Fondamenti di Internet e Reti. Antonio Capone, Matteo Cesana, Ilario Filippini, Guido Maier

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1 Antonio Capone, Matteo Cesana, Ilario Filippini, Guido Maier

2 4 - Livello Rete (parte ) Antonio Capone, Matteo Cesana, Ilario Filippini, Guido Maier

3 Strato di rete e strato di trasporto Lo strato di trasporto realizza la comunicazione tra due processi Lo strato di rete si incarica di trasferire i dati tra gli host che ospitano i due processi comunicanti processo applicativo processo applicativo Strato di trasporto Strato di rete

4 Funzioni fondamentali dello strato di rete Inoltro / Forwarding: Funzione locale con cui il router trasferisce i pacchetti dall ingresso all uscita Instradamento / Routing: Processo che determina i percorsi dei pacchetti dalla sorgente alla destinazione Processo globale svolto dagli Algoritmi di Routing o Processo centralizzato vs distribuito, statico vs dinamico, manuale vs dinamico 4

5 Modo di trasferimento: commutazione a circuito Caratteristiche I nodi intermedi vengono attraversati dai dati, ma non eseguono alcuna elaborazione dell informazione Nei nodi intermedi è sufficiente che siano presenti solo funzionalità dello strato fisico Esempio: rete telefonica (connessione = chiamata) Strati superiori Vuoto Strati superiori Vuoto Vuoto Vuoto Strato Strato Strato Strato Strato Sistema terminale Nodo di accesso Nodo di transito Nodo di accesso Sistema terminale 5

6 Modo di trasferimento: commutazione a pacchetto Caratteristiche In ciascun nodo intermedio devono essere realizzati tutti gli strati dallo strato fisico allo strato di rete I nodi intermedi eseguono le due funzioni base: instradamento e inoltro Esempio: rete Internet Applicazione Applicazione 4 Trasporto Rete Collegamento dati Fisico T-PDU N-PDU DL-PDU Rete Collegamento dati bit Fisico Trasporto Rete Collegamento dati Fisico 4 Mezzo fisico Mezzo fisico Sistema terminale Nodo Sistema terminale 6

7 Servizi del livellodi rete Possibili servizi di rete Consegna garantita Consegna garantita con ritardo limitato Consegna ordinata della sequenza dei pacchetti Banda minima garantita Sicurezza del contenuto trasportato Il livello di rete di Internet offre Servizio Best Effort (Massimo impegno possibile)!!! Esistono altre reti che forniscono servizi di rete più sofisticati ATM (non lo vedremo in questo corso) 7

8 Servizio a circuito virtuale B C Detto anche connection-oriented Una fase di segnalazione precede la fase di trasferimento dati Attraversamento dei nodi intermedi sulla base di Una etichetta presente nell header del pacchetto (identificativo di circuito virtuale) Una tabella di inoltro presente in ogni nodo I pacchetti seguono tutti lo stesso percorso da sorgente a destinazione Vengono sempre recapitati in sequenza (nell ordine in cui sono stati generati) Application Transport Network Data link Physical A A F. Initiate session 4. Session connected Application Transport Network Data link Physical Fase di segnalazione F B Fase dati E C E D. Incoming session. Accept session 5. Data tx 6. Data rx D Application Transport Network Data link Physical Application Transport Network Data link Physical 8

9 Servizio datagram Detto anche connectionless Attraversamento dei nodi sulla base di Un indirizzo di destinazione presente nell header del datagramma Una tabella di instradamento presente in ogni nodo Non esistono le fasi di segnalazione (aperture e chiusura della connessione) Non ha senso parlare di connessione a livello di rete I pacchetti possono percorrere strade diverse tra sorgente e destinazione application transport. Send data. Receive data application transport 9

10 Eventi indesiderati nel servizio datagramma B C A D F E Fuori sequenza B C B C A D A D F Perdita E F Duplicazione E 0

11 Strato di rete in Internet I segmenti dello strato di trasporto vengono trasferiti dallo strato di rete dall host sorgente all host destinazione Lato sorgente, vengono incapsulati in datagram Lato destinazione, i segmenti vengono consegnati allo strato di traspoto I protocolli dello strato di rete sono implementati in ogni host e in ogni router I nodi di rete non implementano i livelli superiori I router esaminano i campi dell header di ciascun datagram IP che li attraversa I datagram vengono inoltrati hop-by-hop fino a destinazione application transport application transport

12 Architettura di protocolli TCP/IP Stack protocollare completo di Internet: TCP/IP protocol stack Application layer Telnet HTTP FTP SMTP BGP SNMP RIP Transport layer Network layer ICMP OSPF TCP IP ARP UDP RARP (Data-link layer) (non specificato in Internet) Network access

13 Funzioni base svolte dal router (richiamo) routing algorithm local routing table header value output link Gli algoritmi di routing determinano il percorso end-to-end attraverso la rete La tabella di routing governa l attraversamento (local forwarding) di questo router Valore nell header del pacchetto in arrivo 0