Internet: un po` di storia

Reti diverse: la soluzione “nativa”
• Quando si deve trasmettere un messaggio attraverso reti
diverse, per il mezzo fisico, per il protocollo di accesso o
altro, a che livello si colloca la procedura di traduzione da
una regola (protocollo) all’altra?
• Una strategia potrebbe essere quella di affidare alle
singole applicazioni l’onere di capire attraverso quali reti
stiano trasmettendo dati, e di far provvedere ad esse la
compatibilità
• Questo provocherebbe un inutile difficoltà nel gestire le
compatibilità e nel mantenere il codice delle applicazioni
aggiornato
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Il modello a livelli
• Si è scelto di organizzare i protocolli in una gerarchia a più
livelli, in cui ciascun livello si occupa di un aspetto limitato
delle comunicazioni complessive.
• Ogni livello comunica solo con il livello sovrastante e
quello sottostante
• Questa organizzazione in livelli fa sì che una modifica ad
un livello non influenzi gli altri, semplificando la gestione di
Internet
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Il modello OSI/ISO
• Il modello Open System Interconnect, dell’ International
Standard Organization, una gerarchia di 7 livelli, di cui a
noi interessano solo 4:
Applicazione
Controllo di Trasporto
Rete
Fisico
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Livello di Applicazione
• I protocolli del livello di applicazione sono le regole per
implementare i servizi all’utente forniti da una rete
(browsing di pagine web, posta elettronica, trasferimento
file)
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Transmission contro protocol: TCP
• Il livello del controllo del trasporto deve prendere i
messaggi che il livello di applicazione richiede di inviare in
rete e li deve preparare all’invio:
– Divide il messaggio in pacchetti
– Assegna un numero sequenziale ai pacchetti in modo da rendere
possibile la ricostruzione del mesaggio originale
– Gestisce il protocollo ARQ (invio, invio dell’avviso di ricezione, riinvio di pacchetti perduti)
– Individua l’applicazione (porta) che ha richiesto ed a cui è
destinato il messaggio
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Indirizzi IP
• I livelli di applicazione e TCP della gerarchia di protocolli
rendono possibile lo scambio di messaggi una volta che si
sia in grado di identificare il destinatario
• I protocolli del livello di rete (IP – Internet Protocol) hanno
il compito di recapitare il messaggio dal mittente la
destinatario
• E’ necessario uno schema di indirizzamento valido per
tutti i nodi della rete
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Indirizzi IP
• Un indirizzo IP identifica univocamente ogni nodo della
rete tramite un numero di 32 bit, spesso scritto come
quattro numeri a 8 bit (0-255):
un indirizzo può essere:
147.162.98.137
che rappresenta uno dei computer del Dipartimento di
Ingegneria dell’Informazione
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DNS
• Gli indirizzi IP a 32 bit non forniscono un sitema facile per
associare un indirizzo ad una risorsa
• Lo Internet Domain Name System (DNS) fornisce un
sistema di corrispondenza tra un sistema di indirizzi
orientato all’utente con quello utilizzato dal protocollo IP
In tal modo un indirizzo simbolico come
ironbark.bandigo.latrobe.edu.au si traduce in
149.144.21.60
• Il DNS è un enorme database distribuito su migliaia di
computer che contiene le corrispondenze fra nomi
simbolici e indirizzi IP
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DNS
• La struttura del DNS è gerarchica ed organizzata in un
albero.
• Ogni nodo dell’albero si chiama dominio
• Ogni dominio ha un server di nomi (nameserver) che
fornisce la traduzione dominio-IP per i sottoalberi del suo
dominio
.gov
radice
.it
.com
.edu
repubblica.it
amazon.com
unipd.it
princeton.edu
google.com
washington.edu
scienze.unipd.it
dei.unipd.it
jpl.washington.edu
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DNS
•
Se dalla rete dei.unipd.it voglio accedere a repubblica.it, la richiesta
viene prima inoltrata al nameserver del dominio dei.unipd.it. Se tale
dominio non conosce la traduzione del dominio richiesto nel
corripondente IP, passa la richiesta al nameserver del livello superiore
(unipd.it), ed eventualmente a quello del dominio .it, che conosce
sicuramente l’indirizzo IP di repubblica.it, essendo quest’ultimo un suo
sottoalbero.
.gov
radice
.it
.com
.edu
repubblica.it
amazon.com
unipd.it
princeton.edu
google.com
washington.edu
scienze.unipd.it
dei.unipd.it
jpl.washington.edu
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IP routing
• In una rete spesso non si hanno tragitti diretti fra un nodo
mittente ed il nodo destinatario, ma è necessario passare
per nodi intermedi
• Inoltre è possibile che vi siano più tragitti posibili: quale
scegliere?
• Il processo di scelta del percorso di ogni pacchetto è detto
routing (da route = rotta)
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IP routing: smistamento locale
• Quando si richiede la consegna di un pacchetto IP, per
prima cosa si controlla se il destinatario è sulla rete a cui
la richiesta di consegna è arrivata.
• In caso affermativo, il pacchetto è comsegnato alla rete
fisica che gestisce la consegna diretta
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IP routing: internet
• Se la destinazione è in una rete differente da quella in cui
si trova il pacchetto, esso è consegnato ad un
“instradatore” (router) connesso alla rete e da questo è
inoltrato di router in router fino a che non raggiunge la rete
desiderata.
• E’ la stessa cosa che avviene quando si compra un
biglietto aereo per una destinazione per cui non è
possibile avere un volo diretto. Ogni scalo è la sosta di un
pacchetto in un router che lo indirizza verso la
destinazione
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Routing tables
• Ogni router mantiene al suo interno un database di
percorsi ottimali (routing tables) per raggiungere
determinate destinazioni,cosicché può inoltrare nel modo
migliore ogni pacchetto che gli giunga da smistare
• La rete è dinamica, per cui la sua topologia si modifica
continuamente.
• Alto volume di traffico locale o guasti possono
compromettere quello che sembrava il percorso migliore
per un pacchetto
• I router devono aggiornare continuamente le routing
tables
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