Introduzione alle

Reti di CalcolatoriReti di Calcolatori

Romeo Giuliano romeo.giuliano@uniroma2.it

Argomenti

� Software di rete� Strati in un sistema per l’informazione� Definizione dei protocolli tra sotto sistemi omologhi� Servizi orientati alla connessione e senza connessione

Primitive di Servizio� Primitive di Servizio� Introduzione ai modelli di riferimento� Modello OSI e modello TCP/IP� Paragone dei modelli OSI e TCP/IP

Obiettivi

� Introduzione al software usato nelle reti� Definizione della pila protocollare� Definizione delle primitive di servizio e dei servizi di

strato� Definizione dei modelli di riferimento� Definizione dei modelli di riferimento� Modello OSI

� Introduzione agli strati della pila protocollare

� Modello TCP/IP� Introduzione agli strati della pila protocollare

� Paragone dei modelli OSI e TCP/IP� Concetti, vantaggi e svantaggi, tempestività, critiche

Introduzione alle

Reti di CalcolatoriReti di Calcolatori

Strati, protocolli e interfacce

Romeo Giuliano romeo.giuliano@uniroma2.it

Software di rete

� Gerarchie dei Protocolli� Progettazione degli Strati� Servizi orientati alla connessione e senza connessione� Primitive di Servizio� Relazione tra Servizi e Protocolli� Relazione tra Servizi e Protocolli

Gerarchia Protocollare

Strati, Protocolli e Interfacce

Gerarchia Protocollare (2) Esempio di Pila Protocollare

Segretaria: “riunionealle 15:00”

Manager 1 - ITA

Segretaria: “réunion à 15:00”

Manager 2 - FRA

Interprete: “english:meeting at 3:00 p.m.”

Addetto: “#FAX:inglese:meeting at 3:00 p.m.”

Interprete: “english:meeting at 3:00 p.m.”

Addetto: “#FAX:inglese:meeting at 3:00 p.m.”

Mezzo trasmissivo

Gerarchia Protocollare (3)

� Esempio di flusso di informazioni che supporta la comunicazione virtuale nello strato 5

Progettazione degli Strati

� Affidabilità della rete� Rivelazione e correzione di errori� Instradamento: nella rete esistono più percorsi tra sorgente e destinazione.

Quale strada scegliere?� Evoluzione della rete

� Stratificazione dei protocolli� Indirizzamento: la presenza di destinazioni multiple nella rete rende

indispensabile specificare l’indirizzo della destinazioneindispensabile specificare l’indirizzo della destinazione� Ordine dei pacchetti� Assemblare e disassemblare i pacchetti

� Allocazione delle risorse� Multiplazione� Controllo di flusso: impedire ad una sorgente veloce di sovraccaricare di

dati un ricevitore lento� Congestione� Qualità di servizio� Security: confidenzialità, autenticazione, integrità

Servizi orientati alla connessione e senza connessione

� Modalità di trasferimento di informazioni in una Rete Digitale

� CON CONNESSIONE (Instaurazione, Trasmissione, Abbattimento)Abbattimento)� A CIRCUITO: mezzo fisico dedicato, sequenzialità multiplazione

statica, trasparenza temporale� A PACCHETTO: mezzo fisico condiviso, sequenzialità

multiplazione statistica, flessibilità di accesso

� SENZA CONNESSIONE� Efficienza elevata, NO sequenzialità, overhead maggiori, traffico

non prevedibile

Servizi orientati alla connessione e senza connessione (2)

� Sei diversi tipi di servizio

/ download film

/ VoIP

/ Instant Messages

Primitive di Servizio

� Un servizio è specificato da un insieme di primitive (o operazioni) disponibili ai processi d’utente: le primitive chiedono al servizio di eseguire alcune azioni

� Cinque primitive di servizio per implementare un semplice servizio orientato alla connessionesemplice servizio orientato alla connessione

Primitive di Servizio (2)

ESEMPIO: Pacchetti spediti in una semplice interazione client-server in una rete orientata alla connessione

Primitive Client Primitive ServerPrimitive Client

CONNECT

SENDRECEIVE

DISCONNECT

LISTEN

ACCEPT

RECEIVESEND, RECEIVE

DISCONNECT

Primitive Server

Definizione di servizio di strato

� Utente, Fornitore, Entità� Strato, Interfaccia, Service Access Point (SAP)

Modello di primitive

� Primitiva di richiesta� Primitiva di indicazione� Primitiva di risposta� Primitiva di conferma

