Internet: statistiche

Parte IV Interconnessione di rete Architettura di Internet Il protocollo IP Internet: statistiche 5.6 5.6 Milioni Domini Internet 56 56 Milioni di di terminali 246 246 IP IP countries 605.60 Milioni di di utenti (Settembre 2002) 75% 75% del del traffico su su Internet era era WWW (prima delle applicazioni P2P) P2P) 20%-50% applicazioni di di condivisione file file P2P P2P 3 Milioni di di siti siti Web Web 8000 8000 ISP ISP nel nel mondo (4700+ negli U.S.A.) Source: Nua Internet Surveys

Internet: storia Le origini di Internet si possono far risalire al progetto DARPA (Defense AdvancedResearch Project Agency) del DOD Americano (inizi anni 70') Necessità di interconnettere reti dei centri militari, universitari e di ricerca: definizione della rete ARPANET 1973 viene commissionato all'università di Stanford il progetto di una suite di protocolli standard che garantissero connettività a livello di rete Verso la fine degli anni 70, tale sforzo portò al completamento dell Internet Protocol Suite, di cui i due protocolli più noti sono il TCP e l IP Il nome più appropriato per l architettura di rete rimane quello di Internet Protocol Suite, anche se comunemente si fa riferimento ad essa col nome di pila TCP/IP I protocolli appartenenti a questa architettura sono specificati tramite standard denominati RFC (Request ForComments) (WWW.IETF.ORG) Internet: storia (2/3) Nel 1983 il DoD decreta che tutti i calcolatori connessi a ARPANET adottino i protocolli TCP/IP, e separa la rete in due parti: una civile (ARPANET) ed una militare (MILNET) Nel 1985 la National Science Foundation finanzia lo sviluppo di una rete di trasporto a lunga distanza (NSFnet) e di reti regionali, che consentono di interconnettere LANs di altre università e di enti di ricerca (NASA, NSF, etc.) alla rete ARPANET 1988 un comitato del National Research Council (presieduto da Kleinrock e con membri Kahn e Clark) raccomanda di finanziare collegamenti ad alta velocità

Internet: storia (3/3) 1990: ARPANET cessa le sue attività 1990: Barners-Lee (CERN) definisce il WWW 1993: Andreessen (NCSA, Illinois) sviluppa il primo WWW browser 1995: NSF smette di finanziare NSFNET Evoluzione: o servizi: e-mail, ftp, telnet, news -> gopher, www o velocità tipica delle portanti: 64 kbit/s -> 2/34 Mbit/s o applicazioni principali: e -mail, ftp -> www Problematiche future: Qualità del servizio, sicurezza, nuove applicazioni (LAN emulation, traffico real time,...) Altre informazioni storiche : http://www.mediahistory.umn.edu Motivazioni del successo Sovvenzioni statali ($ 200 milioni nel periodo 86-95) Disponibilità immediata e gratuita del software, della documentazione tecnica e degli standard (anche nei primissimi stadi di sviluppo) Protocolli implementati in UNIX e forniti gratuitamente insieme a tale sistema operativo Vasta disponibilità (spesso gratuita) di applicazioni (modello client/server) Assenza di vincoli: non richiede che tutti i sistemi siano basati sulla stessa architettura protocollare Modalità di trasferimento senza connessione Incapsulamento invece di conversione di protocolli Semplicità dei protocolli (inclusi quelli di gestione e controllo)

Motivazioni del successo In altre reti le apparecchiature di rete deputate al trasporto, alla commutazione ed all elaborazione delle informazioni sono di proprietà di società pubbliche o private che installano e gestiscono i sistemi di TLC mettendoli a disposizione dell utenza Nel caso di Internet le apparecchiature di utente e molte sotto-reti private contribuiscono in modo significativo al trasporto, all indirizzamento, alla commutazione ed anche alla messa a disposizione di tutti di una rilevante quantità di informazione I protocolli di Internet sono tutti implementati in software e sono di pubblico dominio, non c è necessità di acquistare ed installare schede hardware Organi Regolatori (1/2) ISOC (Internet SOCiety): Organo politico di rappresentanza di Internet IAB (Internet Architecture Board): Commissione di supervisione complessiva degli aspetti tecnici di Internet IETF (Internet Engineering Task Force): Comunità che specifica I protocolli di Internet ed emette documenti ad essa relativi. È diviso in Aree e Working Groups (WGs) IESG (Internet Engineering Steering Group): Organo di supervisione dell IETF, costituito prevalentemente da IETF Area chairs IANA (Internet Assigned Number Authority): Autorità che disciplina l uso di tutti i numeri, valori, costanti, well-known ports usati in Internet ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers): Ente che assegna gli indirizzi IP ed i nomi di dominio

