Slides Sulle Reti 1

Le reti e la rete Internet
Mauro Gaspari [email protected]
1
Telecomunicazioni
 L’area
delle telecomunicazioni riguarda

Trasmissione di voce e video

Comunicazione di dati (Data Communication)
 In questo caso almeno una delle due parti è un
computer

Queste due sotto aree stanno convergendo
Telecomunicazioni
Voce e
video
Comunicazi
one
di dati
2
Una definizione di rete
 Una
rete di calcolatori è un insieme di
componenti hardware, software e di
trasmissione che tutti insieme rendono
possibile la comunicazione tra due programmi
applicativi che risiedono su due computer
diversi connessi alla rete.
 Differenza
tra rete e sistemi distribuiti
3
Elementi principali di una rete
Applicazione
Applicazione
Frame
Una rete permette di connettere
appliocazioni eseguite su
Calcolatori diversi
4
Cosa è un applicazione

Applicazione: un qualsiasi programma eseguito su un
computer che ha qualche compito.
 Alcune applicazioni sono nate per essere eseguite
in rete (browsers: mozilla, internet explorer).
 Altre sono prevalentemente eseguite in locale, ad
esempio Microsoft word o excel.

Un FRAME: messaggio spedito in rete normalmente
composto da alcune centinaia o migliaia di byte.
5
Computer in rete (host): clienti e serventi
Frame
host
cliente
host
portatile
Identifichiamo con il termine
host
computer e altri dispositivi
come telefoni cellulari e PDAs
host
servente
host
servente
6
Comunicazione : scambio di messaggi
Frame
Client
host
Mobile Client
host
Gli host comunicano
Scambiandosi messaggi
Chiamati Frame.
Server
host
Server
host
7
Switches: i nodi intermedi della rete
Frame
Switch
Switch
Switch
Switch
I Frames per raggiungere la loro
Destinazione possono passare
attraverso diversi switches;
Uno switch legge I Frame che riceve
E li manda avanti verso la
destinazione
8
Connessione alla rete
Dei collegamenti di accesso
Connettono i nodi al primo switch
Normalmente sono cavetti di rame
Sempre più spesso collegamenti
radio
collegamento di
accesso
collegamento di
accesso
collegamento di
accesso
collegamento di
accesso
9
Connessioni tra switch
Collegamento
intermedio
Collegamento
intermedio
Coll. Int.
Dei collegamenti
Intermedi (trunk link)
connettono
I diversi switches
Collegamento
intermedio
Collegamento
intermedio
Di solito hanno una
capacità maggiore
degli access links
Usualmente fibre
ottiche
10
Principali elementi di una rete
 Applicazioni
 Hosts
(Computer, cellulari, PDA)
 Frames
 Switches
 Collegamenti
di accesso
 Collegamenti
intermedi
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Architettura Cliente/Servente
Client PC
Di solito ci sono due tipi di host
Clienti e Serventi
Server
servizio
rete
Clients
ricevono
servizi
Servers
forniscono
servizi
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Tipologie di reti
 Reti
locali
 Reti
geografiche
 Reti
metropolitane
 Personal
area networks
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Internet
 Una
rete internet è definita come un gruppo
di reti collegate tra loro tramite router in modo
tale da rendere possibile la comunicazione
tra programmi applicativi eseguiti nelle
diverse sottoreti.
Router
Network 1
Network 2
14
Differenza tra pacchetti e frame
I
messaggi in un’unica rete (sottorete) sono
chiamati Frames
I
messaggi su Internet sono chiamati pacchetti
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Un esempio di rete Internet
Reti Multiple
Connesse da Routers
Il cammino di un pacchetto
si chiama Route
Ciascuna rete singola
è simile a quelle che
abbiamo visto fino ad ora
può contenere switch
Rete Singola
Routers
Pacchetto
Rete singola
Route
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Un esempio di rete Internet
Ciascuna rete singola
è simile a quelle che
abbiamo visto fino ad ora
può contenere switch
.
Le reti singole contengono switch
Gli Switches connettono host-a-Router o Router-a-Router
Rete Y
Rete X
Switches
Routers
Rete Z
Switches
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Frame e Pacchetti
I
pacchetti transitano da un host sorgente ad
un host destinazione attraversando diverse reti
Host
destinazione
Host
sorgente
Lo stesso pacchetto
Pacchetto
Lo stesso
pacchetto
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Frame e Pacchetti
 All’interno
di una singola rete, un pacchetto
viene trasportato all’interno di un frame
specifico per quella rete (nella parte dati)
probabilmente attraversando diversi switches
Pacchetto
Frame
Rete 1
19
Frame e Pacchetti

