Appunti del corso di PROF. G. BONGIOVANNI
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- Veronica Assunta Rostagno
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1 Appunti del corso di PROF. G. BONGIOVANNI Premessa ) INTRODUZIONE ) Usi delle reti di elaboratori ) Aspetti hardware delle reti ) Tecnologia trasmissiva ) Scala dimensionale ) Reti locali ) Reti metropolitane ) Reti geografiche ) Interconnessione di reti (Internetwork) ) Aspetti software delle reti ) Gerarchie di protocollo ) Architettura di rete ) Funzionamento del software di rete ) Interfacce e servizi ) Servizi connection-oriented e connectionless ) Affidabilità del servizio ) Primitive di definizione del servizio ) Servizi vs. protocolli ) Aspetti di progetto dei livelli ) La realtà nel mondo delle reti ) Modello OSI ) Internet Protocol Suite ) Confronto fra modello di riferimento OSI e architettura TCP/IP ) Esempi di architetture di rete ) Autorità nel mondo degli standard
2 Premessa! " # $!#$ #%!!$ # #& & "! $" ' ( % )!!# #" ( "$" " 2
3 1) Introduzione * #$!!!# "" # ' +,-.+ #/,0.+ # / 12.+$ '" + / / ##""+ "# / #/ / $ #$3!# "" '$ 4% #! % $ #%$ "+ +$"!#" 5#6 ' 7" $ '8/ +$"!# " 6" "8 9 ""%68 4!% 3"+ ' :%# '!! ' #!"/ '% '! # " 3
4 3"" 7!+ # "$%! # 1.1) Usi delle reti di elaboratori ; $ $! $ # $+ #+! $ "! $/ ""<+ $# 6 : 8 '! #"6"" 8/ + " # : ""$ #6 #"$8/ <+ 6 8/ " +% # $$ " Elab. cliente Elab. server Proc. cliente Proc. server Richiesta Rete Risposta +3 # $#+6 "8+ " + 4
5 #/ / #$= = = / " + / #"/ $ / # + # 6# $8/ $!#6!## 8 1.2) Aspetti hardware delle reti > "!! # + $ #/ 1.2.1) Tecnologia trasmissiva $ $$ #+ / (!%# $?# $$6! 8# #$9 '! " Elaboratori Rete + 5
6 #! '/!# #$ ($!#!$ 683! 9' <%#! $68 3$ $ $3 '! $3 6,8 ' '$ (# " Pacchetto Elaboratore Connessione + # $! 7## : 4 : # $$ 68! 3$6 8+ $$" / $$" 6
7 + $$"# 68/ ; ) Scala dimensionale 9#"% 3 $"!" # $!,2 " 3 6@$$"8 (%"!&"" ""! 1.2.3) Reti locali (68$+ $6 #8/!'!#"!/ ' $" 6 # 8/ $$!+ + 7 % $$! $ / 7
8 + $<($ A<!,2,22; 6 $& 8 $$ ' 6! 8/ + # $ :""/ $+ $ 7 $#/ % #" :#$ / '$$ 7/!"6! 8% $$,2,22; / $ #$/'% #/ $$+ $$ #$' "!/!% $$6 68! 8/!#6# 3?;$%8% $$$ B,C; Ring Bus %+ $$ 3" " '$$+ &+$!< " $ $$ (#$$% $! # 8
9 &+##!< /% $$! 7+ &&+!!!/ +$ 6-21D8/# 7# # 1.2.4) Reti metropolitane ( 6' ' 8!' 6! (8$! 6&' 3! # $ ""8 )!" $ ''"!()*)+6)*)+8!'""# # '# $(!= # 6-21C8 Head end Flusso Elaboratore Head end Flusso &+>>? E$6#"8'!! '#' 9
10 1.2.5) Reti geografiche ($$"!6,, 8# ' 9= % + 6-8$ $ $/./!$F"3 % $$F 'G "!! ># + 6!8+ &68+$ " : #' #$ $ "$ + / &/ 6! 8 9 = % :("+ WAN Router Subnet Host LAN Linea di trasmiss. '+ = 10
11 3$= 6 "!8!$$ E$$#+, #!$/ 1 ""/ D %! 9! + / / &./ ; $ $"+ 68/ 68/ 68/ 6 8/
12 Stella Anello Albero Magliatura Compl. connessa (+ $ 9' <%= 0+$' " > $!+ 6& 8/ 6& 8 # 12
13 Satellite Uplink beam Downlink beam Router + antenna Router + antenna )+# %+$' #6 8+! Area di copertura del segnale Router + antenna Router + antenna Router + antenna *+# 9= 7! + 13