Organi Regolatori (2/2) L organo più importante dal punto di vista tecnico è l IETF (Internet Engineering Task Force) L IETF definisce se stesso come: o... a large open international community of network designers, operators, vendors and researchers concerned with the evolution of the Internet architecture and the smooth operation of the Internet. It is open to any interested individual. o La citazione è tratta dalla home page dell IETF: http:// www. ietf. org/ Architettura Internet

Architettura protocollare di Internet Servizi Applicativi TCP/UDP IP Interfaccia di sottorete Pila protocollare Internet I protocolli applicativi (HTTP, FTP, TELNET) definiscono modalità e formati per lo scambio di messaggi di ogni dimensione e scopo TCP offre un servizio di trasferimento dati orientato alla connessione, recuperando i segmenti persi e riordinandoli in sequenza. Il servizio offerto da UDP è senza connessione IP è responsabile dell instradamento di datagrammi in rete (ciascun datagramma è trattato indipendentemente) Interfaccia di sottorete: indica genericamente i protocolli propri della sotto-rete (Ethernet, PPP, ) Architettura Internet: esempi Applicativi Applicativi Applicativi TCP / UDP TCP / UDP TCP / UDP IP Logical Link Control (LLC) Medium Access Control (MAC) Fisico LAN IP PPP Fisico Dial-up IP ATM Fisico ATM

Terminali e commutatori Terminale (host) APPLICATION subnet 191.133.0.0/16 Indirizzo IP Indirizzo fisico TCP UDP 191.133.5.98 IF 1 IP Architettura di un terminale Commutatore ( switch o router) Indirizzi IP subnet 191.133.0.0/16 subnet 123.45.0.0/16 subnet 112.4.234.0/24 IP191.133.5.7 123.45.6.93 112.4.234.9 IF 1 (ATM) IF 2 (Ethernet) IF 3 (FDDI) Indirizzi fisici Architettura di un router Internet: inter-rete router sottoreti terminali

Esempio Ethernet ATM Net CDN FDDI terminale............ TCP UDP IP Ethernet Ethernet router ATM router router switch IP ATM IP ATM Atm PPP PPP FDDI IP terminale............ TCP UDP IP FDDI Incapsulamento: esempio dati Applicativi TCP / UDP app dati IP Ethernet tcp app dati = segmento TCP Fisico ipip tcp app dati = datagrama IP eth ip ip tcp app dati eth = trama Ethernet

Architettura Internet Strati corr. OSI TELNET 5-7 HTTP FTP Protocolli Servizi applicativi: X-Window SMTP POP 4 TCP UDP 3b IP BGP NFS RIP TFTP SNMP DNS ICMP 3 a ARP/RARP X.25 strato 3, ATM+AAL, PPP, SLIP, etc. 2 X.25 strato 2, 802.2, 802.3, 802.4, Ethernet etc. 1 Strato fisico Il protocollo IP

Strato Internet e protocollo IP Strato Internet o strato IP o E lo strato di rete che implementa il protocollo IP (INTERNET PROTOCOL, RFC 791) o Definisce un meccanismo di consegna dati di tipo "non affidabile " e senza connessione (connectionless) o... cioè tratta ogni datagramma come un oggetto indipendente. Lo strato Internet fornisce principalmente le funzioni o di indirizzamento globale (della macchina) o di instradamento o di frammentazione e aggregazione dei datagrammi Lo strato Internet non fornisce: o controllo di flusso, controllo d'errore, controllo di sequenza o indirizzamento di processo Internet Protocol (IP) Le funzioni principali del protocollo IP sono: in trasmissione o incapsula in datagrammi i dati provenienti dallo strato di trasporto (TCP/UDP) o aggiunge l intestazione di strato (indirizzi sorgente e destinaz ione, ) o realizza l'instradamento (routing) o invia i dati verso l'opportuna interfaccia di rete in ricezione o verifica la validità dei datagrammi in arrivo o esamina l'intestazione o verifica se sono dati da rilanciare o se sono dati locali, consegna il contenuto del datagramma all opportuno protocollo L unita informativa trattata dallo strato IP viene detta datagramma

