Post on 01-May-2015
Maggio ‘06 Alessandro Memo
FORTIC2
Moduli 5 e 6: Conoscenze fondamentali sulle retiHardware di rete
PRIMA PARTE – modelli e standard -
1. Modelli e standard
Che cos’è una reteClassificazione delle reti in LAN, MAN e WANOrganizzazione a livelliModello di riferimento OSIModello TCP/IPModello client/serverTopologie di rete locale
Che cos’è una rete ?
Rete: insieme di nodi di elaborazione
autonomi, connessi tra loro mediante un
sistema di comunicazione, in grado di
interagire mediante scambio di messaggi
per condividere le risorse comuni
Classificazione
PAN Personal Area Network
LAN Local Area Network
MAN Metropolitan Area Network
WAN Wide Area Network
W-LAN Wireless LAN
Marzo 1999 A. Memo - Progettazione di reti
5
Local Area Network
estensione inferiore al chilometroambito di un edificio e comunque senza attraversamento di suolo pubblicoalta velocità e bassa probabilità di erroreassenza di nodi preferenzialiproprietà privata ed accessi conosciutiarchitettura omogenea e finalizzata agli obiettivi
Wide Area Network
ambito nazionale o mondialeil proprietario dei mezzi non coincide con quello della reteproblemi di tariffazionevelocità medio/basseproblemi di internetworking e di sicurezza
BRIDGE ROUTER
ROUTER RTG
MULTIPLEXER
Esempi di reti
Organizzazione a livelli
Ln
L2
L1
host Aprotocollodi livello n
interfaccian-1 / n }
interfaccia1 / 2 }
interfacciamezzo fisico }
Ln
L2
L1
host B
protocollodi livello 2
protocollodi livello 1
interfaccia2 / 3 }
Modello di riferimento OSI
Iniziato nel 1977 e terminato nell’84, finalizzato alla standardizzazionesi basa su sette livellidescrive le funzionalità dei vari livelli e dei loro servizi, ma non propone implementazioniil progetto è praticamente fallito
Applica tion
Pre se nta tion
Inte rfa ce
7
6
Se ssion
Inte rfa ce
5
Tra nsport4
Ne tw ork3
Da ta link2
Physica l1
Ne tw ork
Da ta link
Physica l
La ye r
Host A Route r
Ne tw ork
Da ta link
Physica l
Route r
Applica zione
Presentazione
Inte rfa ccia
APDU
PPDU
Se ssione
Inte rfa ccia
SPDU
Tra sporto TPDU
Re te Pa cke t
Collegam ento dati Fra m e
Fisico Bit
Nom e de ll'unitàsca m bia ta
Host A
confine de lla sottore te di com unica zione
protocolli interni alla sottorete
protocollo di livello rete host-router
protocollo di collegam ento dati host-router
protocollo di livello fisico host-router
protocollo di livello trasporto
protocollo di livello sessione
protocollo di livello presentazione
protocollo di livello applicazione
host
live lloApplica zione
protocollo di live llo a pplica zione AH da ti
live lloPre se nta zione
protocollo di live llo pre se nta zione PH da ti
live lloSe ssione
protocollo di se ssione SH da ti
live lloTra sporto
protocollo tra sporto TH da ti
live lloRe te
protocollo re te NH da ti
live lloColle ga m e . da ti
DH da ti DT
live llofisico
bits
live lloApplica zione
live lloPre se nta zione
live lloSe ssione
live lloTra sporto
live lloRe te
live lloColle ga m . da ti
live llofisico
da tiproce sso
de stina ta rioproce ssom itte nte
percorso virtuale dei dati
percorso reale dei dati
DH da ti DT
bits
imbustamento
Livello fisico
ha il compito di gestire direttamente il mezzo fisico, assicurando il passaggio sicuro dei singoli bit; definisce caratteristiche meccaniche, elettriche e funzionali; standard più diffusi RS-232-C ed X-21affronta i problemi relativi alla trasmissione (analogica o digitale), alla multiplazione (TDM o FDM), alla commutazione (di circuito, di pacchetto o a circuito virtuale) ed ai mezzi trasmissivideve rendere invisibile il mezzo ai livelli superiori.
