1

2.1

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PARTE I - Reti di Calcolatori ed Internet

MODELLI ISO/OSI e TCP/IP

2.2

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Reti di Calcolatori

n Livelli e Servizi

n Il modello OSI

n Il modello TCP/IP

n Un confronto tra OSI e TCP/IP

n ARPANET

n Ethernet

n Reti ATM reti wireless

2.3

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Relazione tra Servizi e Protocolli

n Il servizio implementato dal protocollo a livello k viene fornito al livello k+1.

2.4

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Relazione tra Livelli in una Interfaccia

n I servizi sono disponibili presso i SAP.n Ogni SAP ha un indirizzo univoco.n I SAP del livello n sono i punti dove il livello n+1 puo’ accedere

ai servizi offerti dal livello n.

ICI SDU

ICI SDU

SAPSAP

Int. SDULe entità del livello N si scambiano N-PDU nel loro protocollo di livello N

SAP = Service Access Point

IDU = Interface Data Unit

SDU = Service Data Unit

ICI = Interface Control Information

PDU = Protocol Data Unit

IDU

N-PDU

Livello N+1

Interfaccia

Livello N

2.5

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Servizi con Connessione e senza Connessione

n I livelli possono offrire differenti tipi di servizi.

Posta elettronica con ricevutaDatagram con ack

Voce digitalizzataConnessione non affidabile

Sequenza di pagineSerie di messaggi affidabili

Interrogazione databaseRichiesta - Risposta

Blocchi di posta elettronicaDatagram non affidabile

Collegamento remotoSerie di byte affidabili

EsempiSERVIZI

Con connessione

Senza

connessione

2.6

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Primitive per i Servizi

n Esempi di primitive per realizzare un semplice servizio con connessione.

2

2.7

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Primitive per i Servizi

n Pacchetti inviati in una semplice interazioneclient-server su una rete connection-oriented.

2.8

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Il Modello ISO-OSI

Il modello OSI (Open Systems Initiative )È composto da 7 livelli.

2.9

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Modello ISO-OSI

• Tramite l’organizzazione a livelli di definisce un grado di astrazione.

• I livelli devono corrispondere a funzioni definite.

• Le funzioni devono considerare l’insieme degli standard.

• I confini dei livelli devono minimizzare il flusso informazioni.

• Il numero di livelli deve essere ottimale (non troppi né pochi).

ISO – International Standard OrganizationOSI – Open System Interconnection

2.10

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Modello ISO-OSI

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Livello Fisico

Riguarda la trasmissione dei bit sul canale fisico di trasmissione

Coinvolge aspetti di tipo:• elettrico (linee comunicazione, propagazione onde)• comunicazione (simplex, half-, full-duplex, …)• meccanico (standards connettori, …)

2.12

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Livello Data Link

1. Trasforma la linea fisica in una linea in cui gli errori di trasmissione vengano sempre segnalati.

2. Divide le informazioni in pacchetti e li trasmette attraverso il mezzo fisico, attendendo un segnale di “avvenuta ricezione” ( ack).

3. Gestisce l’eventuale duplicazione dei frame ricevuti, causata dalla perdita dell’ack.

4. Sincronizza un mittente veloce con un ricevente lento.

5. Gestisce l’accesso al canale di trasmissione condiviso.

Le funzionalità di questo livello sono:

3

2.13

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Livello Network

1. Controlla il cammino e il flusso di pacchetti.

2. Gestisce la congestione della rete.

3. Gestisce l’accounting dei pacchetti sulle reti a pagamento.

4. Implementa l’interfaccia necessaria alla comunicazione di reti di tipo diverso.

Le funzionalità del livello Rete sono:

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Livello Transport

1. Accetta dati dal livello superiore, li spezza in parti più piccole e le trasmette, assicurando un servizio privo di errori e l’ordine corretto di ricomposizione.