Formato del datagramma IP bit 0 4 8 16 31 Vers HLEN Type Of Service Total Length Identification Flag Fragment Offset (13 bit) Time To Live Protocol Header Checksum Source IP Address Destination IP Address 20 byte Options Padding Dati Formato del datagramma IP Vers (4 bits): versione del protocollo usata; grazie a tale campo è possibile che più versioni di IP operino contemporaneamente. La versione attualmente in uso è IPv4. HLEN (4 bits): lunghezza dell'intestazione specificata in parole di 4 bytes (min 20 - max 64 bytes) TOS (Type Of Service): specifica parametri della qualità di servizio richiesti dall utente: (ad es. affidabilità, velocità di trasferimento). Total length: (16 bits) specifica la lunghezza totale (inclusa l intestazione) del datagramma, misurata in ottetti (2 16 =65536 bytes) Identification: (16 bits) numero identificativo del datagramma; è assegnato dal processo sorgente al datagramma ed ereditato dagli eventuali frammenti Flag: è un campo di 3 bits usato per la frammentazione: X, DF e MF o o o X: non usato e posto a zero DF: Don't Fragment; se 0 indica che il datagramma può essere frammentato, se 1 no MF: More Fragment; se 0 indica che è l'ultimo frammento, se 1 che ci sono altri frammenti

Formato del datagramma IP Fragment Offset: (13 bit); posizione del frammento all'interno del datagramma, espresso in unità di 8 bytes può numerare 8192 frammenti; se uno o più frammenti non viene ricevuto (a destinazione), verrà scartato l'intero datagramma Time to Live: (8 bit); indica il numero massimo di salti residui che il datagramma può effettuare in rete. E aggiornato da ogni router attraversato Protocol: indica a quale protocollo dello stato superiore deve essere trasferito il contenuto informativo del datagramma (vedi tabella successiva) Header Checksum: controllo di errore sull intestazione Source Address: (32 bit); indirizzo del terminale sorgente Destin. Address: (32 bit); indirizzo dell host destinazione IP (ovvero dell host, non dell utente finale) Formato del datagramma IP o Options: campo di lunghezza variabile (multipli di 8 bit) che può essere omesso. È composto da tanti ottetti quante sono le opzioni implementate. Ad esempio: Record Route Option (RRO): consente al mittente di creare una lista vuota di indirizzi IP in modo che ogni nodo attraversato inserisce il suo indirizzo in questa lista Source Route Option (strict o loose): consente al mittente di specificare i nodi attraverso i quali vuole che transiti il datagramma Timestamp Option: come RRO con in più l'istante temporale in cui il datagramma attraversa i diversi nodi o Padding: rende la lunghezza dell'intestazione multipla intero di 32 bit mediante introduzione di zeri

Indirizzamento IP Schema di indirizzamento Internet è stata definita sistema di comunicazione universale perché consente ad ogni calcolatore di comunicare con ogni altro calcolatore in rete Al tal fine è necessario stabilire un metodo globalmente accettato per identificare ed indirizzare in modo univoco tutti i terminali Ciò ha richiesto la definizione di un nuovo schema di indirizzamento dato che ognuna delle sotto-reti ne ha uno proprio, diverso e quindi non univoco (a livello globale). Esempi di indirizzi impiegati nelle sottoreti: indirizzi Ethernet, indirizzi X.25, numeri telefonici, etc.

