Capitolo 1. Reti di Calcolatori e loro importanza. Introduzione e concetti generali. Definizione. Importanza:

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1 Capitolo 1 Introduzione e concetti generali Reti di Calcolatori e loro importanza Definizione Importanza: Raccolta, elaborazione e distribuzione dell informazione 2 1

2 Scopi delle reti nelle aziende Condivisione di risorse HW Condivisione di Informazioni Comunicazione Lavoro condiviso Transazioni commerciali 3 Scopi delle reti in casa Accesso informazioni remote Comunicazioni da persona a persona , chat, telefono, videoconf Peer-to-peer Intrattenimento VoD, E-learning, videogiochi, realtà virtuale Commercio elettronico 4 2

3 Tipi di commercio elettronico 5 Reti wireless e applicazioni mobili 6 3

4 Ambient intelligence Unita di elaborazione specializzate e miniaturizzate Disperse nell ambiente Wearable computing Sorveglianza e automazione ambientale Servizi dipendenti dalla posizione Reti di sensori 7 Classificazione delle reti Per tipo di trasmissione Broadcast Punto-punto Per dimensioni 8 4

5 Classificazione per dimensioni Personal Area Networks Local Area Networks Aziendali Domestiche (Metropolitan Area Networks) Wide Area Networks 9 Classificazione per dimensioni (2) 10 5

6 Wide Area Networks Nelle WAN il problema principale e l instradamento dei messaggi 11 Wide Area Networks (2) 12 6

7 Modello client-server Rete con 2 client e 1 server. 13 Modello client-server (2) 14 7

8 Modello peer-to-peer 15 Topologie di rete Modo di collegare nodi di una rete Stella Semplice Albero Doppio anello contro-rotante Maglie Completa Incompleta 16 8

9 Definizioni Tempo di propagazione Capacita del canale Numero max di bit che possono essere trasmessi nell unita di tempo Bitrate Numero di bit trasmessi da un nodo nell unita di tempo Puo essere costante o variabile ATT: uso di kb,mb,gb e di KB,MB,GB 17 Relazioni tra capacita e bitrate La capacita totale di un percorso in rete tra 2 end-system e determinata dal minimo tra le capacita dei link che lo formano e la capacita di accettazione del ricevitore. Se il bitrate emesso da un end-system e maggiore della capacita totale del percorso si ha perdita di informazione. 18 9

10 Policing & shaping Cap del Tanenbaum Motivazioni Definizioni Algoritmi Leaky bucket Token bucket 19 Leaky bucket C = capacita del bucket b = bitrate in uscita 20 10

11 Token bucket C = capacita del bucket b = bitrate dei token M = max bitrate in uscita 21 Leaky bucket vs. Token bucket Input to a leaky bucket. Output from a leaky bucket. Output from a token bucket with capacities of 250 KB, 500 KB, 750 KB Output from a 500KB token bucket feeding a 10-MB/sec leaky bucket

12 Commutazione Come instradare i dati trasmessi tra 2 endsystem attraverso una rete? 23 Commutazione di circuito Viene stabilito un percorso fisso tra i 2 endsystem per tutto il tempo della trasmissione Tutti i dati seguono tale percorso come se fosse un filo continuo in cui far scorrere I bit uno ad uno. Basso ritardo e capacita totale costante Possibile spreco di risorse Nato per le telefonate analogiche e poi applicato anche a quelle digitali (sia fisse che cellulari) 24 12

13 Commutazione di pacchetto I dati (sempre digitali) vengono raggruppati in pacchetti. I pacchetti contengono informazioni che consentono l instradamento. In una trasmissione tra 2 end-system i pacchetti possono fare tutti lo stesso percorso oppure no. Migliore utilizzo delle risorse in presenza di traffico a raffica (tipico dei dati). Da questo momento ci occuperemo di reti a commutazione di pacchetto. 25 Location A Location B 3 I like rabbits Message Philosopher J'aime bien les lapins 3 2 L: Dutch Ik vind konijnen leuk Information for the remote translator Translator L: Dutch Ik vind konijnen leuk 2 1 Fax #--- L: Dutch Ik vind konijnen leuk Information for the remote secretary Secretary Fax #--- L: Dutch Ik vind konijnen leuk

14 Servizi e Protocolli Le entita di livello possono essere HW o SW (driver, S.O., applicazioni). 27 Pila di protocolli (protocol stack) 28 14

15 Imbustamento multiplo Frammentazione Marcatore di fine pacchetto (trailer) 29 Protocol data unit (PDU) PDU di Liv

16 Passaggio di pacchetti tra livelli PDU = Protocol Data Unit SDU = Service Data Unit (payload) PCI = Protocol Control Information (header) SAP = Service Access Point (indirizzo) N-PDU N-SAP (N-1)-PCI (N-1)-SDU (N-1)-PDU (N-1)-SAP Livello N Livello N-1 31 Problematiche di un protocollo Indirizzamento Rilevazione e recupero pck errati o fuori sequenza Controllo di flusso Frammentazione Accorpamento Instradamento (routing) NON SEMPRE SONO TUTTE AFFRONTATE AD OGNI LIVELLO!!! 32 16

17 Reference Models Modello ISO/OSI 33 Reference Models Modello ISO/OSI Intermediate system 34 17

18 Repeater Bridge/switch Router Intermediate systems 35 Modello TCP/IP e confronto 36 18

19 Modello ibrido Definizioni del modello ISO/OSI PDU, SAP, Interfaccia, Servizio Protocolli del modello TCP/IP 37 Tipi di servizi Connection-oriented Fase di creazione/distruzione della connessione ID di connessione Consegna affidabile (ack) e ordinata dei pacchetti (opzionale) controllo di flusso Connection-less Datagram Confermato (acknowledged) Non confermato (unacknowledged) 38 19

20 Servizi connection-oriented e connectionless 39 Ack, ritrasmissione e controllo di flusso Cap. 3.3 e 3.4 del Tanenbaum Stop & wait Piggy-back acknowledge Finestra scorrevole Finestra di trasmissione W t : e variabile Max 1 Stop & wait Finestra di ricezione W r : e fissa e W r W t 1 go back N > 1 ritrasmissione selettiva 40 20

21 Esempio di sliding window (N b =3) 41 Enti di standardizzazione Telecomunicazioni International Telecommunication Union (ITU) ETSI Institute of Electrical & Electronics Engineers (IEEE) Standard internazionali International Standard Organization (ISO) Internet Internet Engineering Task Force (IETF) 42 21

22 Relazioni tra standard 43 Standard IEEE 802.X 44 22