2 Aprile 2003
Ministero dell’Istruzione Università e Ricerca
“Piano Nazionale di Formazione degli
Insegnanti sulle Tecnologie
dell’Informazione e della Comunicazione”
Tutor B
Internet:
reti locali, reti geografiche e protocolli
secondo il modello ISO OSI e DOD
[email protected]
-
Terminologia, concetti di base, standard sulla telecomunicazione.
Tipologia di reti: Lan, Man, Wan.
Lan, Man, Wan: funzionalità, elementi caratterizzanti, protocolli.
Il modello ISO OSI.
LAN Ethernet e cablaggio strutturato.
Lan WireLess.
Il TCP-IP ed il modello semplificato del DOD.
IP,ICMP,TCP,UDP, ...
Il modello di applicazioned di rete client–server.
I Servizi Internet di base: dns,telnet,ftp,smtp,http...
Comunicazione
..Il processo attraverso il quale due entita'
si scambiano informazioni.
Problemi fondamentali della comunicazione:
- inviduazione dei mezzi e dei modi
- coerenza delle informazioni scambiate
(qualita'trasmissione)
- velocita' del processo di scambio
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Attori di una comunicazione
•Sorgente
(che produce il messaggio)
•Trasmettitore (che trasforma il messaggio
in un segnale)
•Mezzo di trasmissione (il veicolo fisico sul quale
si propaga il segnale)
•Ricevitore (che trasforma il segnale in un messaggio)
•Destinatario (che utilizza il segnale ricevuto)
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Telematica
..E` un neologismo derivato dalla fusione di due
parole:
telecomunicazione e informatica.
Identifica la disciplina dell’ingegneria che si
occupa dell'uso delle tecnologie informatiche
nell'ambito delle telecomunicazioni.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
rete informatica
..consiste nell'insieme:
- delle macchine Hosts collegate da un mezzo trasmissivo
- di uno o piu' mezzi trasmissivi (Communications Media)
- dei Protocolli di comunicazione:
Le collezioni delle regole formali che
definiscono le metodologie di generazione
trasmissione e ricezione dei dati.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
"Chi è chi" nel mondo degli standard
PTT
Post, Telegraph & Telephon è
l'amministrazione che gestisce in una nazione
i servizi trasmissivi.
( in Italia il Ministero
delle poste e delle Telecomunicazioni).
CCITT
Comité Consultatif International de Telegraphie
et Telephonie è l'organismo internazionale
che emette le specifiche tecniche che
devono essere adottate dalle PTT.
E’ recentemente entrato a far parte dell'ITU
(International Telecommunication Union).
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
"Chi è chi" nel mondo degli standard
ISO
International Standard Organization
è il principale ente di standardizzazione
internazionale che si occupa anche
di reti di calcolatori .
ANSI
American National Standards Institute
è il rappresentante USA
nell'ISO .
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
“Chi è chi” nel mondo degli standard
IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers
è l'organizzazione professionale mondiale
degli ingegneri elettrici ed elettronici
con gruppi di standardizzazione sulle reti di
calcolatori .
UNINFO è il rappresentante italiano nell'ISO
per le tematiche di reti di calcolatori.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Tipologia di base nella
Trasmissione dei Dati (TD)
Parallela:
• i dati oggetto della trasmissione vengono trasmessi e ricevuti
contemporanemente perche' dotati ognuno di un proprio canale di
comunicazione.
• e’ la piu' semplice e veloce dal punto di vista architetturale.
• la piu' dispendiosa dal punto di vista del mezzo trasmissivo.
• trova uso comune nella interconnessione delle singole componenti
logiche di un computer o nella connettività di periferiche
particolari (Stampanti).
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Tipologia di base nella
Trasmissione dei Dati
(TD)
Seriale:
• i dati oggetto della trasmissione vengono trasmessi e ricevuti
su di un unico canale di comunicazione scomposti in una serie
temporale .
• la piu' semplice dal punto di vista del mezzo trasmissivo.
• trova uso comune nella Trasmissione dei dati a distanza.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Tipologia di base nella
Trasmissione dei Dati
(TD)
Seriale tipologie:
Asincrona:
che contiene oltre che le informazioni
anche i dati necessari alla decodifica
temporale.
Sincrona:
che affida la decodifica
temporale dell’informazione ad un segnale
di coincidenza (sincronizzazione).
