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Logo aziendale Gerarchia di protocolli e servizi. Il modello ISO/OSI. Il protocollo TCP/IP Prof. Luigi Ilardi Corso di Informatica ITC – Salesiani Vomero.

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1 Logo aziendale Gerarchia di protocolli e servizi. Il modello ISO/OSI. Il protocollo TCP/IP Prof. Luigi Ilardi Corso di Informatica ITC – Salesiani Vomero

2 Inquadramento Prerequisiti: terminologia fondamentale inerente hardware e software dei calcolatori, conoscenze dell’architettura e apparati di rete Obiettivi: conoscenza del concetto di protocollo, capacità di saper associare a diversi servizi i rispettivi protocolli Materia: Informatica 2

3 Argomenti della lezione Premessa Che cos'è un Protocollo Introduzione al modello ISO/OSI Introduzione Protocollo TCP/IP Confronto ISO/OSI eTCP/IP

4 Reti di calcolatori Insieme di calcolatori collegati tra loro, in grado di scambiarsi informazioni Il collegamento può utilizzare tecnologie varie (fili elettrici, onde radio, fibre ottiche) L’insieme dei calcolatori è in genere eterogeneo (sia per architettura hardware, che sistema operativo)

5 Comunicazione Umanistica 5

6 Comunicazione schematica tra computer 6

7 Protocolli e standard Per consentire un qualsiasi tipo di comunicazione occorre stabilire delle convenzioni tra le macchine (i nodi) che intendono “colloquiare” su una rete. Con il termine protocollo di rete si indica l’insieme di regole di comunicazione che devono essere seguite da due o più interlocutori affinché siano in grado di capirsi. 7

8 Protocolli e standard Per scambiarsi dati due entità devono accordarsi su un protocollo – Il protocollo definisce le regole da seguire per il trasferimento dei dati – Sintassi - formato dei dati (campi del pacchetto) – Semantica - significato (uso dei campi del pacchetto) – Sincronizzazione – modalità di invio dei dati quando mittente e destinatario elaborano i dati a velocità diverse Gli standard forniscono le linee guida per assicurare il l’interconnessione tra reti eterogenee. 8

9 Modello ISO/OSI: obiettivi ISO - International Standards Organization OSI - Open Systems Interconnection E’ un modello di riferimento a livelli NON un architettura di rete definisce i livelli e dice COSA devono fare Per ogni livello sono stati definiti degli standard definiscono COME deve funzionare 9

10 Perché usare i livelli Esempio comunicazione telefonica Utente Chiamante Composizione numero Attivazione del collegamento Generazione del segnale da trasmettere Trasmissione del Segnale elettrico Utente Ricevente Squillo del telefono Attivazione del collegamento Riconoscimeto del segnale di chiamata Ricezione del segnale elettrico Rete Telefonica 10

11 Il modello ISO/OSI La figura seguente, che in seguito sarà ampiamente commentata, illustra tali livelli organizzati gerarchicamente in una pila verticale: Livello 7 Livello 6 Livello 5 Livello 4 Livello 3 Livello 2 Livello 1 11

12 I livelli La rete è organizzata come una serie di strati (livelli) – Ogni livello fornisce una serie di servizi al livello superiore mascherando come questi sono implementati – Ogni livello passa dati e informazioni al livello sottostante sino a raggiungere il livello fisico che effettua la trasmissione – Ogni livello di un host comunica con il livello corrispondente di un altro host utilizzando un opportuno protocollo From Host A To Host A Network XY Messaggio

13 Scambio dati Dati L7 H6Dati L6H5Dati L5H4Dati L4H3Dati L4H2 Dati L7 H6Dati L6H5Dati L5H4Dati L4H3Dati L4H Header Host1 Host2

14 Livello 7: Applicazione Permette all’utente di utilizzare la rete tramite interfacce Supporta servizi di rete – , trasferimento di file remoti, condivisione di database, ecc.. Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 14

15 Livello 6: Presentazione Trasforma i dati forniti dalle applicazioni in un formato standardizzato Offre servizi di comunicazione comuni come: la crittografia la compressione del testo e la riformattazione Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 15

16 Livello 5: Sessione Controlla la comunicazione tra applicazioni Qui vengono definite le regole con cui si contatta un calcolatore remoto, si negozia un servizio, si gestisce la connessione e la si chiude Gestisce la sintassi dell’informazione da trasferire Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 16

17 Livello 4: Trasporto Permettere un trasferimento di dati trasparente e affidabile tra due host Crea i pachetti, apre e chiude la connessione tra server e client Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 17

18 Livello 3: Rete Definisce la struttura degli indirizzi di rete e le regole con cui ogni singolo nodo smista i pacchetti Si occupa dell’instradamento dei messaggi (routing) Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 18

19 Livello 2: Data Link Permettere il trasferimento affidabile di dati (pacchetto) attraverso il livello fisico. Offre una comunicazione affidabile ed efficiente a due macchine adiacenti, cioè connesse fisicamente da un canale di comunicazione Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 19