Evoluzione dello schema di indirizzamento Semplice da comprendere e da implementare 1981 Indirizzamento a 2 livelli classful (net_id.host_id) Crescita delle tabelle di routing Gli amministratori dovevano richiedere un nuovo indirizzo per ogni nuova rete 1984 Indirizzamento a 3 livelli classful (net_id.subnet_id.host_id) Elimina classful addressing Permette efficiente aggregazione dei percorsi 1993 CIDR (Classless Inter Domain Routing) Schema di indirizzamento L indirizzo IP utilizzato dal protocollo è costituito da stringhe di 32 bit.....che possono essere espresse in notazione puntata decimale (dotted): 32 bits 10011111 01100100 00001000 00010010 8 bit 159.100.8.18 a ogni indirizzo IP può essere associato un indirizzo mnemonico (risolto tramite il protocollo DNS) priscilla.infocom.ing.uniroma1.it

Conversioni 1100 0101. 0111 0011. 0101 1100. 1100 0110 128+64+32+16+8+4+2+1 128+64+32+16+8+4+2+1 128+64+32+16+8+4+2+1 128+64+32+16+8+4+2+1 128+64+4+1 = 197 64+32+16+2+1 = 115 64+16+8+4 = 92 128+64+4+2 = 198 197.115.92.198 Schema di indirizzamento Gli indirizzi devono essere unici in tutta la rete (è possibile attribuire indirizzi arbitrari ad una sotto-rete TCP/IP solo se questa non è connessa con altre reti) Un indirizzo IP identifica un terminale e non uno specifico utente. L identificazione di un utente (applicazione) all interno di un terminale è affidata ai protocolli di strato superiore (TCP o UDP) Lo schema di indirizzamento IP è stato progettato per consentire un instradamento efficiente, per una rete con dimensioni decisamente inferiori alle attuali Un indirizzo IP identifica prima la sottorete a cui un terminale è connesso e poi il terminale all interno di quella sottorete IP_Address = Net_Id.Host_Id

Indirizzo IP L indirizzo IP è logicamente separato in 2 parti: o La parte sinistra (NET_ID) identifica univocamente la sottorete della Inter-net o La parte di destra (HOST_ID) identifica univocamente il terminale nella sottorete Una maschera di sottorete è una stringa di 32 bits associata all indirizzo IP, che indica la separazione tra NET_ID e HOST_ID: o SUBNET MASK è tutti 1 nella sezione NET_ID e tutti 0 nella sezione HOST_ID. 11111111 11111111 11111000 00000000 10011111 01100100 00001001 00010010 Subnet MASK IP address NET_ID HOST_ID Indirizzo IP Calcolando lo AND bit-a-bit tra l indirizzo IP di un terminale e la maschera di sottorete, si ottiene l indirizzo di sottorete 10011111 01100100 00001001 00010010 AND 11111111 11111111 11111000 00000000 Indirizzo IP del terminale 159.100.9.18 Maschera di sottorete 255.255.248.0 10011111 01100100 00001000 00000000 Indirizzo di sottorete 159.100.8.0/21

Indirizzamento gerarchico Router Host 1100 0101. 0111 0011. 0101 1100. 1100 0110 197.115.92.198 1100 0101. 0111 0011. 0101 1100. 1100 0100 197.115.92.196 1100 0101. 0011 0011. 0001 1111. 0000 0001 1100 0101. 0011 0011. 0001 1111. 0101 1000 1100 0101. 0011 0011. 0001 1111. 0000 1100 1100 0101. 0111 0011. 0101 1100. 1000 0001 197.115.92.129 1100 0101. 0011 0011. 0001 1111. 1000 0001 Sotto-Rete Ethernet FDDI 1100 0101. 0111 0011. 0101 1100. 0000 0000 197.115.92.0 ATM 1100 0101. 0011 0011. 0001 1111. 0000 0000 1100 0101. 0011 0011. 1001 0111. 0000 0000 Indirizzi IP: classful addressing Sono state inizialmente definite 5 classi di indirizzi (classful addressing): Classe A 127.0.0.0 riservato 7 bit 24 bit 0 netid hostid (0.x.x.xfi127.x.x.x) Classe B (128.x.x.xfi191.x.x.x) 14 bit 16 bit 1 0 netid hostid

Indirizzi IP: classful addressing Classe C 21 bit 8 bit (192.x.x.x - 223.x.x.x) 1 1 0 netid hostid Classe D (per multicast) (224.x.x.x - 239.x.x.x) 28 bit 1 1 1 0 multicast group ID Classe E (per sperimentazione) 27 bit 1 1 1 1 1 reserved (240.x.x.x - 255.x.x.x) Indirizzi di classe A Esempio di indirizzo di classe A: 7 bit 24 bit 0 netid hostid 15.10.10.90 Net ID Host ID 255.0.0.0 oppure /8