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Tipi di reti:
-LAN
(Local Area Network)
-MAN
(Medium(campus)Area Network)
-WAN
(Wide Area Network)
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN:
Una LAN e' un sistema che consente
l'interazione e lo scambio di dati tra
risorse di calcolo eterogenee, in un
ambito geografico limitato, mediante un
supporto trasmissivo comune ad alta
velocita' e basso tasso di errore
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN:
Funzionalita’ :
• Condivisione e distribuzione ad alta velocita'
delle risorse (pregiate):HW e SW
• Ottimizzazione della distribuzione delle utenze
semplificando il cablaggio.
• Possibilita' di comunicazione tra utilizzatori
tramite l’implementazione di meccanismi
di messaggistica.
• Controllo e gestione centralizzati delle risorse
di calcolo ed in generale di tutti i
dispositivi ad esse connesse.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Elementi caratterizzanti :
•Tipologia delle risorse connesse
•Omogeneita' delle risorse
•Criteri di accesso al mezzo trasmissivo
•Topologia della rete
•Supporti fisici trasmissivi
•Tipo di segnale utilizzato
•Velocita' di trasmissione
•Costo
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Tipologia risorse connesse:
•MainFrame
•WorkStation
(Sistema operativo proprietario)
(Unix)
•Home Computer (PC-Mac)
•Periferia intelligente (Stampanti di rete,
Strumenti di misura etc).
•Host Diskless (Xterminal, Java Terminal).
•Host con funzioni dedicate all'implentazione
di particolari funzioni di protocolli.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Standard :
Reti aperte: sono basate su modalita' standardizzate,accessibili a tutti i
costruttori di calcolatori e di apparati di rete, che consentono
l'interconnessione di risorse diverse tra loro per sistema operativo,
provenienza potenza computazionale e finalita‘.
Reti chiuse: sono basate su modalita'proprie da una casa costruttrice
in particolare, per interconnettere le proprie macchine con protocolli
"ad hoc". Es.:AppleTalk,DECnet,WANGnet.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Topologie Architetturali:
Bus Lineare:
•Semplicita' di connessione
•Basso costo
•nessuna unita' dedicata e/o prioritaria
Star:
•necessita'di una unita'dedicata (HUB)
•possibilita' di gerarchia (Tree)
Ring:
•spesso necessita di un unita dedicata(MAU)
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Cablaggio Strutturato
Il Cablaggio e’ un insieme di
componenti passivi posati in
opera.
I cablaggi conformi a
normative internazionale si
definiscono strutturati
Standard di
riferimento:
TIA-EIA 568
A/B
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Velocita' di trasmissione:
Sono sempre espresse
tempo Mbit/sec .
in
Milioni
di
Bit
nell'unita'
di
Non si riferiscono al solo dato oggetto della trasmissione ma
all'insieme di quest'ultimo e di tutte le informazioni che il
protocollo trasmissivo utilizzato impiega nell'espletamento delle
proprie funzioni (frame-trama-pacchetto).
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Supporti fisici trasmissivi:
•Cavo multicapo (Bassa frequenza)
•Cavo coassiale
•Doppino non schermato (UTP)
•Doppino schermato (STP)
•Fibra ottica
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Modalita' di trasmissione del segnale:
BroadBand
(trasmissione
in
banda
larga):
la banda
passante disponibile viene suddivisa in piu' canali logici utilizzabili
simultaneamente.
Si tratta di una tecnica sofisticata e costosa.
BaseBand (trasmissione in banda base): in ogni momento
viene trasmesso un solo segnale.
Trattandosi di una tecnica semplice, economica e molto affidabile e'
utilizzata prevalentemente nella Trasmissione Dati.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Criteri di accesso ai mezzi trasmissivi:
•Probabilistici:
CSMA/CD
(Carrier Sense Multiple Access Collision Detection).
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision
Avoidance): protocollo di livello MAC per l'accesso multiplo ad un
mezzo condiviso con meccanismo di contesa iniziale per evitare le
collisioni dei pacchetti di dato. Utilizzato nelle reti wireless e
nella rete LocalTalk (Apple).
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Algoritmo di funzionamento:
Una stazione che intende trasmettere un dato (trama o pacchetto) deve verificare lo
stato del mezzo trasmissivo: libero od occupato da altre stazioni in comunicazione
(Carrier Sense).
Nel primo caso si puo' iniziare la trasmissione sul mezzo comune (Multiple Access)
altrimenti si deve rimandare sino a quando la portante si rende disponibile (Delay).
