CCNA 3 NETWORK PROTOCOLS AND COMMUNICATIONS 3.1
I network variano per dimensione, forma e funzione. I dispositivi non comunicano tra di loro grazie alla sola interconnessione, devono sapere come comunicare. I metodi di comunicazione hanno tre elementi in comune: • • •
Source (sorgente): chi manda il messaggio Destination (destinatario): chi riceve il messaggio Channel (canale di comunicazione): il media che sicamente lo
trasporta.
Comunicaione: avviene tra un destinatario e un ricevente,il destinatario
invia un messaggio ad un ricevente attraverso un canale di comunicazione, anch! la comunicazione avvenga correttamente correttamente " necessario seguire dei protocolli, delle speciche regole che di#eriscono a seconda del tipo di comunicazione. $enza protocolli e regole non " possi%ile interpretare interpretare la comunicazione. I protocolli usati per trasmettere dai in rete hanno molti tratti in comune con i protocolli della comunicazione umana. I protocolli protocolli per computer e reti descrivono nel dettaglio come trasmettere trasmettere un messaggio attraverso la rete: Passa!!i "on#amentali #ei comuni $rotocolli% 1. Messa!e Enco#in! (codica del messaggio) &. Messa!e &ormattin! ' Enca$sulation (formattazione e incapsulamento del dato) 1
3. Messa!e sie (misura del messaggio) '. Messa!e Timin! (emporizzazione del messaggio) . Messa!e Deli(er) O$tions (opzioni di consegna del messaggio)
•
Messa!e Enco#in!: processo che converte un*informazione in un*altra per poterla trasmettere, il Deco#in! " il processo inverso. inverso. I messaggi
sono codicati in %it dall*host che invia il messaggio, ogni %it pu+ essere codicato in suoni, onde di luce o impulsi elettrici a seconda del mezzo trasmissivo che verr usato per trasmetterli. -*host di decodica riceve e decodica i segnali per interpretare interpretare il messaggio. messaggio. •
Messa!e &ormattin! ' Enca$sulation: il messaggio deve rispettare la corretta struttuta *"ormat+ , che " diversa a seconda del tipo di
messaggio e di canale di comunicazione usato. usato. (s:struttura di una lettera: indirizzo destinatario, saluto o ringraziamento iniziali, messaggio, frase di chiusura, un mittente). -*enca$sulation " il processo #i inserire un "ormat (la lettera) in un altro "ormat (la %usta). Deenca$sulation " il processo inverso.
&rame,
•
Messa!e Sie: il messaggio deve essere suddiviso in parti pi/ piccole
(frames), con speciche dimensioni dipendentemente dal canale di comunicazione che si usa. 0 l*host sorgente a suddividere suddividere l*informazione in frames, uesto processo si chiama se!mentin!, ogni segmento " individualmente incapsulato in un frame che contiene l*indirizzo del destinatario e spedito in rete. -*host ricevente scapsula (deencapsulate) il segmento e lo unisce agli altri segmenti che ha ricevuto per ricostruire ricostruire ed interpretare l*interezza del messaggio. messaggio. &
•
Messa!e Timin!: la temporizzazione " necessaria per capire uando "
possi%ile comunicare,uanto velocemente o lentamente " possi%ile farlo,e per uanto tempo aspettare una risposta. 2aratteristiche del timing: Access Metho# : i computer e le reti necessitano di un access method per capire
uando iniziare a trasmettere il messaggio e come rispondere se si verica un errore. &lo- Control: controllo del usso, controlla uante informazioni possono essere
spedite e la velocit con cui possono essere consegnate. $e l*host trasmittente trasmette il messaggio troppo velocemente l*host ricevente potre%%e non essere in grado di comprenderlo, il ow control " in sostanza una negoziazione del timing tra i due host anch" avvenga la corretta comunicazione. Res$onse Timeout : gli host di una rete hanno delle regole per capire per uanto
tempo possono attendere una risposta e che cosa fare se la risposta non arriva nel tempo sta%ilito.
Messa!e Deli(er) O$tions% •
Unicast *one.to.one+: c*" un solo destinatario (host) per il messaggio.
•
Multicast *one.to.man)+%il messaggio viene ricevuto da un gruppo di
destinatari della rete contemporaneamente. •
/roa#cast *one.to.all+ : il messaggio viene ricevuto da tutti gli host
della rete contemporaneamente.
Ac0no-le#!ement *ACK+: riscontro di avvenuta consegna per il destinatario, se non " richiesta si parla di consegna unac0no-le#!ement *NACK+, /est e1ort (a%%reviazione di conse!na 2est e1ort) il termine con cui si
denisce un servizio che non d alcuna garanzia dell4e#ettiva consegna dei dati n! tantomeno livelli di ualit o priorit garantiti.