14 1.2.6) Interconnessione di reti (Internetwork) 9%" #6(!;= 8 $ " # % $ " = # 6 #= = (8 7$#$" $ #6 "83# -68!! '"" " WAN 1 WAN 1 Router multiprotocollo (gateway) + + & :$!/ 63 8 " "53! '% " +./!= %' /./!%! :$! $/!% :! $ $ $F 14
15 Host Host Gateway Subnet Subnet Network Network 1.3) Aspetti software delle reti Internetwork +" ( " $ '!# " # "' '! " :34= %$$ $!#<$ ' 1.3.1) Gerarchie di protocollo < $$$ ) #+ # / # / # / "# 15
16 $% + # %""&# :$ # 3#! ### '!( $#!$## # (<6 8!""#! -.1 / 3$" F# # # ""# 6,8 HOST 1 HOST 2 Protocollo Livello 5 di livello 5 Livello 5 Interfaccia liv. 4/5 Protocollo Livello 4 di livello 4 Livello 4 Interfaccia liv. 3/4 Protocollo Livello 3 di livello 3 Livello 3 Interfaccia liv. 2/3 Protocollo Livello 2 di livello 2 Livello 2 Interfaccia liv. 1/2 Protocollo Livello 1 di livello 1 Livello 1 Interfaccia liv. 4/5 Interfaccia liv. 3/4 Interfaccia liv. 2/3 Interfaccia liv. 1/2 Mezzo fisico +>$" F 16
17 3<'%" #!,#!1 E$#!, &# #,'% "##$"!,!1 #!1#$ $# 6 #,8 "$$$# )$ # %"!+ #!!# / #! ""# 3#$$ $ "+ " "/ < "' # 6#"! # 8 :!""$# 1.3.2) Architettura di rete (' # # % ( " '!#$ 4= 5=! $# # A#$ #$# ""# '! '$! '!#!!"""! ""#!&$! # '!3 $"!! #!6 #8# 17
18 > ' "!!!+ $!# " # / $!!"" $ #""# / 9'! 7+ / / 9'! % % $!# : % '!! "! 7 + 3?;464F!8 >$>!3A/ # 3H/ 9'!"%'! "! 6 # 8!! $! "" + 346!!538 9'!%'! "!6## 8 #!!$ 7 18
19 /!E436E 4F 38/ >!A6" E438 ('!# "!#./4!! 7# # : 1.3.3) Funzionamento del software di rete " " 7 $$ ""## $"+ Filosofo indù (parla solo industano) Dialogo sui massimi sistemi Stregone africano (parla solo swahili) Traduttore Uso della lingua inglese Traduttore Segretaria Uso del fax Segretaria Mezzo fisico +>$"$ "<# ## <! %$!+ 19
20 HOST 1 Protocollo HOST 2 M di livello 5 M H 4 M Protocollo di livello 4 H 4 M H 3 H 4 M 1 H 3 M 2 Protocollo di livello 3 H 3 H 4 M 1 H 3 M 2 H 2 H 3 H 4 M 1 T 2 H 2 H 3 M 2 T 2 Protocollo di livello 2 H 2 H 3 H 4 M 1 T 2 H 2 H 3 M 2 T 2 A + Canale fisico %+) '" " F, $ #6# I8# $$; F/ 1 # I$;# B / D # B$$$ $$6#! $$% # B8/!" + $$/ $$/ / </ B # B$# D/ I # D 7# <" < : 68 $$$!/ 20
21 C # D!# 1/ J # 1$$$$!!6 $8 "/ -!!" #$#! 68'! # $+ F " # < # #'""# / #!" 6 $ ""8 $$ $ 1.3.4) Interfacce e servizi ("$# %""## 3# "% % 9#!"## 6,8 7 # ""# 6K,8 # 3# 02.02/34# 02 # 6K,8 7## E$4! &&!"# Entità di liv. n (n -1) - SAP Interfaccia fra i liv. n e (n - 1) Entità di liv. n
22 $"+ 4+ "/ &+(# # 4+ "!" ('" # # 6,8#6,842)3.2)3/ 2)3 #6,8#0)3.0)3/. 4/. 4/ 0)3 # 6,8#$$ 6,84>925.25/. 4/ 3#6,8>9!#< # 618#6184 n - PDU Interfaccia fra i liv. n e (n - 1) (n-1) - SAP (n - 1) - PCI (n - 1) - SDU (n - 1) - PDU Interfaccia fra i liv. (n - 1) e (n - 2) (n - 2) - SAP '+$$ '" "# 22
23 >9+ 6$2)3$2)38# 68# 68# ) Servizi connection-oriented e connectionless #""# + & / &,"" 3# "# "! E##+, / 1 " / D $ ## D"+, & "$(##< #$ "$/ 1 #$ $$!# / D 6#<!#$#$ 8 23
24 Pacchetto Sorgente Destinazione Connessione (a) Sorgente Destinazione,"" (b) (+4#6868 3# +$#$$ /##"#3 $ #$$ # $ #!6>98#$$ $$ ### #"" ("%+ #!6 ' 8 24