Esempio di scambio di informazioni tra due livelli della pila protocollare

� Un servizio è prodotto da una entità attraverso un insieme di primitive(operazioni)

1. CONNECT.request (A)- Diana compone il numero di Daniela2. CONNECT.indication (B)- il telefono di Daniela squilla3. CONNECT.response (C)- Daniela alza la cornetta4. CONNECT.confirm (D)- Diana sente il termine dello squillo4. CONNECT.confirm (D)- Diana sente il termine dello squillo5. DATA.request (E)- Diana invita Daniela per un tè6. DATA.indication (F)- Daniela ascolta l’invito di Diana7. DATA.request (E)- Daniela dice che sarebbe lieta di andare8. DATA.indication (F)- Diana ascolta l’accettazione9. DISCONNECT.request (G)- Diana chiude la comunicazione10. DISCONNECT.indication (H)- Daniela sente che Diana ha interrotto la

comunicazione e la interrompe a sua volta

Esempio di scambio di informazioni tra due livelli della pila protocollare (2)

Livello N+1

(DIANA)

Livello N

(telefono)

A E G

D F

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 tempo

Livello N+1

(DANIELA)

Livello N

(telefono)

C E

B F H

Relazione tra Servizi e Protocolli

� La relazione tra Servizio e Protocollo� Servizio: insieme di primitive fornite allo strato superiore� Protocollo: insieme di regole che governano lo scambio di

messaggi tra entità di pari livello

Introduzione alle

Reti di CalcolatoriReti di Calcolatori

Modelli di riferimento

Romeo Giuliano romeo.giuliano@uniroma2.it

Modelli di riferimento

� Modello di riferimento OSI� Modello di riferimento TCP/IP� Un confronto tra i modelli di riferimento OSI e TCP/IP� Critica del modello e dei protocolli OSI

Critica del modello di riferimento TCP/IP� Critica del modello di riferimento TCP/IP

Modelli di riferimento

Il modello di

riferimento OSI

Trasmissione dei dati nel modello OSI

dati

dati PH

dati AHapplicazione

presentazione

• Protocol Data Unit (PDU)• Protocol Control Information (PCI)• Service Data Unit (SDU)

SDU PCI PDU

dati SH

dati TH

dati NH

dati FH

dati DH

sessione

trasporto

rete

collegamento

fisico

Strati nel modello OSI

� Strato fisico� Trasmette bit grezzi sul canale di comunicazione; adatta il

formato dell’informazione al mezzo trasmissivo (es. modulazione, volt, ...)

� Strato di collegamento� Strato di collegamento� Si occupa della trasmissione dati punto-punto; ha il compito di

risolvere i problemi di danneggiamento, perdita o duplicazione dei pacchetti

� Strato di rete� Fornisce un indirizzamento e instradamento dell’informazione;

inoltre gestisce eventuali congestioni (rami sovraccarichi) e la qualità di servizio; infine gestisce l’internetworking

Strati nel modello OSI (2)

� Strato di trasporto� È una connessione punto – punto ma da un estremo all’altro della

rete; adatta il formato dell’informazione da inviare alle caratteristiche della rete sottostante e instaura più connessioni al fine di ottimizzare la comunicazione; maschera i problemi della rete

� Strato di sessioneOrganizza (trasporto ordinato dei dati) e temporizza � Organizza (trasporto ordinato dei dati) e temporizza (sincronizzazione) la sessione di trasferimento

� Strato di presentazione� Si occupa di sintassi e di semantica; fa essenzialmente delle

traduzioni

� Strato di applicazione� Contiene protocolli necessari a rendere compatibili i software delle

varie macchine connesse

Modelli di riferimento

� Il modello di riferimento TCP/IP

Modelli di riferimento

� Protocolli e reti nel modello iniziale TCP/IP

Paragone dei modelli di riferimento OSI e TCP/IP

� Concetti centrali nel modello OSI� Servizi� Interfacce� Protocolli

Critica del modello e dei protocolli OSI

� Perché il modello OSI non ha dominato la scena mondiale?� Poca tempestività� Tecnologia scadente� Implementazioni carenti� Incapacità politica

Poca tempistica

� L’apocalisse dei due elefanti

Critica del modello di riferimento TCP/IP

� Problemi:� Servizi, interfacce e protocolli non distinti� Non è un modello generale� Lo strato host-to-network non è un vero e proprio strato� Nessuna distinzione degli strati fisico e di collegamento� Oltre a TCP/IP, presenza di protocolli minori (per problemi ad-� Oltre a TCP/IP, presenza di protocolli minori (per problemi ad-

hoc), difficili da rimpiazzare