Presentazione di PowerPoint · Con il termine "suite TCP/IP" intendiamo un insieme di protocolli di...

A.ScaringellaA.A. 14-15

pag.1INFORMATICA E TECNOLOGIE DELLA INFORMATICA E TECNOLOGIE DELLA

COMUNICAZIONE DIGITALECOMUNICAZIONE DIGITALE

I PROTOCOLLI

DI

InternetInternet




II successo di Internet è senza dubbio da

attribuire al fatto che affrontò da subito ed in

maniera sistematica il problema della

comunicazione fra ambienti eterogenei.

L'avvento di TCP/IP segnò definitivamente il

decollo di Internet come rete delle reti.




ALCUNI RICHIAMI DI TELEMATICA…..Comunicazione e sincronizzazione (1)

Il servizio di comunicazione in una rete telematica può essere:• senza connessione;

• orientato alla connessione.

I servizi senza connessione sono quelli per cui ogni transazione di messaggio è indipendente dalle transazioni precedenti o seguenti.

Questi sono servizi a basso carico e sono relativamente semplici da implementare.

Esempio: servizio datagram utilizzato in Internet.




Comunicazione e sincronizzazione (2)

Un servizio orientato alla connessione fornisce una relazione tra le sequenze di unità di informazioni trasmesse da un particolare strato di comunicazione.

Questo è simile al processo di stabilire una connessione tra due telefoni usando il servizio telefonico pubblico: in questo caso, infatti, si stabilisce un cammino attraverso il sistema telefonico che connette i due telefoni.

Questo cammino probabilmente sarà diverso ogni volta.




ARCHITETTURA ISO-OSI

ApplicationPresentationSessionTransportNetworkLinkPhysical

ApplicationPresentationSessionTransportNetworkLinkPhysical

Cavo fisico

BA




ARCHITETTURA ISO-OSI • 1° PHYSICAL Fisico: la trasmissione avviene solo a questo livello. Gestisce

canali di trasmissione, dimensione di conduttori, tensioni elettriche.

• 2° DATA LINK Ha lo scopo della trasmissione affidabile di pacchetti di dati (frame) e li trasmette sequenzialmente.

• 3° NETWORK Questo livello gestisce l’istradamento dei messaggi, e ottimizza il traffico sulla rete attraverso la gestione di tabelle (mappe di rete).

• 4° TRANSPORT Fornisce servizio per il trasferimento dei dati END-TO-END

• 5° SESSION E’ responsabile della sincronizzazione del dialogo tra due programmi applicativi e dello scambio dei dati.

• 6° PRESENTATION Gestisce la sintassi dell’ informazione da trasmettere tra elaboratori diversi.

• 7° APPLICATION Livello dei programmi applicativi, sia di appartenenza al sistema operativo che dell’utente finale che utilizza la rete.




Con il termine "suite TCP/IP" intendiamo un insieme

di protocolli di comunicazione che coprono i livelli

OSI 3 e 4, fornendo un servizio non orientato alla

connessione con il protocollo IP a livello 3 e, a livello

4, con i protocolli TCP e UDP.

L'architettura del TCP/IP non specifica i livelli 1 e 2,

rendendo possibile l'utilizzo di quelli più confacenti alle

necessità dell'utente.




TCP/IPPROTOCOLLI

Il set di protocolli TCP/IP non si sovrappone esattamente al modello OSI.

Infatti non esiste nell’architettura la definizione del livelli bassi, il PHYSICAL LAYER e il LINK LAYER, che si assumono dalla pila OSI, per implementare i servizi di rete indipendenti dall’hardware.

L’insieme TCP/IP ed ovviamente tutti i servizi di rete che su di esso poggiano, possono operare, per architetture LAN (Local Area Network) su Ethernet, Token Ring.




PILA TCP/IP

ftptelnetsmtpsmnp

NFS HTTP

XDR

RPC

TCP UDP

(Routing Protocol) IP

Livelli di LINK e Physical non definiti:sono gli stessi della PILA ISO-OSI, validi sia per reti LAN, MAN, WAN

7° 6°

5°

4°

3°

2°

1°




Ogni protocollo della famiglia TCP/IP gestisce una particolare funzione. Eccone un elenco parziale:•Internet Protocol (IP), •Address Resolution Protocol (ARP), •Internet Control Message Protocol (ICMP), •User Datagram Protocol (UDP),

•Transport Control Protocol (TCP), •Routing Information Protocol (RIP), •Telnet, •Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), •Domain Name System (DNS).

Il protocollo TCP-IP




IL LIVELLO 3 IP

Internet presenta a livello 3 un protocollo con

instradamento di tipo datagram non connesso.

Questo tipo di instradamento prevede l'indirizzamento di

ogni pacchetto in maniera indipendente da tutti gli altri.

