TCP/IP
Sommario







Introduzione al TCP/IP
Indirizzi IP
Subnet Mask
Frame IP
Meccanismi di comunicazione tra
reti diverse
Classi di indirizzi IP
Indirizzi IP privati e pubblici
Introduzione al TCP/IP
TCP/IP 
Trasmission Control Protocol /
Internet Protocol
E’ un protocollo standard che definisce
la comunicazione tra reti diverse
(internetworking)
TCP / IP
RETE A
RETE B
Introduzione
al TCP/IP
Il protocollo di rete usato in
Internet è il TCP/IP
Internet  Rete delle reti
internet  Unione tra reti
Introduzione
al TCP/IP
TCP/IP nel modello
OSI/ISO
Livello Applicazione
Livello Presentazione
Livello Sessione
Livello di Trasporto
Livello di Rete
Livello Collegamento Dati
Livello Fisico
TCP/IP
Gli elementi del TCP/IP
 Indirizzi IP
 Indirizzi di rete
 Subnet Mask
 Frame IP
 Classi d’indirizzo
Indirizzi
IP
Ogni computer in una rete
possiede un indirizzo
denominato IP
E’ un numero composto da 32 bit
Esempio
00010011.01100111.11001111.00001101
Indirizzi IP: esempio
IP binario:
11000000.10101000.11011100.00000001
IP decimale:
192 .
168
.
220 .
NOTA : con 8 bit si può al massimo
rappresentare in decimale il numero 255
1
Indirizzi Ogni indirizzo IP è diviso
IP
in 2 parti :
 Network address (Indirizzo di
rete)
 Host address (Indirizzo host,
computer ospite)
Indirizzo IP
Come si
distinguono?
 Indirizzo IP : 192 . 168 . 220 . 134
Network address : 192 . 168 . 220 . 0
Host address: 134
Subnet
Mask
Il TCP / IP definisce anche una
SUBNET MASK (NETMASK)
Per definire quale parte di un indirizzo IP
determina l’indirizzo di rete viene
utilizzata la maschera di rete (netmask)
Essa per risalire
dall’indirizzo IP
all’indirizzo di rete utilizza
l’operatore logico AND
Subnet
Mask
La SUBNET MASK seleziona la parte di
rete dell’indirizzo IP con il numero 255
Esempio:
 Indirizzo IP : 200 . 42 . 60 . 134
 Subnet Mask : 255 . 255 . 255 . 0
Quale sarà l’indirizzo di rete?
..ma sicuramente 200 . 42 . 60 . 0
..avete capito come funziona?
Subnet Mask decimale
Ancora qualche esempio!
Indirizzo IP: 172.16.10.100
Subnet Mask: 255.255.0.0
Qual è l’indirizzo di
rete?
Se avete capito, è molto semplice…
L’indirizzo di rete è 172.16.0.0 !
Subnet Mask &
In una rete, tutti i computer
Indirizzo di rete devono avere la stessa subnet
mask e il medesimo indirizzo di
rete
Subnet Mask: 255.255.255.0
Network Address: 10.40.80.0
10.40.80.1
10.40.80.2
10.40.80.3
10.40.80.4
10.40.80.5
Indirizzi IP
Pensiamo qualche esempio
Se i computer devono comunicare,
quale sarà l’indirizzo IP dei computer
A e B? 192.168.10.x dove x può
assumere un valore da 5 a 254
A
B
192.168.10.4
192.168.10.2
192.168.10.3
192.168.10.1
Subnet Mask:
255.255.255.0
Indirizzi IP
Questi computer possono comunicare?
NO! Infatti, prestiamo attenzione agli indirizzi
di rete di ciascun computer. Quante reti
logiche (subnet) possiamo riconoscere?
10.40.80.1
192.168.10.1
2
1
168.72.1.11
168.72.1.10
3
Subnet Mask:
255.255.255.0
4
168.72.1.9
192.168.10.2
10
5
9
8
7
6
10.40.80.2
10.40.80.3
10.40.10.7
10.40.10.5
Reti logiche:
1) PC 1 – 6 – 9
2) PC 7 – 8
3) PC 2 – 5
4) PC 3 – 4 – 10
Meccanismo di
comunicazione
tra reti diverse
10.40.2.2
Internetworking: come
comunicano due reti differenti?
LAN 1  Subnet Mask: 255.255.255.0
10.40.2.3
Network address: 10.40.2.0
10.40.2.1
10.40.2.4
10.40.2.5
10.40.2.6
192.168.1.2
192.168.1.3
Computer con 2 schede
di rete
ROUTER
Router
10.40.2.254
192.168.1.1
LAN 2  Subnet Mask: 255.255.255.0
Network address: 192.168.1.0
192.168.1.4
192.168.1.5
192.168.1.6
Indirizzo IP di
Broadcast
?
…broadcast?
E’ quell’indirizzo IP che
permette di inviare un
messaggio a tutti i computer
della medesima rete (non può
essere utilizzato per definire
un nodo) e ha tutti i bit finali
uguali a 1
Indirizzo IP di Broadcast
Ad esempio:
nella seguente LAN qual è
l’indirizzo di Broadcast?
10.40.80.255
10.40.80.3
10.40.80.1
Subnet Mask:
255.255.255.0
Network Address:
10.40.80.0
10.40.80.4
10.40.80.2
Classi di indirizzi IP
Indirizzi IP
Pubblici
Sono unici al mondo in
Internet e sono segnati
da enti internazionali
GARR / IANA
Privati
Sono indirizzi autorizzati
per le reti private;
vengono eliminati in
Internet
Classi di
indirizzi IP
di base
Gli indirizzi IP si dividono in 3
classi principali con differenti
subnet mask
 Classe A : 255.0.0.0
 Classe B : 255.255.0.0
 Classe C : 255.255.255.0
Classi di Caratteristiche delle classi
principali
indirizzi IP
Classe Subnet Mask
C
N°
Indirizzo Indirizzo IP di
computer
IP di
Broadcast
rete
255.255.255.0 256-2=
x.x.x.0
x.x.x.255
254
B
255.255.0.0
2562 -2=
65534
x.x.0.0
x.x.255.255
A
255.0.0.0
2563 -2=
16777214
x.0.0.0
x.255.255.255
NOTA: x rappresenta un qualsiasi numero tra 1 e 255
Indirizzi IP
privati
Sono definiti dagli organismi di
standardizzazione internazionali di
Internet nelle RFC 1597 e 1918
Classe Subnet mask
Indirizzo di
partenza
Indirizzo finale
dell’intervallo
C
255.255.255.0
B
255.255.0.0
172.16.0.0
172.31.255.255
A
255.0.0.0
10.0.0.0
10.255.255.255
192.168.0.0 192.168.255.255
Gli indirizzi sopra elencati non verranno mai
assegnati con indirizzi pubblici!
Classi di IP

