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RETI LOCALI Parte Terza LAN E PROGETTO IEEE 802 Gianfranco Prini DSI - Università di Milano

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Presentazione sul tema: "RETI LOCALI Parte Terza LAN E PROGETTO IEEE 802 Gianfranco Prini DSI - Università di Milano"— Transcript della presentazione:

1 RETI LOCALI Parte Terza LAN E PROGETTO IEEE 802 Gianfranco Prini DSI - Università di Milano

2 NOTA DI COPYRIGHT Queste trasparenze (slide) sono protette dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo e il copyright delle slide (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica, testo, tabella, disegno) sono di proprietà dell'autore. Le slide possono essere riprodotte e utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici e universitari italiani afferenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell'Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica per scopi istituzionali e comunque non a fini di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altro utilizzo o riproduzione, completa o parziale (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e a stampa), sono vietati se non preventivamente autorizzati per iscritto dall'autore. L'informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data riportata nel frontespizio. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, etc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. L'autore non assume alcuna responsabilità per il contenuto delle slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, la completezza, l'applicabilità, l'adeguatezza per uno scopo specifico e l'aggiornamento dell'informazione). In nessun caso possono essere rilasciate dichiarazioni di conformità all'informazione contenuta in queste slide. In ogni caso questa nota di copyright non deve mai essere rimossa e deve essere riportata fedelmente e integralmente anche per utilizzi parziali.

3 ARGOMENTI Definizione di LAN secondo IEEE 802 Progetto IEEE 802 e sua articolazione Standard IEEE e sua articolazione Trame, buste, PDU e indirizzi IEEE 802 Sottolivello MAC IEEE 802 Indirizzi MAC IEEE 802 e loro tipologia MAC IEEE 802: principali standard Sottolivello LLC IEEE Header LLC IEEE 802.2: SAP, Control, SNAP

4 DEFINIZIONE DI LAN SECONDO IEEE 802 "Una LAN è un sistema di comunicazione che consente ad apparecchiature indipendenti di comunicare tra di loro entro un'area delimitata utilizzando un canale fisico a velocità elevata e a basso tasso di errore."

5 PROGETTO IEEE 802 Varato all'inizio degli anni '80 da IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ISO ha fatto propria la quasi totalità degli standard proposti da IEEE, utilizzando la numerazione '8802' laddove ISO utilizza '802' ISO ha fatto propri anche alcuni standard [p.es. FDDI] proposti da altri enti [p.es ANSI (American National Standards Institute) che rappresenta gli USA in ambito ISO], per i quali utilizza una numerazione diversa [p.es. 9314]

6 COMITATI IEEE Overview, Architecture, Bridging, Management Logical Link Control CSMA/CD Token Bus Token Ring Metropolitan Area Networks - DQDB Broadband Technical Advisory Group Fiber-optic Technical Advisory Group Integrated Data and Voice Networks Network Security Wireless Networks VG AnyLAN Cable-TV Based Broadband Networks

7 STANDARD IEEE Riassume le specifiche generali del progetto IEEE 802 e le caratteristiche comuni agli altri standard IEEE 802.x E' composto di vari sottostandard –IEEE 802.1A - Overview and Architecture –IEEE 802.1B - Addressing, Internetworking and Network Management –IEEE 802.1D - MAC Bridges Suddivide il Livello 2 del modello ISO/OSI in –LLC - Logical Link Control ( comune a tutte le LAN) –MAC - Media Access Control (distinto per ciascuna LAN)

8 RELAZIONI TRA IEEE E MODELLO ISO/OSI Network Data Link IEEE Logical Link Control ISO IEEE ISO IEEE ISO ANSI X3T9.5 ISO IEEE ISO IEEE ISO Network Data Link Physical CSMA/CDToken RingFDDIWirelessAnyLAN LLCLLC MACMAC

9 TRAME E BUSTE IEEE Network Data Link LLC MAC Header LLC Protocol Data Unit Clock sync Frame delim. FCS MAC Prodotol Data Unit LLC Header Network PDU Network Header Transport PDU Ciascuno dei sottolivelli LLC e MAC definisce un proprio formato di trama, con relativo imbustamento

