Software delle Reti Internet/Umanet Come nel caso Tecnologico Così nel caso Umanistico...

$: Software delle Reti Internet/Umanet Come nel caso Tecnologico Così nel caso Umanistico D:\MaurOshoSoft\Classe UmaNet\Progetto ITIS\Sistemi\04 - Software.$
Software delle Reti Internet/Umanet

Come nel caso Tecnologico

Così nel caso Umanistico

D:\MaurOshoSoft\Classe UmaNet\Progetto ITIS\Sistemi\04 - Software delle Reti Internet_Umanet.ppt

Canale Tecnologico ed Umanistico

• Con il termine canale di comunicazione si intende un mezzo fisico con delle caratteristiche adatte a consentire il trasporto di dati dalla sorgente al destinatario.

• Una definizione valida sia nel contesto delle reti telematiche che in quello delle reti telemistiche.

Il software delle reti• Necessità di definire protocolliprotocolli e standardstandard

– Un protocollo definisce la modalità con la quale avviene la comunicazione fra due agenti

• La rete è organizzata come una serie di strati (livellilivelli)

– Ogni livello fornisce una serie di servizi al livello superiore

– Ogni livello di un host comunica con il livello corrispondente di un altro host utilizzando un opportuno protocollo

From Host A

To Host ANetwork XY

Messaggio010101010101010101010010

Protocolli e standard

• Per scambiarsi dati due entità devono accordarsi su un protocollo– Il protocollo definisce le regole da seguire per il

trasferimento dei dati– SintassiSintassi - formato dei dati (campi del pacchetto)– SemanticaSemantica - significato (uso dei campi del pacchetto)– SincronizzazioneSincronizzazione – modalità di invio dei dati quando

mittente e destinatario elaborano i dati a velocità diverse

• Gli standardstandard forniscono le linee guida per assicurare il l’interconnessione tra reti eterogenee.

Reti di calcolatori

• Modello basato su calcolatori indipendenti indipendenti e interconnessiinterconnessi fra loro tramite protocolli condivisi.

• Insieme di calcolatori autonomiautonomi collegati ovvero in grado di scambiare informazioni fra di loro

• Il collegamento può utilizzare tecnologie varie (fili elettrici, onde radio, fibre ottiche)

• L’insieme dei calcolatori è in genere eterogeneo eterogeneo (sia per architettura hardware, che sistema operativo)

1010000101

1010000101

1010

1010

Reti di Relazioni Umane (UmaNet)

• Modello basato su persone autonome autonome e interconnesseinterconnesse fra loro tramite regole condivise e in grado di scambiare informazioni e condividere uno scopo.

• L’insieme degli individui è in genere eterogeneo eterogeneo (per abilità,criticità, motivazione, cultura,…,)

• Quindi per evitare che le diversità finiscano per creare delle barriere è necessario stabilire dei protocolli (regole condivise) per regolare la comunicazione nella rete.

Protocolli di Comunicazione

InternetModelli di Comunicazione

Stratificati

D:\MaurOshoSoft\Classe UmaNet\Progetto ITIS\Sistemi\04 - Software delle Reti Internet_Umanet.ppt

Modello ISO-OSI

• OSI – Open System Interconnection– Un sistema apertosistema aperto è un insieme di protocolli per

permettere la comunicazione fra due sistemi indipendentemente dalla loro architettura

– E’ un modello per la progettazione di un’architettura di architettura di reterete flessibile, robusta e inter-operativa

– Utilizza un riferimento a stratistrati (layer) che descrivono la comunicazioni a livelli di astrazione successivi (stack OSI)

– Ciascun livello utilizza i servizi dello strato inferiore attraverso interfacce. interfacce.

Livelli del modello ISO-OSI Host A Host B

NodoIntermedio

ApplicativoApplicativo

PresentazionePresentazione

SessioneSessione

TrasportoTrasporto

ReteRete

Coll. DatiColl. Dati

FisicoFisico

ApplicativoApplicativo

PresentazionePresentazione

SessioneSessione

TrasportoTrasporto

ReteRete


FisicoFisico

ReteRete


FisicoFisico

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

Interfaccia 7-6

Interfaccia 6-5

Interfaccia 5-4

Interfaccia 4-3

Interfaccia 3-2

Interfaccia 2-1

Interfaccia 7-6

Interfaccia 6-5

Interfaccia 5-4

Interfaccia 4-3

Interfaccia 3-2

Interfaccia 2-1

Interf. 3-2

Interf. 2-1

Protocollo peer-to-peer (layer 7)




p2p (l 3) p2p (l 3)

p2p (l 2)p2p (l 2)

Comunicazione tra Livelli• “Esiste una grande distanza concettuale tra le applicazioni

software sulle quali siamo abituati a concentrare la nostra attenzione e i segnali elettrici binari trasportati dal mezzo trasmissivo.

