Programmazione in Retea.a. 2005/2006

http://www.di.uniba.it/~lisi/courses/prog-rete/prog-rete0506.htm

dott.ssa Francesca A. Lisilisi@di.uniba.it

Orario di ricevimento: mercoledì ore 10-12

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Sommario della lezione di oggi:Introduzione alle reti di calcolatori (3/3)

che cos’è Internetche cos’è un protocollosezione periferica di una retesezione interna di una retereti a commutazione di pacchettoaccesso ad una retemezzi trasmissivi strati protocollari di una retestruttura di Internetstoria delle reti e di Internet

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Strati protocollariLe reti sono complesse!

molti “pezzi”:hostrouterlink di svariati mezzi trasmissiviapplicazioniprotocollihardware, software

Domanda:C’è una qualche speranza

di organizzare la struttura di rete?

O perlomeno la nostradiscussione sulle reti?

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Organizzazione del traffico aereo

biglietto (acquisto)

bagaglio (controllo)

cancelli (imbarco)

pista di decollo

instradamento aereo

biglietto (lamentela)

bagaglio (recupero)

cancelli (sbarco)

pista d’atterraggio

instradamento aereo

Instradamento aereo

una serie di passi

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Organizzazione del traffico aereo:una vista differente

biglietto (acquisto)

bagaglio (controllo)

cancelli (imbarco)

pista di decollo

instradamento aereo

biglietto (lamentele)

bagaglio (recupero)

cancelli (sbarco)

pista di atterraggio

instradamento aereo

instradamento aereo

Strati: ogni strato implementa un servizioattraverso le proprie azioni inter-stratoaffidandosi ai servizi forniti sullo strato sottostante

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Traffico aereo stratificato:i servizi

Rilascio biglietteria-a-biglietteria di persona+borse

rilascio recupero-bagaglio-a-recupero-bagaglio

trasferimento di persone: dal cancello di imbarco al cancello di sbarco

rilascio pista-a-pista dell’aereoplano

Instradamento dell’aereoplano dalla sorgente alladestinazione

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Implementazione distribuitadella funzionalità di strato

biglietto (acquisto)

bagaglio (controllo)

cancelli (imbarco)

pista di decollo

instradamento aereo

biglietto (lamentela)

bagaglio (controllo)

cancelli (sbarco)

pista di atterraggio

instradamento aereo

Aer

opor

to d

i par

tenz

a

Aer

opor

to d

i arr

ivo

Siti intermedi di traffico aereoInstrad. aereo Instrad. aereo

Instrad. aereo

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Perché la stratificazione?Trattare con i sistemi complessi:

una struttura esplicita consente l’identificazione dei pezzi del sistema e delle loro mutue relazioni

adotteremo un modello di riferimento stratificato!la modularità facilita la manutenzione e l’aggiornamento del sistema

modifiche di implementazione di un servizio di unostrato è trasparente al resto del sistemap.e., la modifica della procedura ai cancelli diimbarco/sbarco non influenza il resto del sistema

la stratificazione considerata dannosa?

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La pila protocollare di Internetapplicazione: supporta le applicazioni di rete

ftp, smtp, httptrasporto: trasferimento host-host

tcp, udprete: instradamento di datagrammida sorgente a destinazione

ip, protocolli di instradamentocollegamento: trasferimento datifra elementi confinanti della rete

ppp, ethernetfisico: bit “sul filo”

applicazione

trasporto

rete

collegamento

fisico

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Straficazione:comunicazione logica

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

retecollegamento

fisico

Ogni strato:distribuitole “entità” implementano le funzioni distrato ad ogninodole entitàeseguono azioni, scambianomessaggi con i pari

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Stratificazione:comunicazione logica

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

retecollegamento

fisico

dati

datiP.e.: trasportoprendi i datidall’applicazioneaggiungi info su indirizzamento e controllo diaffidabilità per formare il“datagramma”invia il datagramma al pariattendi che il pari ne riconosca l’avvenutaricezioneanalogia: ufficiopostale

dati

trasporto

trasporto

ack

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Stratificazione:comunicazione fisica