Dopo aver iniziato la trasmissione, la stazione verifica le eventuali collisioni con altre
trasmissioni 'simultanee' (Collision Detection).
In caso positivo la trasmissione viene mantenuta per altri 32 bit per far si' che tutte
le stazioni abbiano potuto rilevare condizione (JAM) e poi abortita.
Tutte le stazioni che hanno dovuto interrompere l'invio della trama a causa della
collisione riproporranno la trasmissione dopo un intervallo di tempo calcolato in modo
pseudo-casuale per ridurre al minimo la probabilita' di un nuovo evento.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Trasmissione senza collisione
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Transmissione con collisione
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Criteri di accesso ai mezzi trasmissivi:
Deterministici:
Token Passing
Algoritmo di funzionamento:
Definita una sequenza di dati (trama) con certe caratteristiche 'Token'
questa viene trasmessa continuamente tra le stazioni.
Una stazione
adiacente.
Una stazione
non-token.
Dopo aver
destinataria,
che non necessita di accesso la legge e poi la ritrasmette alla
che deve comunicare dopo averla letta inizia una trasmissione
ricevuto un trama di 'acknowledgement' dalla stazione
la stazione trasmittente considera conclusa la trasmissione ed
invia un token alla stazione successiva...
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
Soluzioni attuali per l'implentazione di una Lan:
Reti proprietarie: AppleTalk, OmniNet,...
Reti su standard aperti: IEEE 802.3 (Ethernet)
ANSI X.3T9 (FDDI)
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
ISO-OSI:
Modello di riferimento per la descrizione di
implementazioni di reti informatiche.
Storia:
Nel 1980 l'Organizzazione Internazionale per gli Standard
(ISO) inizio' la codifica di un modello di riferimento per la
descrizione delle implementazioni di reti informatiche che fu
rilasciato poi nel 1984: l'OSI (Open System Interconnection
Model ).
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
ISO/OSI e IEEE 802
7
6
5
4
3
2
1
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Il progetto IEEE 802
Interfaccia unificata
LLC
MAC
con il livello network
802.2 Logical Link Control
ISO 8802.2
802.3
ISO
8802.3
802.05
ISO
8802.05
FDDI
ISO
9314
802.11
ISO
8802.1
LIVELLO
NETWORK
LIVELLO
DATA LINK
802.12
ISO
8802.12
LIVELLO
FISICO
CSMA/CD
TOKEN
RING
FDDI
WIRELESS
ANYLAN
Tecnologie trasmissive differenziate
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
IEEE 802:
L'Ente Statunitense IEEE si occupa della stesura delle
normative relative per l'ingegneria elettronica ed
elettrotecnica.
Il proprio lavoro e' articolato in comitati di lavoro.
Il comitato 802 e' dedicato alle LAN ed e' suddiviso in
sottocomitati che si occupano delle tematiche costituenti:
IEEE 802.1:
Relazione tra i vari standard 802.X ed il modello ISO-OSI;
architettura e gestione.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
IEEE 802.2:
Logical Link Controll- protocollo comune a
tutti i tipi di rete previsti dagli
standard dei sottocomitati fratelli.
IEEE 802.3:
Reti locali a Bus Lineare con accesso CSMA/CD: ETHENET
IEEE 802.4:
Reti locali a bus lineare con accesso Token Passing
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
LAN
IEEE 802.5:
Reti locali ad anello con accesso Token Passing: FDDI
IEEE 802.6:
Reti metropolitane (MAN)
IEEE 802.7:
Reti locali di tipo BroadBand
IEEE 802.8:
Reti locali in fibra ottica
IEEE 802.9:
Reti integrate voce-dati
IEEE 802.11:
Reti WireLess
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Reti WireLess:
“Cisco Aironet products can be seamlessly
integrated into wired Ethernet networks, and
they provide excellent investment protection
through full compliance with the IEEE
802.11b wireless standard, as well as
unmatched price performance. These products
utilize direct sequence spread spectrum
(DSSS) technology to deliver up to 11 Mbps
throughput, and offer up to 128-bit wired
equivalent privacy (WEP) for data security
that is comparable to traditional wired LANs.”