• Il livello n su un host porta avanti una conversazione con il livello n di un altro host. Le regole e le convenzioni che governano la conversazione sono collettivamente indicate con il termine di protocollo di livello n.

• Le entità (processi) che effettuano tale conversione si chiamano peer entity (entità di pari livello).

• Il dialogo fra due peer entity di livello n viene realizzato tramite lo scambio di PDU (protocol data unit) composta dalla parte di dati e dall’intestazione specifica del livello.

• In realtà non c’è trasferimento diretto di dati dal livello n di un host1 e il livello n di un host2. Ogni livello su host1 passa i dati e le informazioni di controllo al livello sottostante. Quando arrivano ad host2, i dati vengono passati da ogni livello al livello superiore.

Scambio dati

Dati L7

Dati L7 H6

Dati L6 H5

Dati L5 H4

Dati L4 H3

Dati L4 H2T2

Dati L7

Dati L7 H6

Dati L6 H5

Dati L5 H4

Dati L4 H3

Dati L4 H2T2

01010100000100010010010010010 01010100000100010010010010010

Header

Trailer

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

Host1 Host2

Le Funzioni dei Livelli • Applicazione

– Permette all’utente di interagire con la rete mediante interfacce.• Presentazione

– Rappresentazione dei dati : codifica,crittografia,compressione• Sessione

– Stabilisce la comunicazione e controlla il dialogo fra due sistemi• Trasporto

– Assicura che l’intero messaggio arrivi intatto da un sistema all’altro e che i singoli pacchetti arrivino a destinazione nel giusto ordine

• Rete– Indirizza e inoltra i pacchetti, è responsabile della consegna mittente-

destinatario di un pacchetto attraverso reti diverse (routing)• Data Link

– Organizza i dati in frame e rende lo strato fisico affidabile ovvero privo di errori, controlla gli errori e il flusso dati.

• Fisico– Riguarda la trasmissione dei bit sul canale fisico, stabilisce e gestisce il tipo

di canale fisico (telefonico,wi-fi,cellulare,satellitare,…, connessioni umanet)

Livello Applicazione• Permette all’utente di utilizzare la rete tramite interfacce• Supporta servizi di rete

– e-mail, trasferimento di file remoti, condivisione di database, ecc..

LivelloApplicazione

LivelloApplicazione

Dati L7 Dati L7

FTPTELNET

EMAIL FTPTELNET

EMAIL

Utente

Livello Presentazione

• CodificaCodifica: garantisce la inter-operatività nello scambio di dati fra sistemi con codifica diverse dei dati– I dati sono tradotti in un formato comune e poi trasmessi

• CrittografiaCrittografia: per garantire la sicurezza• CompressioneCompressione: per ridurre la quantità dei dati da trasferire

Dati codificati, criptati ecompressi

LivelloPresentazione

Dati L7

LivelloPresentazione

Dati L6

H6

Dati L7

Dati L6

Dati codificati, criptati ecompressi H6

Livello Sessione

• Controlla il dialogo fra due sistemi assicurando le modalità half-duplex o full-duplex

• Permette la sincronizzazione con checkpoint di un flusso di dati

LivelloSessione

Dati L6

Dati L5

H5

sync sync sync

LivelloSessione

Dati L6

Dati L5

H5

sync sync sync

Livello Trasporto• E’ responsabile della consegna mittente-destinatario dell’intero

messaggio (punto-a-puntopunto-a-punto) assicurando che l’intero messaggio arrivi senza errori e che i singoli pacchetti arrivino a destinazione nel giusto ordine.

• Gli indirizzi specificano non solo gli host ma anche i processi mittente e destinazione (portaporta)

• Realizza un trasferimento– Con connessioneCon connessione: si apre una connessione prima del trasferimento e la

si chiude al termine, stesso percorso.– Senza connessioneSenza connessione: ogni singolo pacchetto è considerato

indipendentemente, percorsi diversi.

