lunghezza (byte) totale datagram Per gestire frammentazione/ riassemblaggio

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1 Frmat del datagram IP numer di versine del prtcll IP lunghezza header (byte) tip di dati max numer di hp rimanenti (decrementat da gni ruter) prtcll superire cui cnsegnare paylad ver 32 bits head. type f len service 16-bit identifier flgs time t live upper layer fragment ffset Internet checksum indirizz IP srgente a 32 bit indirizz IP destinazine a 32 bit Opzini (se previste) dati (lunghezza variabile, tipicamente un segment TCP UDP) lunghezza (byte) ttale datagram Per gestire frammentazine/ riassemblaggi Per es. timestamp, recrd percrs seguit, specifica lista di ruter da visitare. Frammentazine & Riassemblaggi I link della rete hann un MTU (max transfer unit) la frame di livell link più grande pssibile. differenti tipi di link, differenti MTU datagram grandi divisi ( frammentati ) dalla rete un datagram diviene mlti datagram riassemblati sl alla destinazine finale Il bit di header di IP usati per identificare e rdinare frammenti crrelati riassemblaggi frammentazine: in: 1 datagram grande ut: 3 datagram piccli Il Livell Netwrk 4b-1 Il Livell Netwrk 4b-2 Frammentazine & Riassemblaggi ICMP: Internet Cntrl Message Prtcl =4000 ID =x fragflag =0 ID =x ffset =0 un datagram grande diviene mlti datagram più piccli =1500 =1500 =1040 ID =x ID =x fragflag =1 ffset =0 fragflag ffset =1 =1480 fragflag ffset =0 =2960 Usat da hst, ruter e gateway per cmunicare infrmazini di livell netwrk Segnalazine errri: hst, netwrk, prt, prtcll irrangiungibili Richieste/rispste ech (usat dal ping) È un livell netwrk spra IP: I messaggi ICMP sn prtati dai datagram IP messaggi ICMP: tip e cdice più i primi 8 byte del datagram IP che causa errre Type Cde descriptin 0 0 ech reply (ping) 3 0 dest. netwrk unreachable 3 1 dest hst unreachable 3 2 dest prtcl unreachable 3 3 dest prt unreachable 3 6 dest netwrk unknwn 3 7 dest hst unknwn 4 0 surce quench (cngestin cntrl - nt used) 8 0 ech request (ping) 9 0 rute advertisement 10 0 ruter discvery 11 0 TTL expired 12 0 bad IP header Il Livell Netwrk 4b-3 Il Livell Netwrk 4b-4 Ruting in Internet La Internet Glbale cnsiste di Autnmus Systems (AS) intercnnessi l un l altr: Stub AS: piccle rganizzazini Multihmed AS: grandi rganizzazini (di tip n transit) Transit AS: prvider Gerarchia degli AS di Internet Inter-AS brder (exterir gateway) ruters Ruting a due livelli: Intra- AS: l amministratre è respnsabile delle scelte Inter- AS: standard unic Intra-AS interir (gateway) ruters Il Livell Netwrk 4b-5 Il Livell Netwrk 4b-6 1

2 Intra-AS Ruting RIP ( Ruting Infrmatin Prtcl) Nti cme Interir Gateway Prtcls (IGP) I più cmuni IGP: RIP: Ruting Infrmatin Prtcl OSPF: Open Shrtest Path First IGRP: Interir Gateway Ruting Prtcl (Cisc prpr.) Algritm Distance Vectr Inclus nella versine BSD-UNIX del 1982 Metrica della Distanza: # f hp (max = 15 hp) Indvinate perchè? Distance vectrs: scambiati gni 30 sec attravers Respnse Message (anche detti advertisement) Ogni advertisement: instrada fin a 25 reti di destinazine Il Livell Netwrk 4b-7 Il Livell Netwrk 4b-8 RIP (Ruting Infrmatin Prtcl) w x y A D B C Rete Destinazine Prssim Ruter # di hps per dest. w A 2 y B 2 z B 7 x Tebella di Ruting in D z Il Livell Netwrk 4b-9 RIP: Gestine malfunzinamenti dei Link Se nn arrivan advertisement entr 180 sec --> il vicin/link viene dichiarat mrt I percrsi tramite quel vicin sn invalidati Viene inviat un advertisement ai vicini I vicini a lr vlta invian advertisement (se le tabelle sn cambiate) Le inf di malfun. dei link si prpagan rapidamente all intera rete Si usa il pisn reverse per evitare la creazine di ping-png lp (distanza infinita = 16 hps) Il Livell Netwrk 4b-10 RIP: Elabrazine delle Tabelle Le tabelle di ruting del RIP sn gestite da un prcess di livell applicazine dett rute-d (daemn) Gli advertisement sn inviati in pacchetti UDP, ripetuti peridicamente RIP: Esempi di Tabelle Ruter: girflee.eurcm.fr Destinatin Gateway Flags Ref Use Interface UH l U 2 13 fa U le U 2 25 qaa U 3 0 le0 default UG tre reti di classe C (LAN) cnnesse il Ruter cnsce sl i percrsi vers le LAN Si usa un Default ruter per tutt il rest Viene usat un indirizz multicast: Interfaccia di Lpback per il debugging Il Livell Netwrk 4b-11 Il Livell Netwrk 4b-12 2