20 Livello 1: Fisico Trasmettere i singoli bit sul mezzo trasmissivo(un canale di comunicazione) Si occupa della forma e del voltaggio del segnale e delle caratteristiche del mezzo fisico; delle caratteristiche meccaniche, elettriche delle interfacce di rete e di tutti i componenti coinvolti Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 20

21 HUB Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico 21

22 BRIDGE (E SWITCH) Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico Dati 22

23 ROUTER (E LAYER-3 SWITCH) Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico Dati Fisico Dati Fisico Rete 23

24 GATEWAY Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Dati Fisico Dati Fisico Dati Fisico Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Presentazione Sessione Trasporto Rete 24

25 Esercizio per casa Immaginiamo che due manager di due aziende distinte devono scambiarsi una lettera. Tale lettera seguirà un percorso ben preciso(segretaria, autista,furgone posta) per raggiungere la sua destinazione. Descrivere tali fasi seguendo il modello a livelli e specificare a quale livello della pila ISO/OSI farà riferimento ciascuna fase individuata.

26 I protocolli Esistono molti diversi protocolli I protocolli operano a vari livelli Alcuni protocolli lavorano “in gruppo” Verso la fine degli anni ‘70 si completa la realizzazione dell’ Internet Protocol Suite, che comprende i due principali protocolli : – TCP – IP 26

27 TCP/IP TCP - Transmission Control Protocol IP - Internet Protocol Protocollo non proprietario standard utilizzato per la comunicazione tra computer in Internet Architettura di rete ideata per collegare reti di natura diverse 27

28 Modello TCP/IP I due protocolli che compongono il TCP/IP si occupano di aspetti diversi delle reti di computer. TCP/IP insieme (suite) di protocolli organizzati a pila(stack): TCP garantisce la consegna dei messaggi senza errori di trasmissione IP gestisce l’indirizzamento dei computer nelle reti 28

29 Architettura di protocolli TCP/IP I protocolli TCP/IP corrispondono ad un modello teorico a quattro livelli: APPLICAZIONE TRASPORTO INTERNET INTERFACCIA DI RETE Ciascuno dei livelli corrisponde a uno o più dei sette livelli del modello OSI. Trasporto Rete Network Access Applicazione 1/

30 30 TCP/IP e ISO/OSI: confronto Trasporto Rete Network Access Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Data Link Fisico TCP/IP ISO/OSI

31 Livello Applicazione Il livello di applicazione fornisce alle applicazioni la possibilità di accedere ai servizi degli altri livelli e definisce i protocolli che verranno utilizzati dalle applicazioni per lo scambio dei dati. I protocolli più comunemente usati sono: HTTP (HyperText Transfer Protocol) usato per il trasferimento dei file che compongono le pagine dei siti Web; FTP (File Transfer Protocol) utilizzato per il trasferimento interattivo di file; SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) utilizzato per il trasferimento dei messaggi di posta elettronica e di eventuali allegati; Telnet, protocollo di emulazione di terminale utilizzato per l’accesso in remoto a Host di rete Trasporto Rete Network Access Applicazione

32 Livello Trasporto Il livello di trasporto fornisce servizi di comunicazione per sessioni e datagrammi al livello applicazione. I principali protocolli sono: – TCP che fornisce un servizio di comunicazione affidabile, orientato alla connessione. Il protocollo TCP consente di stabilire una connessione la sequenza dei pacchetti inviati e di tenerne traccia e ripristinare i pacchetti persi durante la trasmissione; – UDP che fornisce un servizio per comunicazioni non affidabili senza connessione Trasporto Rete Network Access Applicazione

33 Livello Internet Coincide con iI livello rete del modello ISO/OSI ed il principale protocollo implementato in questo livello è il protocollo IP (Internet Protocol). Scambia cioè solo pacchetti non numerati e non effettua alcun tipo di controllo né sul flusso né sul contenuto; il suo scopo principale è quello di gestire l’instradamento dei pacchetti stessi Trasporto Rete Network Access Applicazione

34 Livello Interfaccia di rete I livelli 1 e 2 non vengono specificati: in quanto TCP/IP doveva essere in grado di appoggiarsi non solo su qualsiasi supporto fisico, ma anche su qualsiasi rete. L’unico compito è quello di fornire il pacchetto del corretto indirizzo di livello 2 del nodo della struttura (LAN, MAN o WAN) con cui collegarsi. Trasporto Rete Network Access Applicazione

35 TCP/IP Livello di TRASPORTO TCP UDP (User Datagram Protocol) Livello di RETE IP (Internet Protocol) 35

36 Confronto tra OSI e TCP/IP Somiglianze: – Basati entrambi sul concetto di pila di protocolli indipendenti – Funzionalità simili in entrambi per i vari livelli Differenze: – OSI nasce come modello di riferimento ed è molto generale: i protocolli vengono definiti successivamente – TCP/IP nasce con i protocolli 36


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