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11-- Introduzione alle Reti di Introduzione alle Reti di TelecomunicazioneTelecomunicazione
Università degli studi di BergamoUniversità degli studi di BergamoDipartimento di Ingegneria dell’Informazione e Metodi Matematici
Reti di CalcolatoriReti di Calcolatoriprof. Fabio prof. Fabio MartignonMartignon
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 2
Reti e TrasmissioneReti e Trasmissione
Cos’è una rete di telecomunicazione?Una rete di telecomunicazione è definibile come l'insieme di dispositivi, canali trasmissivi e procedure mediante le quali due dispositivi d'utente (ad es. telefoni, PC…), remoti ed attaccati alla rete, possono scambiarsi dell'informazioneLo scambio di informazione tra due utenti coinvolge una lunga serie di aspetti spesso complessi che occorre analizzare partendo da semplici modelli
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 3
Reti e TrasmissioneReti e Trasmissione
Sorgente Trasmettitore Canale(sistema di trasm) Ricevitore Destinazione
Modo più semplice per far comunicare due utenti: collegamento mediante un canale trasmissivo diretto
Sorgente: genera informazione (voce, video, dati...)Trasmettitore: converte l’informazione in segnali elettrici (ottici) che possono essere inviati sul CanaleIl Ricevitore interpreta tali segnali e ricostruisce l’informazione, passandola alla Destinazione
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Problematiche TecnicheProblematiche TecnicheIn Trasmissione (ovvero: il Trasmettitore):
generazione del segnalei segnali devono essere adatti al mezzosegnali analogici e segnali digitali
Vincoli imposti dal mezzo trasmissivo: capacità del canale (bit/s)In ricezione:
errori di ricezionerumore, disturbi, interferenza
sincronismo di simbolo: ritmo effettivo di trasmissionemessaggi di servizio (segnalazione)
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 5
Collegamento tra più utentiCollegamento tra più utentiSupponiamo di avere N utenti (nella figura sotto, N=5)Rete a maglia completa
Può verificarsi uno scarso utilizzo delle risorse (collegamenti poco utilizzati)Necessità di condividere le risorse
Per collegare tali nodi sono necessariN(N-1)/2collegamentibidirezionali
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 6
Condivisione di risorse mediante Condivisione di risorse mediante una rete a circuitouna rete a circuito
Sorgente Trasmettitore Sistema di trasmissione Ricevitore Destinazione
Il canale diretto dell’esempio precedente è sostituito da una rete di telecomunicazioneI canali sono forniti su richiesta
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 7
Condivisione di risorse mediante Condivisione di risorse mediante una rete a circuitouna rete a circuito
1122
33441) voglio parlarecon il 3344!
2) cerco un circuito
4) ti cercano!
3) apro il circuito
5) conversazione
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 8
Funzionalità di una reteFunzionalità di una rete
Segnalazione utente-rete (per richiedere un collegamento)Instradamento (la rete trova un percorso tra i due nodi)Segnalazione di rete (per scambiare informazione di servizio atta a cercare e riservare tale percorso)Commutazione (in ogni nodo un canale d’ingresso è messo in collegamento con un canale in uscita)Fasi necessarie per lo scambio di informazioni:
instaurazione della connessione (chiamata)trasferimento datichiusura della connessione (chiamata)
Commutazione di Circuito
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Sistemi finali e nodi di commutazioneSistemi finali e nodi di commutazioneI nodi all’interno della rete posso dunque classificarsi in:
sistemi finali (end-systems), che si scambiano informazioninodi di commutazione (switching nodes)
I canali messi a disposizione per i collegamenti possono essere:canali half-duplexcanali full-duplex
nodi finali
nodi di commutazione
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Rete a Commutazione Rete a Commutazione di Pacchettodi Pacchetto
sistema finale
nodo dicommutazione
L’informazione da trasferire viene suddivisa in pacchetti a cui viene aggiunta informazione di servizio (header)L’header contiene almeno l’indicazione del destinatarioI pacchetti sono trasferiti di nodo in nodo fino alla destinazione in modo autonomo (analogia con il servizio postale)
pacchetto
informazioneheader
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Classificazioni delle retiClassificazioni delle reti
reti a circuitoreti a pacchetto reti pubbliche
reti private
reti telefonichereti dati
LAN (reti locali)MAN (reti metropolitane)WAN (reti geografiche)
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 12
TematicheTematiche
conversione dell’informazione in segnalistudio delle caratteristiche dei segnalitrasferimento dei segnali attraverso un mezzo trasmissivostudio del rumore e dei suoi effetti sul segnale
Corso di Teoria dell’Informazionee della Trasmissione
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TematicheTematicheorganizzazione dell’informazione in unità informativeinstaurazione di un percorso nella reteprocedure e regole di colloquio tra dispositiviprocedure per la condivisione delle risorse da parte di più flussi informativiecc.
