Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 1 Reti di calcolatori definizione classificazione modelli di comunicazione terminologia.

Presentazione sul tema: "Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 1 Reti di calcolatori definizione classificazione modelli di comunicazione terminologia."— Transcript della presentazione:

1 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 1 Reti di calcolatori definizione classificazione modelli di comunicazione terminologia protocollo, livello, interfaccia Indice

2 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 2 definizione Una rete di calcolatori è un insieme di nodi di elaborazione totalmente autonomi tra loro, connessi mediante un opportuno sistema di comunicazione, ed in grado di interagire mediante scambio di messaggi al fine di condividere le risorse messe a disposizione da ciascun nodo.

3 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 3 definizione sistema di comunicazione B D A C messaggio da A a B

4 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 4 motivazioni condivisione delle risorse –memorie di massa, periferiche, accessi possibilità di soddisfare a richieste distribuite –basi di dati distribuite affidabilità e tolleranza ai guasti scalabilità e uniformità in caso di crescita

5 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 5 problematiche maggiore complessità della progettazione, installazione e manutenzione problemi di sicurezza, sia come integrità e correttezza dei dati, che come controllo degli accessi sbilanciamento e parziale rallentamento nelluso delle risorse

6 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 6 classificazione Le reti di calcolatori si possono classificare in LAN (Local Area Network), reti locali MAN (Metropolitan Area Network), reti cittadine WAN (Wide Area Network), reti geografiche

7 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 7 classificazione reti locali (LAN): estensione inferiore al Km ambito privato, senza attraversamento di suolo pubblico o cambio di proprietà architettura relativamente omogenea, proprietà unica e accessi conosciuti alta velocità (4-1000 Mbps) bassa probabilità di errore (10 -9 )

8 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 8 classificazione reti cittadine (MAN): ambito comunale e pubblico offerta gratuita di servizi locali mezzo telefonico (doppino o fibra ottica) velocità dipendente dal mezzo sistemi eterogenei che si adeguano al mezzo ed al software imposto dal gestore

9 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 9 classificazione reti geografiche (WAN): ambito nazionale o mondiale mezzo utilizzato: rete telefonica tradizionale e dorsali pubbliche e/o private velocità variabile in funzione del mezzo attraversato, anche molto bassa problemi di tariffazione problemi di internetworking

10 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 10 classificazione internetworking BRIDGE ROUTER RTG MULTIPLEXER

11 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 11 modello di comunicazione client/server il client richiede un servizio al server in genere il client resta in attesa del completamento del servizio (modalità sincrona) se non vuole bloccarsi (modalità asincrona) ha due possibilità: –modalità pull –modalità push

12 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 12 client/server - modalità pull la responsabilità dellottenimento delle informazioni è a carico del client attiva un ciclo di richieste ad intervalli prestabiliti (polling) –la risposta può essere negativa, e lascia il client nel ciclo di richieste –la risposta può essere positiva, e comunica al client lesito del servizio richiesto al server

13 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 13 client/server - modalità push scompone le responsabilità del client e del server, e rovescia i ruoli nella risposta il client inoltra al server la richiesta di servizio, e poi se ne disinteressa quando il server ha completato il servizio, richiama il client e gli restituisce i risultati

14 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 14 Modello di comunicazione il modello di comunicazione elementare è del tipo N:1, molti client che interpellano un solo server il modello reale è più complesso, del tipo N:M, molti clienti che possono accedere a molti server il modello client/server non utilizza lo stato connessione, ma quello di interazione

15 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 15 client/server stato di interazione client/server: –server che conosce i client –server che memorizza i client –server che memorizza la storia dei client –server che consente linterazione tra client –più server coordinati che consentono linterazione tra client

16 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 16 modelli di mobilità di codice invece di trasferire i risultati di un dato servizio può essere trasferito il codice in grado di eseguire il servizio stesso –REV, Remote EValuation, o elaborazione lato server, in cui il client invia al server sia i dati che il codice per svolgere il servizio – COD, Code On Demand, o elaborazione lato client, il cui il client chiede al server il codice per svolgere localmente il servizio

