Introduzione alle reti di calcolatori: Internet. Rossano Gaeta Dipartimento di Informatica Università di Torino

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1 Intrduzine alle reti di calclatri: Internet Rssan Gaeta Dipartiment di Infrmatica Università di Trin

2 Dati dcente Rssan Gaeta rssan/didattica/biinf 1: Intrduzine 2

3 Test cnsigliat Cmputer netwrking A Tp-Dwn apprach featuring the Internet James F.Kurse Keith W.Rss Addisn-Wesley Dvrebbe esistere anche una versine in italian Esiste la versine elettrnica 1: Intrduzine 3

4 Obiettivi del seminari Intrduzine alle reti di calclatri usand Internet cme esempi 1: Intrduzine 4

5 Intrduzine Obiettiv: Intrduzine alle reti di telecmunicazini apprcci: descrittiv us di Internet cme esempi Smmari: Cs è Internet Cs è un prtcll? netwrk edge netwrk cre Reti di access, mezzi trasmissivi Prtclli a livelli backbnes, NAP, ISP stria 1: Intrduzine 5

6 Cs è Internet? Milini di dispsitivi di calcl tra lr intercnnessi: hst, endsystems Pc, wrkstatin, server PDA s phnes, tasters Che esegun applicazini di rete Canali di cmunicazine fibra, rame, radi, satellite Ruter: instradan pacchetti di dati attravers la rete ruter server ISP lcale Rete aziendale wrkstatin mbile ISP reginale 1: Intrduzine 6

7 Cs è Internet? prtclli: cntrllan la spedizine e la ricezine di messaggi e.g., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP Internet: rete di reti Deblmente gerarchica Internet pubblica vs intranet private Standard di Internet RFC: Request fr cmments IETF: Internet Engineering Task Frce ruter server ISP lcale Rete aziendale wrkstatin mbile ISP reginale 1: Intrduzine 7

8 Cs è Internet: accent sui servizi Infrastruttura di cmunicazine che cnsente ad applicazini distribuite l scambi di dati: WWW, , gichi, e- cmmerce, database, file (MP3) sharing Servizi di cmunicazine frniti: cnnectinless cnnectin-riented 1: Intrduzine 8

9 Cs è un prtcll? Prtclli umani: Che ra è? H una dmanda Presentazini messaggi specifici vengn spediti azini specifiche sn cmpiute quand i messaggi sn ricevuti, in seguit ad altri eventi Prtclli di rete: macchine invece di esseri umani Tutte le attività di cmunicazine in Internet sn gvernate da prtclli I prtclli definiscn frmat e rdine dei messaggi spediti e ricevuti tra entità della rete, e le azini da cmpiere in seguit alla ricezine e/ trasmissine dei messaggi di altri eventi 1: Intrduzine 9

10 Cs è un prtcll? Un prtcll uman e un prtcll di reti di cmputer: Cia Cia Hai l ra? 2:00 temp TCP cnnectin request TCP cnnectin reply. Get <file> Dmanda: Altri prtclli umani? 1: Intrduzine 10

11 Struttura della rete: netwrk edge: applicazini ed hst netwrk cre: ruter rete di reti reti di access, mezzi trasmissivi: canali di cmunicazine 1: Intrduzine 11

12 La edge netwrk: end systems (hst): Esegun prgrammi applicativi e.g., WWW, al brd della rete mdell client/server il client richiede, riceve servizi dal server e.g., WWW client (brwser)/ server; client/server mdell peer-peer: interazine tra hst simmetrica e.g.: Gnutella, KaZaA 1: Intrduzine 12

