Domande d'esercizio di Sistemi di reti

1.​ Descrivere in 10 righe massimo meccanismi/protocolli noti per gestire il problema

dell’esaurimento di indirizzi IPv4.

Innanzitutto gli indirizzi IPv4 sono circa 4 miliardi che seppur un numero grande non è infinito e quindi per

ovviare al problema si sono introdotti dei meccanismi per evitare il loro esaurimento, e sono:

•​ NAT (network Address Translation): ovvero meccanismo che consenta più dispositivi sulla stessa

rete privata di condividere un singolo indirizzo IPv4 pubblico riducendo il problema

dell’esaurimento degli indirizzi

•​ Subnetting: che consiste nel dividere una rete di indirizzi IP in tante piccole sotto reti per utilizzare gli

indirizzi IP in modo più efficiente tramite la suddivisione nelle cosiddette classi. Ogni classe è formata da un

suffisso (parte host) è un prefisso(parte rete) che da classe classe possono cambiare (se aumenta uno

diminuisce l’altro perché in totale devono comunque essere 32 bit). Le classi sono:

-classe A col prefisso di 8 bit

-classe B col prefisso di 16 bit

-classe C col prefisso di 24 bit

-classe D che sono indirizzi multicast

-classe E riservati per il futuro

•​ CIDR (Classless Inter-Domain Routing): che permette un’allocazione più flessibile degli indirizzi

rispetto all subnetting ovvero al vecchio sistema basato sulle classi A B C D E, ma questa volta permette di

rosicchiare dei bit al suffisso in modo da aumentare in modo arbitrario il numero delle sotto reti da voler

creare. Tipica del CIDR è la notazione Slash: 192.168.0.4/27.

Questa cosa è stata introdotta, perché se non sarebbero andati persi numerosi indirizzi di rete perché

inutilizzati.

2.​ Descrivere la funzione della tabella di inoltro, come viene configurata, le informazioni

contenute.

La tabella d’inoltro è una per ogni nodo (o decentralizzata su un server) ed è una sorta di mappa sulla quale

sono riportati: DESTINAZIONE e NEXT HOP (che se è vuoto consegna diretta nella propria sottorete) e serve ai

vari nodi per sapere su che link inoltrare un pacchetto per portarlo a destinazione. Per creare questa tabella ci

sono 2 modi che abbiamo visto: Link State e Distance Vector. Questi 2 differiscono perché:

-​ Link State è un algoritmo globale (funziona conoscendo l’intera topologia di rete) e quindi i nodi

sanno tutto di tutti

-​ Distance Vector è un algoritmo che funziona conoscendo solo i vettori distanza dei nodi vicini a sé…

3.​ Descrivere caratteristiche del protocollo ICMP e servizi offerti.

il protocollo ICMP nasce dalla mancanza di un protocollo IP best effort, fa parte di TCP/IP ed è utilizzato per

scambiare messaggi diagnostici e di controllo tra i dispositivi di una rete.

ICMP lavora, pur non essendo un protocollo del livello trasporto, al livello rete (Livello 3). Esso offre svariati

servizi per la diagnostica come:

-​ Segnalazione degli errori legati alla consegna: destination unreachable (destinazione inarrivabile), time

exceeded(TTL esaurito dovuto a troppi salti)

Diagnostica: ping (echo request) o traceroute (traccia il percorso)

-​ Gestione traffico come redirect (avvisa un router percorso migliore)

4.​ Descrivere in 20 righe massimo le differenze tra l’indirizzamento a livello rete e

l’indirizzamento di livello collegamento.