Corsi di Reti di Telecomunicazione
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 14
Rete di TLC
Modelli funzionaliModelli funzionali
La struttura di una rete di telecomunicazione coinvolge una complessa serie di aspettila descrizione e l’analisi viene semplificata dalla formalizzazione in modelli
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Modelli funzionaliModelli funzionaliAccenneremo ora ad un modello funzionale di colloquio tra sistemiQuesto modello consente di introdurre in modo formalele problematiche associate al trasferimento di informazioneIl modello aiuta a descrivere in modo formale i sistemi e le loro funzionalità
A che livello avviene un colloquio?Esistono vari tipi di colloqui (scambio di messaggi)
– utente-utente– utente-rete– colloqui per trasferimento di informazione– colloqui per segnalazione– ecc.
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 16
Il servizio di comunicazioneIl servizio di comunicazioneDate due o più entità remote (ovvero residenti su nodi distinti)Possiamo descrivere il sistema di comunicazione che consente il colloquio (ovvero lo scambio di messaggi) fra gli enti come un “fornitore del servizio di trasporto dell’informazione”(ovvero: fornitore del servizio di comunicazione in senso stretto)
EnteA
EnteB
sistema di comunicazione che fornisce un servizio di comunicazione
Colloquio (ovvero: scambio di messaggi)
Nodo A Nodo B
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Il servizio di comunicazioneIl servizio di comunicazioneE’ basato sul servizio di trasporto, ossia il meccanismo di scambio di informazione fra due “entità”
E’ in generale un servizio di trasferimento di unità informative
bitgruppi di bit (trame o pacchetti)filesflussi multimediali
EnteA
EnteB
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Il servizio di comunicazioneIl servizio di comunicazione
il servizio di comunicazione può essere descritto mediante delle chiamate di servizio dette primitive di serviziole primitive di servizio servono a descrivere il servizio, a richiederlo e a ricevere informazioni sul servizio dal fornitorele primitive di servizio sono caratterizzate da parametri tra cui:
informazione da trasferireindicazione del destinatariocaratteristiche del servizio richiestoecc.
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Primitive di ServizioPrimitive di Servizio
Le primitive di servizio definiscono i servizi resi dal sistema di comunicazione alle due entità estreme (A e B nel nostro esempio)Se ne individuano quattro, non tutte sempre necessarie:
Request: che richiede il servizioIndication: indica l’avvenuta richiesta del servizioResponse (facoltativa)Confirm (facoltativa)
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Primitive di ServizioPrimitive di Servizio
LivelloN+1
LivelloN
LivelloN
LivelloN+1
Sistema A Sistema B
Request
ConfirmResponse
Indication
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Entità colloquianti tramite primitiveEntità colloquianti tramite primitive
EnteA
EnteB
canale bidirezionale
primitive di servizio
colloquio
Nodo A Nodo B
Request IndicationResponseConfirm
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PrimitivePrimitive
EnteA
EnteB
canale bidirezionale
primitive di servizio
colloquio
Nodo A Nodo B
Richiesta di A
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PrimitivePrimitive
EnteA
EnteB
canale bidirezionale
primitive di servizio
colloquio
Nodo A Nodo B
Indicazione verso B
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 24
PrimitivePrimitive
EnteA
EnteB
canale bidirezionale
primitive di servizio
colloquio
Nodo A Nodo B
Risposta di B
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 25
PrimitivePrimitive
EnteA
EnteB
canale bidirezionale
