Livello rete. Piano di controllo. Introduzione: Piano dei dati e piano di controllo Architettura di un router IP: Internet Protocol

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1 Livello rete Introduzione: Piano dei dati e piano di controllo Architettura di un router IP: Internet Protocol Formato del datagramma Frammentazione Indirizzamento IPv4 IPv6 Inoltro generalizzato e SDN Algoritmi di routing Piano di controllo Livello rete Trasporta i segmenti da nodo sorgente a nodo destinazione Nodo sorgente incapsula i segmenti in datagrammi Nodo destinazione consegna i segmenti al livello trasporto I protocolli di livello rete sono presenti in ogni nodo (endsystem, router) Il router esamina i campi dell header nei pacchetti che lo attraversano application transport application transport

2 Livello rete - funzionalità inoltro/commutazione (forwarding/switching): spostare il pacchetto da un link in ingresso al router verso un link in uscita. Azione locale al router instradamento (routing): determinare il percorso che i pacchetti devono seguire da sorgente a destinazione. Processo globale che coinvolge tutti i router Data /Control Data Logica locale, determina come un datagramma in arrivo alla porta di input del router viene inoltrato alla porta di output. 0 Control Logica globale di rete, determina come un datagramma deve essere commutato tra router lungo il percorso end-to-end da sorgente a destinazione Approcci: Algoritmi di routing tradizionali implementati nei router Software-defined ing (SDN) implementato in server (remoti)

3 Piano di controllo: approccio tradizionale Gli algoritmi di routing in ogni router interagiscono nel piano di controllo Routing Algorithm control data 0 Piano di controllo: approccio SDN Un controller remoto interagisce con agenti di controllo locali Remote Controller CA CA CA CA CA control data 0

4 Livello rete Internet Livello di trasporto: TCP, UDP livello rete protocolli di instradamento scelta del percorso RIP, OSPF, BGP tablella di inoltro Livello di collegamento Livello fisico protocollo IP convenzioni indirizzamento formato datagramma gestione pacchetti protocollo ICMP notifica errori segnalazioni del router ARP, DHCP Formato datagramma IP IP protocol version number header length type of data max number remaining hops upper layer protocol to deliver payload to ver head. len 6-bit identifier time to live bits type of service upper layer flgs length data (variable length, typically a TCP or UDP segment) fragment offset header checksum bit source IP address bit destination IP address Options (if any) total datagram length (bytes) for fragmentation/ reassembly E.g. timestamp, record route taken, specify list of routers to visit. 4

5 Frammentazione Il livello collegamento impone una quantità massima di dati (MTU) che un frame può trasportare Se un datagramma IP ha dimensione superiore all MTU del link su cui deve transitare, deve essere frammentato in datagrammi più piccoli (frammenti) Il datagramma deve essere riassemblato prima di essere passato al livello di trasporto del nodo destinazione Esempi di MTU 5

6 Frammentazione (/) Nell intestazione del datagramma vengono posti: identificatore univoco, incrementato per ogni nuovo datagramma campo MF = 0 campo offset = 0 Frammentazione (/) In caso di frammentazione, in ogni frammento: l identificatore è quello del datagramma originario lunghezza parte dati = max multiplo di 8 tale che sommato all intestazione sia <= MTU (tranne l ultimo frammento) il campo offset indica (in multipli di 8 byte) la posizione del primo byte dei dati del frammento rispetto al datagramma originario il campo MF è (tranne l ultimo) l ultimo frammento ha campo MF pari al campo MF del datagramma originario 6

7 Esempio di frammentazione Riassemblaggio Quando un frammento giunge a destinazione: Il destinatario aspetta tutti gli altri frammenti (hanno tutti lo stesso identificatore) fino allo scadere di un timer opportuno Se un frammento viene perso (non c è garanzia di consegna) il datagramma originario viene scartato Il destinatario sa quando ha ricevuto tutti i frammenti perché ogni frammento ha offset e lunghezza: esiste un frammento con offset = 0 (primo) esiste un frammento con MF =0 (ultimo) per ogni valore X=offset+<dimensione parte dati>/8 di qualche frammento con MF =, esiste frammento con offset=x 7

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