indirizzamento livello rete (livello 3) ha il compito di identificare in modo univoco su reti diverse più dispositivi

così da consentire l’instradamento dei pacchetti attraverso la rete, anche quando si coinvolgono più subnet o

reti geograficamente separate. Per farlo sfrutta l’indirizzo IPv4 (o il più nuovo IPv6) che è un identificativo statico

o dinamico (assegnato tramite protocollo DHCP) assegnato ad un dispositivo. L'indirizzamento a livello rete è

possibile perché ogni pacchetto ha nel heder l’IP di destinazione e quello sorgente e si muove nella rete grazie

ai router e alle loro tabelle di inoltro che sfruttando gli header indirizzano sulle interfacce per proseguire il

cammino verso la destinazione.

l’indirizzamento a livello collegamento (livello 2) ha il compito di identificare i dispositivi in una rete locale e

consente nello stesso segmento di rete la comunicazione diretta tra i dispositivi. per farlo sfrutta l’indirizzo MAC

un identificativo fisso ed univoco assegnato dal produttore alla scheda di rete. L’indirizzamento a livello

collegamento è possibile grazie agli switch che usano tabelle di inoltro basate sugli indirizzi MAC per instradare

i frame a livello locale senza coinvolgere router o indirizzi IP. A livello locale l’IP viene tradotto in un indirizzo

MAC tramite il protocollo ARP.

5.​ Descrivere in 20 righe massimo gli algoritmi di routing noti.

Ci sono 2 macro categorie di algoritmi di routing:

1.​ Intra-AS (Autonomous System):

-​ nei domini (o AS) tutti i router eseguono lo stesso algoritmo di routing

-​ singolo amministratore che attua singola policy

-​ performance

-​ OSPF(di tipo Link State)

-​ RIP

2.​ Inter-AS:

-​ sono utilizzati dai router Gateway che instradano i pacchetti verso altri AS

-​ controllo su instradamento del proprio traffico e di chi instrada attraverso la propria rete

-​ policy può prevalere sulle performance (causa di accordi politici o economici tra diversi AS)

-​ un router annuncia una “rotta”=prefisso di rete + attributi

-​ EGP e BGP (di tipo Distance Vector)

6.​ Descrivere il protocollo DHCP, in particolare a che livello della pila protocollare si colloca e

il suo utilizzo.

Il protocollo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) consente ad un dispositivo con accesso alla rete

(Host: dispositivo di un utente) di ottenere una configurazione automatica e dinamica del suo indirizzo IP da

parte di un server DHCP. L’assegnazione dell’indirizzo dal server DHCP dipende dalla sua configurazione e

dalle politiche impostate dall’amministratore di rete secondo alcuni criteri:

-​ pool di indirizzi disponibili

-​ stato dell’indirizzo IP (se riassegnato ,ma disponibile allora gli viene riassegnato; indirizzi

inutilizzati o scaduti vengono riassegnati)

-​ priorità o regole specifiche

Il DHCP si colloca al livello applicazione del modello TCP/IP, in quanto è un servizio che opera tra client e

server per la gestione della configurazione della rete. Tuttavia, utilizza il livello trasporto con il protocollo UDP

per la trasmissione dei messaggi.

7.​ Descrivere le metriche note per misurare le prestazioni di una rete a commutazione di

pacchetto.

ci sono più metriche utilizzate per determinare le prestazioni di una rete:

-​ Latenza: il tempo totale (elaborazione coda propagazione trasmissione) per inviare un pacchetto da

sorgente a destinazione

-​ Throughput: determina la quantità reale di dati trasferiti attraverso la rete con successo

-​ Capacità della rete: rappresenta la velocità (teorica) con cui i dati possono essere trasmessi su un

collegamento

-​ Utilizzo: rappresenta la percentuale della capacità della rete effettivamente utilizzata in un dato

momento

-​ RTT: tempo in cui si invia un pacchetto e si riceve una risposta (ACK)

8.​ Descrivere il problema del routing, in particolare a che livello della pila protocollare si colloca,

quali sono le principali classi di algoritmi e fornire esempi di algoritmi noti.

Il routing si colloca a livello rete e il problema del routing c’è perché un router deve determinare il percorso

migliore che devono seguire i pacche