primitive di servizio
colloquio
Nodo A Nodo B
Conferma verso A
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PrimitivePrimitive
servono a richiedere il servizio e essere informati dell’esito della richiestahanno significato locale tra fornitore e cliente del servizionon sono legate direttamente al modo con il quale il fornitore effettua il serviziodevono contenere tutte le informazioni necessarie al fornitore del servizio
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Modalità di comunicazioneModalità di comunicazione
Le modalità di comunicazione fra entità si dividono in due grandi classi Modalità a connessione (connection-oriented)
instaurazione della connessionetrasferimento dell’informazionerilascio delle connessioneEsempio: telefonata
Modalità senza connessione (connectionless)una sola faseEsempio: servizio postale
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Servizio a connessioneServizio a connessione
Apertura della connessione
Trasferimento informazione
Chiusura della connessione
EnteA
EnteB
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 29
Servizio a connessioneServizio a connessione
Si distinguono 3 fasi
Apertura della connessione: si instaura la sessione e ci si mette
d’accordo sulle modalità di svolgimento della sessione
Trasferimento dell’informazione
Abbattimento (chiusura) della sessione
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 30
Servizio a connessioneServizio a connessione
Consente l’espletamento di servizi addizionali, qualiad esempio
accordo sulle modalità di scambio dell’informazione
legame logico (numerazione) fra i dati scambiati controllo d’errorecontrollo di flussocontrollo della qualità
Possono esserci più connessioni attive separatamente
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 31
Servizio senza connessioneServizio senza connessione
Il trasferimento dati avviene in modo autonomo,senza preventivo accordonon lega fra loro i diversi trasferimenti effettuati fragli stessi utentinon consente i servizi tipici del trasferimento a connessione
EnteA
EnteB
transfer
transfer
transfer
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 32
Esempi di colloquio a connessioneEsempi di colloquio a connessione
Un caso particolare è la connessione telefonica, incui le PDU trasmesse sono i bitProtocolli di livello 2: HDLC, LAPB, LAPDProtocolli di rete: X.25, Frame RelayProtocollo di trasporto: TCP
Esempi di colloquio senza connessioneEsempi di colloquio senza connessione
Protocolli MAC di livello 2: Ethernet, Token RingProtocolli di rete: IP (Internet Protocol)Protocollo di trasporto: UDP
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LivelliLivellile entità che colloquiano in un servizio di telecomunicazione possono anche offrire un servizio di comunicazione a entità terze, dette di livello superiore
EnteA1
EnteB1
canale bidirezionale
protocollo di comunicazione
colloquio
Nodo A Nodo B
EnteA2
EnteB2
headeheader Dati PDU
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 34
LivelliLivelliA che serve?
il servizio offerto alle entità di livello superiore può essere diverso da quello base
EnteA1
EnteB1
canale bidirezionale
protocollo di comunicazione
colloquio
Nodo A Nodo B
EnteA2
EnteB2
headeheader Dati PDU
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 35
Protocolli di comunicazioneProtocolli di comunicazione
le entità di un livello collaborano per fornire il servizio di comunicazione al livello superiore e si scambiano messaggi mediante il servizio offerto dal livello inferioreProtocolloProtocollo:
Insieme delle regole che sovrintendono al colloquio tra entità dello stesso livello
– formato dei messaggi– informazioni di servizio– algoritmi di trasferimento– ecc.