10 SAP (Service Access Point) per i livelli MAC e Network sono indirizzi di interfacce di rete (un sistema può averne più d'una) detti DSAP (Destination SAP) e SSAP (Source SAP) SAP per il livello LLC consente di discriminare protocolli al livello Network (è possibile la coesistenza di più protocolli diversi sulla stessa LAN) FCS: CRC per controllo di integrità della trama SAP E INDIRIZZI IEEE 802 SSAP (6 byte) LLC PDU FCS (4 byte) DSAP (1 byte) Network PDU DSAP (6 byte) SSAP (1 byte) Control (1-2 byte) IP SSAP (4 byte) TCP/UDP PDU IP DSAP (4 byte)... Sottolivello MAC Sottolivello LLC Livello Network (DoD)

11 SOTTOLIVELLO MAC IEEE 802 Offre un CLNS immediatamente al di sopra del livello fisico (con il quale è co-definito per ciascuna tecnologia di LAN specifica) Trasmissione comunque di tipo broadcast –Intrinsecamente broadcast (mezzo trasmissivo condiviso, ciascuna stazione "vede" esattamente lo stesso segnale di tutte le altre) –Logicamente broadcast (collegamenti punto-punto, ma l'informazione viene ritrasmessa di stazione in stazione sostanzialmente immutata) Consente di rilevare ma non di correggere gli eventuali errori di trasmissione (assunzione: canale sufficientemente affidabile)

12 PRINCIPALI FUNZIONI DEL MAC DI UNA STAZIONE Trasmissione –Assegnare/concedere l'utilizzo del canale alla stazione –Immettere nella rete i messaggi della stazione Ricezione –Estrarre dalla rete tutti i messaggi che vi transitano –Determinare quali messaggi sono destinati alla stazione in base al suo indirizzo

13 INDIRIZZI MAC IEEE 802 Lunghezza: 6 byte (o, meglio, 6 ottetti = 48 bit) Rappresentazione standard: 6 coppie di cifre hex separate da '-' (p.es b-5c-57-3a) Unici a livello globale, vengono assegnati a lotti, identificati dai primi 3 byte da sinistra, detti OUI (Organization Unique Identifier) OUI assegnato ai costruttori da IEEE (p.es b è assegnato a DEC) Rimanenti 3 byte assegnati a discrezione del costruttore (p.es. numerazione progressiva, in ordine cronologico di produzione)

14 INDIRIZZI MAC: AMBIGUITA' In IEEE e viene trasmesso per primo il bit meno significativo del primo byte In IEEE e FDDI viene trasmesso per primo il bit più significativo del primo byte Nella scrittura si adotta la scelta IEEE – b-5c-57-3a (formato hex, notazione canonica) – (formato binario corrispondente alla notazione canonica) – (formato binario corrispondente a ordine di trasmissione) –10-00-d4-3a-ea-5a (formato hex in ordine di trasmissione) Vedi il problema "degli indiani" nelle CPU

15 INDIRIZZI MAC: TIPOLOGIA Indirizzo unicast (o singlecast) –Individua una stazione singola –il pacchetto che lo contiene come DSAP viene passato alla stazione ricevente solo se il suo indirizzo è DSAP Indirizzo multicast (ff-ff-ff-[8:f]x-xx-xx) –Individua un gruppo di stazioni –il pacchetto che lo contiene come DSAP viene passato alla stazione ricevente se la ricezione è stata abilitata dal software, che si incaricherà poi di stabilire se la stazione appartiene o meno al gruppo associato Indirizzo broadcast (ff-ff-ff-ff-ff-ff) –Individua tutte le stazioni connesse alla rete –il pacchetto che lo contiene come DSAP viene sempre e comunque passato alla stazione ricevente

16 BROADCAST E MULTICAST: ESEMPI DI UTILIZZO Broadcast: scambio di informazioni con nodi adiacenti senza sapere quali essi siano –Solicitation: la stazione che necessita di un servizio invia un messaggio broadcast per chiedere se esiste una stazione adiacente che lo eroga (e questa risponde) –Advertisement: la stazione che offre un servizio trasmette periodicamente un messaggio broadcast per informare tutte le stazioni adiacenti che quel servizio è disponibile Multicast: invio delle stesse informazioni a più stazioni simultaneamente –Esempio: una conferenza audioovideografica può essere iniziata da una stazione master che definisce un indirizzo multicast ad hoc, e tutte le altre stazioni che intendono partecipare (apprendono e) utilizzano lo stesso indirizzo