Esistono cinque classi di indirizzi IP:
 Classe A:
 Ha il primo bit uguale a zero
 I sette bit successivi indicano la rete
 I restanti 24 bit indicano l’host
In altre parole si hanno 127 reti da 16 milioni
di host
 Classe B:
 Ha i primo bit uguale a uno ed il secondo
uguale a zero
 I 14 bit successivi indicano la rete
 I restanti 16 indicano l’host
In altre parole: 16000 reti da 65000 host
Le classi di indirizzi IP



Gli indirizzi di classe C
 Hanno i tre bit più significativi settati come 110
 I seguenti 21 bit indicano la rete
 I restanti 8 bit l’host
In pratica abbiamo circa 2 milioni di reti da 255 host
Gli indirizzi di classe D
 Hanno i primi 3 bit settati a uno e il quarto a 0
(1110)
 Sono destinati a scopi speciali
Gli indirizzi di classe E
 Hanno i primi 4 bit settati a uno ed il quinto a zero
 Sono destinati a scopi speciali
Le classi di indirizzi IP
RIEPILOGO


Analizziamo il primo byte:
 0xxx xxxx: Classe A (da 1 a 126)*
 10xx xxxx: Classe B (da 128 a 191)
 110x xxxx: Classe C (da 192 a 223)
 1110 xxxx: Classe D (da 224 a 239)
 1111 0xxx: Classe E (da 240 a 247)
Per cui l’indirizzo 193.205.94.12 è:
 Di classe C
 La rete è identificata dalla parte 193.205.94
 L’host dalla parte finale: 12
 Quanti host possono esistere in quella rete?
Classi speciali di IP

Lo spazio lasciato libero tra la classe A e la classe B,
ovvero gli indirizzi 127.*.*.*, sono riservati per identificare
una rete virtuale interna al nodo stesso. All'interno di
questa rete si trova un'interfaccia di rete immaginaria
connessa su questa stessa rete, corrispondente
all'indirizzo 127.0.0.1, mentre gli altri indirizzi di questo
gruppo non vengono mai utilizzati.

All'interno di ogni nodo, quindi, l'indirizzo 127.0.0.1
corrisponde a se stesso. Serve in particolare per non
disturbare la rete quando un programma (che usa la rete)
deve fare riferimento a se stesso.

L'indirizzo speciale 0.0.0.0, conosciuto come default
route è il percorso, o la strada predefinita per
l'instradamento dei pacchetti. Si usa spesso la parola
chiave defaultroute per fare riferimento automaticamente a
questo indirizzo particolare.
Classi di IP per reti
private

Se non si ha la necessità di rendere accessibili i nodi
della propria rete locale alla rete globale Internet, si
possono utilizzare alcuni gruppi di indirizzi che sono stati
riservati a questo scopo e che non corrispondono a
nessun nodo raggiungibile attraverso Internet.

Ne esistono tre gruppi:




Di CLASSE A: da 10.0.0.0 a 10.255.255.255
Di CLASSE B: da 172.16.0.0 a 172.31.255.255
Di CLASSE C: da 192.168.0.0 a 192.168.255.255
L’utilizzo di questi gruppi di indirizzi non è vincolato a
richieste ad organismi o autorità
4 CLASSI DI FORMATO
I 4 bit iniziali determinano
la classe, che a sua volta
determina il confine tra
Network e Host.
Modo semplice per esprimere indirizzi IP: rappresentare ogni
byte
in decimale usando punti come separatori tra i byte
Esempio: 196.145.63.1
Problemi di IPv4

Crescita di Internet e conseguente
esaurimento degli indirizzi

Header troppo complesso

Non sono ben gestite le classi di
servizio e le priorità

Mancanza di tecniche per la
sicurezza
Il futuro: una nuova versione di IP
IPv6: IP versione 6, successore di IP versione 4.
Principali differenze rispetto a IPv4
• indirizzi di 16 byte -> 2128 indirizzi IP possibili!
• header semplificato: 7 campi contro 13 (risparmio nei tempi di
computazione dei router)
• funzioni di autenticazione e privacy, basate su crittografia
• supporto delle classi di servizio e della priorità
• supporto molto più flessibile delle opzioni (possibilità di header
addizionali)
Non completamente compatibile con IPv4: coesistenza decennale.
Classe
Bit iniz.
#bit
host
24
Inizio
range
0
Spazio indirizzabile
0
#bit
net
7
A
B
10
14
16
128
2^16=65,536
C
110
21
8
192
2^8=256
D
1110
28
-
224
E
11110
27
-
240
2^24=16,677,216