17 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 17 Java, esempio di modello COD Sistema di rete Sistema Operativo browser Java Virtual Machine classi base classi estese applet e/o applicazioni Java Sistema di rete Sistema Operativo browser Java Virtual Machine classi base classi estese applet e/o applicazioni Java Sottosistema di comunicazione

18 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 18 terminologia Affinché A e B possano comunicare occorre 1.un sistema fisico di collegamento comune 2.software di base (N.O.S.) in A e in B 3.software applicativo per A e B 4.connessione abilitata e identificata di A e B 5.funzione di instradamento nel sistema fisico sottosistema di interconnessione (1+5) sottosistema di comunicazione (2+3+4)

19 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 19 livelli la complessità e la grande dimensione di un sistema di comunicazione impone la sua realizzazione a livelli ogni livello ha un compito ben preciso, offre una serie di servizi ai livelli superiori, e per farlo sfrutta quelli del livello inferiore esistono sistemi di comunicazione da 2 fino a 7 livelli

20 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 20 protocollo definizione letterale: insieme di regole (procedure e formati) che governano lo scambio di dati ogni livello di un sistema di comunicazione ha il proprio protocollo affinché due sistemi possano comunicare devono utilizzare i medesimi protocolli nei rispettivi livelli (peer process su peer layer)

21 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 21 entità definizione: soggetto che svolge effettiva- mente un servizio, allinterno di un livello ogni livello può contenere più entità, se svolge contemporaneamente più servizi analogia tra classe e servizio disponibile, e tra istanza della classe ed entità il punto di accesso (identificatore) attra- verso cui unentità offre il suo servizio al livello superiore si chiama SAP (Service Access Point)

22 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 22 interfaccia definizione: insieme dei formati che rego- lano lo scambio di messaggi tra due livelli adiacenti analogia tra servizio e funzione, ed interfaccia e prototipo

23 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 23 terminologia Ln L2 L1 host A protocollo di livello n interfaccia n-1 / n } interfaccia 1 / 2 } interfaccia mezzo fisico } Ln L2 L1 host B protocollo di livello 2 protocollo di livello 1 interfaccia 2 / 3 }

24 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 24 esempio di architettura mittente L3 applicazione entità 2 destinatario L2 trasporto L1 accesso entità 1 SAP 2 SAP 1 entità 1 SAP 1 entità 1 SAP 1 entità 1 SAP 1 entità 1 Sistema A Sistema B

25 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 25 esempio di architettura (1A) mittente Sistema di comunicazione Il programma che sta operando sul sistema mittente deve trasferire un messaggio al sistema destinatario: per far ciò richiede il servizio trasferisci(mess, mitt, dest) al suo livello L3 del sistema di comunicazione che a tal fine attiva lentità 2

26 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 26 mittente Il crocerista Rossi, che sta navigando sulla NAVE_A, decide di inviare un messaggio al suo amico Bianchi, sulla NAVE_B. Per far ciò scrive il messaggio sul modulo opportuno, in cui specifica anche il suo nome e quello del suo amico, e poi passa il tutto allaiutante del ponte in cui ha la cabina. esempio di architettura (1B) ROSSIBIANCHItesto aiutante del ponte aiutante del ponte aiutante del ponte L 3

27 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 27 SAP 2 entità 2 esempio di architettura (2A) Lentità 2 del livello L3, per svolgere il suo compito, deve determinare quale percorso dovranno seguire i pacchetti per giungere a de- stinazione, e comporre un nuovo messaggio contenente anche gli opportuni indirizzi di accesso ai rispettivi livelli L3 (Sistema_A/SAP 2 e Sistema_B/ SAP 1 ), che passerà al livello sottostante L2. L3 applicazione mittente