Indirizzi di classe B Esempio di indirizzo di classe B: 14 bit 16 bit 1 0 netid hostid 130.20.18.62 Net ID Host ID 255.255.0.0 oppure /16 Indirizzi di classe C Esempio di indirizzo di classe C: 21 bit 8 bit 1 1 0 netid hostid 195.31.235.10 Net ID Host ID 255.255.255.0 oppure /24

Stringhe Particolari a) 127.0.0.1 loopback (localhost) b) Net_ID.(tutti 1 nel campo Host_ID) broadcast sulla rete Net_ID c) Net_ID.(tutti 0 nel campo Host_ID) sottorete indicata da Net_ID d) 255.255.255.255 (tutti 1) broadcast locale!!! Nota: all interno di una sottorete non è possibile assegnare a host o router gli indirizzi b) e c) il numero di indirizzi assegnabili è pari a 2^(#bit di Host_ID) - 2 IANA-Allocated, Non-Internet Routable, IP Address Schemes Class Network Address Range A 10.0.0.0-10.255.255.255 B 172.16.0.0-172.31.255.255 C 192.168.0.0-192.168.255.255 Esempio 1 La classe a cui appartengono i seguenti indirizzi IP, dopo averli convertiti in notazione binaria, e la seguente 11100101 01011110 01101110 00110011 Classe D 101.123.5.45 Classe A 231.201.5.45 Classe D 128.23.45.4 Classe B 192.168.20.3 Classe C 193.242.100.255 Classe C

Subnetting Net_ID Host_ID Network Prefix Net_ID Sub_Net_ID Host_ID Network Prefix Dato un certo indirizzo di rete, la dimensione del Sub_Net_ID può essere: o Fissa (subnet con ugual numero di host) subnetting con maschera fissa o Variabile (subnet con diverso numero di host) subnetting con maschera variabile Classi di indirizzi e netmask Indirizzo di rete naturale è un address range con maschera uguale a quella implicita Subnetting: si ottiene con una maschera con più bit a 1 rispetto alla maschera naturale o es. : 193.205.102.36 con maschera 255.255.255.248 Network Subnet Host 193 205 102 36 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 255 255 255 248 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0

Maschere di sottorete La tecnica del subnetting permette di utilizzare maschere di sottorete non standard Es: Partendo dalla maschera di sottorete di un indirizzo di classe C con subnetting con maschera fissa si possono ottenere 1 rete di classe C, 2 255.255.255.0 8-2=254 host 255.255.255.128 (10000000) 2 sottoreti da 2 7-2=126 host 255.255.255.192 (11000000) 255.255.255.224 (11100000) 255.255.255.240 (11110000) 255.255.255.248 (11111000) 255.255.255.252 (11111100) Perché non ha senso 255.255.255.254? o o Ci sarebbero (2^1) - 2 = 0 host indirizzabili 4 sottoreti da 2 6-2=62 host 8 sottoreti da 2 5-2=30 host 16 sottoreti, 2 4-2=14 host 32 sottoreti, 2 3-2=6 host 64 sottoreti, 2 2-2=2 host per superare questa inefficienza è stato proposto nell RFC 3021 "Using 31-Bit Prefixes on IPv4 Point-to- Point Links l utilizzo di maschere di 31 bit per indirizzare 2 host su collegamenti punto-punto Nota: la maschera 255.255.255.255 è utilizzata per indicare un host e non una sotto-rete Subnetting - Esempio 2 Data la rete in figura definire un possibile schema di indirizzamento utilizzando la tecnica del subnetting con maschera fissa a partire da indirizzi di classe C pc-net 100 host A x-net-1 20 host B Link -1 Link -3 ws-net 20 host Link -2 x-net-2 10 host C