13 La edge Netwrk: servizi cnnectinriented Obiettiv: trasferiment dati tra hst handshaking: fase di preparazine antecedente al trasferiment dati Cia Cia nel prtcll uman Stabilire un stat nei due hst cmunicanti TCP - Transmissin Cntrl Prtcl Servizi di scambi dati di tip cnnectin-riented di Internet Servizi TCP [RFC 793] Trasferiment affidabile ed rdinat di byte di un fluss dati perdite: cnferma di ricezine (acknwledgement) e ritrasmissine Cntrll di fluss Il mittente nn svraccaricherà il ricevitre Cntrll di cngestine: I mittenti diminuiscn la lr velcità di spedizine quand la rete si cngestina 1: Intrduzine 13

14 La edge Netwrk: servizi cnnectinless Obiettiv: trasferiment dati tra hst Esattamente l stess! UDP -User Datagram Prtcl [RFC 768]: Servizi cnnectinless di Internet Senza handshaking Trasferiment dati nnaffidabile senza cntrll di fluss senza cntrll cngestine Applicazini che usan TCP: HTTP (WWW), FTP (trasferiment file), Telnet (lgin remt), SMTP ( ) Applicazini che usan UDP: streaming media, telecnferencing, Internet telephny 1: Intrduzine 14

15 La Cre Netwrk Maglia di ruter intercnnessi Dmanda fndamentale: cme vengn trasferiti i dati attravers la rete? Cmmutazine di pacchett: i dati sn spediti attravers la rete in quantità discrete chiamate pacchetti 1: Intrduzine 15

16 La Cre Netwrk: cmmutazine di Pacchett Ogni fluss dati end-end divis in pacchetti I pacchetti degli utenti A e B cndividn risrse di rete Ogni pacchett usa tutta la larghezza di banda del canale Risrse usate quand sn necessarie Cntesa delle risrse: La richiesta aggregata di risrse può eccedere l ammntare dispnibile cngestine: i pacchetti si accdan ed attendn l us del canale stre and frward: pacchetti ricevuti interamente prima di essere spediti 1: Intrduzine 16

17 La cre Netwrk: cmmutazine di pacchett A 10 Mbs Ethernet statistical multiplexing C B Cda di pacchetti in attesa del canale di uscita 1.5 Mbs D 45 Mbs E 1: Intrduzine 17

18 Reti a cmmutazine di pacchett: ruting Obiettiv: spstare pacchetti tra ruter, dal hst srgente all hst destinatari Reti datagram: L indirizz destinazine determina il prssim pass Le strade (rute) pssn variare durante le sessini I ruter NON mantengn infrmazini sull stat delle cnnessini 1: Intrduzine 18

19 Reti di access e mezzi trasmissivi Dmanda: cme si cnnettn gli hst agli edge ruter? Reti di access residenziale (da casa) Reti di access istituzinali (scule, università, aziende) Reti di access mbili Caratteristiche: Larghezza di banda (bit al secnd) delle reti di access Cndivise dedicate? 1: Intrduzine 19

20 Access Residenziale: access pint t pint Cnnessine telefnica via mdem Fin a 56Kbps di access dirett ad un ruter (in teria) ISDN: integrated services digital netwrk: cnnessine cmpletamente digitale a 128Kbps vers un ruter ADSL: asymmetric digital subscriber line Fin a 1 Mbps casa-ruter Fin a 8 Mbps ruter-casa Diffusine ADSL: in crs 1: Intrduzine 20

21 Access Residenziale: cable mdems HFC: hybrid fiber cax asimmetric: fin a 10Mbps ruter-casa, 1 Mbps casa-ruter rete di cavi and fibre cnnettn abitazini ai ruter di ISP Access cndivis tra le abitazini al ruter prblemi: cngestine, dimensinament diffusine: dispnibile, in USA, dalle cmpagnie di TV via cav 1: Intrduzine 21

22 Access Istituzinale: lcal area netwrks La lcal area netwrk (LAN) di aziende, università, cnnette hst ad un edge ruter Ethernet: Cav cndivis dedicat cnnette gli hst ed il ruter 10 Mbs, 100Mbps, Gigabit Ethernet diffusine: istituzini, LAN casalinghe, attuale 1: Intrduzine 22