28 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 28 Laiutante del ponte trascrive il modulo pervenuto in un ulteriore modulo prestampato, nel cui frontespizio deve specificare i numeri delle cabine del mittente e del destinatario. Alla fine consegna il nuovo modulo allufficiale di bordo. esempio di architettura (2B) mittente ROSSIBIANCHItesto L 3 NAVE_ADa L3 L 2 NAVE_B aiutante del ponte

29 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 29 L2 trasporto SAP 2 entità 1 entità 2 esempio di architettura (3A) Lentità 1 del livello L2, per svolgere il suo compito, suddivide il messaggio in tanti pacchetti, li numera per distinguerli, vi aggiunge allinizio gli indirizzi del mittente e del destinatario di Livello 2 (mittente: SAP 1 destinatario: SAP 1 ) ed alla fine il numero di caratteri che li compongono, e poi li passa allentità 1 del livello inferiore L1. SAP 1

30 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 30 Lufficiale di bordo scompone il messaggio in frasi, le enumera e le ricopia su foglietti prestampati, una frase per foglietto, indicando anche il numero della cabina del mittente e quella del destinatario. Per sicurezza calcola il numero di caratteri che compongono ciascuna frase. Infine passa i foglietti al radiotelegrafista. esempio di architettura (3B) ROSSIBIANCHItesto C153Frase 156C0030 C153Frase 263C0031 C153Frase 311C0032 ufficiale di bordo NAVE_ADa L3NAVE_B

31 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 31 esempio di architettura (4A) entità 1 Sistema A che i singoli bit arrivino a destinazione in maniera corretta. Lentità 1 del livello L1 ha il compito di trasferire fisicamente i pacchetti dal Sistema_A al Sistema_B. Ha ovviamente caratteristiche strettamente correlate al mezzo di comunicazione in uso, e deve verificare solo L1 accesso

32 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 32 Il radiotelegrafista riceve i foglietti delle informazioni da trasferire, in base alla nave da collegare determina la frequenza su cui trasmettere, si mette in contatto con il suo corrispettivo della NAVE_B, e finalmente invia i dati in codice Morse. Alla fine si sincera che i singoli codici vengano ricevuti correttamente, esempio di architettura (4B) ROSSIBIANCHItesto C153Frase 156C0030 C153Frase 263C0031 C153Frase 311C0032 NAVE_ADa L3NAVE_B radiotelegrafista

33 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 33 esempio di architettura (5A) Quando un pacchetto è rice- vuto correttamente, viene passata attraverso la SAP 1 allentità 1 del livello L2 Lentità 1 del livello L1 del Sistema B, generalmente posta in attesa dal suo livello superiore, intercetta i messaggi, se ne riconosce come destinataria e li acquisisce. entità 1 Sistema B SAP 1 L1 accesso

34 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 34 Il radiotelegrafista della NAVE_B riceve i singoli codici, verifica che siano (singolarmente) corretti, e ne ricopia il contenuto su foglietti analoghi a quelli usati nella NAVE_A. Dagli indirizzi in essi contenuti desume il nome dellufficiale di bordo a cui deve consegnarli. esempio di architettura (5B) radiotelegrafista C153Frase 156C0030 C153Frase 263C0031 C153Frase 311C0032

35 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 35 esempio di architettura (6A) Lentità 1 del livello L2 riceve i vari pacchetti dal suo livello L1, in base alla numerazione ricompone il messaggio totale, eventual- mente richiedendo la ritras- missione di qualche specifico pacchetto che risulta errato o perso, e poi passa il messaggio allentità del livello superiore attraverso il SAP 1 indicato. SAP 1 entità 1 L2 trasporto SAP 1

