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Reti standard
Si trattano i modelli di rete su cui
è basata Internet
Rete globale
Internet è una rete globale di calcolatori
Le connessioni fisiche (link) sono fatte in vari modi:
Connessioni elettriche
Connessioni in fibra ottica
Ponti radio
Connessioni via satellite
Le informazioni sono veicolate da dispositivi di “distribuzione”:
Hub
locali
Switch (bridge)
Router (instradatori)
Che non tengono conto del tipo di connessione fisica
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Gli ISP
La rete globale è una rete di reti

È organizzata in modo gerarchico
Il suo nucleo è la dorsale, che è la rete più veloce
Alla dorsale sono collegati pochi ISP (fornitori di servizio)
Ad essa sono collegate numerose reti (più lente)
Alle reti più lente sono collegati altri ISP e utenti
Gli ISP (Internet Service Provider) sono i fornitori di servizi internet
Costituiscono il collegamento fra utenti e rete globale
Gli utenti si collegano alla rete dell’ISP e quindi alla rete globale
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Commutazione e trasmissione
Telefonia
Commutazione Æ ricerca della destinazione e connessione
Trasmissione Æ trasmissione del segnale
Tipi di commutazione
Di circuito (connessione) Æ si occupa un canale, esclusivo
Di pacchetto Æ Ogni parte di messaggio contiene la destinazione ed il
mittente, il canale viene condiviso
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La comunità e la lingua
La rete possiede un linguaggio standard
I computer in rete:
hanno un modo di comunicare condiviso
traducono poi i messaggi nella “lingua” degli utenti
Il modo di comunicazione è progettato per i computer e le reti
Deve far comunicare computer che parlano lingue diverse (PC, MAC,…)
Deve essere standard
La comunicazione tra computer è regolata dal protocollo
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Il protocollo
Un protocollo è un insieme di regole che devono essere rispettate durante
una comunicazione
Esempio: In un dialogo fra due persone
Non parlare contemporaneamente
Non interrompere
Scambiarsi i ruoli con cenni appropriati
Utilizzare dei messaggi standard (di inizio, chiusura e
acknowledge)
Un

protocollo di comunicazione definisce:
Il formato dei messaggi
L’ordine dei messaggi
Le azioni che seguono trasmissione e ricezione
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La pila protocollare
Sono utilizzati molti protocolli
I protocolli sono organizzati a livelli (di astrazione)
Ogni protocollo gestisce pacchetti di informazioni
Le informazioni di un livello sono incapsulate nei pacchetti del livello
inferiore
I pacchetti possono essere frazionati
La ricostruzione è delegata agli host (computer)
Esempio: Un libro viene inviato per posta

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Il libro viene diviso in fascicoli (livello inferiore)ÆTCP/UDP
I fascicoli vengono divisi in pagineÆIP
Le pagine vengono divise in fogliettiÆcollegamento (ethernet, wi-fi,…)
I foglietti tagliuzzati in lettere Æ bits fisici
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La pila protocollare(2)

Livello
Livello
Livello
Livello
Livello
delle applicazioni (http, ftp, smtp, …)
del trasporto (TCP, UDP)
di rete (IP)
del collegamento (Ethernet, Wi-fi, Bluetooth,…)
fisico
NON E’ LA PILA ISO/OSI
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Suite TCP/IP
La suite di protocolli TCP/IP è lo standard per le reti
È un insieme di protocolli che operano a diversi livelli
Tutti i computer collegati ad internet lo utilizzano
TCP (Transfer Control Protocol, orientato alla connessione)
e
UDP (User Datagram Protocol, non orientato alla connessione)
gestiscono l’interazione fra le applicazioni
IP (Internet Protocol)
gestisce l’instradamento dei pacchetti
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Protocollo IP
È