http://www.cisco.com
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
IEEE 802.3 (CSMA/CD)
•Topologia: bus
•Cablaggio: bus, stella
•Arbitraggio del canale trasmissivo: tramite contesa
•Tipologia del protocollo: non deterministico,
tempo di attesa non limitato superiormente
•Velocità Trasmissiva: 10 Mb/s
•Throughput massimo: 4 Mb/s
•Evoluzione della rete Ethernet proposta da
Digital, Intel, Xerox (DIX)
•Coincide praticamente con l`Ethernet V2
•IEEE 802.3u: versione a 100 Mb/s
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Standard a livello fisico(802.3)
Gli standard a livello fisico:
•10base5: usa il coassiale di tipo thick
•10base2: usa il coassiale di tipo thin
•10baseT: usa il doppino
•FOIRL:
usa la fibra ottica per connettere i repeater
•10baseFL: è un’evoluzione del FOIRL per connettere repeater o stazioni
•10baseFB: è uno standard in fibra ottica con caratteristiche di fault
tolerance
•10baseFP: è uno standard che fa uso di stelle ottiche passive
•La velocità trasmissiva è sempre 10 Mb/s
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
10base2
•Lunghezza massima del cavo 185 m
•Numero massimo di stazioni 30
•Distanza minima tra le stazioni 0.5 m
•Minima velocita’ di propagazione 65%
•Lunghezza massima transceiver cable 50m
Transceiver connessi:
Tagliando il cavo
“crimpando i connettori”
connettendo i due spezzoni con un T
•Costo cavo < 1KL/m
•Costo scheda per PC < 100KL
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
10base2
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
10baseT
Standard per IEEE 802.3 su doppino UTP
(Unshielded Twisted Pair)
Caratteristiche:
• concepito per applicazioni d'ufficio.
• utilizzo di UTP a basso costo.
• facilità di connettorizzazione (RJ45).
• Standard di tipo link (punto a punto):
richiede l'adozione di repeater per collegare
le stazioni.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
10baseT
la connessione tra Repeater e Stazione è fatta usando
due doppini (due coppie):
•TX stazione - RX repeater
•RX stazione - TX repeater
Concepito per adattare IEEE 802.3
a cablaggi strutturati:
•EIA/TIA 568
•ISO/IEC 11801
•TIA/EIA 568A
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
10baseT
Cavo UTP 100:
• costo del cavo minore di 500 lire/metro
Lunghezza massima consigliata 100 m:
• 90 m di cablaggio strutturato
• 10 m di cavetti di patch
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Connettori per 10baseT
Presa Femmina
Spinotto(plug) maschio
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
RJ45:assegnazione delle coppie
•TD+
•TD•RD+
•Non Utilizzato
•Non Utilizzato
•RD•Non Utilizzato
Vista frontale del connettore
•Non Utilizzato
• Le coppie usate sono la 2 ela3
secondo lo standard EIA/TIA 568
• Le coppie 1 e 4 sono inutilizzate
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Thin Ethernet
•
Utilizzato nelle reti Ethernet 10baseT ( tipo
RG58).
Costituito da :
un conduttore centrale in rame di tipo trefolato.
isolante di materiale espanso o compatto.
uno schermo in foglio di alluminio.
•
uno schermo in calza
Attenuazione 2.7 volte superiore al cavo Thick
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Il doppino
•Costituito da una o piu’ coppie (pair) di
conduttori di rame ritorti (binati,twisted)
•Impiegato in fonia,reti locali,cablaggio strutturato
le caratteristiche elettriche richieste per impiego
sulle reti locali sono nettamente superiori a quelle
per impieghi in sola fonia
•Banda passante piu’ bassa del coassiale
•Costi ridotti e installazione semplice
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Categorie dei cavi UTP ed impieghi
Impieghi inerenti alle 5 categorie di cavi:
• categoria 1: per telefonia analogica
• categoria 2: per telefonia digitale a trasmissione dati
a bassa velocità (linee seriali)
• categoria 3: reti locali che non producano
frequenze fondamentali superiori a 12.5 MHz
Ethernet 10BaseT .
•categoria 4: reti locali che non producano frequenze fondamentali
superiori a 20 MHz Token Ring 16 Mb/s.
•categoria 5: reti locali che non producano frequenze fondamentali
superiori a 32 MHz FDDI MLT-3, Ethernet 100BaseTX...