3, NETWORK PROTOCOLS AND STANDARDS 5na suite di protocolli " un gruppo di protocolli correlati tra loro che permettono la comunicazione. -e suite di protocolli sono implementate nel software (o nell*hardware o entram%i) degli host e in uello dei dispositivi di rete. I protocolli sono visualizzati come strati, la6er, dove ogni strato superiore 3
dipende da uello precedente. 7li strati $i4 2assi della pila trasportano i dati attraverso la rete e forniscono servizi agli strati superiori. -*uso dei la6er 5 un mo#ello che permette di suddividere e portare a termine un*operazione complessa (comple8 task) in piccole parti e di descriverne con esattezza le azioni. I protocolli di rete (9etwork Protocols) deniscono un format comune e un set di regole per scam%iare dati tra dispositivi. lcuni esempi di protocolli di rete: I;,<;,=2<;
1
&
3
'
$: l*I; denisce come un pacchetto di dati " consegnato all*interno di una rete o ad una rete lontana, l*informazione contenuta nel protocollo I;v' " trasmessa in un formato specico in modo tale da poter essere correttamente interpretata dal ricevente.
Interaione "ra Protocolli : es:
-*interazione tra we% server e client server si avvale di svariati protocolli e standard durante il processo di '
scam%io delle informazioni, i diversi protocolli lavorano assieme per assicurarsi che il messaggio sia stato ricevuto e compreso da entram%e le parti.
PROTOCOLLI% •
A$$lication Protocol *6TTP7 6)$erte8t Trans"er Protocol+ : regola il
modo in cui un we% server e un we% client interagiscono,denisce il contenuto e la frammentazione di tutte le richieste e le risposte che avvengono tra client e server. $ia il client che il server hanno il protocollo <; tra le loro applicazioni. •
Trans$ort Protocol *TCP7 Transmission Control Protocol+ " il
protocollo che si occupa della trasmissione dei dati e che divide il messaggio <; in parti pi/ piccole chiamate segmenti. Il 2; controlla anche la misura e il grado (rate) con cui i we% server e we% client si scam%iano i messaggi. •
Internet Protocol *IP+% si occupa di mantenere i segmenti formattati
dal 2; e di incapsularli in pacchetti (I; packets),assegna ad ogni pacchetto un indirizzo univoco e lo consegna tramite il miglior percorso all*host destinatario. •
Net-or0 Access Protocols% i protocolli di accesso alla rete hanno due funzioni primarie: la comunicaione attra(erso un #ata lin0 e la trasmissione 9sica #ei #ati sul mezzo trasmissivo di rete (network
media). I protocolli che amministrano i =ata -ink prendono i pacchetti dall*I; e li formattano a loro volta per poi trasmetterli sui media, il tipo di media denir il tipo di segnale e come i segnali saranno interpretati dall*host ricevente. (thernet " un network access protocol).
Protocol Suites ' In#ustr) Stan#ar#s : Suite #i Protocolli ' Stan#ar# In#ustriali : una suite di protocolli pu+ essere sviluppata dalle organizzazioni di standardizzazione oppure da un produttore. I protocolli I;, <;, =<2; fanno tutti parte della suite di protocolli 2;>I; (ransmission 2ontrol ;rotocol) che " uno standard aperto, li%eramente disponi%ile per
chiunue, ogni produttore pu+ implementare uesti protocolli nel proprio hardware e software. Stan#ar# Protocol: un protocollo standard " stato approvato dalle
organizzazioni di standardizzazione, l*uso dello standard permette la compati%ilit tra i prodotti dei vari costruttori , se non si osserva lo standard la tecnologia non sar compati%ile. Pro$rietar) Protocols: alcuni protocolli sono ?proprietari@,ovvero di propriet
di una compagnia o produttore che li ha sviluppati e che ha pieno controllo sulle funzioni e speciche del protocollo. lcuni protocolli possono essere usati da terzi solo su permesso, mentre altri vengono esclusivamente usati dai proprietari (A$$leTal0 e No(ell Net-are sono protocolli proprietari). lcune compagnie sviluppano assieme dei protocolli proprietari, Ethernet *IEEE ;<,3+" un protocollo proprietario sviluppato a pi/ mani, " lo standard comunemente utilizzato per le -9.
