Le reti e le telecomunicazioni I.T.S. “Bassi ” - Lodi · INFORMATICA – Le reti Maurizio Lunardi I.T.S. “Bassi ” - Lodi - Il protocollo IP e schemi di indirizzamento Le reti

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eti

Maurizio Lunardi

I.T.S.“Bassi” - Lodi -

Il protocollo IP e schemi di indirizzamento.

Attribuzione statica e dinamica degli indirizzi.

Accesso remoto.

Le reti e le telecomunicazioni

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Il protocollo IP e schemi di indirizzamento

IP è un protocollo datagram (non connesso e non

affidabile) che ha il compito di:

Ricevere il datagram o il segmento di dati dal livello

superiore e incapsularlo in pacchetti IP.

Instradare i pacchetti attraverso le varie sottoreti.

In ricezione riassemblare i vari pacchetti e passare al

livello superiore il datagram o il segmento dati,

secondo l’ordine di arrivo.

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processoIP

datagramgenerati

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Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoIntestazione del pacchetto IP.

version IHL tipo di servizio lunghezza totale

identificatore segmento DF

MF offset del frammento

time to live protocollo checksum dell’header

indirizzo del destinatario

indirizzo del mittente

campo opzioni

32 bit

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Indirizzi IP.

Un indirizzo IP è costituito da 2 campi, per un totale di

32 bit:

– network number (numero di una rete, una LAN o una

connessione punto-punto tra due router);

– host number (numero caratteristico di ogni stazione o

scheda NIC all’interno di una rete).

Gli indirizzi IP sono suddivisi in classi, in base alle

dimensioni dei due campi.

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Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoClassi di indirizzi IP.

Rete di classe A : 126 reti con 16.777.214 host0 network host

1 network hostRete di classe B : 16.382 reti con 65.534 host

0

1 network hostRete di classe C : 2.097.150 reti con 254 host

01

1 multicast address011

1 usi futuri0111

8 bit 8 bit 8 bit 8 bit

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1 network host01

1 network host01 subnet

tutti 0tutti 1

Indirizzo di Classe C

maschera di sottorete (subnet mask)

Esempio: IP address = 193.207.121.240 subnet mask = 255.255.255.224network = 193.207.121. subnet = 7 (o 224) host = 16 (o 240)

Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoSubnetting Mask.

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Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoIndirizzi IP particolari.

0.0.0.0 indirizzo dell’host ospite0.x.x.x l’host x.x.x della rete ospite255.255.255.255 broadcast sulla rete ospitex.255.255.255 broadcast alla rete x127.x.x.x loopback

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Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoRouting IP (1).

00-80-2A-66-01-0300-80-2A-66-01-0200-80-2A-6A-02-B0 00-80-2A-6A-02-B1

00-80-2A-33-4B-A2

00-80-2A-33-4B-A100-80-2A-33-4B-A0

00-80-2A-33-45-21 00-80-2A-33-45-22

192.168.6.12 192.168.6.13

192.168.11.1 192.168.11.3

router 2

192.168.7.1

192.168.11.254

192.168.11. 1 link 1, 00-80-2A-33-45-21192.168.11. 3 link 1, 00-80-2A-33-45-22192.168.6. 0 link 2, 00-80-2A-6A-02-B1default 0 link 3, 00-80-2A-33-4B-32

link 1link 2

router 1

192.168.7.2

link 1 link 2192.168.6.254

link 3192.168.17.1

verso lealtre reti

salto localesalto remoto

00-80-2A-33-48-32192.168.17.2

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Routing IP (2).

Un’entità di livello 4 (TCP o UDP) della stazione

192.168.11.1 vuole inviare un pacchetto all’analoga

entità della stazione 192.168.6.12. Per far questo

passa al livello 3 (IP) il pacchetto e specifica tra l’altro

l’indirizzo IP del mittente e quello del destinatario.


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Routing IP (3).

L’entità di livello 3 (IP) individua mediante una tabella

di instradamento se:

– il destinatario appartiene ad una rete collegata

direttamente al sistema (salto locale);

– il destinatario appartiene ad una rete non raggiungibile

direttamente (salto remoto).

Determina l’indirizzo di livello 2 e lo passa al livello

sottostante.

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Routing IP (4).