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PacketPacket Data Data UnitsUnits (PDU)(PDU)
un protocollo utilizza per il colloquio tra entità dello stesso livello delle unità di trasferimento dati dette PDU o anche trame del protocolloLe PDU possono contenere:
header dati
informazione vera e propria ricevuta dai livelli superiori
informazione di servizio necessaria al coordinamento tra le entità
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Tipi di colloquioTipi di colloquioTra entità paritetiche (colloquio peer-to-peer)
master-slave, o client-server
comandi
risposte
comandi
risposte
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Architettura a Strati: Esempio IntroduttivoArchitettura a Strati: Esempio Introduttivo
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 39
Architettura a stratiArchitettura a stratiI servizi di comunicazione complessi possono essere articolati a strati
da un livello che garantisce solo il trasporto dei bita un livello dove sono definite complessi servizi caratterizzati da molti parametri e funzionalitàlivello 5
livello 4
livello 3
livello 2
livello 1
livello 5
livello 4
livello 3
livello 2
livello 1
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 40
Relazioni tra i livelliRelazioni tra i livelli
Il servizio offerto da uno strato è rappresentato logicamente con una porta di accesso al servizio, detta Service Access Point (SAP)
N+1 - PDU
N - SDUN - PCI
N-SAP
Livello N+1
Livello N
PDU: Packet Data UnitSDU: Service Data UnitPCI: Protocol Control Information
N-PDU
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Architettura completaArchitettura completa
livello 5
livello 4
livello 3
livello 2
livello 1 54321
5432
543
54
5 livello 5
livello 4
livello 3
livello 2
livello 154321
5432
543
54
5
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 42
Relazioni tra i livelliRelazioni tra i livelli
2 - PDU
1-SAP
Livello 2
Livello fisico
Al livello più basso, che è il livello fisico, le PDU sono i flussi di bit
bit
2 - PDU2 - PDU
1-SAP è una porta fisica
I livelli superiori arricchiscono questo servizio di comunicazione base con funzionalità anche complesse
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 43
Esempio Esempio di funzionalità di una di funzionalità di una architettura completaarchitettura completa
livello 2 livello 2livello 2 livello 2
livello 1 livello 1 livello 1livello 1
livello 3 livello 3livello 3
livello 4 livello 4
livello 5 livello 5
A B Cflusso di bit flusso di bit
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 44
FunzioniFunzioni
Le funzioni svolte da uno strato possono essere divise in:
funzioni di adattamento– esempi:
– Multiplazione (multiplazione inversa)– Segmentazione (riassemblamento)
funzioni di arricchimento– esempi:
– controllo d’errore– riordino trame
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SegmentazioneSegmentazioneN+1-PDU
N-PDU
N-SDU
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 46
MultiplazioneMultiplazione
entitàliv. N
Le SDU provenienti da SAP diversi sono convogliate in un unico SAP sottostanteCiò consente di dividere la capacità dei mezzi trasmissivi fisici per ottenere più canali di velocità più bassa, come vedremo più avanti.
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 47
Funzione di reteFunzione di reteSi parla di funzione di rete implementata in un livello
quando è reso possibile il colloquio tra più di due entitàdello stesso livello (ovvero tra un insieme di entità)
Viene introdotta la funzione di INSTRADAMENTO (ovvero, scelta del SAP)
Entità Adeve instradare Entità CEntità B
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 48
InstradamentoInstradamento
SAP che connettono enti diversi
Entità N+1
Entitàinstradante
Primo problema: individuare il partner nel colloquio
L’instradamento può essere effettuato se si introduce l’INDIRIZZAMENTO
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 49
IndirizzamentoIndirizzamento
Entità N+1
Entitàinstradante
Entitàinstradante
Entitàinstradante
Identifica il N-SAP di destinazione
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 50
IndirizzamentoIndirizzamento & & InstradamentoInstradamento
La PDU viene passata col parametro INDIRIZZO
L’ INDIRIZZO viene usato dall’entità instradante per instradare (scegliere il SAP di uscita)
e viene incapsulato perchépossa essere instradato da altri nodi
Entità N+1
Entitàinstradante
PDU
SDU
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 51
IndirizzamentoIndirizzamento
Indirizzo: identificativo del SAP da cui raggiungere l’entità di destinazione, univoco fra tutti i SAP delle stesso livello
Tipologie di indirizzamento– unicast: singolo SAP– multicast: gruppi di SAP– broadcast: tutti i SAP
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 52
ForwardingForwarding o Commutazioneo Commutazione
CBA
E’ il servizio di inoltro che un’entità fornisce ad altre entità allo stesso livelloIl SAP è già scelto, occorre ora effettuare il passaggio
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 53
Tabelle di Tabelle di InstradamentoInstradamento
scelta del SAP di uscita sulla base delle informazioni memorizzate
tabella di instradamentodestinaz. SAP uscita