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Connessioni Hardware
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Transceiver
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
10baseT: Crossover Function
La funzione di crossover puo’ essere implementata
automaticamente nel MAU
MAU: Medium Attachment Unit (Transceiver)
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
HUB (Concentratore centro stella)
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Gli indirizzi MAC
Sono standardizzati dalla IEEE
sono lunghi 6 byte,cioe’ 48 bit
si scrivono come 6 coppie di cifre esadecimali
Ad esempio:
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Indirizzi MAC
Si compongono di due parti grandi 3 byte ciascuna:
I tre byte piu’ significativi indicano il lotto di
indirizzi acquistato dal costruttore della scheda,
detto anche vendor code o OUI(Organization Unique Identifier)
I tre meno significativi sono una numerazione
progressiva decisa dal costruttore
OUI assegnato dall’ IEEE
Assegnato dal costruttore
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Organization Unique
Identifier
00-00-0CCisco
00-00-0FNeXT
00-00-10 Sytek
00-00-1DCabletron
00-00-20DIAB (Data Intdustrier
AB)
00-00-22Visual Technology
00-00-2A
TRW
00-00-5A
S & Koch
00-00-5E
IANA
00-00-65Network General
00-00-6B
MIPS
00-00-77MIPS
00-00-7A
Ardent
00-00-89Cayman Systems
Gatorbox
00-00-93Proteon
00-00-9FAmeristar Technology
00-00-A2
Wellfleet
00-00-A3
Network Application
Technology
00-00-A6
Network General internal use
00-00-A7
NCD X-terminals
00-00-A9
Network Systems
00-00-AA
Xerox Xerox machines
00-00-B3
CIMLinc
00-00-B7
Dove Fastnet
00-00-BC
Allen-Bradley
00-00-C0Western Digital
00-00-C6HP Intelligent Net. Operation
00-00-C8Altos
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Organization Unique
Identifier
00-00-D7
Dartmouth College NED Router
00-00-D8
3Com? Novell? PS/2
00-00-DD
Gould
00-00-DE
Unigraph
00-00-E2
Acer Counterpoint
00-00-C9Emulex Terminal Servers
00-00-EF
Alantec
00-00-FD
High Level Hardvare Orion (UK)
00-01-02 BBN internal usage
00-17-00 Kabel
00-80-2D
Xylogics Inc. Annex terminal
serv
00-80-8CFrontier Software Development
00-80-C2IEEE 802.1 Committee
00-80-D3
Shiva
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Organization Unique
Identifier
00-80-D3
Shiva
00-AA-00
Intel
00-DD-00
Ungermann-Bass
00-DD-01
Ungermann-Bass
02-07-01 Racal InterLan
02-04-06BBN internal usage
02-60-86Satelcom MegaPac(UK)
02-60-8C3Com IBM PC; Valid; Cisco
02-CF-1F CMC Masscomp; Silicon Graph.
08-00-023Com Formerly Bridge
08-00-03Advanced Computer Com.
08-00-05Symbolics Sym. LISP machines
08-00-08BBN
08-00-09Hewlett-Packard
08-00-0A
Nestar Systems
08-00-0B
Unisys
08-00-11 Tektronix Inc
08-00-36Intergraph CAE stations
08-00-37Fujitsu-Xerox
08-00-38Bull
08-00-39Spider Systems
08-00-41 Digital Comm. Assoc.
08-00-46Sony
08-00-47Sequent
08-00-49Univation
08-00-4CEncore
08-00-4E
BICC
08-00-56Stanford University
08-00-5A
IBM
08-00-67Comdesign
08-00-68Ridge
08-00-07Apple
08-00-69Silicon Graphics
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Organization Unique
Identifier
08-00-14 Excelan BBN, Masscomp,
SGI
08-00-17 NSC
08-00-1AData General
08-00-1B Data General
08-00-1E Apollo
08-00-20Sun Sun machines
08-00-22NBI
08-00-25
CDC
08-00-26Norsk Data
08-00-27PCS Computer Systems
08-00-28TI Explorer
08-00-2B
DEC
08-00-2E
Metaphor
08-00-2FPrime Computer Prime 50-
Series
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Organization Unique
Identifier
08-00-6E
Excelan
08-00-75Danish Data Elektronik
08-00-7CVitalink TransLAN III
08-00-80XIOS
08-00-86Imagen/QMS
08-00-87Xyplex terminal servers
08-00-89Kinetics AppleTalk-Eth. interface
08-00-8B
Pyramid
08-00-8D
XyVision XyVision machines
08-00-90Retix Inc Bridges
48-44-53HDS ???
