Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004 Modello OSI ed architettura TCP/IP...

Corso di laureaCorso di laureainin

INFORMATICAINFORMATICA

RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004Modello OSI ed architettura TCP/IP

Alberto [email protected]

Lezione 2 (03/04) Modello OSI ed architettura TCP/IP 2Alberto Polzonetti

Reti di calcolatori

Architetture di rete a livelliArchitetture di rete a livelli

Nelle tecnologie di rete si usano architetture a livelli (layers) per

Suddividere le operazioni in elementi meno complessi

Consentire la focalizzazione della ricerca e sviluppo

Non influenzare gli altri livelli con le modifiche

Suddividere le operazioni di messa in rete in sottoinsiemi di operazioni più semplici


Reti di calcolatori

LayersLayers

Lo scopo di ogni livello è fornire servizi al livello immediatamente superiore, nascondendo i dettagli su come tali servizi sono implementati

Il livello n su un host “dialoga” con il livello n di un altro host (solo logicamente!)

Regole e convenzioni della comunicazione a livello n sono indicate col termine protocollo di livello n

Le entità logiche che portano avanti la conversazione a livello n sono dette peer entity (entità di pari livello)

Ciascuna peer entity di livello n porta avanti il dialogo utilizzando i servizi offerti dal livello n

Livelli


Reti di calcolatori

InterfacceInterfacce

Fra ogni coppia di livelli adiacenti c’è una interfaccia

L’interfaccia definisce i servizi offerti dal livello sottostante e le operazioni primitive che possono essere richieste al livello sottostante

Analogia con i sistemi operativi: l’interfaccia tra il livello superiore e quello inferiore è simile alle API (funzioni di libreria e chiamate di sistema) tra i programmi applicativi ed il sistema operativo

il livello n-1 fornisce servizi al livello n (service provider)

il livello n usa i servizi del livello n –1 (service user)

I servizi offerti sono accessibili attraverso il Service Access PointService Access Point

ogni SAP ha un indirizzo che lo identifica univocamente


Reti di calcolatori

Primitive di definizione del servizioPrimitive di definizione del servizio


Reti di calcolatori

Servizi e protocolliServizi e protocolli


Reti di calcolatori

GerarchieGerarchie


Reti di calcolatori

Comunicazione multi-livello (analogia)Comunicazione multi-livello (analogia)


Reti di calcolatori

Flusso di informazioni per supportare la Flusso di informazioni per supportare la comunicazione virtuale al livello 5comunicazione virtuale al livello 5


Reti di calcolatori

Livelli, protocolli, interfacceLivelli, protocolli, interfacce

Anche se è definito un protocollo di livello N, nessun dato è trasferito direttamente da un livello N all'altro

Ogni livello passa dati e informazioni di controllo al livello sottostante, sino a quando si raggiunge il livello fisico che effettua la trasmissione

L'interfaccia definisce quali operazioni primitive e servizi sono forniti da un livello ai livelli superiori

L'insieme dei livelli e dei protocolli utilizzati definisce una architettura di rete

Due host possono dialogare anche se utilizzano diverse piattaforme hardware e diversi sistemi operativi, purchè adottino la stessa architettura di rete

L’insieme dei protocolli di una architettura utilizzati su un certo host viene detto pila di protocolli (protocol stack).


Reti di calcolatori

MODELLO di RIFERIMENTO OSIMODELLO di RIFERIMENTO OSI

standard de iure per la connessione dei sistemi aperti

modello comune per confrontare le diverse architetture di rete

non definisce protocolli specifici ! non è una architettura di rete

Attenzione! Un modello di riferimento non è una architettura di rete:

Il modello di riferimento definisce solo numero, relazioni e caratteristiche funzionali dei livelli, non definisce i protocolli effettivi

L’architettura di rete definisce, livello per livello, i protocolli effettivi

Open Systems Interconnection (OSI) uno standard su cui si basano i protocolli prodotto dalla International Standard Organization


Reti di calcolatori

STRATIFICAZIONE OSISTRATIFICAZIONE OSI

APPLICAZIONE 77

PRESENTAZIONE 66

SESSIONE 55

TRASPORTO 44

RETE 33

COMUNICAZIONE 22

FISICO 11

Felice Correva Rotolando Tra Spinose Piante di Acacia


Reti di calcolatori

Protocol Data UnitProtocol Data Unit

L’unità dei dati scambiata ad un certo livello tra peer entity viene chiamata Protocol Data Unit

PDU a livello di trasporto segmento PDU a livello di rete pacchetto PDU a livello comunicazione frame


Reti di calcolatori

IncapsulamentoIncapsulamento

Mentre le informazioni discendono attraverso i livelli cambiano il proprio formato su ciascun livello : incapsulamento

Quando i dati risalgono, ciascuna intestazione determina in che modo spostare i dati per i vari livelli

a ciascun livello si staccano le intestazioni dei livelli precedenti in modo di avere lo stesso formato del livello analogo alla parte trasmissione.