3 OSPF (Open Shrtest Path First) pen : dispnibile pubblicamente usa l algritm Link State dissemina pacchetti LS gni nd pssiede la mappa della tplgia della rete il calcl dei percrsi avviene usand l algritm di Dijkstra gli advertisement OSPF hann una entry per gni ruter vicin gli advertisement vengn disseminati all inter AS (via flding) OSPF: caratteristiche avanzate (assenti in RIP) Security: tutti i messaggi OSPF sn autenticati (per prevenire intrusini); us di cnnessini TCP Sn cnsentiti percrsi multipli dell stess cst (Multipath) Per ciascun link, vengn gestite metriche di cst multiple per diversi TOS (per es., i link satellitari cstan lw per il best effrt; high per real time) Supprt integrat uni- e multicast: Il Multicast OSPF (MOSPF) usa l stess database di tplgia dell OSPF OSPF Gerarchic per dmini grandi Il Livell Netwrk 4b-13 Il Livell Netwrk 4b-14 OSPF Gerarchic OSPF Gerarchic Gerarchia a due livelli: lcal area, backbne. Aadvertisement Link-state sl in area Ogni nd pssiede la tplgia dettagliata dell area; cnsce sl la direzine (il percrs minim) vers reti di altre aree Area brder ruters: riassume le distanze vers le reti nella sua area, annuncia agli altri Area Brder ruter. Backbne ruters: esegun ruting OSPF limitatatmente al backbne. Bundary ruters: cnnettn ad altri AS. Il Livell Netwrk 4b-15 Il Livell Netwrk 4b-16 IGRP (Interir Gateway Ruting Prtcl) Inter-AS ruting Prtcll prprietari CISCO; successre di RIP (metà anni 80) Distance Vectr, cme RIP Svariate metriche di cst (ritard, largehzza di banda, affidabilità, caric, ecc.) Usa il TCP per scambiare aggirnamenti di ruting Ruting Lp-free attravers l us del Distributed Updating Algrithm (DUAL) basat sul cncett di diffused cmputatin Il Livell Netwrk 4b-17 Il Livell Netwrk 4b-18 3

4 Internet inter- AS ruting: BGP BGP (Brder Gateway Prtcl): l standard de fact prtcll Path Vectr: simile al prtcll Distance Vectr Ogni Brder Gateway invia in bradcast ai vicini (peers) l inter percrs (ciè, la sequenza di AS) vers la destinazine Per es., Gateway X può inviare il su percrs vers la destinazine Z: Path (X,Z) = X,Y1,Y2,Y3,,Z Il Livell Netwrk 4b-19 Internet inter- AS ruting: BGP Pniam che: il gateway X invia il su path al peer gateway W W può ppure n selezinare il path ffert da X Sulla base di mtivi di cst, plicy (nn attraversare AS rivali), lp preventin Se W selezina il path annunciat da X, allra: Path (W,Z) = w, Path (X,Z) Nta: X può cntrllare il traffic entrante evitand di annunciare i sui percrsi ai peers: Per es., nn vgli instradare traffic a Z -> nn invi alcun annunci a Z Il Livell Netwrk 4b-20 Internet inter- AS ruting: BGP i messaggi BGP vengn scambiate usand il TCP. messaggi BGP : OPEN: apre una cnnessine TCP cn il peer e autentica il mittente UPDATE: annuncia un nuv ( cancella un vecchi) KEEPALIVE tieni la cnnessine in assenza di UPDATES; serve anche per gli ACK alle richieste di OPEN NOTIFICATION: rileva errri nei messaggi precedenti; usat anche per chiudere la cnnessine Perchè usare tecniche differenti per il ruting Intra- e Inter-AS? Plitica: Inter-AS: l amministratre vule il cntrll su cme il su traffic viene instradat e su chi instrada attravers la sua rete Intra-AS: singl amministratre, nn vi sn decisine di plicy Dimensine: Il ruting gerarchic riduce la dimensine delle tabelle ed il traffic di update Prestazine: Intra-AS: può fcalizzarsi sulla prestazine Inter-AS: la plitica prevale sulla prestazine Il Livell Netwrk 4b-21 Il Livell Netwrk 4b-22 Architettura dei Ruter: Panramica Due funzinalità chiave: Eseguire gli algritmi/prtclli (RIP, OSPF, BGP) Cmmutare (switching) i datagram dai link di ingress a quelli di uscita Funzini della Prta di Input Il Livell Netwrk 4b-23 Livell Fisic: Ricezine dei bit Livell Data link: Per es., Ethernet Switching decentralizzat : Data la dest del datagram, cerca la prta di utput usand la tabella di ruting nella memria della prta di input Obiettiv: elabrazine cmpleta alla prta di input alla velcità di linea accdament: se i datagram arrivan più velcemente del tass di inltr nella struttura dell switch Il Livell Netwrk 4b-24 4