-a suite I; " una suite di protocolli che serve per trasmettere e ricevere informazioni tramite Internet, " comunemente chiamata TCP=IP perch! i primi due protocolli di rete si chiamavano 2; e I;. I protocolli standard aperti e che si %asano sulla suite 2;>I; hanno sostituito i protocolli proprietari pplealk e 9ovell I;A>$;A. Creaione #i Internet e s(ilu$$o #el TCP=IP% ARPANET (dvanced
Besearch ;roCects genc6 9etwork)" il predecessore di Internet, nata nel 1DED dalla connessione di Fuattro mainframe in localit diverse. B;9 " una creazione del dipartimento di difesa americana che veniva usata dalle universit e dai la%oratori di ricerca. GG9 contri%uH parecchio alla di#usione di B;9 e cre+ il primo router I; (Interface essage ;rocessor). 2;,che era stato ideato per rimpiazzare l*92; (9etwork 2ontrol ;rogram) di B;9, fu E
suddiviso in due protocolli 2; e I;. $uccessivamente si aggiunsero ulteriori protocolli alla 2;>I; suite tra cui elnet, J;,=9$.
TCP=IP Protocol Suite e i $rocessi #i comunicaione: oggigiorno la suite 2;>I;
include dozzine di protocolli, tutti organizzati in la6er secondo il 2;>I; protocol model.
A$$lication La)er% •
DNS (=omain 9ame $6stem o $ervice): traduce gli indirizzi di dominio,
come cisco.com in indirizzo I;. •
/OOTP (Gootstrap ;rotocol): protocollo di congurazione dell*host," un
protocollo di rete usato da un client per ottenere il proprio indirizzo I; in maniera automatica e per scovare un server GKK; in rete. Kpera di solito nel processo di avvio dei computer (%oot) o del sistema operativo. 0 stato rimpiazzato dal =<2;. •
D6CP (=6namic
congurazione dell*host,assegna automaticamente un I; dinamico ad un client, permette che gli indirizzi I; possano essere riutilizzati uando un client ha smesso di usarli. •
SMTP ($imple ail ransfer ;rotocol): protocollo per email, autorizza il
client a spedire le email ad un server email e autorizza il server email a spedire email verso altri server email. •
POP3 (;ost Kce ;rotocol version 3): protocollo per email, autorizza un
client a recuperare email da un mail server scaricando le email dal server sul desktop. •
IMAP (Internet essage ccess ;rotocol): permette al client di accedere
alle email immagazzinate in un server mail. -e email sono conservate sul server. •
&TP (Jile ransfer ;rotocol):" un protocollo per la trasmissione di dati fra
host,permette all*utente di un host di accedere e trasferire le ad un altro L
host o da un altro host. * un protocollo di trasmissione sicuro con acknowledgement. •
T&TP (rivial Jile ransport ;rotocol) " un protocollo di trasmissione di
tipo %estMe#ort e unacknowledg, utilizza meno intestazioni dell*J;. •
6TTP (<6perte8t ransfer ;rotocol): il protocollo di trasferimento di
un ipertesto " usato come principale sistema per la trasmissione d4informazioni sul we% ovvero in un4architettura tipica clientMserver. ;ermette di interscam%i are immagini, suoni, video e altri le multimediali in rete.
Trans$ort La)er% •
UDP (5ser =atagram ;rotocol): " un protocollo di livello di trasporto,
permette all*applicazione di un dispositivo sorgente di mandare dati all*applicazione di un dispositivo ricevente. 9on gestisce il riordinamento dei pacchetti n! la ritrasmissione di uelli persi, ed " perci+ generalmente considerato poco ada%ile. •
TCP (ransmission 2ontrol ;rotocol): sta%ilisce una comunicazione
ada%ile tra gli host, si occupa del controllo di trasmissione rendendo ada%ile la comunicazione dati in rete tra mittente e destinatario. 5sa l*acknowledge per confermare la consegna corretta.
Internet La)er% •
IP (Internet ;rotocol): " un protocollo di rete appartenente alla suite di
protocolli 2;>I; su cui " %asato il funzionamento della rete Internet, riceve i segmenti di messaggio dal transport la6er, crea i pacchetti I; e li indirizza per la consegna endMtoMend attraverso internet. •
NAT (9etwork ddress ranslation) : " una tecnica che consiste nel
modicare gli indirizzi I; dei pacchetti in transito su un sistema che agisce da router all4interno di una comunicazione tra due o pi/ host, traducendo gli indirizzi I; di una rete privata in un unico indirizzo I; pu%%lico. •
ICMP(Internet 2ontrol essage ;rotocol): " un protocollo di aiuto all*I;
che si occupa di trasmettere informazioni riguardanti malfunzionamenti, l*host di destinazione usa uesto protocollo per fornire un riscontro di eventuali errori all*host di provenienza.