In questo modo, ciascun pacchetto può seguire

potenzialmente percorsi diversi.




Se da un lato la trasmissione di tipo datagram presenta

lo svantaggio di non garantire l'arrivo dei pacchetti

nell'esatto ordine e con ritardi costanti……..

Svantaggi…..




…… dall'altro risulta estremamente efficace dal

punto di vista del routing dinamico, poichè permette

di variare, istante per istante, la strada che il

pacchetto deve seguire, e di raggiungere la

destinazione anche nel caso di malfunzionamenti di

un collegamento o di un nodo.

… ma soprattutto vantaggi…..




Una volta rilevata l’indisponibilità del

collegamento, è sufficiente che il nodo che rileva

l'evento inoltri i pacchetti su instradamenti ancora

disponibili senza dover attivare nessuna procedura

di ripristino.




Sulle reti TCP-IP l’informazione da inviare è suddivisa in

pezzi chiamati pacchetti (o datagram) per due ragioni

principali:

la condivisione delle risorse;

il rilevamento e la correzione degli errori.

RIASSUMENDO…..




Suddividendo l’informazione in pacchetti i diversi

computer che risiedono sulla stessa rete possono

usufruire della rete contemporaneamente, dato che

pacchetti con diverso indirizzi di partenza e di arrivo

possono alternarsi sulla rete.

D’altro lato se il controllo degli errori (in genere

basato sulla somma di controllo dei byte) viene

effettuato sui singoli pacchetti, solo i pacchetti in cui

si rilevano errori devono essere ritrasmessi.




Source IP Address

Destination IP Address

Option

0 4 8 16 19 24 31

Time to Live Protocol Header Checksum

Identification Flags Fragment offset

HLENService Type Total LengthVersion

Padding

Il pacchetto IP




Version: è il numero di versione del protocollo IP che ha generato il pacchetto; attualmente questo campo vale 4.

II significato dei campi del pacchetto IP è

HLEN: è la lunghezza dello header IP, variabile in funzione del campo OPTION, espressa come numero di parole a 32 bit.

Service Type: specifica come un protocollo di livello superiore vuole che il pacchetto sia trattato.




Identifìcation: contiene un numero intero che identifica un pacchetto; è usato per permettere il riassemblaggio di un pacchetto frammentato.

Total Length: è la lunghezza, in byte, del pacchetto IP.

Flags: specifica se un pacchetto può o no essere frammentato e se si tratta dell'ultimo frammento di un pacchetto.




Fragment Offset: è l'offset del frammento in multipli di 8 byte.

Time to Live: è un contatore che viene decrementato con il passaggio del tempo; quando il contatore arriva a zero il pacchetto viene scartato. Il Time to Live viene utilizzato per eliminare i pacchetti in caso di malfunzionamento.

Protocol: identifica il protocollo di livello superiore contenuto nel campo dati del pacchetto.




Source e Destination Address : sono gli indirizzi IP del mittente e del destinatario, entrambi su 32 bit.

Header Checksum: è un campo utilizzato per controllare che lo header IP sia corretto.

Option: è un campo usato da IP per fornire alcune opzioni.




Risoluzione dell'indirizzo IP: costituito dalla coppia <indirizzo di rete, indirizzo di macchina> (IR,IM) che permette di stabilire se il pacchetto è destinato alla rete locale o a quella globale.

Le funzioni di IP possono essere riassunte nei seguenti punti:

Routing: permette di instradare i pacchetti.

Frammentazione e riassemblaggio dei pacchetti: consente l'utilizzo di IP su diverse reti; funzionalità utile in quelle reti che ammettono per i pacchetti dimensioni massime inferiori a quelle dei pacchetti IP (es. X25).




Implementazione delle classi di servizio per la

definizione della qualità dello stesso: naturalmente,

poiché non è detto che esista un percorso che soddisfi

le caratteristiche richieste dalle classi di servizio, esse

sono da intendersi come un suggerimento nei

confronti dell'algoritmo di instradamento.




A livello 3 OSI troviamo una serie di protocolli che

fanno parte della suite dei protocolli IP e che mettono a

disposizione funzioni molto importanti come

Address Resolution Protocol (ARP e RARP)

Internet Control Message Protocol (ICMP)




FISICOFISICO

CONNESSIONECONNESSIONE

TCP UDP

Applicazione

ARP E RARPPROTOCOLLI DI

ROUTING

ICMP IP

I mantainance protocols di IP




Questi protocolli, che vengono definiti

mantainance protocols,

sono di supporto al protocollo IP.

Generalmente, sono completamente non visibili

sia agli utenti, sia alle applicazioni.