Il primo router rimuove il pacchetto dallo spazio dati
del frame e spedisce il pacchetto in un nuovo frame il
cui formato dipende dalla seconda rete.
Stesso
pacchetto
Frame
Rete 1
Secondo Router
Primo Router
Rete 2
Frame con il
formato della
rete 2
20
Frame e Pacchetti

Il secondo router rimuove il pacchetto dal secondo
frame, e spedisce il pacchetto all’interno di un frame
che ha il formato della terza rete.
Stesso
pacchetto
Rete 3
Rete 2
Frame con
formato della
rete 2
Secondo
router
Frame con
formato della
rete 3
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Frame e Pacchetti

È come passare un carico (il pacchetto) da un camion
(frame) a un areoplano (frame) all’areoporto.
Spedizione
Camion
Stesso
carico
Aereoporto
Destinatario
Aereoporto
Camion
Aereo
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Internet
La rete internet globale
è costituita da
migliaia di reti
Browser
rete
pacchetto
Webserver
Software
Router pacchetto
Route
Router
Router
pacchetto
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Internet
Browser
rete
Pacchetto
Webserver
Software
Router Pacchetto
Route
Router
Router
Packet
PC dell’utente
(Host)
Indirizzo IP =128.150.50.9
Webserver
(Host)
Indirizzo IP=128.171.17.13
Nome del Host=voyager.cba.hawaii.edu
24
Hosts
 Tutti
i computer in Internet si chiamano host
Host che fanno da Server (webservers, FTP
servers, etc.)
 Ma anche i PC a casa, a scuola, e al lavoro
 Anche i PDA e i cellulari con accesso a internet
 Dal punto di vista di Internet tutti gli host sono
uguali a prescindere dalle loro dimensioni
 Solo il software applicativo è in grado diu
distinguere tra i vari host (browsers per i PC
clienti, applicazioni sul webserver per i server, etc)

25
Indirizzi e nomi degli host
 Indirizzo
IP di un host
È l’indirizzo ufficiale dell’host nella rete
 Ogni host deve avere un indirizzo IP, compresi i
PC clienti e i PDA
 È lungo 32 bit
 Quasi sempre espresso in notazione decimale con
punti per poterli trattare in modo più agevole (e.g.,
128.171.17.13)
 NB gli Hosts e i router utilizzano la forma 32-bit
per funzionare

Segment
(17)
Indirizzo IP: 128.171.17.13
26
Osservazione
 È importante enfatizzare che gli host e i router non
utilizzano mai la forma decimale con i punti. Utilizzano
sempre la forma binaria. La forma decimale con i punti
è solo una rappresentazione che permette agli essere
umani di utilizzarli agevolmente. In pratica la nostra
memoria non è così potente da poter ricordare
agevolmente questi numeri binari.
1001000100111… (32 bits)
(Utilizzata da Hosts e Router)
128.171.17.13
(Utilizzata da noi)
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La rete Internet
Browser
Rete
Pacchetto
Webserver
Software
Router Pacchetto
Route
Router
Router
Pacchetto
PC dell’utente
(Host)
Indirizzo IP=128.150.50.9
Webserver
(Host)
Indirizzo IP =128.171.17.13
Nome del Host=voyager.cba.hawaii.edu
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Nomi e indirizzi di host
 Come
sono i nomi degli Host
Costituito da diverse parole (etichette) separate tra
loro da punti: (voyager.cba.hawaii.edu)
 Usano lo stesso principio dei nickname; devono
essere facili da ricordare
 Non sono però l’indirizzo ufficiale del host