23 Reti di access Wireless Una rete cndivisa di access wireless cnnette hst a ruter wireless LAN: Spettr radi sstituisce il cav e.g., Lucent Wavelan 11 Mbps Accessi wireless in area gegrafica CDPD: access wireless al ruter di un ISP attravers la rete cellulare ruter stazine base hst mbili 1: Intrduzine 23

24 Mezzi trasmissivi Canali fisici: bit di dati trasmessi si prpagan lung il canale Mezzi guidati: segnali si prpagan in mezzi slidi: rame, fibra Mezzi nn guidati: Segnali si prpagan liberamente, e.g., radi Twisted Pair (TP) Due cavi di rame islati ed intrecciati Categria 3: dppin telefnic, 10 Mbps Ethernet Categria 5 TP: 100Mbps Ethernet 1: Intrduzine 24

25 Mezzi trasmissivi: cavi cassiali, fibra Cav cassiale: Cnduttre rame (prtante segnale) Strat di plastica isla il cnduttre da un scherm di metall intrecciat (per blccare interferenze esterne) bi-direzinale Us tipic per 10Mbs Ethernet Cav in fibra ttica: Fibra di vetr che trasprta impulsi ttici Operazini ad alta velcità: 100Mbps Ethernet Alta velcità di trasmissine punt-punt (e.g., 5 Gps) Bassa prbabilità di errre 1: Intrduzine 25

26 Mezzi trasmissivi: radi Segnale trasprtat nell spettr elettrmagnetic Nessun cav fisic bi-direzinale Effetti dell ambiente sulla prpagazine: riflessine struzine (ggetti stacl) interferenza Tipi di canali radi: micrnde e.g. fin a 45 Mbps LAN (e.g., WaveLAN) 2Mbps, 11Mbps Area gegrafica (e.g., cellulare) e.g. CDPD, 10 Kbps satellite fin a 50Mbps 1: Intrduzine 26

27 Reti residenziali: il futur? Cmpnenti tipiche: Mdem ADSL per cav ruter/firewall Ethernet Punt di access wireless da / vers cable headend cable mdem ruter/ firewall Ethernet Punt di access wireless prtatile wireless 1: Intrduzine 27

28 Struttura di Internet: rete di reti a grandi linee gerarchica natinal/internatinal backbne prviders (NBP) e.g. BBN/GTE, Sprint, AT&T, IBM, UUNet si inter-cnnettn direttamente, tramite Netwrk Access Pint (NAP) ISP reginali cnnettn ai NBP ISP lcali, privati, istituzini cnnettn agli ISP reginali NAP ISP reginali ISP lcali NBP B NBP A ISP lcali ISP reginali NAP 1: Intrduzine 28

29 Livelli di un prtcll Le reti di telecmunicazine sn cmplesse! mlte cmpnenti: hst ruter canali di cmunicazine (diversi mezzi trasmissivi) applicazini prtclli hardware, sftware Dmanda: Si può rganizzare la struttura di una rete? O, almen, la discussine? 1: Intrduzine 29

30 Livelli di prtclli Internet applicazine: supprt per applicazini di rete ftp, smtp, http trasprt: trasferiment dati da hst a hst tcp, udp rete: instradament di pacchetti in cui sn suddivisi i dati da mittente a destinazine ip, prtclli di ruting link: trasferiment dati tra due elementi vicini (cnnessi) delle rete ppp, ethernet fisic: trasferiment di bit lung i canali di cmunicazine fisici applicazine trasprt rete link fisic 1: Intrduzine 30

31 Funzinalità dei livelli Ogni livell può eseguire un, più, dei seguenti tipi di cmpit cntrll degli errri cntrll di fluss segmentazine e ricstruzine multiplexing/demultiplexing setup di cnnessine 1: Intrduzine 31

32 Struttura a livelli: cmunicazine lgica Ogni livell: distribuit entità implementan funzini di un livell ad gni nd entità esegun azini, scambian messaggi cn i prpri pari applicazine trasprt rete link fisic applicazine trasprt rete link fisic applicazine trasprt rete link fisic rete link fisic applicazine trasprt rete link fisic 1: Intrduzine 32