INDIRIZZAMENTO IP

L'indirizzamento IP è parte integrante del processo di

instradamento dei messaggi sulla rete.

Gli indirizzi, univoci su tutta la rete, sono lunghi 32

bit e composti dal valore decimale di ciascun byte

separato dal carattere punto.




SCHEMA DI RETE INTERNETSCHEMA DI RETE INTERNET




Il concetto centrale delle comunicazione su rete è

l’indirizzamento. L’indirizzo di un dispositivo è la sua

identificazione unica. Nelle reti a instradamento l’indirizzo

è composto di almeno due parti:

una parte rete (o area);

una parte nodo (o host).

INDIRIZZAMENTO




Una rete è costituita da un insieme di macchine

connesse allo stesso filo fisico (o su un insieme di fili

connessi tra loro solo con ripetitori o bridge).

Ogni dispositivo connesso alla stessa rete deve avere

un indirizzo con lo stesso numero di rete. Dispositivi

con lo stesso numero di rete nell’indirizzo devono

avere diversi numeri di nodo.




INDIRIZZO IP

• Ogni macchina (host, o nodo) connessa alla rete è identificata univocamente da uno o piu’ indirizzi IP.

• un indirizzo IP è costituito da una sequenza di quattro numeri compresi tra 0 e 255, separata da punti.

• L’assegnazione degli indirizzi IP è gestita dagli enti che amministrano la rete.

151.10.5.63

Il numero piu’ a sinistra è quello di piu’ larga portata e rappresenta la rete piu’ vasta, mentre l’ultima cifra indica un computer specifico.




INDIRIZZO INTERNET SIMBOLICO

• All’indirizzo numerico IP corrisponde uno ed un solo indirizzo simbolico.

• la corrispondenza è effettuata attraverso l’uso della tabella DNS (Domain Name System). Esempio:

tosca.dm.unimi.it dove la prima parte identifica la macchina, mentre l’ultima identifica il tipo di ente o il paese.

tosca.dm.unimi.it

Corrispondenza biunivoca traindirizzo numerico e indirizzosimbolico. Sono equivalenti.




VANTAGGI DEL NOME SIMBOLICO

• .com (Organizzazioni commerciali)

• .edu(Istituzioni universitarie)

• .gov (Istituzioni governative)

• .mil (Organizzazioni militari)

• .org(Organizzazioni private)

• .it (Organizzazioni in Italia)

• .uk (Organizzazioni nel Regno Unito)

• .fr (Organizzazioni in Francia)

Il nome simbolico contiene informazioni che aiutano ad identificare l’utente. Ad esempio l’ultima parola.




Un esempio di indirizzo IP è:

10.16.238.70

che, in numerazione binaria, corrisponde a:

00001010.00010000.11101110.01000110




Ricordando che l'indirizzamento IP è suddiviso in due

parti:

la prima è riservata all’identificativo di rete,

la seconda all’ identifìcativo di macchina.

è stato definito uno schema di tipo gerarchico che

prevede 5 classi di indirizzi, di cui le prime tre classi sono

disponibili per l'utenza.




Classe A: sono riservati alle reti con un numero

elevato di host.

Il primo byte dell'indirizzo, compreso tra 1 e 127,

rappresenta l'identificativo di rete ed è assegnato

dall'Internet Network Information Center (InterNIC).

Con questa classe si possono assegnare fino a 16 milioni

di indirizzi .




Classe B: in questa classe di indirizzi il primo byte è

compreso tra 128 e 191. I primi due ottetti identificano la

rete, lasciando all'amministratore il compito di assegnare

gli altri due. In questo modo si possono indirizzare fino a

65534 host (216-2).

Classe C: il primo ottetto degli indirizzi di questa classe

è compreso tra 192 e 223, mentre l'identificativo della rete

è composto da 3 byte. In questo modo si possono

indirizzare fino a 254 (28-2) host.




Classe D: sono riservati ad applicazioni di tipo

multicast. Il primo byte dell'indirizzo è compreso tra

224 e 239.

Classe E: questi indirizzi sono riservati per usi

futuri. Gli indirizzi di classe E sono riconoscibili in

quanto il primo byte è compreso tra 240 e 255.




