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Sistemi di elaborazione dellinformazione Modulo 2 -Protocolli di rete TCP/IP Unità didattica 1 -Protocolli di rete Ernesto Damiani Lezione 2 – Protocolli.

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1 Sistemi di elaborazione dellinformazione Modulo 2 -Protocolli di rete TCP/IP Unità didattica 1 -Protocolli di rete Ernesto Damiani Lezione 2 – Protocolli del livello di rete

2 Frammentazione Soluzione Il software di rete frammenta il pacchetto e aggiunge nello header un numero di frammento che permetterà di ricomporre il pacchetto originale alla destinazione. Le applicazioni mittente e destinataria non si accorgono di nulla (a parte il rallentamento dovuto alle operazioni di frammentazione). Problema Cosa succede se un pacchetto è piu grande della dimensione massima di un frame? DatoHeader Frammento Header Ethernet trailer Ethernet header Frammento Header Ethernet trailer Ethernet header 2 1

3 Collo di bottiglia interno (1) Allinterno dello host mittente sono necessarie delle operazioni di copia per portare il dato da trasmettere: 1.dallo spazio di memoria dellapplicazione a quello del kernel del sistema operativo (dove opera il software di rete); 2.e poi dallo spazio dindirizzamento del kernel alla scheda di rete. sono trasferimenti di dati tra zone di memoria RAM eseguiti dalla CPU; avvengono alla velocità b del bus interno dellhost, che può essere inferiore alla velocità di trasmissione B del frame Ethernet in rete. Le operazioni di copia:

4 Collo di bottiglia interno (2) Un host con un bus interno PCI con bit rate di picco a 1056 Mbyte/s e k=2 ha un collo di bottiglia a 4.24 Gbit/sec, troppo basso per una connessione Ethernet a 5 Gbit/sec. Il bit rate del collo di bottiglia interno è: b è il bit rate del bus di sistema; k (solitamente 2) è il numero delle operazioni di copia richieste per inviare un dato. Se B> non stiamo sfruttando appieno la rete. Problema

5 Tecniche Gather-write 1.Il software di rete riceve dallapplicazione dei puntatori, cioè gli indirizzi del dato e dello header, e li copia nella scheda. 2.La scheda ricompone il frame subito prima di mandarlo (gather-write), usando gli indirizzi per un accesso DMA o inviando uninterrupt. Ethernet trailer Ethernet header Dato FF00 Header AD00FF00 AD00 DatoHeader Ethernet trailer Ethernet header applicazione software di rete scheda frame ricomposto Si risparmia la prima copia e la seconda avviene sempre al peak rate del bus interno dellhost (PCI = 1056 Mbit/sec). Si può fare anche in lettura (scatter-read).

6 Indirizzi software (1) Lintestazione che il software di rete aggiuge ai dati da trasmettere dipende dal protocollo. CARATTERISTICHE: contiene sempre un indirizzo software (tipicamente, una sequenza di 32 bit) che identifica il destinatario; lindirizzo è specificato dallapplicazione mittente, che di solito lo chiede allutente. ATTENZIONE: NON è lindirizzo Ethernet a 48 bit.

7 Indirizzi software (2) Lindirizzo Ethernet identifica una specifica scheda hardware. Lindirizzo software identifica uninterfaccia software che viene usata dai programmi di un host per comunicare con altre applicazioni su altri host. –Più interfacce software possono coesistere sulla stessa scheda di rete. –Lindirizzo software viene deciso in fase di configurazione di un host e può essere cambiato; –Lindirizzo Ethernet - almeno in teoria - si stabilisce in fase di produzione della scheda.

8 Recapito (1) Problema Lapplicazione mittente specifica lindirizzo software del destinatario nello header del pacchetto. La scheda di rete ha bisogno dellindirizzo Ethernet della scheda del destinatario per inviare il frame che contiene il pacchetto. Come fa il software di rete a determinare lindirizzo Ethernet corretto?

9 Recapito (2) Possibili soluzioni Usare come indirizzo software a 32 bit una sottosequenza di quello Ethernet, che sappiamo essere a 48 bit. Soluzione non usata nella pratica: perché? Creare su tutti gli host della rete locale delle tabelle di traduzione tra indirizzi software e indirizzi Ethernet. È possibile usare il broadcast Ethernet per la costruzione e laggiornamento delle tabelle di traduzione?

10 Protocolli non instradabili Permettono di comunicare solo alle applicazioni in esecuzione sui computer di una stessa rete locale. Il più noto esempio d'inter-rete è Internet, l'inter-rete pubblica estesa a tutto il mondo. Instradabilità Protocolli instradabili P ermettono di raggiungere interlocutori posti su altre reti locali, purché connesse a quella dove si trova il mittente tramite dispositivi di interconnessione detti instradatori o router. Permettono di creare delle inter-reti, infrastrutture di comunicazione composte da più reti locali collegate da router.

11 Proprietà prefisso Condizioni di instradabilità (1) Gli indirizzi degli host posti sulla stessa rete locale devono avere uno stesso prefisso. Rende possibile il test del prefisso Se gli indirizzi del mittente e destinatario hanno lo stesso prefisso, il mittente traduce lindirizzo del destinatario in indirizzo Ethernet e poi usa il recapito Ethernet per inviare il frame a destinazione; altrimenti manda il frame a un router. Consente linstradamento I router devono conoscere solo il percorso verso la rete a cui lhost di destinazione appartiene e non verso ogni specifico host destinatario.

12 Gli indirizzi Ethernet non sono instradabili, come quelli del protocollo originale delle reti Microsoft (NetBEUI). Infatti, guardando una coppia di indirizzi Ethernet non cè modo di sapere se i corrispondenti host sono sulla stessa rete locale o meno. Condizioni di instradabilità (2) ATTENZIONE! I protocolli IP/SPX (Novell) e TCP/IP (standard di Internet) hanno indirizzi instradabili. FINE


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