33 Struttura a livelli: cmunicazine lgica E.g.: trasprt Riceve dati dall applicazine Aggiunge indirizzament, infrmazini sul cntrll di affidabilità per frmare un segment spedisce il segment al prpri pari Attende che il pari cnfermi la ricezine (cn un ack ) dati applicazine trasprt rete link fisic applicazine trasprt rete link fisic dati ack applicazine trasprt rete link fisic rete link fisic dati applicazine trasprt rete link fisic 1: Intrduzine 33

34 Struttura a livelli: cmunicazine fisica dati applicazine trasprt rete link fisic applicazine trasprt rete link fisic applicazine trasprt rete link fisic rete link fisic dati applicazine trasprt rete link fisic 1: Intrduzine 34

35 Prtclli a livelli e dati Ogni livell prende dati dal livell superire Aggiunge infrmazini in un header (intestazine) per creare una nuva unità di dati Passa la nuva unità di dati al livell sttstante srgente destinazine Hl Ht HnHt HnHt M M M M applicazine trasprt rete link fisic applicazine trasprt rete link fisic Hl Ht HnHt HnHt M M M M messaggi segment datagram frame 1: Intrduzine 35

36 Stria di Internet : primi principi della cmmutazine di pacchetti 1961: Kleinrck teria delle cde dimstra l efficacia della cmmutazine di pacchett 1964: Baran cmmutazine di pacchett nelle reti militari 1967: ARPAnet cncepita dal Advanced Research Prjects Agency 1969: prim nd ARPAnet perativ 1972: Dimstrazine pubblica di ARPAnet NCP (Netwrk Cntrl Prtcl) prim prtcll hst-hst Prim prgramma di e- mail ARPAnet ha 15 ndi 1: Intrduzine 36

37 Stria di Internet : Internetwrking, nuve reti e reti prprietarie 1970: rete satellitare ALOHAnet nelle Hawaii 1973: Metcalfe nella sua tesi di PhD prpne Ethernet 1974: architettura prpsta da Cerf e Kahn per l intercnnessine di reti fine anni 70: architetture prprietarie: DECnet, SNA, XNA fine anni 70: cmmutazine di pacchetti di lunghezza fissa (precursre di ATM) 1979: ARPAnet ha 200 ndi Principi di internetwrking di Cerf e Kahn: minimalism, autnmia nessuna mdifica interna richiesta per intercnnettere reti mdell di servizi best effrt (al megli) ruter che nn mantengn l stat delle cnnessini cntrll decentralizzat Definiscn l architettura dell attuale Internet 1: Intrduzine 37

38 Stria di Internet : nuvi prtclli, prliferazine di reti 1983: diffusine di TCP/IP 1982: definizine del prtcll smtp per l 1983: definizine del DNS per la traduzine da nme ad indirizz IP 1985: definizine del prtcll ftp 1988: cntrll di cngestine in TCP Nuve reti nazinali: Csnet, BITnet, NSFnet, Minitel 100,000 hst cnnessi alla cnfederazine di reti 1: Intrduzine 38

39 Stria di Internet Anni 90: cmmercializzazine, il WWW Primi anni 90: disarm di ARPAnet 1991: l NSF allenta le restrizini sull us cmmerciale di NSFnet (in disarm nel 1995) Primi anni 90: WWW ipertesti [Bush 1945, Nelsn 1960 s] HTML, http: Berners-Lee 1994: Msaic, più tardi Netscape fine anni 90: cmmercializzazine del WWW Fine anni 90: 50 milini di cmputers n Internet (stime) più di 100 milini di utenti (stime) canali di cmunicazine dei backbne peranti a 1 Gbps 1: Intrduzine 39

40 Intrduzine: smmari Mlt materiale panramica su Internet cs è un prtcll? edge netwrk, cre netwrk, rete d access strutturazine a livelli e mdelli di servizi backbne, NAP, ISP stria 1: Intrduzine 40