N
•
OSP&(Kpen $hortest ;ath Jirst):" il protocollo di routing di tipo Lin0 State pi/ di#uso su reti I;, " uno standard non proprietario e si occupa di
autenticare i messaggi, ha una gerarchia %asata su aree ed " uno standard aperto integrato nel protocollo di routing. •
EI>RP( nhanced Interior 7atewa6 Bouting ;rotocol): " un protocollo di routing di propriet della 2isco, " una tecnologia com$osite metric
(composite signica che " formata da svariate parti, metric signica che " in grado di determinare uale " il miglior router, o uello preferi%ile ad altri. Il composite etric " espresso con un numero che determina la strada migliore per il routing, si %asa sulla larghezza di %anda (%andwidth),ritardo (dela6),caricamento (load) e ada%ilit (relia%ilit6).
Net-or0 Access La)er% •
ARP (ddress Besolution ;rotocol): fornisce una mappatura tra l*indirizzo
I; e l*indirizzo 2 (indirizzo identicativo dell*hardware). •
PPP(;ointMtoM;oint): si usa per sta%ilire la connessione diretta tra due
nodi,provvede all*incapsulamento dei pacchetti per la trasmissione tramite un link seriale. •
Ethernet: sta%ilisce le regole standard per la connessione e il tipo di
segnale del 9etwork ccess -a6er. •
Inter"ace Dri(ers: fornisce le istruzioni ad un apparato di rete per il
controllo di speciche interfacce.
PASSA>>I $er ca$ire come un -e2 client o$era una richiesta a# un -e2 ser(er%
D
1. Il we% client fa una richiesta al we% server per visualizzare una pagina we% (pagina <-), ui identicata con la parola =. &. Il protocollo <; si aggiunge al data,aggiunge un*intestazione che contiene ora svariate informazioni, tra cui la versione <; che usa il server e un codice che comunica al server di avere una richiesta in arrivo dal we% client. 3. -*<; consegna il data al protocollo di trasporto 2;. '. $uccessivamente si aggiunge l*IP al protocollo di trasporto, in modo tale che sia possi%ile identicare il mittente ed il destinatario, a uesto punto il dato si chiama IP $ac0et (pacchetto I;). . Il protocollo Ethernet aggiunge delle informazioni alle due estremit del pacchetto I;, uesto processo si chiama #ata lin0 "rame. Fuesto frame verr consegnato al router pi/ vicino lungo il percorso verso il we% client, il router rimuover il data link frame che era stato aggiunto da thernet, analizzer il pacchetto I;, determiner la strada migliore per il pacchetto e inserir il pacchetto in un nuovo frame per poi inviarlo al successivo router attraverso la sua destinazione. Kgni router rimuove ed aggiunge i data link information prima di inoltrare il pacchetto. E. Il dato " ora trasportato attraverso la rete composta da media e da apparati di rete sino al we% server. L. Il client riceve il data con le varie intestazioni dal server, le intestazioni apposte dai vari protocolli verranno ela%orate e rimosse in ordine opposto: Il data link frame aggiunto da thernet " ora ela%orato e rimosso, di seguito " ela%orata e rimossa l*intestazione del protocollo I;, a seguire l*intestazione dell*2; e inne l*informazione dell*<;. N. Kra la pagina we% " disponi%ile per il we% %rowser del client.
OPEN STANDARDS% 1O
-e organizzazioni che si occupano della standardizzazione possono scegliere di standardizzare un set di regole ideate dall*organizzazione stessa, oppure di selezionare un protocollo proprietario di un vendor . 7li open standard incoraggiano la competizione e l*innovazione e impediscono che un singolo produttore possa avere la meglio sulla tecnologia di altri e monopolizzare il mercato. 5n %uon esempio di open standard lo rileviamo nei router di casa, dove " possi%ile connettersi tramite svariati tipi di protocolli, come l*I;v', =<2;, NO&.3 thernet, NO&.11 Pireless -9. Fuesti open standard permettono inoltre a chi possiede un dispositivo con sistema operativo pple (pple K$ A) di implementare la suite di protocolli standard 2;>I;, e farli navigare in rete.