25 1.3.6) Affidabilità del servizio 9#%$ '68 9& &! # $7$!!##./ $ $!#4 ## #!! 7 A#&""! # ""# 4!# ""#"""< #<" # 6#! " "6# " # 8/ + 6##8 ""# ' $! $! ##" / 6!$ 8+! $$ 6!8+## $$#!%# 25
26 1.3.7) Primitive di definizione del servizio 9## %" " 6& 8!'<# 6K,8 7 # #+ ' 6'" #$$# # 6,88/ "" F# 6'" #$$# 6,8# 8 9 # 7$+ -, request() indication() response() confirm() "!#" ####!# # #!#%# " F?#<!+. # " # connect.request()? # connect.indication() # # 6,8 # 6,8 # #? # #?6 8 26
27 connect.response() # 6,8 # # 6,8?!68 connect.confirm() # ( #!# 6 #!8! F $! 3 $ $" # 7! <" " #" # + request()/ indication()/ response()/ confirm() ; #" + request()/ indication() % " 6## 8 # A #- #+, connect.request()/ 1 connect.indication()/ D connect.response()/ B connect.confirm()/ I data.request()+#/ C data.indication()+#/ J disconnect.request()+# / - disconnect.indication()+'f# 27
28 ( #!$# $ %$+ Liv. n HOST 1 Liv. n 4 6 Tempo Liv. n + 1 Liv. n HOST 2 Si stabilisce la connessione (confermato) Si scambiano dati (non confermato) Si termina la connessione (non confermato) )+ # 1.3.8) Servizi vs. protocolli 4# " 0& #!# ""# $# 2 $!$#" $" " 6 $$"!8! F "(< # 28
29 HOST 1 HOST 2 Livello n Servizi Protocollo Livello n Servizi Protocollo Livello n - 1 Livello n - 1 *+@" # + #send_packet() '"!$< %" "" 1.3.9) Aspetti di progetto dei livelli > $# ## #!( +, ; " 6&&&8$ # 6# / / D ; $/% + # / $$ / ## B ; 68 ' I ; $1$ C > 6 8 $$# # " J ; 6##'6 %8 29
30 - ; $$ :## ## : 6 #<" 8 1.4) La realtà nel mondo delle reti 3 < +, 70%' / 1 206!$5282 $ " %#'!+ ' "! "# " ""# "# # ""# 1.4.1) Modello OSI ('E436E 4F 38@";%"# 34E 634E$8! + " &$ $ $/ " # ' / " "#! " "6!" # 8 30
31 $$# E43+ $# #### / $# ##""/ # #+ $$ " "# / #+ "# / # 3 E43J# 6 $!7" '!4 '3?;8 31
32 7 Application Application protocol Application 6 Presentation Presentation protocol Presentation 5 Session Session protocol Session 4 Transport Application protocol Transport Subnet di comunicazione 3 Network Network Network Network 2 Data Link Data Link Data Link Data Link 1 Fisico Fisico Fisico Fisico HOST 1 ROUTER ROUTER HOST 2 Protocolli host - router Protocolli router - router Protocolli host - router +3 E43 4 # 6 # $8# $ $+ 32
33 HOST 1 HOST ROUTER ROUTER @! # $$ 4! E43%'!!&#" # "&#& "$ /, "!" $ * $+ #$!,#""#,/ $ $!!! 6!'"8! " 4$+ 2,/ 6 8/ / " 33
34 /, /0 ( # %"! " # # # "G+ ## " 6!! $F8/ #" / 68 $" # 3 + $$ 68 ' "" 6! % " L8/ + / " / " 6 8/ &6!# 8/ '#$+ 6! 7 $"" 8/ -6 & 8 (!' + ' #!%#! # # ' 5.' 5/ /, 10 ( # % " 3 # ""# #/# " $$ < 34
35 3 + & 7+ 6"$ #8/ 6 $$!! '8/ +#!#6+ $8/ +$ " $'$ ""$/ $$"'6#8+ /!" / #$ /, $! ( # %#! #!# F!# ' < 3 :"7"" # $ 3# % # &!$! + F# ## 4<!!!#! ' $ / 7# 3 + &6### 8 $#!+ /!$! + $ / 35
36 %+$ # M$/ &# + ""!$6 # :""8/ # $$$$68/ $ $$ 68 /,!"# :""! F + + # $#!#$ /, - ' " " # 68 "! " =! " '= #!#!# /, #!! " #!#<! ""# #$ + / / #' #!"" #$" 36
37 1.4.2) Internet Protocol Suite ( "$ $">> 6> ">"8 ( ""!"6# 8! # ##!$ 3 # $## ##< #! " '' 68 ('!# : 20 $5282$5282 % ""#! " %956%:958 3# 53! E43+ OSI Application Tcp/Ip Application Presentation Session Tranport Network Transport Internet Data Link Fisico Host - to - Network +@"# E $" '6 ""< $ < :8 + 37