raccolta delle informazioni mediante scambio di dati con gli altri nodi
protocolli di instradamento
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 54
La via verso la destinazioneLa via verso la destinazioneè possibile attraversare molti nodi prima di giungere a destinazionealcuni nodi possono svolgere solo la funzione di relay
livello N+1
livello N
livello N
livello N
livello N+1
livello N
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 55
Funzioni di rete sopra un servizio di Funzioni di rete sopra un servizio di collegamenti puntocollegamenti punto--puntopunto
Livello N+1
Livello N
Livello N-1
Nodo 1 Nodo 2 Nodo 3
Indirizzamento
Instradamento
Connessione
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 56
Servizio di rete sopra un Servizio di rete sopra un collegamento collegamento broadcastbroadcast
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 57
Riassunto:Riassunto:Indirizzo:
indica il SAP da cui raggiungere l’entità di destinazione
Instradamento:se l’entità di rete che riceve da un SAP la PDU non riconosce l’indirizzo come proprio deve inoltrarla verso un nuovo SAP di uscitascelta del SAP = instradamento
Forwarding o Commutazionepassaggio effettivo della PDU dal SAP di ingresso a quello d’uscita
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 58
Visioni della rete a livelli diversiVisioni della rete a livelli diversinodi finali
nodi intermedi
livello N livello N+1
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 59
InstradamentoInstradamento e Commutazione in e Commutazione in modalità Commutazione di circuitomodalità Commutazione di circuito
I nodi hanno il compito di collegare in modo stabile un SAP di ingresso con un SAP di uscita (esempio: rete telefonica)la funzione di instradamento (associazione SAP-ingresso SAP-uscita) avviene nella fase di setup del circuitola funzione di commutazione assicura nei nodi attraversati la continuità del circuito con passaggio di informazione diretto
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 60
InstradamentoInstradamento e Commutazione in e Commutazione in modalità Commutazione di circuitomodalità Commutazione di circuito
nodo A
nodo B
nodo C
nodo Dtempo
fase di instaurazionedella connessione(call set-up phase)
fase di trasferimentodati (data transfer phase)
richi
esta
risposta
D C B A
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 61
InstradamentoInstradamento e Commutazione in e Commutazione in modalità Commutazione di pacchettomodalità Commutazione di pacchetto
sistema finale
nodo dicommutazione
pacchetto
informazioneheader
Instradamento sulla base dell’header del pacchetto e successiva commutazione verso i nodi d’uscita
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 62
MultiplazioneMultiplazione statisticastatistica
al momento della commutazione verso l’uscita il pacchetto può entrare “in conflitto” con altri pacchettiprima di essere trasmesso sul canale d’uscita il nodo può attendere in coda
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 63
Commutazione di pacchetto:Commutazione di pacchetto:modalità modalità datagramdatagram
ogni pacchetto è considerato un’entità autonoma e trasferita in rete sulla sola base dell’indirizzo di destinazione (servizio postale)instradamento effettuato con tabelle del tipo:
pacchetti di uno stesso flusso informativo possono teoricamente seguire strade diverse nella rete
tabella di instradamentoindirizzo dest. porta di uscita
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 64
Commutazione di pacchetto:Commutazione di pacchetto:circuito virtualecircuito virtuale
i nodi identificano i pacchetti di un flusso informativo sulla base di un identificativo di circuito virtuale (VCI o Label)il circuito virtuale viene instaurato in una fase di setup prima della fase dati
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 65
Commutazione di pacchetto:Commutazione di pacchetto:circuito virtualecircuito virtuale
al contrario che nella commutazione di circuito l’associazione tra SAP d’ingresso e SAP d’uscita è solo logica (mediante una tabella di instradamento per circuito virtuale) e non fisica
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 66
Commutazione di pacchetto:Commutazione di pacchetto:circuito virtualecircuito virtuale
Dopo la fase di setup i pacchetti seguono tutti lo stesso percorso in rete perché sono instradati sulla base dell’identificativo di circuito virtuale
L’assegnazione dell’identificativo di circuito virtuale può essere:
globalelocale
tabella di instradamentolabel porta di uscita
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 67
Commutazione di pacchetto:Commutazione di pacchetto:circuito virtualecircuito virtuale
1
2
3
112
id. ingresso uscita id. uscita
112 1 234
234
Assegnazione ID su base localeIl pacchetto cambia identificativo nel passaggio da un canale al successivoLa tabella di instradamento contiene dunque sia l’indicazione del canale di uscita da utilizzare che il nuovo identificativo da utilizzare per il pacchetto stesso (nell’esempio sopra, 234)
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 68
Commutazione di pacchetto:Commutazione di pacchetto:circuito virtualecircuito virtuale
nodo A
nodo B
nodo C