LivelloTrasporto

Dati L5

Dati L4

H4H4 H4Livello

Trasporto

Dati L5

Dati L4

H4H4 H4

Livello di Rete• E’ responsabile della consegna mittente-destinatario di

un pacchetto attraverso reti diverse (routing)• Realizza l’indirizzamento logico dei pacchetti – inserisce

gli indirizzi logici del mittente e destinatario nell’header• Nei router definisce gli algoritmi di instradamento• E’ responsabile del controllo di congestione

LivelloRete

Dati L4

LivelloRete

Dati L3

H3

Dati L4

Dati L3

H3

Livello Data Link• Rende lo strato fisico affidabile, cioè privo di errori fisici.• Divide le informazioni in pacchettipacchetti trasmettendoli sul mezzo

fisico (data framedata frame) e verifica la corretta ricezione attendendo un segnale di ack.

• Gestisce l’eventuale duplicazione dei data frame dovuta alle ritrasmissioni per mancanza di ack

• Sincronizza mittente e ricevente• Gestisce lo smistamento fisico (indirizzamento fisico) sulla

stessa rete.

LivelloDataLink

Dati L3

LivelloDataLink

Dati L2

H2T2

Dati L3

Dati L2

H2T2Data

FrameData

Frame

Livello Fisico• Riguarda la trasmissione dei bit sul canale fisico

• Caratteristiche fisiche (linee comunicazione, propagazione onde)

• Codifica (rappresentazione dei bit, frequenza di trasmissione)

• Modalità di trasmissione (simplex, half-duplex, full-duplex)

• Caratteristiche Meccaniche (connettori)

1010001110010111Livellofisico

Dati L2

1010001110010111Livellofisico

Dati L2

Mezzo di trasmissione

Da ISO/OSI a TCP/IP

TCP/IP vs OSI• I protocolli TCP/IP erano già largamente usati in ambito

accademico quando fu proposto il modello OSI, quindi TCP/IP è una descrizione di protocolli già esistenti ed è quindi meno generale e flessibile.

• Il modello e i protocolli OSI hanno dei difetti– Il livello sessione è poco utile e quello presentazione

poco significativo– I livelli rete e data-link sono molto complessi e

richiedono una strutturazione in sottolivelli– Lo standard è complesso e i protocolli difficili da

implementare• Lo standard TCP/IP rappresenta il protocollo di internet

Livelli del modello TCP/IPHost A Host B

NodoIntermedio

ApplicazioneApplicazione

TrasportoTrasporto

ReteRete

Coll. Dati+FisicoColl. Dati+Fisico

ApplicazioneApplicazione

TrasportoTrasporto

ReteRete

Coll.Dati+FisicoColl.Dati+Fisico

ReteRete

Coll.DatiFisicoColl.DatiFisico

4

3

2

1

4

3

2

1

Interfaccia 4-3

Interfaccia 3-2

Interfaccia 2-1

Interfaccia 4-3

Interfaccia 3-2

Interfaccia 2-1Interf. 2-1



p2p (l 3)

p2p (l 2)

p2p (l 3)

p2p (l 2)

I protocolli TCP/IP (1974)

Applicativo

Presentazione

Sessione

Trasporto

Rete

Data link

Fisico

TCP UDP

IP

Protocolli definiti dalla rete

sottostante

ICMP IGMP

ARP RARP

SMTP FTP TELNET DNS SNMP POP3 HTTP

Applicazione

Livello Applicazione

• Riguarda le principali applicazioni di internet.– Telnet (terminale virtuale remoto)– FTP (File Trasfer Protocol)– SMTP (Simple Mail Trasfer Protocol)– POP3 (Post Office Protocol)– SNMP (Simple Network Management Protocol)– HTTP (Hyper Text Trasfer Protocol)– DNS (Domain Name System)

Livello Trasporto

• UDP e TCP sono protocolli di trasporto fra processi

• TCP (Transfer Control Protocol)– Ha il compito di trasmettere i dati in modo affidabile

tra i nodi della rete stabilendo una connessione tra client e server.

– Tramite il processo di handshaking tra client e server viene stabilito il numero di porta da usare e la sincronizzazione.

• UDP (User Datagram Protocol)– Non viene stabilita alcuna connessione i pacchetti

sono inviati sulla rete senza richiesta di avvenuta ricezione. (Niente raccomandata con ricevuta di ritorno)

Livello Rete• IP (Internetworking Protocol)

– È un protocollo per la trasmissione di singoli pacchetti (datagramdatagram), è non affidabile e senza connessioni.

– I datagram possono seguire percorsi diversi e raggiungere la destinazione in un ordine diverso a quello di spedizione, il protocollo IP non si occupa di riordinare i pacchetti dopo il loro arrivo.