0

10

110

1110

11110

CLASSE ACLASSE A

1.0.0.0 – 127.255.255.255

CLASSE BCLASSE B

128.0.0.0 – 191.255.255.255

CLASSE CCLASSE C

192.0.0.0 – 223.255.255.255

CLASSE DCLASSE D

224.0.0.0 – 239.255.255.255

CLASSE ECLASSE E

240.0.0.0 – 247.255.255.255

CLASSI DI INDIRIZZAMENTO INTERNETCLASSI DI INDIRIZZAMENTO INTERNET




APPROFONDIMENTI SULL’INDIRIZZAMENTO APPROFONDIMENTI SULL’INDIRIZZAMENTO INTERNETINTERNET

Esistono tra gli indirizzi Internet due forme convenzionali:

Il caso in cui l’intero indirizzo vale 00

0.0.0.00.0.0.0

Il caso in cui l’intero indirizzo vale –1 –1 (in complemento a 2 (in complemento a 2 su 32 bit)su 32 bit):

255.255.255.255255.255.255.255




Il primo caso, indirizzo 0, significa che si fa riferimento a

questa rete – questo hostquesta rete – questo host

Il secondo caso, indirizzo -1, significa che si fa una trasmissione BROADCASTBROADCAST

In generale:

il valore 0 nella parte rete significa che si fa riferimento alla stessa rete cui appartiene il mittente;

il valore 0 nella parte host significa che si fa riferimento allo stesso host, cioè a sé stessi.




CONSIDERAZIONI SULL’INDIRIZZAMENTO DI RETE

Si consideri un indirizzamento in classe A.

In ogni indirizzo di classe A la parte indirizzo di rete è costituita dal primo byte.

Inoltre, poiché tutti gli indirizzi di rete della classe A devono essere compresi tra 1 e 127, se ne deduce che il primo bit del primo byte vale 0.

Perciò, si potrebbero esprimere al massimo 27 = 128 indirizzi di rete in classe A.




Però:

Si deve escludere l’indirizzo di rete 0, perché si tratta

di caso particolare (questa rete); quindi restano, come

detto, 127 possibili indirizzi di rete;

Si deve escludere anche l’indirizzo di rete 127, perché

convenzionalmente utilizzato per test e verifiche di

sistema; quindi:

In classe A sono effettivamente disponibili

126 diversi indirizzi di rete.




SUBNETTINGSUBNETTINGConsideriamo il seguente caso.

Una Azienda operante in tutto il momdo ha richiesto all’Autorità InterNIC un indirizzo di rete in classe C, acquisendo così la possibilità di indirizzare 28 – 2 = 254 host.

Nel tempo l’Azienda evolve e necessita di collegare più host alla sua rete.

A questo punto, avendo saturato completamente la sua capacità di indirizzare host sulla sua rete, deve istituirne un’altra, richiedendo all’Autorità InterNIC un nuovo indirizzo di rete.




Questa soluzione, oltre a richiedere tempo per

l’acquisizione di un nuovo indirizzo di rete, presenta

anche svantaggi dal punto di vista operativo, perché due

host della stessa azienda si potrebbero trovare a

colloquiare via Internet invece che, come sembrerebbe

logico, attraverso la stessa rete aziendale.

Questa situazione di difficoltà può essere superata

attraverso l’impiego della tecnica del subnetting.




La tecnica del subnetting consiste nel riservare un certo

numero di bit della parte di indirizzo host

all’indirizzamento di sottoreti.

Ad esempio, nel caso esposto in precedenza, l’Azienda in

questione dovrebbe richiedere subito all’Autorità InterNIC

non un indirizzo di rete in classe C, bensi un indirizzo di

rete in classe B.




In questo modo, la rete Internet aziendale avrebbe a

disposizione 2 byte (16 bit) per indirizzare gli host.

Con la tecnica del subnetting, una parte dei bit riservati

all’indirizzamento degli host viene utilizzata per indirizzare

delle sottoreti interne alla stessa rete aziendale.

Ad esempio, dei 16 bit costituenti l’indirizzo host, si

riservano i primi 6 bit all’indirizzamento delle sottoreti, ed i

rimanenti 10 bit all’indirizzamento degli host nell’ambito di

ciascuna sottorete.




Per individuare i pacchetti indirizzati ad una sottorete, si

utilizza la cosiddetta subnetting mask

Una subnetting mask è una sequenza di 32 bit tale che:

Tutti i bit in corrispondenza alla parte di indirizzamento di rete hanno valore 1;

Tutti i bit in corrispondenza alla parte di indirizzamento di sottorete hanno valore 1;

Tutti i bit in corrispondenza alla parte di indirizzamento host hanno valore 0.




Ad esempio, si supponga che in una Azienda si sia

utilizzata la tecnica del subnetting per costituire un certo

numero di sottoreti nell’ambito del suo indirizzamento

Internet, utilizzando 6 bit della parte indirizzo host per le

sottoreti.