2. Gestisce la diffusione di messaggi a più destinazioni.

3. Fornisce il servizio di recapito dei messaggi senza garanzia sull’ordine del loro arrivo al destinatario.

Le funzionalità di questo livello sono:

2.15

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Livello Session

1. Controlla il dialogo tra due macchine: la comunicazione non può essere sempre full-duplex, questo layer tiene traccia di chi è il turno attuale.

2. Gestisce il controllo dei token.

3. Gestisce la sincronizzazione del trasferimento dei dati.

Le funzionalità di questo livello sono:

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Livello Presentation

Le funzionalità di questo livello si limitano

§ alla traduzione dei dati che viaggiano sulla rete in formati astratti.

Queste informazioni vengono poi riconvertite nel formato proprietario della macchina destinataria.

2.17

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Livello Application

I servizi di questo livello sono completamente legati alle applicazioni:

• Quali dati trasmettere• Quando trasmettere• Dove trasmettere / a chi• Significato di bits/bytes.

Esempi di applicazioni sono: File Transfer, Posta elettronica, World Wide Web, Multimedialità, File System distribuiti.

2.18

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Comunicazione nel modello OSI

4

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TCP/IP vs OSI

�Host-to-Network(non specificato)

�Internet (IP)

�Trasporto (TCP, UDP)

�Applicazione

(FTP, SMTP, TELNET, HTTP, DNS, )

Non presenti

nel modello TCP/IP

2.20

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TCP/IP

Livello di TRASPORTO

TCP Transmission Control Protocol• flusso di byte bidirezionale canale virtuale,• dati non duplicati, • affidabili, con controllo di flusso

UDP User Datagram Protocol• Scambio di messaggi inaffidabile • senza connessione esenza ordine

livello di RETE

IP Internet Protocol

• Scambio di datagrammi senza garanzia di consegna.

2.21

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TCP/IP vs OSI

1. Quando nacque OSI, TCP/IP era già presente nel mondo accademico.

2. Lo stack TCP/IP è enormemente più semplice dello stack OSI.

Il TCP/IP parte dai protocolli mentre l’OSI parte dai livelli.

I vantaggi del TCP/IP sull’OSI sono fondamentalmente due:

2.22

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TCP/IP vs OSI

n Protocolli e reti originali nel modello TCP/IP.

2.23

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Confronto tra OSI e TCP/IP

n Concetti centrali nel modello OSIn Servizin Interfaccen Protocolli

n Il modello TCP/IP originale non avevauna chiara distinzione tra questiconcetti.

2.24

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Problemi del modello OSI

n Perchè l’OSI è rimasto solo un modellodi riferimento ?n Momento sbagliato

n Cattiva tecnologia

n Non buone implementazioni

n Cattiva politica.

5

2.25

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Problemi del modello TCP/IP

n Limiti del modello:n Non è generale.

n Non distingue tra livelli, interfacce e protocolli.

n Il livello Host-to-Network non è un livello.

n Non sono definiti i livelli Fisico e Data link.

n Vi sono protocolli (TELNET) e implementazioninon efficienti.

2.26

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Modello OSI e Protocolli reali

2.27

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Modello Ibrido

n Il modello usato nel testo di Tanenbaum è basato su cinque livelli.

2.28

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Esempi di reti

n ARPANET, NFSNET, Internet

n Reti Connection-Oriented :X.25, Frame Relay, e ATM

n Ethernet

n Wireless LAN 82.11

2.29

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ARPANET

n La struttura originale di ARPANET.

IMP = Interface Message ProcessorRete di tipo store-and-forward

2.30

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ARPANET

April 1972 September 1972.

Dicembre 1969 Luglio 1970 Marzo 1971

6

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NSFNET

La dorsale NSFNET nel 1988.

2.32

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Uso di Internet

n Applicazioni Tradizionali (1970 – 1990)n E-mailn Newsn Remote loginn File transfer

n Non ancora World Wide Web !

2.33

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Ethernet

n Architettura originale di Ethernet.

2.34

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LAN Wireless

(a) Rete Wireless con una stazione base.(b) Rete wireless ad hoc.

2.35

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LAN Wireless

n Una rete multicella 802.11.