Or!aniaioni #i stan#ar#iaione% •
ISOC (he Internet $ociet6): promuove lo sviluppo li%ero degli standard e
dei protocolli per Internet. •
IA/ (he Internet rchitecture Goard): " totalmente responsa%ile
dell*amministrazione e svilupo degli standard usati da Internet. -a IG " composta da 13 mem%ri, tra cui siede il principale mem%ro dello IJ. I mem%ri IG non rappresentano nessuna azienda o organizzazione. •
IET& (he Internet ngineering ask Jorce): la missione della IJ "
uella di sviluppare, aggiornare e manutenzionare Internet e la suite di protocolli 2;>I;. 5no dei maggiori compiti della IJ " produrre gli B2J (Beuest for 2omments),dei documenti di descrizione dei protocolli, dei processi e delle tecnologie per Internet. IJ si focalizza su tecnologie a %reve termine (P7 working groups che si sciolgono al raggiungimento dell*o%%iettivo). •
IRT& (he Internet Besearch ask Jorce): " un*organizzazione di ricerca a
lungo termine che si occupa di Internet e della suite di protocolli 2;>I;, delle loro applicazioni, architetture tecnologie. lcuni gruppi di ricerca a lungo termine: $B7 (ntiM$pam Besearch 7roup), 2JB7 (2r6pto Jorum Besearch 7roup), ;&;;B7 (;eerMtoM;eer Besearch 7roup),BB7 (Bouter Besearch 7roup).
11
•
IEEE (the Institute of lectrical and lectronics ngineers): "
un*organizzazione professionale di ingegneri che si dedicano alla creazione di nuovi standard e all*innovazione tecnologica, l*I ha oltre 13OO standard e molteplici progetti in via di sviluppo. -*I conta 'OO,OOO mem%ri e pi/ di 1OO,OOO mem%ri sono studenti, l*I fornisce una formazione e possi%ilit di carriera all*interno dell*industria elettronica. -o standard IEEE ;<,3 5 Ethernet , ;<,?? 5 Wireless LAN. -o standard thernet permette di classicare il 2 (edia ccess 2ontrol), thernet " solitamente utilizzato per le -9 ma ha applicazioni anche nelle P9. -o standard NO&.11 Pireless -9 si usa per le -9 con accesso Pireless. •
ISO (the International Krganization of $tandardization)si %asa sulla
parola greca isos che signica uguale: " la pi/ grande organizzazione di standard internazionali che si occupa di una grande variet di prodotti e servizi. ;er uanto riguarda l*informatica l*I$K " meglio conosciuta con la sigla K$I (Kpen $6stem Interconnection). I$K pu%%lic+ K$I, una suite di protocolli per l*internetworking ma la popolarit di 2;>I; (suite di protocolli attuale) vinse su K$I che non fu scelta come suite di protocolli per Internet.
Altre or!aniaioni% •
EIA (the lectronic Industries lliance: " una organizzazione
commerciale, costituita da una alleanza tra associazioni di categoria tra costruttori elettronici, I " organismo di standardizzazione che si conosce soprattutto per i cavi elettrici, i connettori e i rack da 1D pollici che si usano per montare le attrezzature di networking. •
TIA (he elecommunications Industr6 ssociation): " l*organizzazione
responsa%ile per lo sviluppo degli standard atti alla comunicazione in una grande variet di aree, si occupa di euipaggiamenti radio (radio euipment), cellular towers (torri cellulari),di dispositivi Qoice over I; 1&
(QoI;),e di comunicazioni satellitari. olti di uesti progetti sono sviluppati in colla%orazione con l*I. •
ITU.T (he International elecommunications 5nion R
elecommunication $tandardization $ector: " una delle pi/ grandi e vecchie organizzazioni di standardizzazione per le comunicazioni,sviluppa standard per la compressione video, per I;Q (Internet ;rotocol elevision), e per la comunicazione %road%and (=$-). ITU countr) co#es: il mondo " diviso in D regioni per il collegamento telefonico, l*Italia fa parte della zona 3 e il presso " S3D. •
ICANN (he Internet 2orporation for ssigned 9ames and 9um%ers):
" un*organizzazione non prot americana che coordina la distri%uzione degli indirizzi I; e amministra i nomi di dominio usati dal =9$, ne " responsa%ile e denisce le regole (polic6). •
IANA (he Internet ssigned 9um%ers uthorit6): " un dipartimento
dell*I299,ed ha la responsa%ilit di supervisionare e amministrare il processo di distri%uzione degli indirizzi I;, il processo per i nomi di
dominio =9$ e per i protocolli I299. RE&ERENCE MODELS:
5n modello a strati (la6er) come pu+ esserlo il 2;>I; " utile per aiutare a visualizzare le interazioni fra i vari protocolli. 5n modello a la6er rappresenta le operazioni dei protocolli ad ogni la6er e come interagiscono i la6er con i la6er superiori o inferiori. •
Protocol Mo#e: " un modello estremamente dettagliato della struttura
di un protocollo, illustra tutto il set di istruzioni necessario per interfacciare le persone con la rete. Il 2;>I; " un protocol model perch! descrive dettagliatamente ogni specica funzione che avviene ad ogni livello del protocollo. •
Re"erence Mo#el: " una descrizione discorsiva dei protocolli e servizi di
rete che illustra i compiti che devono essere svolti ad ogni livello (la6er) ma non denisce come svolgerli. -*uso primario di un reference model " 13
permettere la comprensione dei processi e delle funzioni che devono essere eseguite per svolgere un compito. Il modello K$I " il reference model pi/ conosciuto al mondo, " molto usato per la progettazione delle reti di dati (data network design),per le operazioni tecniche e il trou%leshooting. 9ella gura possiamo vedere che i modelli 2;>I; e K$I sono i modelli primari che si usano per capire la funzionalit di una rete. I progettisti dei protocolli di rete, dei servizi o dispositivi, creano i loro proprio modelli per descrivere e rappresentare i loro prodotti. 5ltimamente le industrie richiedono ai progettisti la spiegazione dei loro prodotti o servizi tramite il modello K$I,o il 2;>I; o entram%i.