41 Parte 2: livell Applicazine (http) Obiettivi: Aspetti cncettuali ed implementativi di prtclli di applicazini di rete Paradigma client-server Mdell dei servizi Imparare cncetti sui prtclli esaminand un prtcll a livell applicazine mlt diffus 2: HTTP 41

42 Applicazini e prtclli a livell applicazine Applicazine: prcessi distribuiti cmunicanti vengn eseguiti sugli hst di rete cme prcessi utente scambi di messaggi per implementare l applicazine e.g., , ftp, Web Prtclli a livell Applicazine una parte di un applicazine definiscn i messaggi scambiati dall applicazine e le azini intraprese Usan i servizi di cmunicazine frniti da prtclli a livell sttstante (TCP, UDP) applicaz. trasprt rete data link fisic applicaz. trasprt rete data link fisic applicaz. trasprt rete data link fisic 2: HTTP 42

43 Applicazini di rete: terminlgia Prcess: prgramma in esecuzine in un hst. prcessi in esecuzine su hst diversi (distanti) cmunican cn un prtcll a livell applicazine user agent: prcess sftware, che si interfaccia cn l utente vers l alt e cn la rete vers il bass. implementa il prtcll a livell applicazine Web: brwser mail reader streaming audi/vide: media player 2: HTTP 43

44 Paradigma Client-server Una tipica applicazine di rete si cmpne di due parti: client e server Client: Avvia il cntatt cn il server ( parla per prim ) Slitamente, richiede un servizi al server Web: il client è implementat nel brwser; in mail reader Server: applicaz. trasprt rete data link fisic Frnisce il servizi richiest al client e.g., il Web server spedisce la pagina Web richiesta, il mail server recapita l request reply applicaz. trasprt rete data link fisic 2: HTTP 44

45 Di quale servizi di trasprt necessita un applicazine? Perdita di dati Alcune applicazini (e.g., audi) pssn tllerare perdite Altre applicazini (e.g., trasferiment file, telnet) richiedn un trasferiment dati affidabile al 100% Time-sensitive Alcune applicazini (e.g., telefnia su Internet, gichi interattivi) richiedn piccli ritardi Larghezza di banda Alcune applicazini (e.g., multimediali) richiedn un ammntare minim di larghezza di banda per essere efficaci Altre applicazini ( applicazini elastiche ) fann us di qualunque larghezza di banda riescn ad ttenere 2: HTTP 45

46 Requisiti del servizi di Trasprt di applicazini cmuni Applicazine Perdite dati Larghezza di banda Time Sensitive trasferiment file dcumenti Web real-time audi/vide stred audi/vide gichi interattivi applicazini finanziarie senza senza tllerante tllerante tllerante tllerante senza elastica elastica elastica audi: 5Kb-1Mb vide:10kb-5mb cme spra alcuni Kbps elastica n n n si, alcuni 100 msec si, pchi secs si, alcuni 100 msec si e n 2: HTTP 46

47 Servizi di trasprt in Internet Servizi TCP: cnnectin-riented: fase iniziale di setup necessaria tra client e server trasprt affidabile tra prcess mittente e destinatari cntrll di fluss: il mittente nn svraccaricherà il ricevitre cntrll di cngestine: reglazine della velcità del mittente quand la rete è svraccarica nn frnisce: tempi, garanzie su larghezza di banda minima Servizi UDP: trasferiment dati nn affidabile tra prcess mittente e prcess destinatari nn frnisce: setup della cnnessine, affidabilità, cntrll di fluss, cntrll di cngestine, tempi larghezza di banda garantiti Dmanda: perché mai esiste UDP? 2: HTTP 47

