I modelli per le reti Appunti

Standard di comunicazione ISO: International Standard Organization OSI: Open System Interconnection ISO/OSI: approccio a 7 livelli (layer)

I livelli 1 e 2 I livelli più bassi 1 e 2 (Fisico e Collegamento dati) sono stati completamente standardizzati Progetto IEEE 802: composto da più standard 802.3 per le reti Ethernet 802.11 per le reti wireless standard 820.15 per le reti PAN (Bluetoooth) 802.16 per le reti WiMAX (banda larga)

I livelli più alti Il mercato ha sancito il protocollo TCP/IP come standard

Modello ISO/OSI Ogni livello può in generale comunicare con il livello inferiore e fornisce servizi solo a quello superiore

Architetture di rete Logicamente si comunica tra pari livello Applicazione Applicazione 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 Presentazione Presentazione Sessione Sessione Trasporto Trasporto Rete Rete Collegamento dati Collegamento dati Fisico Fisico

1) Livello di collegamento fisico (physical layer) Definizione delle funzioni basilari della connessione fisica Trasferimento dei singoli bit: doppino telefonico, cavo coassiale, fibre ottiche, onde radio satelliti Campo dell’ingegneria elettronica

1) Livello di collegamento fisico (physical layer) Tre tipi di connessioni Elettriche (sistemi Ethernet – schede) Ottiche (fibra ottica) Senza fili (onde elettromagnetiche)

1) Livello di collegamento fisico (physical layer) Elementi del livello 1 Schede di rete o NIC (Network Interface Card) – Schede 10/100 o 100/1000 Hub: ripetitori «stupidi». Ogni pacchetto ricevuto da un host viene trasmesso a tutti gli altri. http://www.programmiamo.altervista.org/internet/dispo/dispo3.html

2) Livello di collegamento dati (data link) Dispositivi che gestiscono il collegamento tra PC di una stessa rete Controlla la correttezza della trasmissione Sincronizzazione messaggi

2) Livello di collegamento dati (data link) Elementi del livello 2 Switch: invio a porte specifiche come indicato negli header dei messaggi. Efficienza maggiore rispetto all’hub Bridge: elementi di interconnessione di due LAN. Come switch ma limita scambio tra LAN http://www.programmiamo.altervista .org/internet/dispo/dispo3.html

3) Livello di controllo della rete (network layer) Messaggi suddivisi in pacchetti. A destinazione vengono riassemblati. Si utilizza il protocollo IP

3) Livello di controllo della rete (network layer) Elementi del livello 3 Router: determina il nodo successivo della rete che deve ricevere il pacchetto basandosi su una tabella di routing. Analogia indirizzo di casa. Gateway: router multiprotocollo

4) Livello del trasporto (transport layer) Gestione del trasporto dei pacchetti senza che vi siano errori o duplicazioni di dati. Si prescinde dalle caratteristiche fisiche dei livelli inferiori della rete

5) Livello di sessione (session layer) Gestione della sincronizzazione della corrispondenza dei dati. Instaura una sessione, collegamento logico e diretto tra due interlocutori in modalità full duplex, half duplex, simplex Sincronizzazione

6) Livello di controllo di presentazione (presentation layer) Le informazioni che viaggiano sulla rete vengono decodificate per i diversi dispositivi Conversione dei dati

7) Livello di applicazione (application layer) Gestione dei dati a livelli di applicativi: login remoto, file tranfer, posta elettronica

Trasmissione Incapsulamento – imbustamento -estrazione Host A Host B Dati Applicazione Applicazione Dati Presentazione Presentazione Sessione Sessione Trasporto Trasporto Rete Rete Data link Data link Livello fisico

I mezzi trasmissivi Connettori, cavi dispositivi per cablaggio, antenne, parabole bps: bit al secondo Un mezzo trasmissivo è caratterizzato dal throughput: quantità di informazione elaborata e trasmessa nell’unità di tempo

Doppino telefonico UTP: Unshield Twisted Pair Utilizzato per l’ampia diffusione Miglioramento nella qualità di produzione che ne ha innalzato il throughput