• ARP (Address Resolution Protocol)– Da indirizzo IP a quello fisico della scheda hardware

• RARP (Reverse Address Resolution Protocol)– Permette di ottenere l’indirizzo IP dall’indirizzo fisico

• ICMP (Internet Control Message Protocol)– Invia messaggi sullo stato della trasmissione dei datagram

• IGMP (Internet Group Message Protocol)– Trasmissione simultanea di un messaggio a più destinatari

Livello Data Link e Fisico

• È responsabile per l'interfacciamento al dispositivo elettronico che effettua la comunicazione fisica, gestendo l'invio e la ricezione dei pacchetti da e verso l'hardware.

• Questo livello si occupa di prelevare ed immetere i frame dati, diversi a seconda della tipologia di rete, sul cavo di rete e di controllarne la correttezza tramite un algoritmo CRC (cyclic redundancy check).

Protocolli di Comunicazione

Umanet

Modelli di Comunicazione Stratificati

C:\MaurOshoSoft\Classe UmaNet\Progetto ITIS\Sistemi\03 - ISO-OSI.ppt

Comunicazione Umanistica

Comunicazione Telemistica

UWWW - Umanet World Wide Web

Protocolli • Cosa ? : La comunicazione telemistica è regolata da

protocolli di comunicazione , una serie di norme che vanno applicate per rendere compatibile il dialogo tra i diversi sistemi di comunicazione.

• Come ? : Il mittente e il ricevente interagiscono in modalità Client/Server, il client effettua una richiesta e il server può,

più o meno, soddisfarla.

Scambio dati Paradossali

Dati L7

Dati L7 H6

Dati L6 H5

Dati L5 H4

Dati L4 H3

Dati L4 H2T2

Dati L7

Dati L7 H6

Dati L6 H5

Dati L5 H4

Dati L4 H3

Dati L4 H2T2

0000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000

Header

Trailer

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

Scambio dati Coerenti

Dati L7

Dati L7 H6

Dati L6 H5

Dati L5 H4

Dati L4 H3

Dati L4 H2T2

Dati L7

Dati L7 H6

Dati L6 H5

Dati L5 H4

Dati L4 H3

Dati L4 H2T2

111111111111111111111111111111 111111111111111111111111111111

Header

Trailer

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

I Protocolli di Internet

I Protocolli di Umanet

I Protocolli TCP/UP (2001)

Applicativo

Presentazione

Sessione

Trasporto

Rete

Data link

Fisico

TCP UDP

UP

Protocolli definiti dalla rete

sottostante

UICMP UIGMP

UARP URARP

USMTP UFTP UTELNET UDNS USNMP UHTTP

Applicazioni

Livello Applicazione

• Riguarda le principali applicazioni di umanet.– U-Telnet (terminale cognitivo remoto)– U-FTP (Umanet File Trasfer Protocol)– U-SMTP (Umanet Simple Mail Trasfer Protocol)– U-POP3 (Umanet Post Office Protocol)– U-SNMP (Umanet Simple Network Management

Protocol)– U-HTTP (Umanet Hyper Text Trasfer Protocol)– U-DNS (Umanet Domain Name System)

Livello Trasporto

• U-UDP e U-TCP sono protocolli di trasporto fra processi mentali

• U-TCP (Umanet Transfer Control Protocol)– Ha il compito di trasmettere i dati in modo affidabile

tra i soggetti della rete di relazione stabilendo una connessione tra client e server.

– Tramite il processo di handshaking tra client e server viene stabilito il numero di porta (processo mentale) da usare e la sincronizzazione.

• U-UDP (User Datagram Protocol)– Non viene stabilita alcuna connessione i pacchetti

sono inviati sulla rete senza richiesta di avvenuta ricezione. (Niente raccomandata con ricevuta di ritorno ne verifiche di apprendimento)

Livello Rete• UP (Umanetworking Protocol)

– È un protocollo per la trasmissione di singoli pacchetti è non affidabile e senza connessione : i pacchetti possono seguire percorsi diversi e raggiungere la destinazione in un ordine diverso a quello di spedizione.

• U-ARP (Umanet Address Resolution Protocol)– Associa l’indirizzo UP (Pappapronta/Preparapappa) quello

fisico che individua la persona (Studente X)• U-RARP (Umanet Reverse Address Resolution Protocol)

– Permette di ottenere l’indirizzo UP dall’indirizzo fisico• U-CMP (Umanet Control Message Protocol)

– Utilizzati per inviare messaggi sullo stato della trasmissione dei pacchetti. (Coerenza/Paradosso)

• U-GMP (Umanet Group Message Protocol)– Permette la trasmissione simultanea di un messaggio a più

destinatari.