OSI RE&ERENCE MODEL: inizialmente il
modello K$I fu progettato dall*I$K per fornire un framework sul uale costruire una suite di sistemi a protocollo aperto, uesto set di protocolli sare%%e dovuto servire per sviluppare una rete internazionale completamente indipendente dal sistema proprietario. -*K$I " stato %attuto dalla suite 2;>I; anche se svariati protocolli che usano le speciche K$I sono largamente utilizzati al giorno d*oggi, il modello a sette la6er K$I ha permesso di sviluppare altri protocolli e prodotti per tutti i tipi di rete. Il modello K$I fornisce una vasta lista di funzioni e servizi che possono presentarsi ad ogni livello e descrive anche l*interazione di ogni livello con il livello immediatamente al di sopra e il livello immediatamente al di sotto.
1'
NOTA: ci si riferisce al modello a la6er 2;>I; usando il nome dei vari la6er,
nell*K$I solitamente ci si riferisce al numero del livello (es. la6er 1 K$I model).
TCP=IP PROTOCOL MODEL: protocollo per la comunicazione di rete, creato
nel 1DLO,anche chiamato Internet odel. 2;>I; ha uattro categorie di funzioni che devono vericarsi per avere una corretta comunicazione.Il 2;>I; " uno standard aperto che viene discusso in forum pu%%lici e descritto in BJ2 aperti al pu%%lico.-*BJ2 contiene sia le informazioni speciche sui protocolli sia la descrizione del loro utilizzo. -*BJ2 contiene anche documenti tecnici e organizzativi riguardo ad Internet, comprese le speciche tecniche e i documenti di polic6 prodotti dalla IJ.
Con"rontare il mo#ello OSI col mo#ello TCP=IP
1
I protocolli che compongono la suite 2;>I; possono essere descritti tramite un K$I reference model. 9el modello K$I il network access la6er e l*application la6er del 2;>I; sono divisi per descrivere le funzioni che accadono ai due livelli. l network access la6er il protocollo 2;>I; non specica uale protocollo usare per trasmettere attraverso un media sico, descrive solo il trasferimento dall*internet la6er ai protocolli sici di rete (ph6sical network protocols). I la6er 1 e & dell*K$I deniscono le procedure necessarie per accedere al media e lo strumento sico per trasmettere i data attraverso una rete. Il la6er 3 dell*K$I " universalmente usato per descrivere la gamma dei processi che servono ad indirizzare i messaggi attraverso la rete. Il corrispondente dell*K$I la6er 3 nel 2;>I; " l*I;. -a6er ', transport la6er dell*K$I, descrive i servizi e le funzioni che servono a consegnare in maniera ada%ile i dati tra una sorgente ed una destinazione. ra le funzioni a%%iamo l*acknowledgement, error recover6 e seuencing. Il corrispettivo 2;>I; per uesto K$I la6er " il 2; e 5=; (5ser =atagram ;rotocol). Il la6er application del 2;>I; presenta svariati protocolli che svolgono speciche funzionalit per una grande variet di applicazioni. I la6er K$I ,E,L sono usati come consultazione per chi sviluppa i software applicativi e per i vendors che producono dispositivi per la comunicazione in rete.