48 Applicazini Internet: prtclli a livell applicazine e trasprt Applicazine access a terminale remt Web trasferiment file streaming multimedia file server remt telefnia su Internet Prtcll a livell applicazine smtp [RFC 821] telnet [RFC 854] http [RFC 2068] ftp [RFC 959] prprietari (e.g. RealNetwrks) NSF prprietari (e.g., Vcaltec) Prtcll a livell trasprt sttstante TCP TCP TCP TCP TCP r UDP TCP r UDP slitamente UDP 2: HTTP 48

49 Il Web: il prtcll http http: hypertext transfer prtcl Prtcll a livell applicazine per il Web Mdell client/server client: il brwser che richiede, riceve e mstra ggetti Web server: Web server che spedisce ggetti in rispsta ad una richiesta http1.0: RFC 1945 http1.1: RFC PC che esegue Explrer Mac che esegue Navigatr http request http respnse http request http respnse Server che esegue NCSA Web server 2: HTTP 49

50 Il WEB: terminlgia pagina WEB (dcument): cllezine di ggetti ggett: un file (HTML, JPEG, ) file HTML base: cn direttive e riferimenti ad altri ggetti URL (Unifrm Resurce Lcatr): meccanism di identificazine risrse. Si cmpne del nme del hst sul quale risiede l ggett e il path-name dell ggett nme hst path-name 2: HTTP 50

51 Il prtcll http http: usa servizi TCP: il client avvia una cnnessine TCP (crea un scket) cn il server, prta 80 il server accetta la cnnessine TCP dal client vengn scambiati messaggi http (messaggi del prtcll di livell applicazine) tra il brwser (client http) ed il Web server (server http) la cnnessine TCP viene chiusa http è stateless il server nn mantiene alcuna infrmazine sulle richieste passate dei client nta I prtclli che mantengn l stat sn cmplessi! Tutta la stria passata della cnnessine (stat) deve essere mantenuta, memrizzata se server client subiscn un crash, la lr cnscenza dell stat può essere incnsistente e deve essere ricstruita 2: HTTP 51

52 temp http: esempi Suppniam l utente digiti l URL 1a. il client http inizia una cnnessine TCP al server http (che è un prcess) all indirizz La prta 80 è il default per i server http. 2. il client http spedisce il messaggi http request message (cntenente l URL) usand la cnnessine TCP (cntiene test e 10 riferimenti ad immagini jpeg) 1b. il server http sull hst in attesa di cnnessini TCP alla prta 80. accetta la cnnessine, ntificandla al client 3. il server http riceve il messaggi di richiesta, frma un messaggi http respnse message cntenente l ggett richiest (smedepartment/hme.index), e spedisce un messaggi usand la cnnessine TCP 2: HTTP 52

53 http: esempi (cntinuazine) temp 5. il client http riceve il messaggi di rispsta cntenente il file html e l mstra. Parsifica (analizza) il file html, trva i riferimenti a 10 ggetti jpeg. 6. passi 1-5 si ripetn per gnun dei 10 ggetti jpeg. 4. il server http chiude la cnnessine TCP. 2: HTTP 53

54 Cnnessini persistenti e nn persistenti Nn persistenti http/1.0: il server parsifica le richieste, rispnde, chiude la cnnessine TCP 2 RTT (rund trip time) per ttenere l ggett cnnessine TCP richiesta/trasferiment ggett Ogni trasferiment risente della bassa velcità iniziale di trasferiment di TCP mlti brwser aprn cnnessini multiple in parallel Persistenti default per http/1.1 usand la stessa cnnessine TCP: il server, parsifica richieste, rispnde, parsifica nuve richieste il client spedisce le richieste per tutti gli ggetti a cui si fa riferiment nn appena riceve il file HTML base. Cn senza pipelining 2: HTTP 54

55 Frmat dei messaggi http: request due tipi di messaggi http: request, respnse http request message: ASCII (frmat human-readable) request line (cmandi GET, POST, HEAD) linee header GET /smedir/page.html HTTP/1.0 Hst: User-agent: Mzilla/4.0 Accept: text/html, image/gif,image/jpeg Accept-language:fr Carriage return, line feed indican la fine del messaggi (extra carriage return, line feed) 2: HTTP 55