80-00-10 AT&T
AA-0-0,1,2
DEC obsolete
AA-00-03
DEC Global physical
AA-00
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Ethernet – IEEE 802.3
•Preambolo:7 ottetti di sincronizzazione
•SFD:Start Frame Delimiter indica l`inizio del pacchetto
•DSAP:Destination Services Address Point indirizzo (32bit) del destinatario
•SSAP:Source Services Address Point indirizzo (32bit) della sorgente
•Length:definisce l`estensione del campo Data
•Type: identifica il protocollo trasportato nel campo data
•Data:
•LLC-PDU:
•PAD:
•FCS:
i dati trasportati dal pacchetto
Logical Link Control - Protocol Data Unit
Packet Assembler Disassembler
Frame Check Sequence contiene il Cyclic Redudancy Code
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
L’Architettura di rete TCP/IP
OSI
Internet Protocol Suite
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Indirizzi IP
• Sono ampi 32 bit (4 byte)
• Si scrivono come 4 numeri decimali separati dal
carattere [ . ]
• Ogni numero rappresenta il contenuto di un
byte ed e’ quindi compreso tra 0 e 255
• Esempi:
131.190.0.2
1.1.2.17
200.70.27.33
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
IP Protocol Suite
ARP: Address Resolution Protocol
RARP: Reverse ARP
ICMP: Internet Control Message Protocol
Verificare lo stato della rete
• Echo request ed Echo reply
Scoprire la netmask
•Destination Unreachable
•Time Exceeded for a Datagram
•Parameter Problem on a Datagram
Migliorare il routing
Riportare anomalie
•Mask Request
•Address Mask Reply
•Redirect
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Protocolli di routing:
IGP: Interior Gateway Protocol
RIP:
Routing Information Protocol (Distance Vector)
IGRP: Interior Gateway Routing Protocol (DistanceVector)
OSPF: Open Shortest Path First (Link-State)
Integrated IS-IS: (Link-State)
EGP: Exterior Gateway Protocol
EGP: Exterior Gateway Protocol (Reachability-only)
BGP: Border Gateway Protocol (Distance Vector)
IDRP: Inter Domain Routing Protocol
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
IP:Internet Protocol
•
•
•
•
È il livello Network di TCP/IP
Offre un servizio non connesso
Semplice protocollo di tipo Datagram
Un protocollo datato ... ma
non obsoleto
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
IP
Funzionalita’:
•Frammentazione e riassemblaggio dei pacchetti.
•Gestione indirizzi a 32 bit a livello di rete e di host.
•Routing.
•Monitoring della connessione.
•Configurazione di classi di servizio.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Formato del pacchetto IPv4
0
4
8
16
19
24
31
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Classe A
•Campo rete
7 bit
max 128 reti
valori compresi tra 0 e 127
•Campo host
24 bit
max 16M host
0 1
7 8
31
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Classe B
•Campo rete
14 bit
max 16K reti
valori compresi tra 128 e 191
•Campo host
16 bit
max 64K host
0 1 2
15 16
31
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Classe C
•Campo rete
21 bit
max 2M reti
valori compresi tra 192 e 223
•Campo host
8 bit
max 256 host
0 1 2 3
23 24
31
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Classi D ed E
0 1 2 3
31
Classe D
0 1 2 3
31
Classe E
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Subnetting
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Netmask
• Parametro che specifica il subnetting
bit a 1 in corrispondenza dei campi network e subnetwork
bit a 0 in corrispondenza del campo host
•Esempio: si supponga di voler partizionare una
Rete di classe B in 16 subnet da 4096 host
Netmask 11111111 11111111 11110000 00000000
Netmask esadecimale ff ff f0 00
Netmask decimale 255.255.240.0
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Nomi e Indirizzi
•Agli indirizzi IP si associano per comodita’ uno o
piu’ nomi
•Definizione locale in un file “host”
223.1.2.1
223.1.2.2
223.1.2.3
223.1.2.4
223.1.3.2
223.1.4.2
alpha
beta
gamma
delta mycomputer
epsilon
iota
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
DNS: Domain Name Server
• Il file host diviene impraticabile quando la rete
IP cresce di dimensione
• Si puo’ utilizzare una base di dati distribuita per
la gestione dei nomi (DNS)
• Non esiste corrispondenza tra domini e reti
• Nomi di tipo gerarchico
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
TrasmissionControl
Protocolol o (UDP)
The Internet Protocol Suite:
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Connessione TCP/IP
•Una connessione e’ una quintupla:
protocollo= TCP o UDP
indirizzo= indirizzo IP (32 bit)
porta= punto di accesso (16 bit)
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
TCP e UDP
•Due protocolli di trasporto alternativi.
•Realizzano funzionalità comuni a tutti gli
applicativi.
