Appunti internet e reti

LIVELLO APPLICATIVO

• Requisiti delle applicazioni:
  • Perdita di dati
  • Ritardo
  • Banda
• Quale servizio di trasporto scegliere?
  • TCP
    • Connection oriented
    • Trasporto affidabile
    • Controllo di flusso
    • Controllo di congestione
    • Non fornisce garanzie di ritardo e di banda
  • UDP
    • Trasferimento non affidabile
    • Senza connessione
    • Controllo su traffico senza garanzie
    • Trasferimento veloce
• Architetture applicative
  • Client-server (Client esegue richieste, server risponde)
  • Peer-to-peer (P2P)
  • Ibride
• La comunicazione HTTP: HTTP si appoggia su TCP a livello di trasporto
• Connessione client-server
  • Non persistente
    • (1 sessione richiesta-risposta)
  • Persistente
    • without pipelining (1 richiesta attende inviata la prec.)
    • with pipelining (più richieste possono essere inviate in parallelo)
• Stima del tempo di trasferimento in HTTP:
  • Round trip time (RTT): tempo per trasferire un messaggio
  • Tempo di risposta di HTTP:
    • 1 RTT per iniziare la connessione TCP
    • 1 RTT per inviare il primo byte della richiesta HTTP e ricevere il primo byte di risposta
    • tempo di trasmissione dell'oggetto
  • Supponendo che la pagina web sia composta da n oggetti e tempo di download dell'intera pagina web:
    • T_{non pers.}: Σ_i=0 (2RTT + T_i)
    • T_pers.: RTT₁ + Σ_i=1 (RTT_i + T_i)
• Metodi HTTP: GET - HEAD - POST - PUT - DELETE
• Status Code HTTP più comuni: 200 OK, 301 Moved Permanently, 400 Bad Request, 404 Not Found, 503 Service Unavailable, 505 HTTP Version not supported
• I PROXY sono degli application gateway, ovvero degli instradatori di messaggi al livello applicativo. (Sono sia client che server)
• Il servizio di E-mail
  • I mail server "parlano" SMTP con altri mail server e con i client d'utente in uplink, POP3/IMAP con i client d'utente in downlink.

• formats delle email (RFC 822)
  • Header
    • To -
    • From
    • Subject
  • Body: il contenuto
    • dell'email deve essere ASCII codificabile
• MIME: estende il formato dei messaggi email (non ASCII: > 7 bit) per supp. multimediale
  • definisce header per specificare il tipo del contenuto
  • consente trasferimento di più oggetti come parte dello stesso mex
• protocolli di accesso ai mailbox
  • POP3: download dei messaggi
  • IMAP: gestisce mailbox sul mail server
  • HTTP
• DNS traduce i nomi degli host in indirizzi IP. Servizi aggiuntivi:
  • Host aliasing
  • Mail server aliasing
  • Load distribution
• Caching: un server puó memorizzare solo temporaneamente un'informazione in cui non è authoritative
  • se arriva una nuova richiesta su fornisce l'informzione senza ricercarla in un server authoritative
  • il Time To Live (TTL) è deciso dai server authoritative
  • i LD server siano gerarchicamente memorizzati nei local name server
  • i server non-authoritative usano il TTL per decidere il time-out
• Come aggiungere un dominio alla rete DNS: registrare il dominio presso un DNS registrar fornendo nomi simbolici e relativi IP
• P2P: elevata Scalabilitá
  • directory centralizzata
  • completamente distribuita
• BitTorrent:
  • i file sono divisi in chunk di 256 byte
  • i peer che entrano in un torrent si registrano presso un tracker per ottenere una lista di peer "attivi"
  • il peer entrante stabilisce connessione TCP con "neighborhood peers"
  • neighbouring peers inviano a peer entrante la lista dei chunk disponibili
  • il peer entrante sceglie quale chunk scaricare e da quale peer

Livello di rete

• Lo strato di rete si incarica di trasferire i dati tra gli host che ospitano i due processi comunicanti
• Funzioni fondamentali:
  • Indirizzo/Forwarding
  • Instradamento/Routing
  • Algoritmi di routing
• Modo di trasferimento:
  • Commutazione a circuito: i nodi intermedi non elaborano informazione
  • Commutazione a pacchetto: i nodi intermed. eseguono instradamento e inoltro
• Il livello di rete di internet offre... servizi best effort
• Indirizzo IP (IPv4):
  • Numero: 32 bit (4 gruppi di 8) - notazione decimale puntata
  • Collegato a un’interfaccia
  • Ha valenza universale (è univoco)
  • Blocco di IP = rete IP
    • I primi N bit degli IP del blocco devono essere uguali (prefisso di rete = NETID)
    • I rimanenti bit (hostID) sono usati per identificare un host specifico
• Le Ethernet card degli hosts sono identificate da un indirizzo MAC
• La Netmask è un numero binario di 32 bit associato ad una rete IP
  • Inizia con N (lunghezza NETID) bit a 1, restanti a 0
  • Esempio: indirizzo IP = 193.31.34.15 Netmask: 255.255.255.0 rete: 193.31.34.0
• Inoltro dei pacchetti:
  • Diretto: destinazione nella stessa rete IP
  • Indiretto: viceversa
• Inoltro nei router:
  • Diretto: hanno più di un’interfaccia dove poter effettuare l’inoltro diretto
  • Indiretto: si basa su tabelle di routing dove è definita la destinazione della rotta di instradamento
• Tutti gli host che appartengono alla rete di destinazione sono identificati nelle tabelle di routing da una singola entry
• CIDR: 134.76.96.0/19 sono 2^32-N = 8192 indirizzi IP da 134.76.96.0 a 134.76.127.255
  • Requisiti: longest prefix matching nelle tabelle di routing si devono essere le netmask
• Chi assegna gli indirizzi? IANA > li divide in RIR > LIR
  • Gli indirizzi IPv4 sono esauriti
• Classi: alternativa alle netmask (slide 42): Class D Multicast
• Indirizzi privati: non sono univoci - non viaggiano nelle rete pubblica

• I messaggi RIP v1 si distinguono in:
  • richieste
  • risposte

RIP v1 non supporta Netmask

• Tempi di risposta dei messaggi lenta (Slide 18)

RIP Versione 2: senza aggiornare:

• Info sulla connettività
• Autenticazione
• Subnet mask
• Multicasting

Le tabelle di routing sono gestite da un processo a livello applicativo (route-d)

Protocollo OSPF:

• Usa Dijkstra ad ogni nodo
• Supporta routing gerarchico
• Metrica generica
• Utilizza il protocollo Hello per monitorare lo stato di connessione dei vicini
• Viaggia direttamente su IP (deve implementare ACK)
• Supporta autenticazione

Tipi di collegamenti:

• Collegamenti punto-punto
• Reti con singolo router
• Reti con più router

Protocollo BGP:

• È il "collante" di internet
• Usa il path vector (indicando l'intero percorso verso la destinazione in termini di AS)
• Scambio di messaggi su slide 34
• BGP lascia la scelta dell'instradamento a l'amministratore di rete (policy based routing)