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I modelli per le reti Appunti
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Standard di comunicazione
ISO: International Standard Organization OSI: Open System Interconnection ISO/OSI: approccio a 7 livelli (layer)
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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 per le reti Ethernet per le reti wireless standard per le reti PAN (Bluetoooth) per le reti WiMAX (banda larga)
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I livelli più alti Il mercato ha sancito il protocollo TCP/IP come standard
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Modello ISO/OSI Ogni livello può in generale comunicare con il livello inferiore e fornisce servizi solo a quello superiore
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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
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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
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1) Livello di collegamento fisico (physical layer)
Tre tipi di connessioni Elettriche (sistemi Ethernet – schede) Ottiche (fibra ottica) Senza fili (onde elettromagnetiche)
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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.
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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
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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 .org/internet/dispo/dispo3.html
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3) Livello di controllo della rete (network layer)
Messaggi suddivisi in pacchetti. A destinazione vengono riassemblati. Si utilizza il protocollo IP
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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
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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
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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
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6) Livello di controllo di presentazione (presentation layer)
Le informazioni che viaggiano sulla rete vengono decodificate per i diversi dispositivi Conversione dei dati
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7) Livello di applicazione (application layer)
Gestione dei dati a livelli di applicativi: login remoto, file tranfer, posta elettronica
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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
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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
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Doppino telefonico UTP: Unshield Twisted Pair
Utilizzato per l’ampia diffusione Miglioramento nella qualità di produzione che ne ha innalzato il throughput
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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
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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
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Fibre ottiche Basso costo maggiorato dalle connessione e saldature della fibra (trasduzione elettro-ottica) Utilizzate per dorsali
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Wireless Per reti locali
Evoluzione degli standard IEEE : aumento della velocità da 2Mbps a 125Mbps Access point Terminal adpter wi-fi Problemi di sicurezza
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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
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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)
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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
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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
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Indirizzi IP Un indirizzo IP è scomponibile in due parti
indirizzo della rete indirizzo del computer
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Indirizzi IP Esempio: indirizzo di rete
Esempio: indirizzo di broadcast
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Indirizzi IP Esempio: indirizzi disponibili per computer
da a da a Esempio: indirizzo di maschera di rete
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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
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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 (per reti speciali)
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Indirizzi IP particolari
127.x.x.x reti virtuali indirizzo di loopback: localhost
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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
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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
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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
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