Livello Data Link e Fisico

• Rappresenta le connessioni nascoste nella rete delle relazioni umane, realizza l'interfacciamento cognitivo tra l’essere umano e la rete della vita.

• Questo livello si occupa di prelevare ed immetere i frame dati, diversi a seconda della tipologia di rete (paradosso/coerenza), sul cavo di rete e modificare i potenziali della polarità.

• Questo livello si occupa del riequilibrio dei potenziali generati dall’interazione (pieno/vuoto) tra tutt le coppie di opposti. (ad esempio le coppie (Pappapronta/Preparapappa) e (Chiapparotta/Chiappasalva).

Approfondimento sugli standard

Enti e funzioni di standardizzazione

Organizzazioni per gli standard

• ISO (International Standards Organization)– 82 nazioni dal 1947

• ITU-T (International Telecommunications Union-Telecommunication Standards Sector)– Standard per le telecomunicazioni – telefonia e

trasferimento dati (ex. CCITT)• ANSI (American National Standards Institute)

– Organizzazione privata per l’unificazione degli standard in USA

• IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)• EIA (Electronic Industries Association)

Forum

• Necessità di maggiore dinamismo rispetto ai tempi di ratifica degli standard

• Controllano, valutano e rendono uniformi le nuove tecnologie– Frame relay forumFrame relay forum (DEC, CISCO, Northen

Telecom, ecc..)– ATM forumATM forum

E’ costituito dai rivenditori di hardware e software che sostengono la tecnologia ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Lo standard Internet

• Internet draftInternet draft– Documento non ufficiale che vive per circa 6 mesi

• Request for CommentRequest for Comment (RFCRFC)– Internet draft pubblicato su suggerimento delle

autorità per la regolamentazione della rete Internet– Ogni RFC è protocollato, gli viene assegnato un

codice e reso disponibile• Livelli di maturazione degli RFCLivelli di maturazione degli RFC

– Un RFC attraversa sei livelli di maturazione

Livelli di un RFC

• Proposta di standard– Specificazione stabile e interessante – è provata e usata

• Bozza– Richiede almeno due realizzazioni indipendenti e inter-

operative• Standard Internet

– Richiede che sia stato dimostrato l’uso concreto con successo

• Livello storico• Livello sperimentale• Livello informativo

Livelli di impiego degli RFC

• Necessario– Deve essere usato necessariamente da tutti i sistemi

Internet per assicurare un livello di conformità minimale (es. IP)

• Consigliato– Non è necessario ma viene consigliato per la sua utilità

(es. TELNET)• Facoltativo

– Può essere usato per scopi specifici in un sistema particolare

• D’uso limitato– Dovrebbe essere usato in situazioni particolari

• Sconsigliato

Amministrazione di Internet

ISOCISOC Internet Society

IABInternet Architecture

Board

IRTF IETF

Internet EngineeringTask Force

Internet ResearchTask Force

IRSG IESG

WGRGRG

WG WG

Area Area

Organizzazioni Internet

• ISOC– Costituita nel 1992 per coadiuvare il processo della

creazione degli standard Internet

• IAB– E’ il consulente tecnico dell’ISOC– Sovraintende lo sviluppo del TCP/IP Protocol Suite– Coadiuva i ricercatori della comunità Internet– Gestisce la pubblicazione degli RFC– Ha due componenti: IETF e IRTF

Organizzazioni Internet• IETF

– E’ un forum di gruppi di lavoro gestiti dall’Internet Engineering Steering Group (IESG)

– Identifica i problemi operazionali e propone soluzioni

– Sviluppa e recensisce le specifiche

– I gruppi di lavoro sono divisi in aree su argomenti diversi

• Applicazioni, protocolli Internet, Routing, Operazioni, servizi per l’utente, gestione della rete, trasporto, protocolli Internet di futura generazione (IPng), sicurezza

• IRTF

– E’ un forum di gruppi di lavoro su aspetti di ricerca

Organizzazioni Internet

• IANA (Internet Assigned Numbers Authority)ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)– Gestione dei nomi di domini e indirizzi Internet– ICANN è una corporazione privata gestita da una

commissione Internazionale che ha assunto questo ruolo dal 1998

• NIC (Network Information Center)– Si occupa di raccogliere e diffondere le informazioni

relative ai protocolli TCP/IP

Software delle Reti Internet/Umanet Come nel caso Tecnologico Così nel caso Umanistico...

Documents

Transcript of Software delle Reti Internet/Umanet Come nel caso Tecnologico Così nel caso Umanistico...