11111111 11111111 0000000011111100

Per l’individuazione dei pacchetti destinati alle sottoreti si utilizza una subnetting mask così definita:




Si supponga che sia stato inviato un pacchetto IP al

seguente indirizzo:

130.50.15.6

Corrispondente alla seguente sequenza di bit:

10000010 00110010 0000011000001111




Per verificare che si tratti di un pacchetto indirizzato alla

sottorete 5, si esegue una operazione AND tra l’indirizzo

del pacchetto e la subnetting mask:

Subnetting mask 11111111 11111111 0000000011111100

10000010 00110010 0000011000001111indirizzo IP

10000010 00110010 0000000000001100AND

Come si vede, la sottorete a cui è indirizzato il pacchetto è la 3 (000011), e non la 5 (000101).




In questo modo, l’Azienda può costituire all’interno della

sua rete Internet 26 – 2 = 62 sottoreti, ciascuna delle quali

può indirizzare 210 – 2 = 1022 host.

Il vantaggio di questa soluzione consiste in:

L’Azienda non deve richiedere un altro indirizzo all’Autorità InterNIC;Tutti gli host dell’azienda hanno lo stesso indirizzo di rete Internet;Non è necessario adeguare le apparecchiature aziendali per consentire la trasmissione dati tra host appartenenti alla rete aziendale.




Indirizzi IP e sottoretiL’abbreviazione IP sta per Internet Protocol, è un protocollo

utilizzato sia dalle più piccole reti private, sia dalla gigantesca Internet globale.

Un indirizzo IP è un unico identificatore dato a un singolo dispositivo su una rete IP. L’indirizzo consiste di un numero di 32 bit che varia da 0 a 4.294.967.295.

Questo significa che teoricamente Internet può contenere approssimativamente 4.3 miliardi di oggetti unici.

Per rendere un così grande blocco di indirizzi più facile da maneggiare, è stato diviso in 4 numeri di 8 bit, o ottetti, separati da un punto. Gli ottetti sono fatti da numeri che variano da 0 a 255. I numeri qui sotto mostrano come crescono gli indirizzi IP.




Come crescono gli indirizzi IP0.0.0.00.0.0.1

…dopo 252 host …

0.0.0.2540.0.0.2550.0.1.00.0.1.1

…dopo 252 host…

0.0.1.2540.0.1.2550.0.2.00.0.2.1

dopo 4 miliardi e…. host

255.255.255.255




Indirizzi IP e sottoretiLa parola sottorete (subnet abbreviazione di sub network)

indica una rete più piccola contenuta all’interno di una più grande.

La più piccola sottorete che non ha altre suddivisioni all’interno di sé è considerata un singolo “dominio di broadcast” (“broadcast domain”), che è collegato a un singolo segmento LAN (network locale di un’area – local area network).

Il dominio di broadcast assolve una funzione importante perché è dove i dispositivi su una rete comunicano direttamente uno con l’altro attraverso i propri indirizzi MAC, che non si indirizzano attraverso sottoreti multiple e tanto meno sulla intera rete Internet.




Indirizzi IP e sottoretiLe comunicazioni con indirizzi MAC sono limitate a una rete più piccola perché si appoggiano su broadcasting ARP per cercare la loro strada e il broadcasting si può scalare fino a un livello in cui la quantità di traffico fa cadere l’intera rete con il rumore di broadcast.

Per questa ragione la più comune sotto rete è di 8 bit, sebbene ve ne possano essere più piccole o leggermente più grandi.




Indirizzi IP e sottoretiLe sottoreti hanno un inizio e una fine: il numero dell’inizio

è sempre pari, mentre il numero finale è sempre dispari.

Il numero inziale è il “Network ID” (identità di rete) e il numero finale è il “Broadcast ID”.

Questi numeri di indirizzo non si possono utilizzare, perché entrambi hanno un significato speciale con scopi particolari.

Il Network ID è la designazione ufficiale di una particolare sottorete, mentre il numero finale è l’indirizzo di broadcast, ascoltato da ogni dispositivo in una sottorete.




Indirizzi IP e sottoretiOgni volta che ci si vuole riferire a una sottorete, si punta

al suo Network ID e alla sua subnet mask (maschera di sottorete), che definisce la sua dimensione.

Ogni volta che si vogliono mandare dati a ognuno nella sottorete (come in un multi cast) li si inviano al Broadcast ID.

In seguito vediamo un facile metodo matematico per determinare Network ID e Broadcast ID.

Se si passa a 13 bit si hanno 8190 host possibili, che corrispondono all’intero regolo mostrato dalla figura.




Le sottoreti possono essere illustrate con un metodo

grafico come appare nella seguente figura. In questo

caso si cerca un intervallo di indirizzi IP da 10.0.0.0 a

10.0.32.0. Si noti che l’indirizzo IP finale 10.0.32.0 è

esso stesso l’inizio della sottorete successiva. La

sottorete interessata finisce all’indirizzo

immediatamente precedente a 10.0.32.0 che è

10.0.31.255.

