RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE

Transcript

1 RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE Prof. PIER LUCA MONTESSORO Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 1

2 Nota di Copyright Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo ed i copyright relativi alle slides (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà dell autore prof. Pier Luca Montessoro, Università degli Studi di Udine. Le slide possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici ed universitari afferenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell Università e Ricerca Scientifica e Tecnologica, per scopi istituzionali, non a fine di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altro utilizzo o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampe) in toto o in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da parte degli autori. L informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data della pubblicazione. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. L autore non assume alcuna responsabilità per il contenuto di queste slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento dell informazione). In ogni caso non può essere dichiarata conformità all informazione contenuta in queste slide. In ogni caso questa nota di copyright e il suo richiamo in calce ad ogni slide non devono mai essere rimossi e devono essere riportati anche in utilizzi parziali Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 2

3 Lezione 20 Introduzione all internetworking, i bridge 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 3

4 Lezione 20: indice degli argomenti Introduzione all internetworking I bridge funzionamento dei bridge il problema dell affidabilità: bridge su reti magliate spanning tree e source routing Translating bridge Bridge remoti 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 4

5 Introduzione all internetworking 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 5

6 Limiti delle LAN Massima estensione fisica Massimo numero di stazioni Banda condivisa Si utilizzano bridge, switch e router per: partizionare una LAN interconnettere più LAN 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 6

7 Partizionare una LAN 10 Mb/s condivisi tra 10 stazioni 10 Mb/s condivisi tra 5 stazioni 10 Mb/s condivisi tra 5 stazioni 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 7

8 Interconnettere più LAN 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 8

9 I bridge Più propriamente detti MAC bridge: operano al sottolivello MAC del livello 2 del modello ISO/OSI Hanno algoritmi di instradamento molto semplici Possono interconnettere reti omogenee (stesso MAC) o eterogenee (MAC differenti), per esempio ethernet-fddi, ethernet-token ring, token ring-fddi Principalmente utilizzati in ambito locale 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 9

10 I bridge livelli superiori livelli superiori LLC LLC MAC MAC relay MAC MAC fisico fisico fisico fisico LAN 1 LAN Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 10

11 I router Operano al livello 3 del modello ISO/OSI Hanno algoritmi di instradamento sofisticati Principalmente utilizzati per interconnessioni geografiche Fanno uso di indirizzi definiti in base a criteri gerarchici, consentendo la gestione di reti di grandi dimensioni 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 11

12 I router livelli superiori livelli superiori network network relay network network data link data link data link data link fisico fisico fisico fisico LAN 1 LAN Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 12

13 Gli switch Sono dispositivi di rete ad alte prestazioni con funzionalità di inoltro dei pacchetti realizzate in hardware Storicamente si tratta di bridge ad alte prestazioni Attualmente la stessa tecnologia è stata applicata ai router Molti prodotti operano sia al livello 2 che al livello Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 13

14 I gateway Operano al livello 7 del modello ISO/OSI Vengono utilizzati per interconnettere architetture di rete diverse (ad es. SNA e TCP/IP) Esempio tipico: gateway per posta elettronica 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 14

15 I gateway applicaz. present. sessione trasporto network data link fisico rete OSI applicaz. present. sessione trasporto network data link fisico gateway telnet, FTP, SMTP, DNS, HTTP, ecc. TCP e UDP IP, ARP, ecc. host - rete rete TCP/IP telnet, FTP, SMTP, DNS, HTTP, ecc. TCP e UDP IP, ARP, ecc. host - rete 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 15

16 I bridge 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 16

17 Inoltro ( forwarding ) dei pacchetti IEEE 802.1D transparent spanning-tree bridge routing isolato osservazione degli indirizzi MAC nei pacchetti ( backward learning ) Source routing bridge (Token Ring) la stazione mittente introduce nel pacchetto le routing information 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 17

18 Bridge IEEE 802.1D 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 18

19 Esempio di funzionamento B-3A A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 B LAN 1 LAN 2 D B-F5-76-CD A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 19

20 Trasmissione da A a B B-3A A LAN 1 BRIDGE porta 1 porta A FB C LAN 2 SSAP DSAP B D B-3A B-F5-76-CD B-F5-76-CD A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 20

21 Trasmissione da A a B B-3A A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 B LAN 1 LAN 2 D B-F5-76-CD A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 21

22 Trasmissione da A a B B-3A A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 B LAN 1 A È SULLA PORTA 1 LAN 2 D B-F5-76-CD A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 22

23 Trasmissione da A a B B-3A A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 B LAN 1 filtering database address port B-3A LAN 2 D B-F5-76-CD A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 23

24 Trasmissione da A a B B-3A A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 B LAN B-F5-76-CD NON SO DOV È B: INOLTRO IL PACCHETTO LAN A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 24 D

