LE RETI DI COMPUTER Il modello ISO/OSI Prima parte
I MODELLI PER LE RETI All i izio dell era i for ati a, la gestio e delle comunicazioni tra sistemi si era rilevata uno dei problemi più grandi, soprattutto per la presenza di hardware molto differenti fra loro. Nacque così la necessità di trovare un protocollo comune a tutti compatibile però con tutto l hard are già esiste te. Il modello di riferimento per le architetture di rete è stato quindi defi ito dall ISO (International Standard Organization, Ente Internazionale degli standard) nel 1984 (ISO 7498) con la sigla OSI (Open System Interconnection). Il modello è stato denominato ISO/OSI, cioè modello per l i ter o essio e dei siste i aperti. 2
IL MODELLO ISO/OSI Per gestire la complessità dei problemi, OSI ha adottato un approccio a livelli (layer : l i tero pro le a della comunicazione tra due applicazioni è stato scomposto in un insieme di sette livelli, ciascuno dei quali esegue funzioni ben specifiche. Oltre a definire OSI come modello di riferimento, ISO ha standardizzato un insieme di protocolli da inserire ai vari livelli del modello, per formare una vera e propria architettura di rete. 3
IL MODELLO ISO/OSI - principi Architettura di comunicazione a livelli (layer) Ogni entità (entity) atta a comunicare è univocamente attribuita a un livello. Le entità di livello n si interfacciano solo con quelle del livello n-1 o con quelle del livello n+1 Le entità di livello n comunicano solo con quelle di livello omologo (peer entities) come specificato da opportuni protocolli. Entità di livello 1 comunicano direttamente usando i canali trasmissivi che le connettono. 4
ISO/OSI I SETTE LIVELLI Livello 7 - Applicazione Livello 6 - Presentazione Livello 5 - Sessione Livello 4 - Trasporto Livello 3 - Rete Livello 2 - Dati Livello 1 - Fisico 5
Livello fisico Questo livello gestisce le caratteristiche hardware. Funzioni basilari per: connessione fisica struttura elettronica per il collegamento aspetti tecnici delle interconnessioni Problemi tipici di questo livello: Quanti volt devono essere utilizzati per rappresentare 0 ed 1 Quanti microsecondi richiede la trasmissione di un bit Come si stabilisce la connessione iniziale In quale direzione vengono trasmessi i dati 6
Livello fisico Gli elementi che si trovano al livello fisico sono : Le schede di rete i stallate all i ter o del computer) Gli hub (sono semplici ripetitori caratterizzati in genere da un numero di porte che varia da 4 a 16) 7
Livello di collegamento dati (Data link) Riguarda i dispositivi che gestiscono il collegamento dati da u PC all altro della stessa rete. controlla la correttezza delle sequenze di bit trasmesse e ne richiede eventualmente la ritrasmissione provvede alla formattazione delle informazioni e alla sincronizzazione dei messaggi provvede alla correzione ed al recupero di messaggi errati 8
Livello di collegamento dati (Data link) Gli elementi di rete al livello 2 sono : switch : sono dispositivi più intelligenti degli hub e si aratterizza o a h essi per il numero di porte disponibili i pacchetti vengono inviati in base alle informazioni contenute ell header stabiliscono una connessione temporanea fra la sorgente e il punto di destinazione Altre funzionalità come la rigenerazione dei segnali, possibilità di interconnettere sottoreti con velocità diverse 9
Livello di collegamento dati (Data link) bridge: sono dispositivi del tutto analoghi agli switch, utilizzati come elementi di interconnessione tra due LAN può collegare solo due reti dello stesso tipo e con un sistema di indirizzamento compatibile può essere costituito da un computer con due schede di rete e corredato da un software dedicato 10
Livello di controllo della rete A questo livello appartengono funzioni tipicamente di rete. Nel livello di rete, i messaggi vengono suddivisi in pacchetti che, una volta giunti a destinazione vengono riassemblati nella loro forma originaria. Il livello di rete si fa carico di scegliere una strada fra quelle disponibili, tramite i router che instradano i pacchetti verso il computer di destinazione. Il protocollo di rete più utilizzato nel livello 3 è il protocollo IP 11
Livello di controllo della rete Il principale elemento di interconnessione della rete a livello 3 è il router. Ancora più intelligenti di hub e switch, si basano su una mappa di rete denominata tabellla di routing i router possono fare in modo che i pacchetti raggiungano le loro destinazioni attraverso i percorsi più idonei Possono creare percorsi alternativi (ad esempio se cade la rete) 12
Livello di controllo della rete Definiscono collegamenti tra reti con protocolli diversi (es. una rete locale e Internet ) Alcuni problemi sorgono quando si vogliono connettere fra loro reti progettualmente diverse (spesso incompatibili fra loro). In questo caso si deve ricorrere a dispositivi speciali detti router multiprotocollo detti anche gateaway (inoltro di pa hetti erso l ester o di u a rete. 13
In sintesi : differenze hub, switch e router HUB L'hub è un dispositivo molto semplice e non esamina in alcun modo i pacchetti che transitano al suo interno, limitandosi a inviarli a tutte le stazioni di lavoro. Un hub non ha alcuna influenza sull'efficienza della rete perché ogni pacchetto viene inviato a tutte le stazioni di lavoro e non solo al computer destinatario. SWITCH sono dispositivi più complessi, sono in grado di esaminare i pacchetti ricevuti, e possono provvedere a instradare il traffico esclusivamente alla stazione di lavoro destinataria. (le prestazioni sono più alte in quanto la rete è meno affollata) 14
In sintesi : differenze hub, switch e router ROUTER I router sono apparecchiature ancor più complesse. Al loro interno, il traffico di rete è esaminato in modo accurato riuscendo anche a leggere il contenuto del pacchetto possono gestire direttamente una serie di protocolli posso o scegliere il igliore percorso per l i strada e to dei dati 15
Esempio di rete con hub, switch e router 16