56 http request message: frmat generale 2: HTTP 56

57 Frmat dei messaggi http: respnse status line (cdice di stat del prtcll frase di stat) dati, e.g., file html richiest linee header HTTP/ OK Date: Thu, 06 Aug :00:15 GMT Server: Apache/1.3.0 (Unix) Last-Mdified: Mn, 22 Jun Cntent-Length: 6821 Cntent-Type: text/html data data data data data... 2: HTTP 57

58 http respnse message: frmat generale versin status cde phrase status line 2: HTTP 58

59 Cdici di stat per http respnse Nella prima linea del respnse message server->client. Alcuni cdici d esempi: 200 OK richiesta cn success, l ggett richiest segue in quest messaggi 301 Mved Permanently L ggett richiest è stat spstat, la nuva lcazine è specificata dp in quest messaggi (Lcatin:) 400 Bad Request request message nn cmpres dal server 404 Nt Fund Dcument richiest nn trvat su quest server 505 HTTP Versin Nt Supprted 2: HTTP 59

60 Prvate http (lat client) 1. Cllegatevi cn telnet ad un Web server: telnet 80 Apre una cnnessine TCP sulla prta 80 (prta di default per un http server) su Qualunque csa si digiti viene spedita sulla prta 80 a 2. Digitate un http request GET: GET /~rss/index.html HTTP/1.0 Digitand quest (digitate due vlte carriage return), spedite un minimale (ma cmplet) GET request al server http 3. Guardate il respnse message spedit dal server http! 2: HTTP 60

61 Web Cache (prxy server) Obiettiv: sddisfare le richieste del client senza cinvlgere il server riginale utente cnfigura il brwser: access Web via web cache Prxy Il client manda tutti gli server http request al web client cache ggett nel web cache: il web cache spedisce l ggett altrimenti il web cache richiede l ggett dal server d rigine, quindi l spedisce al client client http request http respnse http request http respnse http request http respnse server d rigine server d rigine 2: HTTP 61

62 Perché il Web Caching? Se: il web cache è vicin al client (e.g., nella stessa rete) tempi di rispsta inferiri: il web cache è più vicin al client Diminuzine del traffic vers server distanti i canali esterni alla rete del ISP lcale/istituzinale sn spess clli di bttiglia rete istituzinale Internet pubblica canale d access a 1.5 Mbps 10 Mbps LAN server d rigine cache istituzinale 2: HTTP 62

63 Prtclli a livell applicazine dmanda: cme fa un prcess ad identificare l altr prcess cn il quale vule cmunicare? numer di prta permette all hst che riceve di determinare a quale dei prcessi che sta eseguend (lcali) debba essere recapitat il messaggi Indirizz IP dell hst sul quale è in esecuzine l altr prcess 2: HTTP 63

64 Indirizzi IP: intrduzine indirizz IP: identificatre di 32-bit per l interfaccia di rete di hst e ruter interfaccia di rete: cnnessine tra hst, ruter ed il canale fisic i ruter, tipicamente hann interfacce multiple gli hst pssn avere interfacce multiple gli indirizzi IP sn assciati alle interfacce e NON agli hst ai ruter = : HTTP 64

65 Indirizzi IP indirizz IP: parte rete (bit più a sinistra) parte hst (bit più a destra) Cs è una rete? (dal punt di vista dell indirizz IP) dispsitivi d interfaccia cn la stessa parte rete dell indirizz IP pssn fisicamente raggiungere l un l altra senza l intervent di ruter LAN rete di 3 reti IP (per gli indirizzi IP che inizian cn 223, i primi 24 bit sn l indirizz della rete) 2: HTTP 65