Nell’esempio si tratta di un salto locale, e quindi

l’indirizzo di livello 2 a cui far giungere il pacchetto è

00-80-2A-33-4B-A0.

Il livello 2 del mittente costruisce le trame opportune e

le passa al livello 1 per la trasmissione.

Il pacchetto arriva al livello 2 del router, che lo passa al

suo livello 3.


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Routing IP (5).

Il livello 3 del router controlla la sua tabella di

instradamento, riconosce il destinatario come un salto

remoto verso il link 2, e quindi passa al suo livello 2 di

quel link l’indirizzo MAC 00-80-2A-6A-02-B1.

Il livello 3 del router 2 controlla la sua tabella di

instradamento, riconosce il destinatario come un salto

locale verso il link 1, e passa al livello 2 di quel link

l’indirizzo MAC 00-80-2A-66-01-02.

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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziIndirizzi fisici e indirizzi IP.

mezzo fisico

livelli

1 e 2

transceiver

scheda di rete

indirizzo IP di livello 3del destinatario192.168.11.37

segnali elettrici

indirizzo MAC di livello 2del prossimo nodo00-40-8A-91-B2-84

driver dellascheda di rete

livello

3

livello

4

transceiver

TCP UDP

IPsegmento

datagram

pacchetto

trama

indirizzo TSAP di livello 4del destinatario

porta 1080

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Attribuzione statica e dinamica degli indirizzi

Indirizzi registrati e privati.

Gli indirizzi IP si possono suddividere in:

– registrati, se coincidono con un indirizzo Internet,

attribuiti ufficialmente e forniti staticamente o

dinamicamente dall’ ISP;

– privati, solo ad uso interno, di valore compreso tra

192.168.0.0 - 192.168.255.255

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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziTraduzione degli indirizzi IP.

indirizzo IPprivato

indirizzo IPregistrato

indirizzo IP privato

gatewayhost A

1

1= richiesta da host A (PRI) a gateway (PRI) per host B (REG)2= richiesta da gateway (REG) ad host B (REG)3= risposta da host B (REG) a gateway (REG)4= risposta da gateway (PRI) a host A (PRI)

4

2

3

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Mascheramento IP.

La connessione attraversa il gateway, il quale corregge

i campi di tutti i pacchetti in transito.

Host A è convinto di lavorare con host B, ed il gateway

deve mascherare tutti i pacchetti.

Host B colloquia con il gateway e la sua connessione

non richiede mascheramenti.

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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi privati.

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192.168.1.252

192.168.1.4192.168.1.3

192.168.1.253

192.168.1.2

192.168.1.254

192.168.1.1

192.168.1.5

192.168.1.6

192.168.1.255

193.207.116.1

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192.168.3.254

192.168.3.3192.168.3.4

192.168.1.254

192.168.1.2

192.168.2.254192.168.1.1

192.168.3.2

192.168.3.1

192.168.3.255

192.168.2.255192.168.1.255

193.207.116.1

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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi registrati.

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Reti LAN ad indirizzi registrati.Dati forniti dal Provider:

– sottorete di classe C a 32 indirizzi:

da 193.207.116.224 a 193.207.116.255

netmask = 255.255.255.224– Il 193.207.116.255 serve da broadcast.

– Il 193.207.116.254 è per il router.

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sottorete assegnata

net_id 193.207.116.

Subnet_id 11000001.11001111.01110100.11100000193. 207. 116. 224

Subnet_mask 11111111.11111111.11111111.11100000

host’s_ip dal 193.207.116.224al 193.207.116.254

broadcast 193.207.116.255

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sottoreti desideratesubnet_id subnet_mask host’s_ip

LAN 0

LAN 1

LAN 2

LAN 3

193.207.116.224 255.255.255.248dal 224al 231

193.207.116.232 255.255.255.248dal 232al 239

193.207.116.240 255.255.255.248dal 240al 247

193.207.116.248 255.255.255.248dal 248al 255

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193.207.116.243

193.207.116.242193.207.116.241

193.207.116.237

193.207.116.236

193.207.116.229

193.207.116.235

193.207.116.244

193.207.116.245

193.207.116.246

193.207.116.230

193.207.116.238193.207.1.1

LAN 0

LAN 1 LAN 2

LAN ext

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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi privati: un esempio.