Esempio 2 - Soluzione È necessario definire 7 sotto-reti (anche i Link sono sotto-reti) quindi la Sub_Net_ID sarà lunga 3 bit A partire da un indirizzo di classe C con 3 bit utilizzati per il subnetting rimangono 8-3 = 5 bit per Host_ID posso indirizzare al più 2^5 2= 30 host in ogni sotto-rete Con un singolo indirizzo di classe C non è possibile definire uno schema di indirizzamento utilizziamo 2 indirizzi Esempio 2 - Soluzione pc-net 195.168.1.0/25 (0-127, 126 host) B 195.168.2.64/27 Link -1 A Link -3 195.168.2.128/27 x-net-1 195.168.2.0/27 (0-31, 30 host) ws-net 195.168.1.128/25 (128-255, 126 host) Link -2 195.168.2.96/27 C x-net-2 195.168.2.32/27 (32-63, 30 host) 195.168.1.0 195.168.2.0 Quante altre sottoreti da 30 host mi restano in 195.168.2.0?

Variable Length Subnet Mask (VLSM) Nel subnetting utilizzare una netmask di lunghezza fissa per ogni indirizzo di rete rappresenta un grande limite Una volta che la netmask viene scelta si è vincolati ad avere un numero fisso di sottoreti aventi tutte le stesse dimensioni (in termini di host indirizzabili) Nel 1987 l RFC 1009 definì come utilizzare il subnetting con maschere di lunghezza variabile (Variable Length Subnet Mask, VLSM) Con il VLSM a partire da un dato indirizzo è possibile associare più di una netmask VLSM: Esempio Utilizzando il subnetting con maschere di lunghezza variabile sulla stessa rete dell esempio 2 è possibile definire uno schema di indirizzamento che utilizzi un solo indirizzo di classe C pc-net 195.168.1.0/25 (0-127, 126 host) 195.168.1.208/30 Link -1 B A Link -3 195.168.1.216/30 x-net-1 195.168.1.160/27 (160-191, 30 host) ws-net 195.168.1.128/27 (128-159, 30 host) Link -2 195.168.1.212/30 C x-net-2 195.168.1.192/28 (192-207, 14 host) 195.168.1.0

Inefficienza del classful addressing Il meccanismo di indirizzamento per classi, pensato per una rete di dimensioni di gran lunga inferiori a quella attuale, è altamente inefficiente. CIDR: Classless InterDomain Routing (RFC1519) o Porzione di Net_Id di lunghezza arbitraria (elimina le classi) o Formato dell indirizzo: a.b.c.d/x, dove x è il # bits che compongono la parte di Net_Id o Permette un aggregazione efficiente dei percorsi (supernetting) tramite un opportuna assegnazione geografica degli indirizzi Net_ID Host_ID 11001000 00010111 00010000 00000000 200.23.16.0/23 Come ottengo un indirizzo IP? Host_ID STATICO: o Specificato a mano dall amministratore di sistema in un file di configurazione dell host Host_ID DINAMICO: o Ottenuto da un server di rete: RARP (Reverse Address Resolution Protocol) BOOTP (BOOT Protocol) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Net_ID ottenuto richiedendolo al proprio ISP o L ISP a sua volta richiede blocchi di indirizzi all ICANN o rappresentanti regionali e nazionali

RARP RARP (Reverse Address Resolution Protocol) (RFC 903): o dato un indirizzo di scheda di rete, permette di ricavare il corrispondente indirizzo IP o si utilizza(va) per le workstation diskless per effettuare il bootstrap tramite immagine su server remoto o utilizza un RARP server o l host emette un pacchetto RARP con indirizzo di sottorete (Ethernet) broadcast con il quale richiede il proprio indirizzo IP in base al proprio indirizzo di scheda di rete (Ethernet) o il server RARP riceve la richiesta, consulta un file di configurazione e risponde con l indirizzo IP corrispondente all indirizzo della scheda di rete del richiedente o svantaggi: l applicazione server deve operare a livello di protocollo di sotto-rete permette di acquisire solo l indirizzo IP il server deve essere nella stessa sotto-rete BOOTP BOOTP (BOOTstrap Protocol) (RFC 951, 1048, 1084) o permette di acquisire all avvio (bootstrap) informazioni di configurazione quali: (proprio indirizzo IP, indirizzo di un router, indirizzo di un server,...) o è adatto per terminali senza disco rigido o vengono scambiati messaggi (UDP) tra l host e il BOOTP server utilizzando il limited broadcast address (255.255.255.255) come destinazione o il server risponde ad una richiesta e, in base al client identifier specificato dal terminale richiedente, fornisce: l indirizzo IP del terminale, l indirizzo IP di un router, l indirizzo IP di un server ecc. o lo svantaggio principale è la staticità; ovvero: richiede l inserimento delle informazioni nel file di configurazione non può essere usato per assegnare dinamicamente gli indirizzi IP a domanda (associazione statica)