Nome dell’Host
Voyager.cba.hawaii.edu
Etichetta (cba)
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Indirizzi e Nomi di Host
 Domain
Name System (DNS)

Non è possibile inviare messaggi di richiesta a un
host se si conosce solo il suo nome

Un Computer deve conoscere l’indirizzo IP per
poter contattare un host

Il DNS permette di legare i nomi degli host agli
indirizzi IP e viceversa.
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Domain Name System (DNS) Host
Messaggio di richiesta al DNS
“dammi l’indirizzo di Voyager.cba.hawaii.edu”
Host
Autore
Della richiesta
DNS
Host
31
Domain Name System (DNS) Host
Tabella del DNS
Indirizzo IP
Nome dell’host
…
…
…
…
128.171.17.13
Voyager.cba.hawaii.edu
…
…
Host
Autore
Della richiesta
Messaggio di risposta del DNS
“L’indirizzo IP richiesto è 128.171.17.13”
DNS
Host
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Internet Service Provider (ISP) e Internet
Backbone
PC dell’Utente
Server
web
Internet Backbone
(Diversi Gestori - Carriers)
Router
ISP
ISP
Internet
Service Provider
Internet
Service Provider
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Internet Service Provider (ISP)
 Fornitori
di servizi internet
 Servono
per connettersi al resto di Internet
 Molto
spesso l’allacciamento al provider costa
per poter permettere al provider di pagare i
collegamenti ai gestori del backbone
 Altre

volte si utilizza la pubblicita
Internet è per la maggior parte una rete
commerciale
34
Internet, Intranets, and Extranets
 La
loro definizione dipende dalle comunità a
cui sono indirizzate.
 Internet

Indirizzata ad una comunità universale; che include
tutti
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Intranets and Extranets
 La
loro definizione dipende dalle comunità che
ne fanno uso.
 Intranets
Una comunità è un’unica organizzazione, che
possibilmente dispone di diverse site.
 Usa standard di internet sia per la trasmissione che
come applicazioni.
 Controlla la comunicazione con il resto della rete
utilizzando dei firewall.

36
Extranets
 Extranets
Una comunità è costituita da un gruppo di venditori
e un gruppo di possibili acquirenti.
 Vengono inclusi nella comunità solo alcuni degli
host di un azienda.
 Possono essere strutturate con schemi diversi:
 Un unico venditore e più acquirenti.
 Un unico acquirente con più venditori
 Un mercato con molti venditori e acquirenti

37
Sicurezza

Un problematica importante la cui rilevanza tende a
crescere nel tempo.

Gli attacchi su internet tendono a raddoppiare ogni
anno.

Gli attacchi stanno diventando sempre più dannosi
quando hanno successo ($1 billion USD di spesa a
causa dei principali virus).

Le aziende e le nazioni tendono ora a considerare il
problema in modo serio in previsione di ulteriori
peggioramenti.
38
Il ruolo dei Firewall
Nega l’accesso a un pacchetto
che contiene un attacco.
1. Deny
Intranet
Server
Attack
Packet
hacker
Internet
Firewall
per internet
Intranet
Client
Attack
Packet
Log
Server web
pubblico
Intranet
Client
Rete aziendale
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Il ruolo dei Firewall (2)
Fa passare solo
I pacchetti legittimi
hacker
2. Pass
Intranet
Server
Firewall
per internet
Intranet
Client
Log
Internet Pacchetti
legittimi
Server web
pubblico
Intranet
Client
Rete aziendale
40
Il ruolo dei Firewall (3)
Fa uscire un
pacchetto legittimo
Hacker
Intranet
Server
Internet
Pacchetto
legittimo
Firewall
per internet
3. Pass
Intranet
Client
Log
Server web
pubblico
Intranet
Client
Rete aziendale
41