nodo Dtempo
inizio trasmissionecanale DC
arrivo primo bitnodo C
arrivo ultimo bitnodo C
fine trasmissionecanale DC
tempo di trasmissione
D C B A
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 69
Commutazione di pacchetto:Commutazione di pacchetto:circuito virtualecircuito virtuale
Tempo di trasmissione:Tt=L/C
L=lunghezza pacchetto [bit]C=capacità del canale [bit/s]
Tempo di propagazione:Tp=l/V
l=lunghezza del collegamento [m]V=velocità di propagazione del segnale [m/s]
Tempo di elaborazione:tempo per consultare le tabelle ed instradare il pacchetto
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 70
L’architettura a strati ISOL’architettura a strati ISO--OSIOSI
E’ uno standard architetturale a strati
per servizi di connessione in Sistemi Aperti
Open System Interconnect
Definisce sette livelli
Obsoleto, ma ancora in gran parte utile
Anche gli strati OSI vengono suddivisi in sottostrati
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 71
Architettura a strati OSIArchitettura a strati OSI
Livello 5 di sessione
Livello 2 di link
Livello 7 di applicazione
Livello 3 di rete
Livello 4 di trasporto
Livello 6 di presentazione
Livello 1 fisico bit
trama
pacchetto
segmento
PDU
PDU
PDU
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 72
Livello fisicoLivello fisicoha lo scopo di fornire un mezzo di trasferimento da un nodo all'altro dell'unità informativa minima: il bitDefinisce delle procedure per la trasformazione del flusso informativo di bit in segnali da inviare al mezzo
modulazione/demodulazionecodifica/decodificamultiplazione e accesso multiplo fisico
TX RX
bit
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 73
Livello fisicoLivello fisico
TXRX
TXRX
TXRX
TXRX
TXRX
Nodo 1 Nodo 2 Nodo 3
livellofisico
TXRX
TXRX
TXRX
Nodo 1 Nodo 2 Nodo 3
Rete broadcast fisicaEs. rete Ethernet
livellofisico
livello fisicolivello fisicopuntopunto--puntopunto
livello fisicolivello fisicobroadcastbroadcast
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 74
Livello di linea (Data Livello di linea (Data LinkLink))Si occupa del trasferimento di unità logiche di bit (trame) su un collegamento
raggruppamento dei bit in tramecontrollo d’errore e protocolli di ritrasmissione(ad es. Automatic Repeat reQuest, ARQ)controllo di flusso
TX RX
bit
delimiter address payload CRC delimiterEsempio di trama
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 75
Livello di linea (Data Livello di linea (Data LinkLink))
nel nodo esiste un’entità di linea (di livello Data Link) per ogni SAP fisico
TXRX
TXRX
TXRX
TXRX
TXRX
Nodo 1 Nodo 2 Nodo 3
livellofisico
link link link link linklivellodi link
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 76
Livello di linea per reti Livello di linea per reti broadcastbroadcast
Per fronteggiare le problematiche introdotte dai canali fisici broadcast, il livello di linea è stato suddiviso in due sottolivelli:
il più basso è chiamato Medium Access Control (MAC) il più alto Logical Link Control (LLC).
MACLLC
Liv. Fisico
Livello di linea
Vedremo più avanti in dettaglio questa tematica parlando delle reti Ethernet e Token Ring
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 77
Livello di linea per reti Livello di linea per reti broadcastbroadcast
Esempio di livello di linea su rete broadcast
TXRX
TXRX
TXRX
Nodo 1 Nodo 2 Nodo 3
livellofisico
Rete broadcast fisica
MAClivello MAC MAC MAC
livello LLCLLC LLC LLC
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 78
Livello di reteLivello di reteEffettua la funzione di rete
InstradamentoIndirizzamento
Implementato in ogni nodo di rete
controllo di congestionecontrollo delle connessioni di rete (servizi orientati alla connessione)
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 79
Livello di reteLivello di rete
Entità di link Entità di link Entità di link
Entità di rete
Esiste un’unica entità di rete per l’instradamento
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 80
Livello di trasportoLivello di trasportoimplementato nei nodi terminalitrasporto dei dati per il colloquio tra applicazioni residenti in sistemi remotipuò offrire: •servizio di connessione
•controllo d’errore•controllo di flusso•prevenzione della congestione
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 81
Livello di trasportoLivello di trasportole entità di trasporto possono essere molteplici in funzione di diversi servizi
Entità di link Entità di link Entità di link
Entità di rete
Entità di trasporto
Entità di trasporto
Entità di trasporto
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 82
Livello di SessioneLivello di Sessioneè responsabile dell'organizzazione del dialogo fra due programmi applicativi di sistemi d'utente diversieffettua la gestione del dialogo e la sincronizzazione degli eventi
Livello di PresentazioneLivello di Presentazione
gestisce la sintassi dell'informazione da trasferireinterviene ad esempio nel colloquio tra programmi di sistemi operativi differenti
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 83
Livello di ApplicazioneLivello di Applicazione
E' il livello che include le applicazioni d'utenteFra queste:
login remoto, file transferposta elettronicaservizi WWWdata base distribuitiecc.