Il regolo grafico per la sottorete




Il regolo grafico per la sottoreteSi noti che per ogni aumento di bit, la dimensione della

sottorete raddoppia in lunghezza, insieme con il numero degli host. Le tacche più piccole rappresentano 8 bit, corrispondenti a una sottorete con 256 host; tuttavia, siccome non si possono utilizzare il primo e l’ultimo indirizzo IP, ci sono soltanto 254 ospiti che si possono avere nella sottorete.

Il modo più facile per calcolare quanti host vi possono essere in una sottorete è di elevare 2 alla potenza del numero dei bit e poi sottrarre 2. Se si va a 9 bit, ci sono 510 possibili host, perché 2 alla nona potenza è 512 e non si contano il primo e l’ultimo indirizzo.




Come si separano correttamente le sottoretiLe sottoreti possono essere divise in sottoreti più

piccole e queste in sottoreti ancora più piccole.

Quando si definisce una sottorete bisogna sapere che l’inizio e la fine non possono essere scelti arbitrariamente.

La regola è che nessuna delle tacche contenute all’interno del tratto corrispondente alla sottorete deve essere più alta di quelle agli estremi del tratto.

Nella seguente figura le sottoreti consentite sono colorate in verde, quelle non consentite sono colorate in rosso.




Il ruolo della subnet mask (maschera di sottorete)

Nella figura seguente si guardino ai numeri in rosso. Quando si ha a che fare con le sottoreti ci sono otto numeri che hanno un rolo speciale sono 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192 e 128.

Nella figura sono considerate tre dimensioni di classi. Le prime due, con lunghezza di host in bit da 0 a 16. I blocchi IP DSL e T1 sono comunemente nel campo fra 0 e 8 bit. Le reti private sono nel campo da 8 a 24 bit.




Intervalli di sottorete ammissibili (quelli in verde)




Intervalli di sottorete ammissibili




ll ruolo della subnet mask (maschera di sottorete

Come si può vedere nella colonna mask octet (ottetto della maschera) la maschera di sottorete passa da 1 a 0 nel terzo ottetto.

Nel caso particolare la maschera di sottorete si traduce in base 256 a 255.255.248.0.




La “maschera” nella subnet mask

Per calcolare il Network ID di una sottorete si prende un

qualsiasi indirizzo IP all'interno della sottorete e si applica

l'operatore AND (moltiplicazione bit a bit) sulla subnet mask.

Prendiamo l'indirizzo IP 10.20.237.15 e la subnet mask

255.255.248.0. Il risultato si può esprimere in modo

abbreviato 10.20.237.15/21 perché la lunghezza della

subnet mask è di 21 bit. Le due figure successive mostrano

la versione decimale e la versione binaria dell'operazione

AND.




versione decimale e versione binaria dell'operazione AND.




La “maschera” nella subnet maskLa versione binaria mostra come gli zeri agiscono sull'indirizzo

IP che sta sopra. All'interno della scatola di mascheramento,

gli zeri convertono le cifre che stanno sopra in zeri, qualunque

sia la cifra. Se si converte il Network ID in forma decimale, si

ottiene 10.20.232.0. Per fare questa operazione sull'indirizzo

IP e la subnet mask in forma decimale, si può usare il

Calcolatore Windows, in cui è presente l'operazione AND che

agisce sui numeri in forma decimale. Questo è mostrato nella

figura seguente.




Calcolatore Windows, in cui è presente l'operazione AND





Poiché ci sono 11 zeri nella subnet mask, la sottorete è lunga 11

bit. Questo significa che ci sono 2^11, ovvero 2048, host nella

sottorete e l'ultimo IP in questa sottorete è 10.20.239.255.

Questo si può calcolare rapidamente vedendo che ci sono tre

zeri nel terzo ottetto, che significa che il terzo ottetto

dell'indirizzo IP può avere una variazione di 2^3, ovvero 8.

Così la prossima sottorete comincia a 10.20.232+8.0, che è

10.20.240.0. Se lo diminuiamo di 1, abbiamo 10.20239.255,

che è dove questo sottoinsieme finisce.




Le classi IPPer classificare le sottoreti IP, i creatori di Internet hanno scelto

di dividere Internet in classi multiple. Queste non sono

importanti per quanto riguarda i calcoli relativi alle sottoreti; si

tratta solo di una classificazione.

Le sottoreti sono classificate in classi A, B, C, D e E. La classe

A utilizza metà dell'intera Internet. La classe B utilizza metà

della metà rimanente, e così via per le classi C e D

(Multicasting ). Tutto quello che rimane è riservato per la

classe E. Questo è mostrato nella figura seguente.