17 MAC: PRINCIPALI STANDARD Denominazione Topologia Cablaggio Arbitraggio del canale Tipologia del protocollo Tempo di attesa Velocità di trasmissione Throughpput massimo IEEE CSMA/CD Bus Bus o stella Contesa Non deterministico Non limitato superiormente 10 Mbps con evoluzioni verso 100 e 1000 Mbps 4 Mbps nella versione a 10 Mbps IEEE Token Ring Anello Stella Token passing Deterministico Limitato superiormente 4 e 16 Mbps con evoluzioni a 100 Mbps 3 o 12 Mbps nelle due versioni a 4 e 16 Mbps ISO 9314 FDDI/CDDI Anello Anello o stella Token passing Deterministico Limitato superiormente 100 Mbps 80 Mbps

18 SOTTOLIVELLO LLC IEEE Una sorta di HDLC, "alleggerito" per le LAN Unico per tutti gli standard di MAC IEEE 802 Offre CLNS e CONS immediatamente al di sopra del sottolivello MAC del livello Data Link (ma CONS raramente usati nelle LAN) –Tipo 1 - Unacknowledged Connectionless Service –Tipo 2 - Connection Oriented Service –Tipo 3 - Semireliable (Connectionless) Service Consente la coesistenza di protocolli diversi al livello Network, discriminandoli per mezzo dei propri SAP (che non sono indirizzi in LLC)

19 TIPO 1 - UNACKNOWLEDGED CONNECTIONLESS SERVICE Non va creata alcuna connessione prima che il mittente invii un messaggio al destinatario Alla ricezione di un messaggio il destinatario non invia alcun acknowledge al mittente A questo livello non si tenta in alcun modo di correggere gli eventuali errori di trasmissione (messaggio perduto, messaggio corrotto) Non viene effettuato alcun controllo di flusso (trame non numerate, quindi non riordinabili se arrivano al destinatario fuori sequenza) Trasmissione unicast, multicast o broadcast

20 HEADER DI LLC IEEE 802.2: CAMPI DSAP, SSAP, CONTROL Campi DSAP e SSAP di formato fisso (1 byte) –I primi due bit (quelli meno significativi) sono riservati –I rimanenti 6 bit individuano un protocollo (assegnazione a cura di ISO, ma solo per i protocolli definiti da comitati di standardizzazione) Alcune assegnazioni standard di DSAP/SSAP –06 (hex)- protocollo IP di Internet (DoD) –42 (hex)- protocollo di Spanning Tree (IEEE 802.1D) –AA (hex)- SNAP PDU (vedere prossima slide) Campo Control di formato variabile (1-2 byte) –Il formato a 2 byte è riservato ai CONS di Tipo 2 e 3 –Nelle LAN viene normalmente posto uguale a 03 (hex), il codice dei CLNS di Tipo 1 (Unnumbered Information)

21 SNAP PDU DI LLC IEEE SNAP (Subnetwork Access Protocol): sorta di "escape" che consente di utilizzare protocolli proprietari (non riconosciuti da ISO) con LLC –DSAP e SSAP vengono entrambi posti al valore AA (hex) –Il campo Control viene posto a 03 (hex) come visto sopra Allo header di LLC si aggiungono due campi –OUI (Organization Unique Identifier): codice che identifica l'organizzazione che ha definito il protocollo –Protocol Type: codice che identifica il protocollo con cui interpretare il contenuto della Network PDU (ma Protocol Type interpretato come in Ethernet v2.0 se OUI=000000) AANetwork PDUAA03 Organization Unique Identifier (3 byte) Protocol Type (2 byte)

22 SNAP PDU DI LLC: ESEMPI Protocollo IP di Internet con e senza SNAP Protocollo EtherTalk con e senza OUI di Apple AAAppleTalk PDUAA B 06IP PDU0603 AAIP PDUAA AAAppleTalk PDUAA B

23 ETHERNET E IEEE SNAP Payload AA 03 MAC DSAP MAC SSAP FCS MAC DSAP MAC SSAP Payload FCS Lenght Proto Type OUI Proto Type


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