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisicoapplicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

retecollegamento

fisico

dati

dati

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Strati protocollari e datiOgni strato prende i dati dall’alto

aggiunge informazione d’intestazione per creare una nuova unità di datipassa una nuova unità di dati allo strato sottostante

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

applicazionetrasporto

retecollegamento

fisico

sorgente destinazioneMMMM

Ht

HtHnHtHnHl

MMMM

Ht

HtHnHtHnHl

datagrammaframe

messaggiosegmento

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Struttura di InternetInternet Service Provider (ISP)

di livello 1 o reti della dorsaleInternet: fornitori di ISP dilivello 2di livello 2: utenti di ISP di livello 1, fornitori di ISP di livello 3etc.

Point of Presence (POP)gruppo di router tramite cui ISP si connette ad altri ISP

Network Access Point (NAP)gruppo di ISP posseduto e gestito da società TLC

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Struttura di Internet:la dorsale BBN/GTE

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Struttura di Internet:la dorsale GARR

rete italiana dell’Università e della Ricerca Scientificahttp://www.garr.it

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Storia di Internet1961-1972: Gli albori della commutazione di pacchetto

1961: Kleinrock - la teoria sulle code mostra l’efficacia della commutazione di pacchetto1964: Baran - commutazionedi pacchetto nelle reti militari1967: ARPAnet concepita dalla Advanced Research Projects Agency1969: primo nodo ARPAnetreso operativo

1972:ARPAnet dimostratapubblicamenteNCP (Network Control Protocol) primoprotocollo host-to-host primo programma per la posta elettronicaARPAnet ha 15 nodi

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Storia di Internet1972-1980: Internetworking, reti nuove e reti proprietarie

1970: rete satellitare ALOHAnet nelle Hawaii1973: La tesi di dottorato di Metcalfe propone Ethernet1974: Cerf e Kahn -architettura per le reti di interconnessionefine anni ‘70:

architetture proprietarie:DECnet, SNA, XNAcommutazione di pacchetti a lunghezza fissa (precursore diATM)

1979: ARPAnet ha 200 nodi

Principi di interconnessione delle reti (Cerf & Kahn):

minimalismo, autonomia- nessuna modificainterna necessaria per interconnettere le retimodello di serviziobest-effortrouter senza informazione di statocontrollo decentralizzato

definiscono l’architettura della Internet di oggi

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Storia di Internet1980-1990: nuovi protocolli, una proliferazione di reti

1983: rilascio di TCP/IP1982: definizione di protocollo smtp per la posta elettronica1983: DNS definito per traduzione nome-a-indirizzo-IP1985: definizione diprotocollo ftp1988: controllo dicongestione TCP

nuove reti nazionali:Csnet, BITnet,NSFnet, Minitel100,000 host connessi alla confederazionedelle reti

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Storia di InternetGli anni ‘90: commercializzazione ed il WWW

Primi anni ‘90: smantellamento di ARPAnet1991: NSF abolisce restrizioni sull’uso commerciale di NSFnet(smantellata nel 1995)primi anni ‘90: WWW

ipertesti [Bush 1945, Nelson 1960’s]HTML, http: Berners-Lee1994: Mosaic, più tardiNetscape

tardi anni ‘90:commercializzazione del WWW

Tardi anni ‘90:circa 50 milioni di calcolatori su Internet> 100 milioni di utentii collegamenti delladorsale viaggiano ad 1 Gbit/s

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Conclusioni sull’introduzioneAbbiamo introdotto un

sacco di materiale!Panoramica su InternetChe cos’è un protocollo?Sezioni esterna edinterna della retePrestazioni: ritardoStratificazione diprotocolli e modelli di servizioDorsali, NAPs, ISPsReti di accessoStoria di Internet

Voi ora avete (si spera):il contesto, una panoramica, l’idea di che cosa sia una rete di calcolatoridesiderio di approfondire alcuni (o molti) aspetti

PROSSIMA LEZIONE:lo strato di applicazione