Le classi IP

Tutte le sottoreti cominciano con indirizzi con numero pari e finiscono con indirizzi con

numero dispari. Gli indirizzi di 0.0.0.0/8 (da 0.0.0.0 a 0.255.255.255) non sono

utilizzati, mentre quelli di 127.0.0.0/8 (da 127.0.0.0 a 127.255.255.255) sono

utilizzati come indirizzi di loopback (loopback addresses ) che servono a testare la

rete.

− Tutti gli indirizzi di classe A hanno il loro primo ottetto da 1 a 126 perché 0 e

127 sono riservati. Le sottoreti di classe A sono tutte lunghe 24 bit e

corrispondentemente la subnet mask è lunga 8 bit. Per esempio, l'intera

sottorete 3.0.0.0/8 è posseduta da General Elettric, a cui sono stati quindi

assegnati 16,8 milioni di indirizzi. L'esercito americano possiede 6.0.0.0/8,

Level 3 Communications possiede 8.0.0.0/8, IBM possiede 9.0.0.0/8, AT&T

possiede 12.0.0.0/8, Xerox possiede 13.0.0.0/8, Hewlett Packard possiede

15.0.0.0/8 e 16.0.0.0/8, mentre Apple possiede 17.0.0.0/8.




Le classi IPTutti gli indirizzi di classe B hanno il loro primo ottetto fra 128 e 191.

Le sottoreti di classe B sono lunghe 16 bit; corrispondentemente le

subnet mask sono lunghe 16 bit. Per esempio, BBN

Communications possiede 128.1.0.o/16 che va da 18.1.0.0.a

128.1.255.255. L'Università Carnegie Mellon pssiede 128.2.0.0/16

che va da 18.2.0.0.a 128.2.255.255.

Tutti gli indirizzi di C hanno il loro primo ottetto da 192 a 223. Le

sottoreti di classe C sono lunghe 8 bit; corrispondentemente la

subnet mask lunga 24 bit. L'organizzazione ARIN, che assegna gli

indirizzi Internet, vende 4 blocchi di indirizzi di classe C alla volta a

singole compagnie; per acquistare un singolo blocco di 1024

indirizzi pubblici IP.




Le classi di indirizzo




Indirizzi IP pubblici e indirizzi IP privati Indirizzi IP pubblici e indirizzi IP privati Oltre agli indirizzi IP riservati (0.0.0.0/8 e 127.0.0.0/8) che sono stati menzionati

prima ci sono altri indirizzi non utilizzati su Internet pubblica. Queste sottoreti

private (private subnets ) consistono di indirizzi IP privati e usualmente sono

dietro un firewall o router che esegue NAT (network address translation –

traduzione dell'indirizzo di rete. La NAT è necessaria perché gli indirizzi IP privati

sono non indirizzabili su Internet pubblica, perciò essi devono essere tradotti in

indirizzi IP pubblici prima che possano essere usati su Internet. Gli indirizzi IP

privati non possono essere indirizzati perché nessuno li possiede. Dato che

ognuno li può usare, non si può puntare a un indirizzo IP privato su Internet

pubblica. Gli indirizzi IP privati sono usati nella maggior parte degli ambienti LAN

(local area network) e WAN (wide area network), dato che spesso non si dispone

di un blocco di indirizzi di classe A o almeno di classe B per potere assegnare

abbastanza indirizzi IP.




L'uso di indirizzi IP privati e NAT ha prolungato la vita di IPv4 (sistema di indirizzi con 4 ottetti) ancora per un certo periodo, perché in effetti permettono a un singolo indirizzo IP pubblico di rappresentare migliaia di indirizzi IP privati. Al tasso corrente con cui gli indirizzi del sistema IPv4 sono assegnati, ci sono abbastanza indirizzi per circa 17 anni. ARIN (l'organizzazione che assegna gli indirizzi) è adesso più restrittiva nell'assegnarli rispetto al passato. Piccoli blocchi di indirizzi IP sono relativamente costosi rispetto al passato quando, a compagnie come Apple veniva assegnato un blocco di 16,8 milioni di indirizzi. La recente versione di indirizzi IP, chiamata IPv6, è lunga 128 bit, in cui ci sono 79 mila trilioni di trilioni volte in più di indirizzi IP rispetto IPv4. Una quantità sufficiente a soddisfare qualsiasi prevedibile necessità futura.

Indirizzi IP pubblici e indirizzi IP privatiIndirizzi IP pubblici e indirizzi IP privati




Le reti a instradamento presentano due classi di dispositivi:

nodi terminali e router.

• I nodi terminali sono i dispositivi con cui l’utente

interagisce: workstation e PC, stampanti, file server, ecc..

ROUTER E NODI TERMINALI

•I router sono dispositivi che connettono reti.




I router hanno la responsabilità di conoscere come è

connessa l’intera rete e come spostare le informazioni tra

una parte e l’altra della rete.