Reti di calcolatori

I livelli secondo il modello OSII livelli secondo il modello OSI

APPLICAZIONEFornisce una serie di interfacce

utilizzabili dalle applicazioni e quindi consente l’accesso ai servizi di rete

PRESENTAZIONE Converte i dati in un formato generico per le tramissione in rete e viceversa

SESSIONE Consente a due parti di tenere comunicazioni continuative

TRASPORTO Gestisce la tramissione dati attraverso la rete

RETE Gestisce i messaggi in viaggio e traduce indirizzi e nomi tra logici e fisici

COMUNICAZIONETra strato della rete e strato fisico. Impacchetta dati grezzi in frame da

consegnare alla rete

FISICO Converte i bit in segnali e i segnali in bit


Reti di calcolatori

Livello 1 e 2Livello 1 e 2

Livello 1: Fisico Si preoccupa di

trasmettere sequenze binarie sul canale di comunicazione

A questo livello si specificano:

tensioni dello 0 e del 1 tipi, dimensioni,

impedenze dei cavi tipi di connettori

Il livello fisico è nel dominio dell'ingegneria elettronica

Livello 2: Data Link Ha come scopo la

trasmissione affidabile di pacchetti di dati (frames)

Verifica della presenza di errori aggiungendo delle FCS (Frame Control Sequence)

Può gestire meccanismi di correzione di errori tramite ritrasmissione


Reti di calcolatori


Livello 3: Network Determina il modo

migliore per spostare i dati da un host all’altro.

Gestisce l’indirizzamento dei messaggi e la traduzione degli indirizzi da logici a fisici

Determina la strada che i dati percorrono tra l’host mittente e l’host destinatario

Il livello 3 deve inoltre : provvedere instradamenti

alternativi in caso di guasti

evitare le congestioni della rete

Frammentare i pacchetti se fossero troppo grandi per il livello sottostante

Livello 4: Trasporto Responsabile della

consegna affidabile del messaggio dall’origine a destinazione

è il vero livello end-to-end, è cioè il primo livello che ignora la struttura della rete

Fornisce un ripristino degli errori ed un controllo di flusso in modo da soddisfare la qualità del servizio


Reti di calcolatori


Livello 5: Sessione è responsabile

dell'organizzazione del dialogo tra due programmi applicativi e del conseguente scambio di dati

Livello 6: Presentazione Il livello di

presentazione gestisce la sintassi dell'informazione da trasferire (es. ASCII o EBCDIC)

Altre funzioni di questo livello sono la compressione dei dati, la crittografia e l'autenticazione


Reti di calcolatori

Livello 7Livello 7

Livello 7: Applicazione É il livello dei programmi applicativi , cioè di

quei programmi appartenenti al sistema operativo o scritti dagli utenti, attraverso i quali l'utente finale utilizza la rete . Esempi sono:

VT: Virtual Terminal, cioè connessione interattiva ad un elaboratore remoto

FTAM: File Transfer and Access Management X400: Posta Elettronica X500: Directory Service


Reti di calcolatori

Protocolli di rete e di trasportoProtocolli di rete e di trasporto

Protocolli di rete usati per l’instradamento e per gli indirizzi

IP (Internet Protocol)

IPX (Internetwork Packet eXchange) Novell

NetBEUI (IBM e Microsoft)

DDP (Delivery Datagram Protocol) Apple in AppleTalk

Protocolli di rete usati per l’instradamento e per gli indirizzi

IP (Internet Protocol)

IPX (Internetwork Packet eXchange) Novell

NetBEUI (IBM e Microsoft)

DDP (Delivery Datagram Protocol) Apple in AppleTalk

Protocolli di trasporto responsabili di assicurare la consegna dei dati

TCP (Transmission Control Protocol)

SPX (sequenced packet eXchange)

NetBIOS ATP (AppleTalk

Transaction Protocol)

Protocolli di trasporto responsabili di assicurare la consegna dei dati

TCP (Transmission Control Protocol)

SPX (sequenced packet eXchange)

NetBIOS ATP (AppleTalk

Transaction Protocol)


Reti di calcolatori

Host e router nel modello Host e router nel modello OSIOSI


Reti di calcolatori

Architettura TCP/IP: il modelloArchitettura TCP/IP: il modello

Essendo il TCP/IP precedente alla definizione del modello OSI, non implementa tutte le funzioni specificate da quest'ultimo;

inoltre alcune funzioni sono implementate in livelli diversi rispetto a quanto teorizzato dal modello.

L'architettura TCP/IP non specifica i livelli 1- 2 della rete e permette sostanzialmente l'utilizzo di qualunque livello 1-2 già disponibile.

Il TCP/IP non fa quindi alcuna assunzione sulla tecnologia del livello sottostante limitandosi eventualmente ad adottare alcuni meccanismi di adattamento (ad esempio ARP) per operare su tutti i tipi di tecnologie di livello 1-2.