•Possono operare simultaneamente con molti
applicativi diversi, tramite il concetto di porta.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
UDP: User Datagram Protocol
•Protocollo di trasporto di tipo non connesso
•Aggiunge due funzionalità a quelle di IP:
-multiplexing delle informazioni tra le varie applicazioni
tramite il concetto di porta.
-checksum (opzionale) per verificare l’integrità dei dati.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
UDP: applicazioni
•NFS (Network File System)
•SNMP(Simple Network Management Protocol)
•Applicazioni R-Unix
•
•rwho
•ruptime
•rexec
•….
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
TCP: Transmission Control Protocol
Un protocollo di trasporto:
•byte-oriented
•connesso
Utilizzato da applicativi che richiedono la
trasmissione affidabile dell’informazione:
•telnet
•ftp (file transfer protocol)
•smtp (simple mail transfer protocol)
•rcp (remote copy)
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
TCP: princiali funzionalità
Supporto della connessione tramite circuiti virtuali:
•full-duplex
•acknowledge
•controllo di flusso
•Error Checking
Controllo sulla trasmissione per:
•flusso
•stato
•Sincronizzazione
garantisce la consegna del pacchetto
(Il TCP remoto deve fornire un acknowledge dei dati).
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Porte TCP e UDP
•Sono il mezzo con cui un programma client
Indirizza un programma server
un ftp client(ad esempio) per connettersi ad un ftp server
indica:
l’indirizzo IP dell’ elaboratore remoto
il numero della porta associata allo ftp server
•Caratteristiche
•identificate da un numero naturale su 16 bit
•0….1023 = porte privilegiate
•1024…65535= porte utente
•porte statiche (quelle dove un server è in ascolto)
•porte dinamiche (quelle usate per completare
richiesta di connessione e svolgere un lavoro
una
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Well Known Port
Sono associate agli applicativi principali,
Ad esempio:
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Well Known Port
Tcpmux
Echo
Echo
Discard
Discard
Systat
Daytime
Daytime
Netstat
Chargen
Chargen
ftp-data
ftp
telnet
smtp
time
time
name
whois
domain
domain
bootps
bootpc
tftp
gopher
rje
finger
http
link
1
7
7
9
9
11
13
13
15
19
19
20
21
23
25
37
37
42
43
53
53
67
68
69
70
77
79
80
87
tcp
tcp
udp
tcp
udp
tcp
tcp
udp
tcp
tcp
udp
tcp
tcp
tcp
tcp
tcp
udp
udp
tcp
tcp
udp
udp
udp
udp
tcp
tcp
tcp
tcp
tcp
supdup
hostnames
iso-tsap
x400
x400-snd
csnet-ns
pop2
pop3
sunrpc
sunrpc
uucp-path
nntp
ntp
ntp
imap
NeWS
ldap
ldap
cvc_hostd
exec
biff
login
who
shell
syslog
printer
talk
route
courier
95
101
102
103
104
105
109
110
111
111
117
119
123
123
143
144
389
389
442
512
512
513
513
514
514
515
517
520
530
tcp
tcp
tcp
tcp
tcp
tcp
tcp
tcp
tcp
udp
tcp
tcp
tcp
udp
tcp
tcp
tcp
udp
tcp
tcp
udp
tcp
udp
tcp
udp
tcp
udp
udp
tcp
uucp
klogin
new-rwho
rmonitor
monitor
pcserver
ldaps
ldaps
kerberos-adm
kerberos-adm
kerberos
kerberos
krb5_prop
ufsd
ufsd
cvc
ingreslock
www-ldap-gw
www-ldap-gw
nfsd
nfsd
eklogin
listen
lockd
lockd
dtspc
fs
540
543
550
560
561
600
636
636
749
749
750
750
754
1008
1008
1495
1524
1760
1760
2049
2049
2105
2766
4045
4045
6112
7100
tcp
tcp
udp
udp
udp
tcp
tcp
udp
tcp
udp
tcp
udp
tcp
tcp
udp
tcp
tcp
tcp
udp
tcp
udp
tcp
tcp
tcp
udp
tcp
tcp
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
I SOCKET:
•sono la primitiva base delle comunicazioni in
TCP/IP
•concatenamento del numero di porta con l`indirizzo
IP.
•sono i punti estremi della comunicazione.
•una coppia di socket connessi fornisce una
interfaccia tipo pipe (|)
•identificati da un socket descriptor.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
SOCKET descriptor:
• in UNIX è un normale file descriptor riferito
ad un socket anziché ad un file.