un insieme di protocolli
IP (Internet Protocol)
ICMP (Internet Control Message Protocol) Æ Messaggi di errore
IGMP (Internet Group Management Protocol) Æ Multicast
Altri…
Gestiscono l’instradamento Æ i pacchetti trovano la strada
È il protocollo dei router
Indirizzo IPv4
bbbbbbbb.bbbbbbbb.bbbbbbbb.bbbbbbbb = B.B.B.B
232 = 4294967296 possibilità Æ indirizzi disponibili
L’indirizzo deve essere univoco all’interno della rete
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Lo smistamento
Esempio: Consultazione di una pagina Web (vetrina)
Richiesta di http://www.vattelappesca.com/index.htm
Viene creato sul computer il messaggio di richiesta (la pagina e da
chi)
Il messaggio viene inserito in un pacchetto che viene indirizzato (IP
mittente, p.es. 195.110.128.1 e IP destinatario, p.es. 66.84.40.52)
Il pacchetto viene inviato al gateway
Trasporto
Il pacchetto viene ricevuto dal gateway del destinatario
La richiesta viene ricevuta da www.vattelappesca.com
Controesempio: Invio di un ordine
Invio di un ordine a Pippo Rossi

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Viene scritta un’ordinazione
La lettera viene imbustata (mittente, destinatario) ed imbucata
Il postino porta la lettera allo smistamento
Trasporto
Il postino porta la lettera al destinatario
L’ordine viene ricevuto da Pippo Rossi
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Gli indirizzi IPv4
Le classi di indirizzamento unicast
La classe A
0nnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh
27 = 128 reti di 224 = 16777216 hosts
La classe B
10nnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh
214 = 16384 reti di 216 = 65536 hosts
La classe C
110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh
221= 2097152 reti di 28 = 256 hosts
Gli indirizzi venivano assegnati alle organizzazioni in questo modo
(spreco!Æv.avanti)
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Gli indirizzi speciali
L’indirizzo “localhost” (si riferisce alla macchina) Æ 127.0.0.1
L’indirizzo 0.0.0.0 può essere assunto temporaneamente Æ DHCP
L’indirizzo 255.255.255.255 è broadcast Æ a tutti
Gli indirizzi riservati (LAN o WAN)
da 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (classe A)
da 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (classe B)
da 172.16.0.0 a 172.31.255.255
(da 10101100. 00010000.0.0 a 10101100. 00011111.1.1)
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Senza Classi (CIDR)

CIDR (Classless Interdomain Routing)Æ instradamento fra domini senza classi

Indirizzo nella forma x.y.z.t/n in cui n sono i bit più significativi che identificano la rete
Uso delle maschere di sottorete
Evita lo spreco di indirizzi
Esempio: uso di 22 bit più significativi
195.110.128.0Æ11000011.01101110.10000000.00000000
La mascheraÆ 11111111.11111111.11111100.00000000Æ255.255.252.0
Gli ultimi due bit del terzo byte possono essere usati per sottoreti (4)
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Assegnazione IP
Statica
Viene assegnato un IP pubblico univoco
Dinamica (DHCP ma non solo)
Viene assegnato dinamicamente un IP ad un host che ne faccia richiesta
Come?

L’host assume l’indirizzo (temporaneo) 0.0.0.0
Manda in broadcast (a tutti) su 255.255.255.255 la richiesta
I server DHCP rispondono con offerte IP
Sceglie l’IP e comunica la scelta
L’IP assegnato è pubblico e appartiene al server DHCP (ISP, di solito)
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Assegnazione IP (2)
NAT (Network Address Translation)
È un metodo per utilizzare un solo indirizzo per l’intera rete LAN
I pacchetti che devono uscire dalla LAN vengono inviati al router-NAT
Il router sostituisce l’indirizzo interno del mittente con il suo (pubblico)
Invio dei pacchetti al destinatario
Il destinatario risponde all’indirizzo del router-NAT pensando che sia stato
lui ad inviare la richiesta
La risposta arriva al router che sostituisce l’indirizzo di destinazione con
quello dell’host interno che ha fatto la richiesta
La risposta arriva al computer che ha fatto la richiesta