Applicazione

Trasporto

Rete

Comunicazione Fisico

(host to network)


Reti di calcolatori

Livello Network Interface (comunicazione-Livello Network Interface (comunicazione-fisico)fisico)

Fornisce e riceve frame sul cavo che dipende dal tipo di rete

Non è caratterizzato da un particolare protocollo TCP/IP, ma di fatto è compatibile con tutti i protocolli standard

Ethernet Token ring Frame Relay X.25 ISDN Etc….


Reti di calcolatori

Livello InternetLivello Internet

Protocollo IP che svolge tre funzioni principali1. Indirizzamento2. La suddivisione in pacchetti3. L’instradamento

Contine quattro protocolli di supporto : ARP, RARP, ICMP, IGMP

Protocollo di datagramm non affidabile Si limita a svolgere le funzioni basilari della

trasmissione assicurando grande efficienza all’intero processo.


Reti di calcolatori

Livello trasportoLivello trasporto

Fornisce una comunicazione tra un capo e l’altro tra gli host

TCP Comunicazione

orientata alla connessione

Alto grado di affidabilità ed elevata efficienza

UDP Servizio senza connessione Nessuna garanzia (demandata

alle applicazioni) Solo controllo degli errori

nell’intestazione UDP TCP = lettera normale

raccomandata


Reti di calcolatori

Livello ApplicativoLivello Applicativo

Applicazioni che si connettono o che

comunicano con host su reti remote

Categorie in ambiente windows

Applicazioni Winsock che utilizzano le funzioni di

interfaccia API del servizio socket di windows (ftp,

telnet, irc,….)

Applicazioni NETBIOS che usano nomi e servizi di

recapito dei messaggi Netbios su una rete TCP/IP


Reti di calcolatori

Confronto modello OSI e TCP/IPConfronto modello OSI e TCP/IP

APPLICAZIONEAPPLICAZIONI

SMTP FTPTELNE

TDNS SNMP NFSPRESENTAZIONE

SESSIONE

TRASPORTO TCP UDP

RETEICMP

IP ARP RARPIGM

P

COMUNICAZIONE PROTOCOLLI DEFINITI DALLA RETE SOTTOSTANTEFISICO


Reti di calcolatori

Standard OSI vs TCP/IP (by net-library Standard OSI vs TCP/IP (by net-library Politecnico di Torino)Politecnico di Torino)


Reti di calcolatori

Confronto modello OSI e TCP/IPConfronto modello OSI e TCP/IP


Reti di calcolatori

Pregi e difetti del modello OSIPregi e difetti del modello OSI

Modello molto utile per discutere di reti di

calcolatori

Cattiva tecnologia : sia il modello che i

protocolli sono difettosi

Cattive implementazioni: pesanti, poco

maneggevoli e lente

Cattiva politica: è stato sempre visto come

una creatura dei signori delle

telecomunicazioni


Reti di calcolatori

Pregi e difetti del modello TCP/IPPregi e difetti del modello TCP/IP


Reti di calcolatori

IndirizzamentoIndirizzamento

In d irizzi n e l m o n d o T C P /IP

In d irizzo f is ico In d iriz zo IP In d irizzo d i p o rta

In d irizz i

Indirizzo di portaIndirizzo di porta

Indirizzo FisicoIndirizzo Fisico

Indirizzo IPIndirizzo IP

Applicazione

Trasporto

Rete

Comunicazione Fisico

(host to network)


Reti di calcolatori

Versioni IPVersioni IP

Versione 4

La più diffusa

Indirizzi IP a 32 bit non più sufficienti

Versione 5

Basata sul modello OSI e mai superato la versione di

proposta

Versione 6 (IPv6)

Indirizzi a 128 bit

Formato di pacchetto molto semplificato e reso più

flessibile

ICMPv6 contiene ICMP,IGMP,ARP e RARP scompare


Reti di calcolatori

Lezione 2

Lezione 2

BibliografiaBibliografia

Tanenbaum – Computer Networks 4° ed

Cap. 1 pagine 26 - 77 Tanenbaum – Reti di Computer

Cap. 1 pagine 16 – 68 Comer – Internet e Reti di

Calcolatori Capitoli 14 e 15

Comer – Internetworking con TCP/IP Capitolo 11


Reti di calcolatori

Trasferimento dati tra due sistemi A e BTrasferimento dati tra due sistemi A e B


Reti di calcolatori

Architetture di reteArchitetture di rete

SNA: System Network Architecture,

architettura di rete dei sistemi IBM

DNA: Digital Network Architecture, meglio

nota con il nome di DECNET: è la rete della

Digital

Internet Protocol Suite, meglio nota con il

nome di TCP/IP


Reti di calcolatori

PDU = Protocol Data UnitSDU = Service Data Unit

Date post:	01-May-2015
Category:	Documents
Upload:	zita-grossi
View:	214 times
Download:	0 times

Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004 Modello OSI ed architettura TCP/IP...

Documents