66 Indirizzi IP: cme averne un? Hst (przine hst dell indirizz): cdificat dall amministratre del sistema in un file DHCP: Dynamic Hst Cnfiguratin Prtcl: ttiene dinamicamente un indirizz: l hst manda un messaggi bradcast DHCP discver il server DHCP rispnde cn un messaggi DHCP ffer l hst richiede un indirizz IP cn un DHCP request il server DHCP spedisce un indirizz IP cn un DHCP ack 2: HTTP 66

67 Indirizzi IP: cme averne un? Rete (przine rete dell indirizz): si ttiene una przine allcata dell spazi di indirizzi del ISP: blcc ISP /20 Organizzaz /23 Organizzaz /23 Organizzaz / Organizzaz /23 2: HTTP 67

68 Indirizzi IP: l ultim pezz... Dmanda: Cme ttiene un ISP un blcc d indirizzi? Rispsta: ICANN: Internet Crpratin fr Assigned Names and Numbers allca gli indirizzi gestisce il DNS assegna i nmi dei dmini, rislve le dispute 2: HTTP 68

69 DNS: Dmain Name System Persne: mlti identificativi: # CF, nme, # passaprt Hst e ruter in Internet: indirizz IP (32 bit) usat per indirizzare datagrams nme, e.g., pianeta.di.unit.it usat dagli esseri umani Dmanda: crrispndenza tra indirizz IP e nme? Dmain Name System: database distribuit implementat cn una gerarchia di name server prtcll di livell applicazine hst, ruter, e name servers cmunican per rislvere nmi (traduzine indirizz/nme) nta: funzine chiave in Internet, implementata cme prtcll a livell applicazine cmplessità nella edge netwrk 2: HTTP 69

70 Servizi fferti dal DNS Traduzine di indirizzi mnemnic -> IP Hst aliasing indirizzi mnemnici cmplicati pssn avere alias più semplici Mail server aliasing Distribuzine di caric web server replicati su hst cn stess indirizz mnemnic (e.g., cnn.cm) ma diversi indirizzi IP rtazine degli indirizzi nelle rispste (l rdine determina chi cntattare per prim da parte del client HTTP) 2: HTTP 70

71 DNS name servers nessun server ha tutte le crrispndenze nmeindirizz IP name server lcali: gni ISP azienda ha dei name server lcali (default) la query DNS di un hst è innanzitutt diretta al name server lcale name server autritativ: per un hst: memrizza il nme e l indirizz IP di quell hst può eseguire la traduzine nme/indirizz per il nme di quell hst 2: HTTP 71

72 DNS: Rt name servers cntattati dai name server lcali che nn sann rislvere un nme rt name server: cntatta il name server autritativ se la crrispndenza per il nme nn è cnsciuta ttiene la crrispndenza e NASA Mt View, CA f Internet Sftware C. Pal Alt, CA restituisce la crrispndenza al name server lcale a NSI Herndn, VA c PSInet Herndn, VA d U Maryland Cllege Park, MD g DISA Vienna, VA h ARL Aberdeen, MD j NSI (TBD) Herndn, VA k RIPE Lndn i NORDUnet Stckhlm m WIDE Tky b USC-ISI Marina del Rey, CA l ICANN Marina del Rey, CA 13 rt name server nel mnd 2: HTTP 72

73 Semplice esempi DNS rt name server l hst surf.eurecm.fr vule l indirizz IP di gaia.cs.umass.edu 1. cntatta il su server DNS lcale, dns.eurecm.fr 2. dns.eurecm.fr cntatta il rt name server, se necessari 3. il rt name server cntatta il name server autritativ, dns.umass.edu, se necessari lcal name server dns.eurecm.fr hst richiedente surf.eurecm.fr name server autrititiv dns.umass.edu gaia.cs.umass.edu 2: HTTP 73

74 Esempi DNS rt name server Rt name server: può nn cnscere il name server autritativ può cnscere un name server intermedi : chi cntattare per trvare il name server autritativ lcal name server dns.eurecm.fr hst richiedente surf.eurecm.fr name server intermedi dns.umass.edu 4 5 name server autritativ dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu 2: HTTP 74