82 P-T.request(,, simbolo) RT LOLTOR rchitetture di protocolli RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 84 Pag. 28
29 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli P-T.indication(,, simbolo) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 85 L-PU(,, L-SU, L-P) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 86 L-T.indication(,, L-SU,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 87 Pag. 29
30 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli N-PU(,, Vid, incoming call,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 88 N-ONNT.indication(,, P.id,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 89 N-ONNT.response(P.id,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 90 Pag. 30
31 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli N-PU(,, Vid, call accepted,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 91 N-PU(,, Vid, call accepted,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 92 N-PU(,, Vid, call connected,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 93 Pag. 31
32 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli N-PU(,, Vid, call connected,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 94 N-ONNT.confirm(,, P.id,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 95 T-PU(T-P, T-SU) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 96 Pag. 32
33 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli N-T.request(P.id, N-SU,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 97 N-T.indication(P.id, N-SU,...) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 98 T-PU(T-P, T-SU) RT LOLTOR rchitetture di protocolli - 99 Pag. 33
34 Reti di calcolatori - rchitetture di protocolli N-SONNT.request(P.id ) RT LOLTOR rchitetture di protocolli N-SONNT.indication(P.id ) RT LOLTOR rchitetture di protocolli Pag. 34
Reti di calcolatori - Architetture di protocolli
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