5 Accdament in Input Se l switch è più lent della cmbinazine delle prte di input-> accdament in ingress Head-f-the-Line (HOL) blcking: i datagram accdati in testa impediscn agli altri di avanzare Ritardi di accdament e perdite per verflw dei buffer di input! Tre tipi di strutture di switching Il Livell Netwrk 4b-25 Il Livell Netwrk 4b-26 Switching Via Memry ruter di prima generazine : pacchetti cpiati dalla (singla) CPU di sistema velcità limitata dalla banda di memria (2 attraversamenti del bus per datagram) Prta Input I ruter mderni: Memria Prta Output Bus di sistema il prcessre della prta di input prt effettua ricerca e cpia in memria Cisc Catalyst 8500 Il Livell Netwrk 4b-27 Switching Via Bus Il datagram viene instradat dalla memria della prta di input a quella di utput via bus cndivis Cntesa sul bus : la velcità di switching è limitata dalla banda del bus 1 Gbps bus, Cisc 1900: velcità sufficiente per ruter medi (nn reginal di backbne) Il Livell Netwrk 4b-28 Switching Via Intercnnectin Netwrk Prte di Output Supera le limitazini della banda del bus Banyan netwrks altre reti di intercnnessine riginalmente sviluppate per cnnettere prcessri nei sistemi multiprcessri Architetture avanzate: i datagram vengn frammentati in celle di lunghezza fissa che vengn instradate nella struttura dell switch Cisc 12000: cmmuta i Gbps Buffering necessari quand i datagram arrivan più velcemente del tass di trasmissine Una Scheduling discipline sceglie tra i datagram accdati per la trasmissine Il Livell Netwrk 4b-29 Il Livell Netwrk 4b-30 5

6 Output prt queueing buffering quand la velcità di arriv attravers l switch supera la velcità delle linee di utput Ritardi di accdament e perdite per verflw dei buffer di input! IPv6 Mtivazine: spazi di indirizzament a 32- bit cmpletamente allcat entr il Mtivazini addizinali: Frmat header per velcizzare l inltr Cambiamenti header per facilitare QS Nuvi indirizzi anycast : instrada al miglire di un grupp di server duplicati frmat datagram IPv6 : header a lunghezza fissa di 40 byte Frammentazine nn cnsentita Il Livell Netwrk 4b-31 Il Livell Netwrk 4b-32 Header IPv6 (Cnt) Prirità: identifica una prirità tra i datagram Flw Label: identifica datagram in un fluss (cncett di fluss nn ben definit). Next header: identifica il prtcll upper per i dati Altri cambiamenti da IPv4 Checksum: rimss per ridurre il temp di prcess ad gni hp Optini: cnsentite ma furi dall header, indicate dal camp Next Header ICMPv6: nuva versine di ICMP tipi messaggi addizinali, es., Packet T Big Funzini di management dei gruppi multicast Il Livell Netwrk 4b-33 Il Livell Netwrk 4b-34 Transizine da IPv4 a IPv6 Apprcci Dual Stack Nn tutti i ruter pssn essere aggirnati simultaneamente Nn c è un girn stabilit Cme pererà la rete cn ruter misti IPv4 e IPv6? Prpsti due apprcci: Dual Stack: alcuni ruter cn dual stack (v6, v4) traducn tra i frmati Tunneling: IPv6 prta i datagram IPv4 cme paylad tra i ruter IPv4 Il Livell Netwrk 4b-35 Il Livell Netwrk 4b-36 6

7 Tunneling IPv6 in IPv4 dve necessari Il Livell Netwrk 4b-37 7

8 This dcument was created with Win2PDF available at The unregistered versin f Win2PDF is fr evaluatin r nn-cmmercial use nly.

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