Cavo coassiale Utilizzato per trasmissioni televisive Cavo di rame protetto e schermato La stessa banda di alcune centinaia di Mhz è ottenuta anche dal doppino telefonico

Fibre ottiche Sottile filo di vetro: nucleo + mantello (core + cladding) Bassissima attenuazione: i raggi immessi nel nucleo vengono riflessi dal mantello Altissima banda: miliardi di Hz (GigaHz) Immunità ai disturbi elettromagnetici: resistenti all’errore

Fibre ottiche Basso costo maggiorato dalle connessione e saldature della fibra (trasduzione elettro-ottica) Utilizzate per dorsali

Wireless Per reti locali Evoluzione degli standard IEEE 802.11: aumento della velocità da 2Mbps a 125Mbps Access point Terminal adpter wi-fi Problemi di sicurezza

Processo/ Applicazione Il modello TCP/IP OSI TCP/IP Applicazione Presentazione Sessione Trasporto Rete Collegamento dati Fisico Processo/ Applicazione TCP IP Rete Modello teorico Applicazione pratica

Il modello TCP/IP L’architettura TCP/IP è alla base della interconnessione tra reti Internetwork: reti diverse connesse tra loro Il livello di rete è incaricato di muovere pacchetti dalla sorgente alla destinazione attraverso diversi router (più cammini possibili)

Il livello di rete per TCP/IP Compiti Conoscere la topologia della rete Scegliere di volta in volta il cammino migliore Gestire il flusso di dati e le congestioni Gestire le problematiche derivanti da reti diverse

Indirizzi IP Ad ogni computer, meglio a ogni interfaccia di rete, viene associato un indirizzo IP per identificare il computer. Due tipi IPv4: attuale IPv6: destinato a sostituire l’attuale

Indirizzi IP Un indirizzo IP è scomponibile in due parti indirizzo della rete indirizzo del computer

Indirizzi IP Esempio: indirizzo di rete 10010101.00101001.11001000.00000000 149.41.200.0 Esempio: indirizzo di broadcast 10010101.00101001.11001000.11111111 149.41.200.255

Indirizzi IP Esempio: indirizzi disponibili per computer da 10010101.00101001.11001000.00000001 a 10010101.00101001.11001000.11111110 da 149.41.200.1 a 149.41.200.254 Esempio: indirizzo di maschera di rete 11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.000

Indirizzi IP Finestra Pannello di controllo - Connessioni di rete – Proprietà - Internet Protocol I messaggi che hanno come destinatario un computer della stessa rete rimangono nella rete locale

Indirizzi IP Tipologie di reti in base agli indirizzi Reti di tipo A: primo bit 0, 7 bit per la rete e i restanti 24 per i nodi Reti di tipo B: primi 2 bit 10, 14 bit per la rete e i restanti 16 per i nodi Reti di tipo C: primi 3 bit 110, 21 bit per la rete e i restanti 8 per i nodi Reti di tipo D: primi 4 bit 1110 (per reti speciali) Reti di tipo E: primi 5 bit 11110 (per reti speciali)

Indirizzi IP particolari 127.x.x.x reti virtuali 127.0.0.1 indirizzo di loopback: localhost

I livelli applicativi nel modello TCP/IP Il protocollo TCP (Transmission Control Protocol) fornisce supporto diretto a applicativi Internet È possibile utilizzare più applicativi contemporaneamente: indirizzo di porta Esempio: server pagine Web alla porta 80

Protocolli a livello di applicazioni HTTP (HyperText Transfer Protocol) per la trasmissione di informazioni ipertestuali sotto forma di pagine web HTTPS (HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer) per gestire transazioni commerciali o trasmissione di dati riservati e protetti FTP (File Transfer Protocol) per trasferire file tra due sistemi in upload e download SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) per la trasmissione di posta elettronica SSH (Secure Shell) per accedere ad un computer remoto come utente di quel sistema

Gli standard per reti pubbliche Da analogico a digitale Le linee digitali messe a disposizione ISDN (Integrated Services Digital Network) ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line): asimmetria tra upload e download