Livello collegamento dati
ha il compito di trasferire senza errori blocchi di dati detti trame (frame), suddividere e ricomporre i messaggi in trame, gestirne il controllo di flussointroduce un indirizzamento flat per la consegna ‘locale’ delle tramerende invisibile la topologia dei collegamenti sottostantiprotocolli standard: HDLC, PPP/SLIP, Ethernet
Livello rete (1)
ha il compito di trasferire i messaggi attraversando anche reti diversesvolge funzioni di indirizzamento, instradamento, controllo del flusso (congestione)rende invisibile la tecnologia di commutazioneProtocolli standard: X.25 PLP, IP, IPX, ARP, DHCP, ICMP, RIP, IGRP
Livello rete (2)
tecniche di instradamento: network address label swapping
implementazione mediante tabelle calcolate staticamente dinamicamente
metodi globali, locali e distribuiti
Livello trasporto
ha il compito di rendere invisibile all’utente il collegamento sottostante, assicurando il trasporto privo di errorifornisce molteplicità verso l’alto e verso il bassoè di competenza del fornitore del servizioè il primo dei livelli end-to-endstandard diffusi: TCP, UDP ed SPX
Livelli sessione e presentazione
presentazione: ha il compito di gestire una sessione di trasferimento dati, cioè un modulo operativo strutturato suddivisibile in attività e unità di dialogo delimitate da opportuni punti di sincronizzazionesessione: ha il compito di rendere possibili ed efficienti i trasferimenti tra sistemi diversi: offre funzioni di traduzione di sintassi, di crittografia e di compressione.
Livello applicazione
fornisce servizi comuni alle applicazioni, quali la gestione della sessione (compimento bifase, recupero, ripristino), e servizi specifici richiesti solo da qualche applicazione, quali servizio di terminale remoto, di trasferimento file e di posta elettronicaprotocolli comuni più diffusi: DNS, SMTP e POP3 (e-mail), FTP e TFTP (trasferimento file), TELNET (terminale remoto), HTTP (www)
Modello TCP/IP
alla base di Internet, quin-di collaudato e diffusonon si cura dei primi due livelli, che denomina semplicisticamente Host To Networkignora totalmente i livelli sessione e presentazione di OSI
host tonetwork
rete
trasporto
applicazione
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
TCP/IP OSI
Livello Internet
equivalente al livello rete di OSI, offre servizi non connessi e non confermatii pacchetti possono arrivare disordinati e per strade diverseparagone con il servizio postale ed un gruppo di cartoline (trasparenza del percorso)protocollo principale: IP (Internet Protocol)
Livello trasporto
equivalente al livello trasporto di OSIvi operano almeno due protocolli: TCP, da Transmission Control Protocol,
offre servizi connessi e confermati UDP, da User Datagram Protocol, offre
servizi non connessi e non confermati
Livello applicazione
equivalente al livello applicazione di OSIvi operano molti protocolli: TELNET FTP SMTP e POP3 HTTP DNS
Architettura TCP/IP
TELNET FTP SMTP HTTP applicazione
TCP UDP trasporto
IP rete
host -tonetwork
PPPSLIP
RS-232IEEE 802
ARP ICMPRARP BOOTP DHCP
RIP RIPv2IGRP EIGRP OSPF
Modello client/server (1)
È una modalità di interazione tra host in reteelaborazione diretta:ad esempio se A vuole modificare un file presente nell’host B A richiede a B il possesso del file B lo spedisce ad A A lo modifica A lo restituisce a B
Modello client/server (2)
elaborazione client/server: A invia a B la richiesta di modifica B esegue la modifica sul file B avvisa A che l’operazione è riuscita
più veloce, più sicuro più affidabiletroppo accentrato, sensibile ai guasti del server ed agli errori di comunicazione, più difficile da programmare
Modello client/server (3)
In una rete locale possono essere presenti più sistemi server: file server, per la gestione dei file print server, per la gestione delle stampanti dataBase server, per la gestione dei dataBase communication server, per la gestione delle
comunicazioni remote (internet, bbs,…) application server, per applicazioni distribuite
Topologia delle reti
topologia fisica dipende dal cablaggio e dai dispositivi utilizzati bus, stella, anello a stella, ad albero
topologia logica dipende dal metodo con cui i nodi di elabora-
zione si passano le informazioni
classificazione anche in base ai tipi di collegamento (punto-punto e multipunto)
Reti a bus (multipunto)
giunti a “T”
terminatore
facilmente espandibilecablaggio ridottosensibile al guasto del cavoadatta ad am-bienti limitatistd. Ethernet
rete a bus (linear bus)
Reti a stella (punto-punto)
rete a stella (star)
concentratoreAT&T3B2/400
semplice da instal-lare e cablareinsensibile al gua-sto di un satellitesensibile al guasto del concentratorepiù costoso e meno diffuso del bus
Reti ad anello (punto-punto)
rete ad anello (token ring)simile alla stellacablatura consistentesensibile al guasto del MAUmeno diffuso del busstandard Token RingMAU
Reti ad albero (miste)
rete ad alberorete a bus + rete a stellafacilità di espansione, anche di blocchiconnessione punto-punto tra host ed hubcablaggio abbastanza critico
HUB
backbone