• può essere usato normalmente per la lettura o
la scrittura.
• si possono usare tutte le system call operanti su file.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Repeater
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
I Bridge
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
I Router
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
GATEWAY
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
La Suite IPX-SPX
NetWare:
E` un sistema operativo orientato alle LAN ideato
da Novell.
Puo` essere utilizzato su molti tipi di piattaforme HW.
Rende direttamente fruibili sull’host una serie di servizi
di rete in modo assolutamente trasparente.
Si basa su IPX/SPX.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
La Suite IPX-SPX
IPX:Internetwork Packet eXchange:
Un network layer protocol (livello 3 della pila OSI)
sviluppato inizialmente dalla XEROX Corporation e
reso poi popolare dalla Novel Inc.
che lo utilizzo’ come protocollo di comunicazione
nel suo Sistema operativo NetWare.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
La Suite IPX-SPX
SPX: Sequenced Packet Exchange:
Un transport layer protocol (livello 4 della pila OSI)
usato dal NetWare di Novell.
Presiede ai servizi orientati alla connessione
tra due nodi.
E` utilizzato principalmente per le applicazioni
client/server.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Archittettura Novell IPX/SPX
Spx
Service
Advertising
Protocol
(SAP)
Netware
Core
Protocol
(NCP)
Routing
Information
Protocol
(RIP)
IPX
Medium Access Protocols
Ethernet ,802.x
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
La suite IBM-Microsoft: NetBeui-NetBios
NetBios: Network Basic Input Output System:
•Un API application programming interface
•Migliora il BIOS del DOS sommando speciali funzioni
legate alle risorse disponibili sulla LAN.
•Alcune aziende hanno migliorato il protocollo sommando
funzioni di network
•Gestisce formato di messaggio definito:
Server Message Block (SMB).
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
La suite IBM-Microsoft: NetBeui- NetBios
Netbeui: NetBios Enhanced User Interface:
•E` un protocollo di trasporto.
•una versione avanzata del protocollo NetBIOS usato
nei sistemi operativi di rete come LAN Manager,
LAN Server, Windows for Workgroups, Windows 95
e Windows NT.
•Sviluppato inizialmente da IBM per il suo Lan Manager
e` utilizzato poi da Microsoft e Novell.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Identificazione degli Hosts su una rete
NetBeui:
Gli hosts
sono definiti da
due campi alfanumerici
(ASCII) di 16 caratteri max ciascuno:
• Nome proprio (unico).
• Nome di un gruppo
di appartenenza.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
SMB Stack
OSI
Servizi Internet LAN-WAN:
Telnet
FTP
Http
Smtp
NFS
…
Condivisione risorse LAN:
Stampanti
FileSystems
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Winsock:
•E` la specifica software per la rete di
Microsoft Windows.
•Descrive come le applicazioni possono accedere ai
servizi di rete.
•Fornisce una singola API.
•Implementato nella Dynamic Link Library (DLL)
winsock.dll.
•Esistono versioni freeware and shareware
del winsock.dll.
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Bibliografia
Silavo Gai: “Reti Locali”;
A. S. Tanenbaum: “Reti di Computers”; Prentice Hall International,
Utet Libreria
D. Giacomini:”Appunti di informatica libera" - 2000;
Reti locali, geografiche e protocolli secondo il modello ISO OSI e DOD
Docente: Gaetano Chionchio
Servizi
Informatici di
Campus
Sezione di Roma 2 Tor Vergata
Phone +39 06 4993 4039
Fax
+39 06 4993 4013
GSM +39 335 6201134
Email [email protected]
URL http://www.sic.rm.cnr.it/~gaetano
System & Network
Administrator
Assunto al CNR nel 1987 come progettista elettronico. Dal
1995 si occupa della gestione di sistemi informatici. Presso
l’Area di Ricerca di Roma 2 (Tor Vergata) e’ responsabile
delle infrastrutture di rete, dei servizi di interoperabilità
e dei
progetti avanzati di Campus per il Software
Scientifico e la Formazione Professionale. Riveste la
funzione di consulente informatico per l’Ente presso il
consorzio Parades,l’ASI ,l’ISPESL ed il MIUR. E’ membro
del comitato scientifico per la formazione nella
Commissione Informatica Reti Telematiche del CNR.
Piano Nazionale di Formazione degli Insegnanti sulle
Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione
Internet: Reti locali, geografiche e protocolli
secondo il modello ISO OSI e DOD