36 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 36 Lufficiale di bordo della NAVE_B riceve i singoli foglietti dal suo ra- diotelegrafista e ricompone il mes- saggio trasmesso. Se per caso un foglietto risulta mancante o incom- prensibile, ne richiede la ripetizione dal radiotelegrafista della NAVE_A Alla fine ricopia i singoli foglietti in un modulo messaggio, ed in base al numero della cabina del destinata- rio, passa il messaggio alrelativo aitante di ponte. esempio di architettura (6B) ufficiale di bordo C153Frase 156C0030 C153Frase 263C0031 C153Frase 311C0032 NAVE_ADa L3NAVE_B

37 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 37 esempio di architettura (7A) Lentità 1 del livello L3 rileva lindirizzo di destinazione con- tenuto nel messaggio, e lo inoltra al programma che lo stava aspettando. Potrebbe an- che succedere che il Sistema_B non sia leffettivo destinatario finale, ma solo quello intermedio, indispensabile per raggiungerlo. In questo caso lentità 2 ne cambia lindirizzo di destinazione e lo ripassa ai suoi livelli inferiori per la ritrasmissione. destinatario entità 1 SAP 1 L3 applicazione

38 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 38 Laiutante del ponte estrae dal messaggio il testo della comunicazione tra i due clienti, lo,riporta nel modulo opportuno specificando anche i rispettivi nominativi, ed in base al numero di cabina indicato consegna al destinatario la comunicazione. esempio di architettura (7B) C153Frase 156C0030 C153Frase 263C0031 C153Frase 311C0032 NAVE_ADa L3NAVE_B ROSSIBIANCHItesto aiutante del ponte

39 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 39 esempio di architettura considerazioni (1) Ln L2 L1 Ln L2 L1 trasferimento fisico delle informazioni attraverso livelli adiacenti standardizzato dalle interfacce

40 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 40 esempio di architettura considerazioni (2) Ln trasferimento logico delle informazioni attraverso livelli paritari standardizzato dai protocolli protocollo di livello Ln L1 L2 protocollo di livello L2 protocollo di livello L1 Ln L1 L2

41 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 41 terminologia approfondimenti (1) SAPService Access Point IDUInterface Data Unit SDUService Data Unit PDUProtocol Data Unit ICIInterface Control Information (N+1)IDU (N+1)ICI(N+1)SDU (N)SAP (N)SDU N_entità (N)ICI proprietà del livello (N)IDU livello N livello N+1 (N)PCI (N)SDU (N)PDU

42 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 42 terminologia approfondimenti (2) servizi connessi (connection-oriented) servizi non connessi (connectionless) tre fasi: 1. creazione connessione 2. trasferimento dati 3. rilascio connessione inoltro diretto PDU correlate identificativo connessione negoziazione connessione PDU indipendenti indirizzamento esplicito uso efficiente del mezzo

43 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 43 terminologia approfondimenti (3) servizi confermati servizi non confermati utilizzano le primitive: requestindication responseconfirm Le primitive offerte da un servizio si dividono in: requestrichiesta di servizio da parte di unentità indicationavviso di unentità del verificarsi di un dato evento confirmrisposta di unentità ad un certo evento responserisposta ad una entità, relativa a precedente richiesta utilizzano le primitive: requestindication

44 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 44 terminologia servizi non confermati N_entità (N-1)_entità D.indication N_entità (N-1)_entità D.request (N-1)_PDU

45 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 45 terminologia servizi confermati (1) N_entità (N-1)_entità D.indication N_entità (N-1)_entità D.request (N-1)_PDU

46 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 46 terminologia servizi confermati (2) N_entità (N-1)_entità D.response N_entità (N-1)_entità D.confirm (N-1)_PDU

47 Reti di calcolatoriArchitettura degli elaboratori - modulo B- A.Memo 47 terminologia approfondimenti (4) Servizi non confermati e non connessi –datagram (analogo ai telegrammi) Servizi non confermati e connessi –(analogo alla segreteria telefonica) Servizi confermati e non connessi –(analogo alle raccomandate R.R.) Servizi confermati e connessi –(analogo al telefono)