HUB

192.168.1.11 / 35

192.168.1.200

192.168.0.10

HUB

192.168.2.11 / 36

192.168.2.200

192.168.0.11

HUB

192.168.3.11 / 36

192.168.3.200

192.168.0.12

HUB

192.168.4.11 / 36

192.168.4.200

192.168.0.13

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Accesso remoto

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).

Permette l’autoconfigurazione del sistema.

Quando un client si collega alla rete invia un pacchetto

broadcast di richiesta.

I server DHCP offrono un indirizzo.

Il client seleziona un’offerta e negozia la durata del

prestito.

Il client utilizza e poi rilascia l’indirizzo.

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Accesso remoto

Accesso remoto via RTG.

Utilizzo della rete telefonica ordinaria.

I maggiori protocolli per collegamenti punto-punto di

livello datalink sono:

– HDLC

– PPP

– X.25

– Frame Relay.

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Accesso remoto

High level Data Link Control (HDLC).

Le trame si dividono in:

– information frame, per i dati utente;

– supervisor frame, per la supervisione della connessione;

– unnumbered frame, per controllo generico.

Sono presenti ma non utilizzati gli identificatori del

mittente e del destinatario.

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Accesso remoto

Point to Point Protocol (PPP).

Adattamento dell’HDLC per il riconoscimento del

protocollo veicolato.

Formato della trama del tutto analoga alla HDLC, con la

sola aggiunta del campo protocollo.

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Accesso remoto

X.25.

PSDN, rete pubblica a commutazione di pacchetto.

Si basa sul protocollo X.25 (standard di connessione tra

calcolatore e PSDN).

X.25 è conforme alle specifiche HDLC.

Viene visto come collegamento punto-punto da parte

dei livelli superiori.

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Accesso remoto

Frame Relay.

Offrono servizi analoghi all’X.25, ed in più svolge

funzioni di instradamento a livello collegamento dati.

Operano a varie velocità, ma tendono all’utilizzo di un

canale T1 (1.544 Mbps).

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Accesso remoto

Rete ISDN (Integrated Services Digital Network).

Offrono due servizi:

– Basic Rate Interface, due canali B (Bearer) da 64 Kbps più

un canale D (Delta) da 16 Kbps per le segnalazioni, per un

totale di 144 Kbps.

– Primary Rate Interface, fino a 23 canali B e un canale D

da 64 Kbps, per un totale di 1.544 Mbps.

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Accesso remoto

Rete ISDN (Integrated Services Digital Network).

A livello collegamento dati adotta il protocollo IDLC,

allineato con l’HDLC.

A livello rete offre il servizio di creazione e rilascio

della connessione ISDN.

I servizi ISDN includono sia commutazione di pacchetto

che di circuito.

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Accesso remoto

Rete ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line).

E’ una tecnologia di modulazione che permette la

trasmissione di informazioni multimediali ad alta

velocità.

Usa le linee telefoniche esistenti su doppino di rame.

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Accesso remoto


I modem ADSL permettono di trasmettere le

informazioni dal centro servizi verso l’utente ad una

velocità che può variare da 1.5 Mbps a 9 Mbps.

Nella direzione opposta i dati viaggiano ad una velocità

compresa tra 16 e 640 Kbps.

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Accesso remoto


Tra i vari metodi di codifica ADSL sperimentati, quello

che si è affermato è il DMT (Discrete MultiTone).

La codifica DMT è stata recentemente accettata

dall’utente americano per gli standard ANSI (Standard

T1.413).

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Accesso remoto

Rete ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line.

I risultati realmente ottenibili sono inferiori a quelli

teorici.

– 1.5 Mbps in download.

– 16 – 256 Kbps in upload.

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Accesso remoto

ATM (Asynchronous Transfer Mode).

Basata sulla commutazione di celle.

Una cella è un pacchetto di lunghezza fissa (53 byte, di

cui 5 di intestazione).

Permette la configurazione di circuiti virtuali tra singoli

utenti o in gruppi.

Ogni utente richiede la banda necessaria, ed utilizza

solo quella effettiva.

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Accesso remoto

ATM (Asynchronous Transfer Mode).

LAN ATM.

– Gli host si collegano punto-punto con dei nodi di

commutazione ATM, eventualmente interconnessi tra

loro.

WAN ATM.

– Mancano ancora le borchie pubbliche ATM.

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