25 B-3A A LAN 1 Trasmissione da B ad A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 SSAP DSAP B-F5-76-CD B-3A LAN 2 B B-F5-76-CD D A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 25

26 Trasmissione da B ad A B-3A A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 B LAN 1 LAN 2 D B-F5-76-CD A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 26

27 Trasmissione da B ad A B-3A A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 LAN 1 B filtering database address port B-3A B-F5-76-CD 1 LAN 2 D B-F5-76-CD A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 27

28 Trasmissione da B ad A B-3A A A FB C BRIDGE porta 1 porta 2 B LAN 1 SO DOV È A, NON INOLTRO IL PACCHETTO LAN 2 D B-F5-76-CD A-78-D Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 28

29 Filtering database filtering database address port action B-3A forward B-F5-76-CD 1 forward A FB 2 forward age MAX AGEING TIME (AD ESEMPIO 5 MIN.) CONSENTE DI ELIMINARE INFORMAZIONI OBSOLETE 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 29

30 Bridge multiporta Estensione del bridge a 2 porte BRIDGE p.1 p.2 p p.n filtering database address port action B-3A forward B-F5-76-CD 4 forward A FB 2 forward age se l indirizzo non è presente, il pacchetto viene inoltrato su tutte le porte 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 30

31 Esempio di impiego di un bridge LAN amministrazione produzione 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 31

32 Esempio di impiego di un bridge porta 1 BRIDGE porta 2 LAN 1 LAN 2 amministrazione produzione 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 32

33 Il problema dell affidabilità: bridge su reti magliate Il routing isolato dei bridge 802.1D funziona soltanto su reti ad albero In presenza di maglie si innescano dei loop che in pochi attimi bloccano l intera rete 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 33

34 Bridge su reti magliate C D A BRIDGE 1 LAN 2 LAN 1 BRIDGE 3 B BRIDGE 2 E LAN 3??? 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 34

35 Protocollo per lo spanning tree Riduce una rete magliata ad un albero Controlla lo stato dei collegamenti ogni 2 secondi Rileva un guasto in 20 secondi Riconfigura automaticamente la rete in caso di guasto in meno di un minuto Fa uso di Configuration BPDU (Configuration Bridge PDU) 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 35

36 Spanning tree LAN 1 LAN 3 LAN 5 LAN 2 BRIDGE A BRIDGE B LAN 4 BRIDGE C porte in stato di blocco 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 36

37 Bridge source routing 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 37

38 Bridge source routing Derivano dalla rete Token Ring Non hanno tabelle di instradamento locali Richiedono che le stazioni mantengano le tabelle di instradamento e scrivano nel pacchetto la sequenza delle LAN da attraversare Quando una stazione deve imparare l'instradamento verso un'altra stazione invia un pacchetto di route location 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 38

39 Pacchetto Token Ring ottetti (byte) SD AC FC DSAP SSAP RI dati (LLC-PDU) FCSED FS viene posto a 1 il bit I/G (indirizzo multicast) per indicare che è presente il campo RI routing information: informazioni di instradamento attraverso i bridge 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 39

40 pacchetto RI = R1,A,R3,B,R5 Source routing R3 R5 R1 BRIDGE B BRIDGE A R4 R2 BRIDGE C 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 40

41 Translating bridge 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 41

42 Translating bridge Hanno interfacce differenti sulle diverse porte Consentono di interconnettere LAN di tipo differente (per esempio Ethernet - Token Ring) Devono tradurre il formato della trama di livello 2 Gli indirizzi MAC continuano ad essere univoci e restano invariati 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 42

43 Translating bridge Ethernet BRIDGE Token Ring dati pre. SFD DSAP SSAP len pad FCS (LLC-PDU) SD AC FC DSAP SSAP RI dati (LLC-PDU) FCS ED FS 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 43

44 Bridge remoti 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 44

45 livelli superiori LLC MAC fisico LAN 1 collegamento punto-punto MAC fisico Bridge remoti relay imbustamento nel protocollo di linea fisico relay imbustamento nel protocollo di linea fisico MAC fisico LAN 2 livelli superiori LLC MAC fisico 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 45

46 Bridge remoti Linee punto-punto: linee telefoniche fasci di microonde trasmissioni radio spread spectrum raggi laser Frame Relay, ATM, ecc. Protocolli di linea: proprietari derivati da HDLC standard PPP 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 46

47 Lezione 20: riepilogo Introduzione all internetworking I bridge funzionamento dei bridge il problema dell affidabilità: bridge su reti magliate spanning tree e source routing Translating bridge Bridge remoti 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 47

48 Reti di Computer Bibliografia Parte del capitolo 4 Libro Reti locali: dal cablaggio all internetworking contenuto nel CD-ROM omonimo Capitolo Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 48

49 Come contattare il prof. Montessoro Telefono: Fax: URL: Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 49