Essi svincolano i nodi terminali dalla necessità di

conoscere troppe cose sulla rete in modo che possano

impiegare il loro tempo a servire le richieste degli utenti.

La maggior parte dei router sono macchine dedicate. Ciò

perchè l’instradamento è spesso un compito gravoso per la

CPU.




L’INDIRIZZAMENTO ATTRAVERSO I ROUTERL’INDIRIZZAMENTO ATTRAVERSO I ROUTER

In ogni router è presente una tabella, la cosiddetta TABELLA DI ROUTING, costituita da quattro tipologie di informazioni:

L’indirizzo di rete;

La parte di sottorete;

L’indirizzo di host;

Le specifiche di interfaccia.




Per ogni rete non gestita dal router vi è una sola voce in corrispondenza alla quale vi sono campi di valore 0 sia per la sottorete che per l’host. Nel campo interfaccia vi sono gli indirizzi dei router più vicini.

Per ogni rete gestita dal router, per ogni sottorete non gestita dal router vi è il valore 0 nel campo host e nell’interfaccia vi è l’indirizzo del router che gestisce la sottorete.

Per ogni rete e sottorete gestita dal router, nel campo host è indicato l’indirizzo di ogni host gestito.




RETE

130.24

131.46

131.46

133.12

133.12

133.12

SR

0

2

5

1

1

3

H

0

0

234

220

221

0

INTERFACCIA

Rete non gestita - Indirizzo prossimo router

Subrete non gestita - Indirizzo prossimo router

Rete e sottorete gestita



Subrete non gestita - Indirizzo prossimo router

ESEMPIO DI TABELLA DI ROUTING




Non appena sul router si presenta un pacchetto IP, l’algoritmo di routing, sommariamente, esegue le seguenti azioni:

Cerca l’indirizzo di rete nella tabella;

ALGORITMO DI ROUTING

Se l’indirizzo c’è ma nel campo subrete e host vi è il valore 0, allora il pacchetto viene ri-indirizzato al router più prossimo;Se l’indizzo c’è ed i campi subrete e host non hanno valore 0, allora il pacchetto viene consegnato all’host;Se l’indirizzo di rete non c’è, allora si ri-indirizza il pacchetto ad un router di default.




Agli indirizzi IP si associano per comodità uno o più

nomi, definiti localmente in un file “hosts” avente il

seguente formato:

<ind. IP><nome1> [nome2]




GLI APPLICATIVI

Nell’ultimo strato della suite TCP/IP troviamo una serie

di applicativi, ciascuno con una sua funzione ben

definita. Gli applicativi più. comunemente in uso sono:Telnet e Rlogin: sono due protocolli che permettono

all’utente di collegarsi, tramite un calcolatore locale, ad un

altro calcolatore remoto connesso in rete.

La connessione viene attivata facendo seguire al comando

TELNET o RLOGIN l’indirizzo IP o il nome mnemonico

del calcolatore remoto.




FTP e TFTP: il File Transfer Protocol è un protocollo

che permette di trasferire file da e verso un altro

elaboratore.

Gestisce la sicurezza delle connessioni attraverso lo

scambio delle password.

II TFTP (Trivial FTP) è invece una versione semplificata

del FTP;




SMTP: è forse il protocollo più importante dello

suite TCP/IP e permette agli utenti in rete di inviare

posta elettronica.

Ogni utente è definito con la sintassi:

NomeUtente@NomeElaboratore

e non è richiesto il rilascio di alcuna autorizzazione da

parte dell’elaboratore remoto per poter inviare

messaggi di posta elettronica.




SNMP: protocollo che può essere definito “di

servizio”, infatti lo SNMP (Simple Network

Management Protocol) è un protocollo per la gestione

degli apparati, basato su UDP/IP.

Lo standard SNMP specifica la modalità di

comunicazione base tra le stazioni di gestione, i nodi ed il

database gestionale, senza specificare alcun tipo di

interfaccia, lasciando all’implementatore l’onere di

costruirne una semplice ed intuitiva.




FISICO

CONNESSIONE

TCP UDP

ARP E RARP PROTOCOLLI DIROUTING

ICMP IP

APPLICAZIONITELNET FTP SMTP(MAIL) SNMP TALK HTTP (WWW) DNS




LEGGERE SU WWW: I BROWSER

SCRIVERE SU WWW: LINGUAGGIO HTML, XML, CSS

IL LINGUAGGIO JAVA PER APPLICAZIONI SU WWW

I SITI WWW

Presentazione di PowerPoint · Con il termine "suite TCP/IP" intendiamo un insieme di protocolli di...

Documents

Transcript of Presentazione di PowerPoint · Con il termine "suite TCP/IP" intendiamo un insieme di protocolli di...