Unità di apprendimento 7 Le reti - PDF

Unità di apprendimento 7 Le reti Unità di apprendimento 7 Lezione 4 IlTCP-IP In questa lezione impareremo:  il confronto tra i livelli ISO/OSI e TCP/IP  Il formato dei dati nel TCP/IP  La struttura degli indirizzi IP  Le classi degli indirizzi IP  Ce...

Unità di apprendimento 7 Le reti Unità di apprendimento 7 Lezione 4 IlTCP-IP In questa lezione impareremo:  il confronto tra i livelli ISO/OSI e TCP/IP  Il formato dei dati nel TCP/IP  La struttura degli indirizzi IP  Le classi degli indirizzi IP  Cenni storici  Negli anni ‘70 il Ministero della Difesa statunitense DARPA, crea un modello di protocolli di rete in grado di sopravvivere ad un attacco bellico  Tale modello viene poi usato per definire i protocolli per Internet (Internet Protocol Suite) basati su 2 protocolli: IP (Internet Protocol) TCP (Transmission Control Protocol)  Architettura TCP/IP  L’architettura TCP/IP si basa su 4 livelli, a differenza del modello ISO/OSI che ne prevede 7  Livello Applicazione TCP/IP  Comprende tutti i protocolli di alto livello e di dialogo con l’utente, tra cui quelli specifici per il trasferimento di file, le e-mail, il login remoto FTP (File Transfer Protocol) DNS (Domain Name System) NFS (Network File System) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Telnet (Terminal Emulation, “terminale virtuale”)  Livello Trasporto TCP/IP  Crea una connessione logica tra sorgente e destinazione indipendentemente dalla rete utilizzata, assemblando e segmentando i dati che riceve dal livello di applicazione e inviando al destinatario un segmento per volta  A ogni segmento viene assegnato un numero che permette di verificarne la consegna al destinatario, in modo da garantire l’affidabilità della trasmissione (acknowledge)  Livello Internet TCP/IP  Ha lo scopo di selezionare il miglior percorso attraverso la rete per recapitare il messaggio al destinatario  L’obiettivo di interconnettere più reti in modo da ottenere un alto grado di robustezza, ha portato alla scelta di un livello di rete a commutazione di pacchetto di tipo connectionless  Livello Internet TCP/IP  Il livello Internet opera a livello 3, a differenza dell’indirizzo MAC, che individua fisicamente un dispositivo a livello 2  Il messaggio da trasmettere ad alto livello viene suddiviso in pacchetti (segmentazione) di dimensioni inferiori, non più di 1526 byte, che è la dimensione massima possibile su una rete Ethernet  Livello Internet TCP/IP  Effettua la spedizione dei pacchetti del messaggio attraverso il protocollo che li inoltra all’indirizzo IP finale utilizzando meccanismi di instradamento (routing) per mezzo di router I pacchetti nei quali il messaggio è stato segmentato raggiungono la destinazione su percorsi differenti e quindi anche l’ordine di arrivo potrebbe essere diverso dall’ordine di partenza: è compito del livello superiore (Transport) ricomporre correttamente l’intero messaggio Livello Internet TCP/IP  La comunicazione in Internet avviene nel modo seguente: il livello di trasporto gestisce le informazioni in forma di data stream I data stream vengono frammentati in datagrammi a livello IP e inviati attraverso percorsi diversi sulla rete all’indirizzo IP del destinatario Livello Internet TCP/IP La risoluzione di un indirizzo IP  Per risolvere l’indirizzo IP sono disponibili a questo livello due protocolli: ARP (Address Resolution Protocol): fornisce l’indirizzo MAC a partire dall’indirizzo IP RARP (Reverse Address Resolution Protocol): determina l’indirizzo IP a partire dall’indirizzo MAC  Router  Il router è un dispositivo che collega due o più reti locali  Quando esso riceve un frame, innanzitutto ne estrae il pacchetto e ne risolve l’indirizzo IP  Risolvere l’indirizzo IP significa individuare l’indirizzo fisico o il nome di un host in una rete  Dopo aver ottenuto l’indirizzo fisico crea un frame e lo inoltra su quella rete  Router  In alcuni casi il router non è in grado di risolvere l’indirizzo, in tal caso invierà il frame ad un altro router presente nelle reti alle quali è connesso che a sua volta tenterà la risoluzione  Il livello Rete TCP/IP  Il livello di Rete è posto al di sotto del livello Internet  Non è in realtà specificato rigorosamente dal modello di riferimento TCP/IP, in quanto il protocollo che si utilizza varia da un host all’altro e da rete a rete, includendo quindi tutti i dettagli contenuti nei livelli 1 e 2 del modello OSI Protocolli dell’architettura TCP/IP  Formato dei dati nel TCP/IP  Lo strato di applicazione aggiunge un’intestazione (header-app) ai dati utente prima di passarli allo strato di trasporto  Il protocollo TCP (oppure UDP) dello stato di trasporto aggiunge anch’esso un’intestazione: l’unità di dati prende ora il nome di segmento e viene passata allo strato di rete  Formato dei dati nel TCP/IP  Lo strato di rete acclude a sua volta un’intestazione comprendente l’indirizzo IP: a questo punto il dato assume la denominazione di datagramma IP  Questa unità di informazione viene infine passata ai livelli inferiori, dove lo strato di collegamento aggiunge la propria intestazione (header) e una coda (trailer): siamo finalmente arrivati alla trama (frame ethernet) Formato dei dati nel TCP/IP  Struttura indirizzi IP  Nelle reti TCP/IP a ogni host deve essere assegnato l’indirizzo IP  Indirizzo IP: composto da 32 bit, 4 byte ognuno da 0 a 255, separati dal punto (dotted- decimal)  Struttura indirizzi IP  Un indirizzo IP è diviso in 2 parti: Indirizzo di rete (Net-ID o Network-ID) Indirizzo dell’host (Host-ID)  Gli indirizzi IP sono univoci a livello mondiale e assegnati da un’unica autorità, la ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) Classi di indirizzi IP Range indirizzi IP Classi di appartenenza degli indirizzi IP Esempi indirizzamento IP  Indirizzi IP particolari  0.0.0.0 indica host corrente  255.255.255.255 è l’indirizzo di broadcast  127.0.0.1 è l’indirizzo di loopback, cioè della scheda di rete stessa  169.254.x.y è riservato per le configurazioni automatiche degli host Indirizzi IP privati