38 !/ # /, 20 3# :% " '!! # # " = " $ 7! % < '!#!3 /, '#! '!3%!!" "#$$ $$ $ #"! 7!'>% '# '"" ""! 2. 2/ 3 + $/ $ /, $! ' $ # F$!$ 684" # + $52.$52/+% ""6!# '$8) "## $$!#$ # 33#!#$ " # 3)2.3)2/+% ""! ###"" /, #!! " '!53# 6" /' E43!!#%#8 38
39 4 # '% #! # #$ 3 "+ $+ #/ 9$2.9$2/+""/ 0' $2.0' $2/ /+ 4# $$"+ )0.)0/+ $"!3 / $2.$2/+" $ / ;$$2.;-$6$2/+ = = = 3# '!53 $+ Application Telnet Ftp Smtp Http Nntp ecc. Transport Tcp Udp Internet IP Host -to - Network Vari standard per LAN, WAN e MAN +@"# '!53 39
40 1.4.3) Confronto fra modello di riferimento OSI e architettura TCP/IP + / "< ## E43 " 6 $8 #$# / 53 " # 3 E43 #!+ % $6 "#8/ #"" $# 6 "#8 + # 6 '$ 8!# $/ 7'$+ # $ $ 3 '!53# $ + '!% ""6 "#8/ " %$#! 6 "#8/ %"" 6 "#8 3!!" 4$ E43"" $+ " +" %# & 53$<# ""( # #!/ 40
41 "$!+# 6# 8<!4 '3?; :! $ $ ""#"+ $ <$""< / # / "## + " # 6 " # 8/ " 6$8/ " + "" 53 6 :$N83"" '!53# "" " ' "" :!$!! $ $!'!53% # + '!53!< 6#!# 8/ '%!" #"! :"" '# '!/ $ 63D18 3+ E43%!# / 53% 6 8! 41
42 " E43 "!& O!53 Application Transport Network Data Link Fisico %+3 E43 " 1.4.4) Esempi di architetture di rete 161, 7 ''! :"" ' E43 $ 53 Application Transport File server, ecc. NCP, SPX, Tcp Network Data Link IPX Ethernet, Token Ring, ecc. Fisico Ethernet, Token Ring, ecc. &+('!# 42
43 3H+""$ 68/ +/ 4H+ + ## "" # % ""4G!+ / 53 #! <$'C26 $"8/>>#!"$! " 4!" $! #3;63";$8 $ 3"## + 4= $! 4= 6 $3;8 "" + 3; / 3;3; / 43;3; 43
44 Host Protocollo Host - Host Protocollo Host - IMP Protocollo Source IMP - Destination IMP Protocollo IMP - IMP Linee a 56kbps affittate IMP Subnet di comunicazione '+('! 4# # 7! 7'$ $!$ $# <$'J2'!53!$,5,5,0-D# 53"! '# 4)64) <$'-28 ICP ' :#6,I;,002DB; $$8 3$$$ 4)!!$$ #! 3! 3 '$!$ #! " $<>!A%'! " E43 >! " #,1D E43 $$# + 44
45 E43/ >!3A6 8 Pila OSI Liv. applic. OSI Liv. present. OSI Liv. session OSI Liv. transport OSI Pila Decnet Phase IV User protocols Data access protocol Session control protocol Network service protocol Liv. network OSI Liv. Data link OSI 1#69: 7 Liv. fisico OSI (+('!>!A 464F!8%'! "" $ " #3?; <$'J2 " # ' " ) " : " ##!$$" ''! ' 6 #8 3?; $# $$ : #" 4 64+! 8E4353 6"# 3H8 45
46 ('!4%$+ Livelli OSI 7 Livelli SNA Transaction service 6 Presentation service 5 4 Data flow Transmiss. control Management service Virtual route Explicit route Transmission group Liv. Data link Liv. fisico )+('!3?; ) Autorità nel mondo degli standard < $+ 2$$.2$$/+!$# #63%; 8/ 55$$.5<5$$/+$! "!!!# ' " '$3.$3/ 07.07&/+! "'!/ 0.0/+ 94 '34E/ 397+ '34E/./+$ " $$$/!$ / %$9.%$9/+ #$ $ 3/ 46
47 $9.$9/+ #$ $$ # 3/ 9.+/+! "# 3 3 )3@) 47
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1967: DoD ARPAnet 1970: ALOHAnet Reti: cenni storici 1975: TCP/IP model per internetwork 1976: Ethernet 198: TCP/UDP/IP standard per ARPAnet 1987: la rete cresce DNS 1989-1991: web guiding principles:
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