MO@IN> DATA IN T6E NETWORK 3,3 I data devono essere incapsulati assieme alle informazioni di indirizzamento per poter essere trasmessi dal mittente al destinatario. Data Enca$sulation: teoricamente una singola comunicazione, come pu+
esserlo un video musicale, potre%%e essere trasmesso in rete tramite un 1E
grande ed ininterrotto usso di %it, uesto metodo precludere%%e per+ la possi%ilit agli altri dispositivi della rete di poter essere usati sino a che la trasmissione del grande usso non " terminata. 5na trasmissione di uesto tipo procurere%%e enormi ritardi e se un link coinvolto nella trasmissione dovesse fallire,il messaggio verre%%e perso. Communicatin! the messa!es: " uindi utile dividere il messaggio in
segmenti, la segmentazione o#re due %eneci: •
Multi$le8in!: la spedizione di tanti piccoli segmenti del messaggio
permette lo scam%io di tantissime comunicazioni sulla rete, con la tecnica del multiple8ing svariati messaggi suddivisi per segmenti potranno usare lo stesso mezzo trasmissivo e giungere al corretto destinatario. •
&ault Tolerance: la segmentazione migliora l*ada%ilit della
trasmissione in rete perch! i svariati segmenti non devono viaggiare sullo stesso percorso sino alla destinazione. 2on uesto sistema, se un percorso " congestionato da troppo traco dati o se ci sono errori, i segmenti possono essere diretti su altri percorsi e giungere a destinazione. $e mancano dei segmenti solo uelli verranno ritrasmessi.
Il contro dell*usare la segmentazione e il multiple8ing " la complessit del processo. In una comunicazione di rete ogni segmento deve su%ire un indirizzamento, una etichettatura, una spedizione e una ricezione, uesto processo " supportato da svariati tipi di dispositivi presenti in rete che assicurano il raggiungimento ada%ile di tutti i pezzi del messaggio al destinatario.
1L
Protocol Data Units *PDU+% un data per essere trasmesso deve passare
attraverso il processo di incapsulamento del protocollo,ad ogni livello (la6er) del protocollo vengono aggiunti al data delle informazioni. ;=5 " il termine che si usa per denire il modulo di un segmento di data a ualsiasi la6er. ttraverso l*incapsulamento ogni la6er successivo incapsula il ;=5 che riceve dal la6er superiore secondo il tipo di protocollo in uso. d ogni passaggio del processo di incapsulamento il ;=5 assume un nome diverso che riette le sue nuove funzioni.
Il ;=5 assume il nome seguendo il protocollo 2;>I;: 1N
•
DATA: termine generico per indicare un ;=5 a livello di application la6er.
•
SE>MENT: ransport la6er ;=5
•
PACKET: Internet la6er ;=5
•
&RAME: 9etwork access la6er ;=5
•
/ITS: il termine che si da al ;=5 uando " sicamente trasmesso
attraverso il canale di comunicazione. -*incapsulamento del dato " il processo che aggiunge degli header (intestazioni) di protocollo prima di trasmettere il dato, in molte occasioni il data " incapsulato in svariati protocolli prima di essere trasmesso. Il protocollo pplication-la6er, <;, inizia il processo di trasmissione di una pagina we% immettendola sul ransport -a6er, il ransport -a6er segmenta il data in segmenti 2; e ad ogni segmento applica un*intestazione che contiene l*informazione circa il tipo di processo sar implicato nella ricezione e ricostruzione del dato. =opo che il ransport -a6er ha provveduto a segmentare il data e ad aggiungere l*header,spedisce i segmenti all*Internet -a6er che a sua volta aggiunge al data il protocollo I;, tramutando il segmento in un I; ;acket che contiene gli indirizzi I; dell*host mittente e ricevente. uesto punto il pacchetto I; " spedito al 9etwork ccess -a6er, che a sua volta lo reincapsula con un "rame hea#er e un trailer. Kgni "rame hea#er contiene il MAC a##ress #ella$$arato mittente e Buello rice(ente. Il trailer contiene informazioni per l*errorMchecking. Inne
il frame viene codicato in %its e trasmesso in rete. Deenca$sulation% processo inverso dell*incapsulamento, attuato dall*host
ricevente, scorpora le varie intestazioni dal dato utile.