Dynamic Host Configuration Protocol DHCP (RFC 1541) è un estensione di BOOTP che permette di: o assegnare dinamicamente gli indirizzi IP o ricevere altre informazioni di configurazione (esempio: subnetmask) DHCP è utile quando: o i computer si connettono e disconnettono frequentemente o il numero di computer supera il numero di indirizzi disponibili nella sottorete o si vuole rendere automatica l assegnazione degli indirizzi IP DHCP permette tre tipi di configurazione: manuale, automatica e dinamica In configurazione dinamica un DHCP server assegna un indirizzo IP (tra un insieme di indirizzi disponibili) ad un host che ne effettua richiesta per un tempo limitato Dynamic Host Configuration Protocol DHCP utilizza un processo in quattro fasi per configurare un client o discover o offer o request o ack Discover Offer Request Client DHCP Ack Server DHCP

DHCP: Discover e Offer DHCP -DISCOVER Source IP Address = 0.0.0.0 Dest. IP address = 255.255.255.255 Hardware Address = 08004... Client DHCP DHCP -OFFER Source IP address = 131.107.3.24 Dest. IP address = 255.255.255.255 Offered IP address = 131.107.8.13 Client hardware address = 08004... Subnet mask = 255.255.255.0 Length of lease = 72 hours Server identifier = 131.107.3.24 Server DHCP DHCP: Request e Ack DHCP -REQUEST Source IP address = 0.0.0.0 Dest. IP address = 255.255.255.255 Hardware address = 08004 Requested IP address = 131.107.8.13 Server identifier = 131.107.3.24 Client DHCP DHCP -ACK Source IP address = 131.107.3.24 Dest. IP address = 255.255.255.255 Offered IP address = 131.107.8.13 Client hardware address = 08004... Subnet mask = 255.255.255.0 Length of lease = 72 hours Server identifier = 131.107.3.24 DHCP option: router = 131.107.8.1 Server DHCP

Point to Point Protocol PPP (Point to Point Protocol) è definito nell RFC1661 è un protocollo di livello 2 (Data Link) per collegamenti punto-punto oltre alle normali funzioni di Data Link (delimitazione di trama, controllo e recupero di errore, ecc) permette di: o supportare differenti protocolli di livello 3 (tra cui IP) o negoziare informazioni di configurazione di livello 3 (nel caso di IP: host_address, default router/gateway, DNS) è attualmente il protocollo di livello 2 più usato in Internet per collegamenti (punto-punto) tramite PSTN Come ottengo un indirizzo IP? Net_ID Si può richiedere l allocazione di una porzione dello spazio di indirizzamento di un ISP (Internet Service Provider): ISP regionale 11001000 00010111 00010000 00000000 200.23.16.0/20 Organizzazione 1 11001000 00010111 00010000 00000000 200.23.16.0/23 Organizzazione 2 11001000 00010111 00010010 00000000 200.23.18.0/23 Organizzazione 3 11001000 00010111 00010100 00000000 200.23.20.0/23....... Organizzazione 7 11001000 00010111 00011110 00000000 200.23.30.0/23

Indirizzamento gerarchico: aggregazione dei percorsi L indirizzamento gerarchico permette di pubblicizzare efficientemente informazioni di routing: Organizzazione 0 200.23.16.0/23 Organizzazione 1 200.23.18.0/23 Organizzazione 2 200.23.20.0/23 Organizzazione 3. 200.23.30.0/23. Piscali-ISP Manda a me qualunque pacchetto il cui indirizzo inizia con 200.23.16.0/20 Internet ISP-Pippo Manda a me qualunque pacchetto il cui indirizzo inizia con 199.31.0.0/16 Indirizzamento gerarchico: percorsi specifici ISP-Pippo annuncia un percorso specifico per l organizzazione 1 Organization 0 200.23.16.0/23 Organization 2 200.23.20.0/23.... Organization 7 200.23.30.0/23 Organization 1 200.23.18.0/23 Piscali-ISP ISP-Pippo Manda a me qualunque pacchetto il cui indirizzo inizia con 200.23.16.0/20 Manda a me qualunque pacchetto il cui indirizzo inizia con 199.31.0.0/16 o 200.23.18.0/23 Internet