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Implementazione NAT
Come riconoscere l’indirizzo esterno
Si usa la maschera di sottorete
Si fa l’AND dell’indirizzo di destinazione con la maschera
Si fa l’AND dell’indirizzo di partenza con la maschera
Se i due numeri binari ottenuti sono uguali i pacchetti vengono inviati
broadcast nella rete
Se i numeri sono diversi i pacchetti vengono inviati al router
Come raggiungere il router
Il router deve avere due connessioni fisiche
Una alla rete locale
Una ad Internet
E quindi due indirizzi!
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Implementazione NAT (2)
10.0.1.2
10.0.1.3
10.0.1.1
195.110.128.1
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10.0.1.4
Maschera di sottorete: 255.255.255.0
Esempio: 10.0.1.2 deve inviare dei pacchetti;
Invio a 10.0.1.4
AND fra l’indirizzo mittente e la maschera:
10.0.1.2 AND 255.255.255.0 = 10.0.1.0
AND fra l’indirizzo destinazione e la maschera:
10.0.1.4 AND 255.255.255.0 = 10.0.1.0
I due risultati sono ugualiÆrete interna
Invio a 195.110.128.10
AND fra l’indirizzo mittente e la maschera:
10.0.1.2 AND 255.255.255.0 = 10.0.1.0
AND fra l’indirizzo destinazione e la maschera:
195.110.128.10 AND 255.255.255.0 =
195.110.128.0
Sono diversiÆgateway
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Multicast
Gli indirizzi multicast
La classe D identifica i gruppi multi-cast
1110mmmm.mmmmmmmm.mmmmmmmm.mmmmmmmm
Il protocollo IGMP serve per comunicare ai router vicini l’appartenenza
ad un gruppo
Altri protocolli effettuano l’instradamento
Si debbono coprire tutti i router collegati ad host appartenenti al
gruppo
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Hub, switch e router

Sono i pezzi di ferro della rete
Cavo coassialeÆTopologia a bus (Daisy Chain)
Hub (topologia a stella)Æ10 (o 100) Mb/sec
Switch Æ full duplex Æ tabella di instradamento adattiva
Per evitare i cicli si usa spanning tree

Router Æ più complesso
Tabelle di instradamento da inserire
Maggior numero di host gestibili
Necessario per connettere sottoreti
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Fra Switch e Router
Dispositivo
Vantaggi
Svantaggi
Facile da gestire
(tabelle adattive)
Ridondanze non
ottimizzate (spanning tree)
Traffico broadcast
Uso ottimo delle
ridondanze
Filtri sul broadcast
Algoritmi sofisticati
Gestione più complessa
Costo più elevato
Switch
Router
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TCP e UDP

Gestiscono la comunicazione fra le applicazioni
TCP (transfer control protocol) è orientato alla connessioneÆ SMTP,
HTTP, POP,…
UDP (user datagram protocol) non è orientato alla connessioneÆ
SNMP, DNS
I socket (porte di protocollo)
TCP usa indirizzi e porte (di sorgente e destinazione)
UDP usa solo le porte Æ solo un pacchetto per ogni porta

I socket sono 65536 (0-65535) = 216 Æ 16 bits
I primi 1024 sono i well-known ( assegnati)
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Well-Known port numbers
21 TCP ftp (file transfer protocol)
23 TCP telnet (terminale)
25 TCP smtp (posta in scrittura sul server)
53 UDP DNS (nomi di dominio)
80 TCP (o 8080) http
110 TCP pop3 (posta in lettura)
443 TCP https (WEB sicuro)
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I firewall

Dispositivi che controllano il traffico
Possono filtrare su alcune porte (che possono essere scelte)
Dispositivi a funzionalità integrate
Filtraggio di pacchetto e gateway delle applicazioni (proxy o telnet con
password)
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