Net-or0 A#resses ' Data.Lin0 A##resses : Il modello K$I descrive il processo della codica, formattazione,segmentazione e incapsulamento del data per la trasmissione in rete, il 9etwork -a6er e il =ata -ink -a6er hanno la responsa%ilit di consegnare il data dalla sorgente alla destinazione ed i protocolli di uesti due la6er contengono gli indirizzi di sorgente e destinazione ma i loro indirizzi hanno diversi scopi. Net-or0 A##ress: il 9etwork -a6er, o la6er 3, consegna il pacchetto I;
dalla sorgente alla destinazione, un indirizzo I; del la6er 3 si divide in due parti: net-or0 $re98 e la parte dell*host, host $art. Il presso network " usato dall*ultimo router del percorso per consegnare il pacchetto al dispositivo ricevente. 5n pacchetto I; contiene due indirizzi I;, il source I; e il destination I;. 1D
Data Lin0 A##ress: il =ata -ink, o la6er &, consegna il #ata.lin0 "rame da
una interfaccia di rete ad un*altra interfaccia di rete sulla stessa rete, wired o wireless (ogni tipo di media ha il suo dataMlink protocol). •
Source Data Lin0 A##ress: l*indirizzo sico del dispositivo che
spedisce il pacchetto, inizialmente " la 9I2 (9etwork Interface 2ard) che " la sorgente del pacchetto I;. •
Destination Data Lin0 A##ress : l*indirizzo sico dell*interfaccia di
rete che pu+ essere un router o l*interfaccia di rete del dispositivo di destinazione.
Comunicare con un #is$ositi(o sulla stessa rete *same net-or0+% Net-or0 a##resses: la porzione di
rete dell*indirizzo I; " la stessa, cam%ia la porzione di indirizzo che identica l*host. Source IP A##ress% PC? ?,?;,?,??< Destination IP A##ress% &TP ser(er ?,?;,?,
Fuando il mittente e il destinatario si trovano sulla stessa rete il frame " spedito in maniera diretta al dispositivo ricevente. $u una rete thernet i data linkMaddresses si chiamano Ethernet MAC a##resses, gli indirizzi 2 sono costituiti da 'NM%it e sono sicamente incorporati nella scheda di rete thernet. 5n 2 address " anche chiamato in#irio 9sico o 2urne#.in.a##ress */IA+. ;er trasmettere un dato da un host all*altro sulla stessa rete " necessario che il dato contenga sia l*indirizzo I; sia il 2 address (indirizzo sico). Source MAC a##ress: " il dataMlink address anche detto thernet 2
address del ;21 che trasmette il pacchetto I;. 2 ;21 MMMMM. Destination MAC a##ress: server J; 2 address 22M22M22M22M22M22.
&O
MAC ' IP A##resses: l*host ricevente legge l*indirizzo I; attraverso il =9$, ma per leggere l*indirizzo 2 di un altro dispositivo si usa il protocollo ARP *A##ress Resolution Protocol+ che " inviato dal mittente al ricevente tramite un messaggio di richiesta B;, che " un messaggio di tipo %roadcast. -*B; messagge contiene l*indirizzo I; del dispositivo ricevente, ogni dispositivo che compone la -9 esamina il messaggio B; per confrontare gli indirizzi I; ma solo il dispositivo corretto accetter il messaggio B; rispondendo al dispositivo mittente con un B; Bepl6 che include l*indirizzo 2 associato all*indirizzo I; della richiesta B;.
Accessin! Remote Resources : per spedire un messaggio attraverso reti non locali, uindi remote, " necessario usare un router, anche chiamato deafalut gatewa6. -a default gatewa6 " l*indirizzo I; di una interfaccia del router che si trova sulla stessa rete del dispositivo mittente. 0 importante che l*indirizzo di gatewa6 sia congurato su ogni host della rete locale perch! se non " congurato,o se " s%agliato, gli host non saranno in grado di uscire dalla rete locale. Comunicaione con un #is$ositi(o #i una rete remota: uando il mittente di un pacchetto si trova
su una rete diversa rispetto a uella di destinazione e il pacchetto I; contiene gli host di reti diverse , Source IP a##ress% PC?% ?,?;,?,??< Destination IP A##ress% We2 Ser(er ?,?,?,
Fuando il data deve essere trasmesso ad un host in rete remota non pu+ essere trasmesso direttamente come su una rete locale, il frame thernet deve essere trasmesso al router, o default gatewa6 che permette l*accesso a reti remote. Il ;21 pu+ raggiungere direttamente il router B1 perch! si trovano sulla stessa rete: &1
Source MAC a##ress% PC? MAC a##ress AA.AA.AA.AA.AA.AA Destination MAC a##ress% 5 lin#irio MAC #el #ea"ault !ate-a) o router ??. ??.??.??.??.??,
Il router di gatewa6 indirizza il pacchetto su un altro router attraverso il percorso di destinazione sino al Pe% $erver (o direttamente al Pe% $erver se l*B1 " direttamente connesso al Pe% $erver). Il dispositivo mittente verica il 2 address del router inviando un B; al router, una volta vericato l*indirizzo il 2 address del gatewa6 di default " inserito nel frame.
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