Algoritmi Link State e DHCP

Reti di Calcolatori I - Riassunto

• Autore: Kurose Ross, 7a edizione
• Oggetto: Introduzione alle reti di calcolatori e Internet.
• Internet: una rete pubblica che collega dispositivi globali (host o end system). Questi sono collegati tra loro mediante collegamenti e commutatori di pacchetti.
• Collegamenti: varie tecnologie con velocità di trasmissione diverse.
• Commutatori di pacchetti: i router nel nucleo della rete o switch a livello di collegamento sulle reti di accesso.
• Percorso (path): la sequenza di collegamenti e commutatori seguiti da un pacchetto.
• Internet Service Provider (ISP): insiemi di commutatori e collegamenti che offrono accesso a Internet sui vari tipi di servizio (DSL, wireless, dial-up).
• Protocolli: definiscono il formato e l'ordine dei messaggi scambiati, permettendo l'interoperabilità.
• Engineering Task Force (IETF): organizzazione che sviluppa gli standard Internet.
• Request for Comments (RFC): documenti che propongono uno standard per Internet e ne richiedono miglioramenti da parte degli esperti.
• Struttura di Internet: livelli gerarchici (ISP locali - ISP nazionali - NBP - NAP).
• Servizi Internet distribuiti: applicazioni che utilizzano più dispositivi connessi alla rete per lo scambio dati.
• Access Network: collegano i dispositivi ai router di bordo per definire il primo percorso verso la destinazione.
• Accesso residenziale: linea telefonica (DSL), wireless, dial-up e fibra ottica (FTTH).
• Rete locale (LAN): reti di collegamento su aree limitate, utilizzando Ethernet o Wireless (WLAN).
• Commutatori di pacchetti/Store-and-Forward: ricevono, memorizzano e inviano i pacchetti, e il ritardo totale di trasmissione tra due host è pari a 2T per un singolo router e a (P+N)T per N routers.
• Ritardi di accodamento/perdita di pacchetti: causati dal numero di pacchetti in arrivo rispetto al numero di pacchetti che possono essere inviati, potenziale perdita dati.
• Controllo congestione: metodo per adeguare la velocità degli end-system alla velocità di inoltro dei router, evitando il sovraccarico del buffer.
• Tabelle di inoltro e protocolli di instradamento: i router decidono su quale collegamento inoltrare i pacchetti basandosi sull'indirizzo IP finale (tramite forwarding table che si ricava dai protocolli di instradamento).

Nucleo della rete

• Commutatori di pacchetto: suddividono i dati in pacchetti, i quali transitano tramite il path che porta l'informazione alla destinazione.
• Header: campo per l'identificazione e la gestione del pacchetto.
• Payload: campo per i dati veri e propri.
• Store-and-Forward: il commutatore riceve l'intero pacchetto prima di trasmetterlo.
• Ritardi di accodamento e perdita di pacchetti: legati alla dimensione finita del buffer di output dei commutatori. In caso di buffer pieno, il pacchetto viene perso.
• Controllo di congestione: fondamentale per gestire la velocità di invio dei pacchetti verso il router.

Comunicazione a circuito

• FDM (multiplexing a divisione di frequenza) e TDM (multiplexing a divisione di tempo): permettono la suddivisione delle risorse del collegamento tra diverse connessioni.

Commutazione di pacchetto

• Problema di elaborazione: il tempo necessario a esaminare l'header e inoltrare il pacchetto
• Tempo di accodamento: il tempo d'attesa nella coda per l'inoltro.
• Tempo di trasmissione: il tempo necessario per trasmettere il pacchetto sul collegamento
• Tempo di propagazione: il tempo impiegato per il bit per propagarsi sul collegamento.
• Perdita di pacchetti: a causa della dimensione finita del buffer di accodamento.

Livello di applicazione

• Client-server: un host (server) fornisce un servizio ad un altro host (client), in attesa.
• Peer-to-peer (P2P): tutti i dispositivi possono agire sia come client che come server.
• HTTP: il protocollo per il trasferimento di informazioni web.
• TCP (Transmission Control Protocol): servizi a connessione e affidabilità (supporta integrità dati, controllo flusso e congestione). Utilizza l'handshake a 3 vie.
• UDP (User Datagram Protocol): servizio senza connessione, veloce ma inaffidabile.
• Interfaccia tra processo e la rete: le socket sono il punto di accesso per le applicazioni a livello rete.
• Indirizzamento: gli host sono identificati tramite indirizzi IP (32 bit); le applicazioni tramite porte (numero intero 0-65535).

Livello di collegamento

• Framing: i dati vengono incapsulati in frame, con sottocampi.
• Accesso al collegamento: il protocollo MAC (Medium Access Control) regola l'accesso al mezzo trasmissivo.
• Rilevazione e correzione di errori: la tecnica del CRC e altri metodi più complessi per assicurare l'affidabilità della comunicazione.
• Ethernet: tecnologia di rete locale predominante.

Reti mobili e Wireless

• Host Wireless: dispositivi mobili connessi wireless.
• Collegamenti Wireless: tecnologia trasmissiva che copre aree diverse, con diverse frequenze e velocità.
• Stazione base: ripetitore che facilita la comunicazione host wireless.
• Infrastruttura di rete: rete alla quale gli host si collegano.
• Tecnologie WLAN (Wireless Local Area Network): IEEE 802.11 (Wi-Fi).

Sicurezza in rete

• Riservatezza, integrità e autenticazione: componenti cruciali per la sicurezza.
• Crittografia a chiave simmetrica: mittente e destinatario utilizzano la stessa chiave.
• Crittografia a chiave pubblica: chiave pubblica per cifrare e chiave privata per decifrare.
• Firma digitale: garantisce autenticità e integrità di un messaggio.

DNS

• Domain Name System (DNS): mappa nomi di dominio in indirizzi IP (e viceversa).
• DNS centralizzato e distribuito: strutture e vantaggi del sistema DNS.

Multicast

• Multicast: invio dei dati verso un gruppo di destinatari.
• IGMP (Internet Group Management Protocol): gestisce l'iscrizione e l'abbandono dei gruppi multicast.

Questo quiz esplora i concetti fondamentali degli algoritmi Link State e del protocollo DHCP. Metti alla prova le tue conoscenze su vantaggi, funzioni e svantaggi degli algoritmi di instradamento e sulla gestione degli indirizzi IP. Scoprirai anche come il port forwarding e il DHCP interagiscono nella rete.