Instradamento. Fondamenti di Informatica

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1 Instradamento Fondamenti di Informatica

2 Previously on Fondamenti di Livelli e protocolli Livello fisico Fibra, DSL, Ethernet informatica

3 Network Network: ogni nodo può inviare un messaggio a qualsiasi altro nodo Ogni tecnologia di network assegna ad ogni nodo un identificatore unico (indirizzo)

4 Network Ogni network definisce: Formato messaggi Formato indirizzi Banda Latenza Rappresentazione dei bit Numero dei nodi collegabili...

5 Ethernet Indirizzi: 6 byte Banda: 10Mb/s, 100Mb/s, 1Gb/s, Tecnologia: cavo di rete, switch,...

6 Internetwork Problemi: Devo collegare più nodi di quanti ne tiene la mia network Devo collegare più network geograficamente Devo integrare organizzazioni che usano network diverse

7 Internetwork Internetwork: network virtuale che contiene due o più network Ogni nodo può comunicare con qualsiasi altro nodo Ogni nodo ha un identificatore unico (indirizzo internetwork)

8 Internetwork Realizzata con: Appositi calcolatori per incollare le network (router) Software di internetwork su ogni nodo

9 Indirizzi Ogni nodo ha due indirizzi: Indirizzo di network Indirizzo di internetwork Gli uni non hanno nulla a che fare con gli altri

10 Router (gateway) Un router è un nodo necessario per incollare le network Instrada (funzionalità di router) Converte (funzionalità di gateway) Ha più indirizzi network: uno per ogni network a cui è collegato

11 Internetwork e network Ogni nodo conosce solo la network alla quale è collegato Non ha bisogno di conoscere: Quante network ci sono Che tecnologia usano Come sono collegate

12 Network 2 Network 1 Network 3

13 Network 2 Network 4 Network 1 Network 3

14 Network 2 Tecnologia Ethernet Tecnologia DSL Network 4 Tecnologia Fibra Network 1 Tecnologia Ethernet Network 3

15 Internetwork

16 IP Internet Protocol: protocollo per incollare assieme le network Protocollo di instradamento Indirizzi a 32 bit (4 byte)

17 Datagramma IP (pacchetto) Header Dati Preambolo Destinatario Mittente Tipo Payload CRC

18 Pacchetto Lo header contiene molte informazioni: Mittente (indirizzo internetwork) Destinatario (indirizzo internetwork) Time to live Identificativo...

19 Importante Header Dati Preambolo Destinatario Mittente Tipo Payload CRC Cambiano durante il percorso

20 Indirizzi IP Ogni nodo ha un identificatore unico: indirizzo IP Numero naturale su 32 bit Per comodità si esprime in dotted decimal notation 32 bit = 4 byte = 4 numeri tra 0 e 255

21 Indirizzi IP

22 Indirizzi ip L indirizzo IP è composto da due parti: Network number Host number Guardando un indirizzo IP non si può sapere quale sia la parte network e quale la parte host

23 Vincoli Network number: Tutti 0: non si può usare Tutti 1: non si può usare Host number: Tutti 0: non si può usare Tutti 1: indica tutti gli host della network

24 Network number Ogni nodo deve conoscere: Il proprio indirizzo IP Il proprio network number Il network number è specificato come subnet mask (maschera di rete)

25 Subnet mask Sequenza di 32 bit: Inizia con tutti 1, termina con tutti 0 Espressa in dotted decimal

26 Subnet mask

27 Subnet mask Indirizzo IP Subnet mask Network number Host number

28 Subnet mask Indirizzo IP Subnet mask Network number Host number

29 Network number Notazione spesso adottata: / / / / /

30 Osservazione Nodi della stessa rete devono avere la stessa subnet mask

31 Uso subnet mask Nodo X con IP x e MASK x, determina il proprio network number e host number: 1. Converte IP x e MASK x in binario 2. Network number = (IP x ) AND (MASK x ) 3. Host number = (IP x ) AND!(MASK x )

32 / / / / /8

33 / / / / /8

34 / / / / /8

35 Instradamento Con la subnet mask posso sapere se un certo IP è nella mia network o no. Se sì: invio direttamente a lui Se no: invio al router ma se ho più gateway?

36 Tabella di routing Ogno router ha una tabella di routing: Una riga per ogni network number esistente Gli permette di capire come instradare ogni pacchetto Network Subnet Mask Instradamento Interfaccia A Interfaccia B Gateway G1 su A Gateway G2 su B default default Gateway G1 su A

37 Indirizzi IP pubblici/privati IP pubblici: vengono assegnati pagando da un organismo internazionale (IANA) Intranet: internetwork privato che utilizza i protocolli di Internet IP privati: alcuni range di indirizzi IP sono utilizzabili liberamente per creare le intranet. I più comuni sono: / /16 Loopback: serve a mandare i messaggi a se stessi

38 Address Resolution Protocol ARP: protocollo che associa ad un indirizzo IP l indirizzo Ethernet cui inviare il pacchetto. Si utilizza nelle network di tipo Ethernet (cavo, wifi) Il nodo non conosce l associazione IP-Ethernet invia un messaggio a tutte le macchine della network il messaggio ha un pacchetto ARP con una richiesta: chi ha l indirizzo che mi serve? solo la macchina con quell indirizzo risponde l informazione viene salvata per evitare di ripetere sempre la domanda

39 IP è unreliable!

40 Protocollo IP Il protocollo IP è: Unreliable: può perdere messaggi Connectionless: non mantiene l ordine dei pacchetti Esistono protocolli: Reliable: tutti i messaggi sono ricevuti Connection-oriented: mantiene l ordine dei messaggi

41 Problema Sappiamo come si invia un messaggio ad un nodo Ma non sappiamo se: Il nodo riceverà il messaggio Il nodo riceverà il messaggio nell ordine giusto Come inviarlo al processo giusto!

42 Transmission Control Protocol TCP: protocollo che viene utilizzato all interno del protocollo IP. È un protocollo reliable e connection-oriented Ogni processo sulla rete è identificato univocamente dal suo indirizzo TCP Indirizzo TCP: coppia indirizzo IP, numero di porta Indirizzo IP: indirizzo della internetwork su 32 bit Numero di porta: identifica un processo su un nodo con 16 bit

43 User Datagram Protocol Non c è solo il protocollo TCP Esiste anche UDP: è unreliable e connectionless, però permette di specificare una porta Non ho garanzie, ma è più veloce Va bene quando posso perdere dati, ma devo comunicare velocemente