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 84
Architettura a strati TCP/IPArchitettura a strati TCP/IP
Trasporto (4)
Rete (3)
Livelli inferiori
TCP UDP
IP
HTTP FTP SMTP …Applicativo (7)
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 85
Verifica contenutiVerifica contenuti1. Cosa si intende per servizio di comunicazione2. Cos’è una primitiva di servizio e a cosa serve3. Quali sono i tipi principali di primitive4. Date due entità che colloquiano mediante un
servizio di comunicazione, cosa si intende per entità di livello superiore
5. Che cos’è un protocollo6. Che cos’è una PDU e una SDU7. Che cosa aggiunge il livello N-esimo alla PDU
ricevuta dal livello superiore, e a cosa serve
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 86
Verifica contenutiVerifica contenuti8. Quali sono le modalità di connessione per l’accesso
ad un servizio di comunicazione9. Quali sono le modalità di colloquio tra due entità10. Che cos’è l’architettura a strati di un sistema di
comunicazione e perché viene utilizzata11. In che cosa consiste la funzione di segmentazione12. In che cosa consiste la funzione di multiplazione13. In che cosa consiste la funzione di rete e in quali
sotto-funzioni viene divisa comunemente14. Che differenza c’è tra la funzione di
instradamento e quella di commutazione
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 87
Verifica contenutiVerifica contenuti15. Che ruolo svolge l’indirizzamento nella funzione
di rete16. Che cosa indica esattamente l’indirizzo17. I livelli superiori a quello che svolge la funzione di
rete possono non essere implementata nei nodi di rete ma solo nei sistemi finali. Perché
18. Che cos’è la modalità di commutazione di circuito19. Quali sono le fasi coinvolte nel colloquio in
modalità a circuito20. Che cos’è la segnalazione utente-rete nella
commutazione di circuito
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 88
Verifica contenutiVerifica contenuti21. Che cos’è la segnalazione di rete nella
commutazione di circuito22. Che cos’è la commutazione di pacchetto23. Che differenza c’è tra modalità datagram e
circuito virtuale24. Come può avvenire l’assegnazione degli
identificativi di circuito (label) nella modalità a circuito virtuale
25. Come sono fatte le tabelle di instradamento nel caso datagram e nel caso di circuito virtuale
26. Cos’è la multiplazione statistica nella modalità a pacchetto
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 89
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27. Quanto impiega un pacchetto lungo L ad andare dal nodo A al nodo B conoscendo le lunghezze fisiche di tutti i link lx e le loro capacità Cx (x=1, 2, 3)
28. Quali sono le funzioni principali del livello fisico nel modello OSI
29. Quali sono le funzioni principali del livello di linea nel modello OSI
A B
link 1 link 2 link 3
Fabio Martignon: Reti di Calcolatori 90
Verifica contenutiVerifica contenuti30. Quante entità di livello 2 esistono in un nodo per
ciascun SAP fisico31. Quali sono le funzioni principali del livello di rete
nel modello OSI32. Quante entità di livello 3 esistono in un nodo (una
sola architettura a strati)33. Il livello di rete è implementato in tutti i nodi?34. Quali sono le funzioni principali del livello di
trasporto nel modello OSI35. Il livello di trasporto è implementato in tutti i
nodi?