Come ottengo un indirizzo IP? In che modo un ISP ottiene un blocco di indirizzi IP? ICANN: Internet Corporation for Assigned Names and Numbers o Alloca gli indirizzi o Gestisce i DNS o Assegna i nomi di dominio, risolve le dispute Configurare l indirizzo IP di un terminale in rete Windows 2000 Pannello di Controllo Rete e connessioni remote Proprietà di Connessione alla rete locale Protocollo Internet (TCP/IP)

Configurare l indirizzo IP di un terminale in rete LINUX ifconfig eth0 151.100.39.81 netmask 255.255.255.0 Nome linux dell interfaccia di rete man ifconfig per la sintassi completa del comando Frammentazione IP

Frammentazione IP Un datagramma IP instradato verso la destinazione attraversa in generale sotto-reti fisiche diverse (Ethernet, FDDI, ecc.) Ogni sotto-rete fisica ha un proprio Maximum Transmission Unit (MTU) che limita la dimensione massima delle trame (quindi dei datagrammi IP da trasportare) Quando la strato IP deve trasmettere un datagramma: o Determina l interfaccia fisica di uscita (instradamento) e la corrispondente MTU o In base alla dimensione del datagramma stabilisce se frammentare o meno La frammentazione può avvenire sia nell host mittente che in un router intermedio Quando un datagramma viene frammentato: o È riassemblato solo a destinazione o Ogni datagramma frammentato è trasportato in rete come un normale datagramma IP con una propria intestazione ed instradato in modo indipendente dagli altri Frammentazione IP Nella frammentazione vengono utilizzati i seguenti campi dell intestazione IP: o Identification: identificativo del datagramma da frammentare, viene copiato in tutte le intestazione dei datagrammi frammentati o More fragments bit: posto ad 1 in tutti i datagrammi frammentati tranne che nell ultimo o Fragment offset: contiene l offset (espresso in unità di 8 byte) di ciascun datagramma frammentato rispetto all inizio del datagramma da frammentare o Total length: contiene la dimensione di ogni datagramma frammentato Nota: IP non prevede timer di ri-assemblamento quindi è compito degli strati superiori l utilizzo di timeout per il recupero di frammenti persi Inoltre deve essere ri-calcolato in ogni caso il campo Header Checksum

Frammentazione m 1 Header IP Data IP m 2 Identification = xxx, DF = 0, MF=0, Fragment Offset =0 Header IP Data IP Identification = xxx, DF = 0, MF=1, Fragment Offset =0 Header IP Data IP Identification = xxx, DF = 0, MF=1, Fragment Offset = m 1 Header IP Data IP Identification = xxx, DF = 0, MF=0, Fragment Offset =m 2 Frammentazione Es. Lunghezza del datagramma originale = 1200 byte MTU=1500 MTU=1500 MTU=500 MTU=1500 MTU=1500 MTU=9000 MTU=1000 Questo router frammenta I frammenti vengono ricomposti a destinazione finale

Il protocollo ICMP ICMP (Internet Control Message Protocol) ICMP (Internet Control Message Protocol) RFC 792 Incluso in tutte le implementazioni IP, è un protocollo a basso livello che si appoggia direttamente su IP Utilizzato per la trasmissione dei messaggi di errore e di controllo I messaggi viaggiano nel campo dati del datagrammi IP I messaggi vengono manipolati dal software IP, non dagli applicativi utente ICMP può quindi essere considerato un sub-strato di IP (visto che serve a trasportare messaggi tra due entità IP) ma è funzionalmente al di sopra di IP (visto che i suoi messaggi governano il funzionamento di IP). Notifica situazioni anomale al modulo IP dell'host sorgente Non specifica le azioni da intraprendere