Informatica generale modulo II

PROTOCOLLO TCP: FORMATO DEI PACCHETTI

- Un pacchetto (segmento) TCP è formato da una parte dati più un header TCP

- L’header TCP contiene varie informazioni di controllo, tra cui:

I numeri delle porte di comunicazione tra mittente e destinatario (un nodo può avere più porte di comunicazione

e ciascuna indentifica un servizio diverso)

il numero di sequenza del segmento (utile per “rimettere in ordine” i pacchetti una volta a destinazione)

informazioni utili per il controllo della corretta ricezione

PROTOCOLLO TCP: AFFIDABILITA’

IP non è affidabile; TCP è basato su IP: TCP è affidabile… Com’è possibile?

TCP ricostruisce il flusso di dati a partire dai segmenti che vengono trasferiti come pacchetti dal protocollo IP. Data

l’inaffidabilità di IP, tuttavia, è possibile che il livello TCP del destinatario non riceva alcuni dei segmenti o ne riceva

alcuni corrotti. In questo caso si deve adottare qualche strategia per ricostruire le informazioni mancanti.

La tecnica usata da TCP prende il nome di comunicazione con messaggio di conferma di ricezione (positive

acknowledgement), ed è basata sul seguente schema.

o Quando il TCP mittente passa un segmento al livello IP, stabilisce un tempo entro il quale si aspetta di ricevere

conferma dell’avvenuta ricezione del segmento.

o Se il TCP del destinatario riceve un segmento e dalla verifica di correttezza non emergono errori di trasmissione,

invia un messaggio di avvenuta ricezione al TCP mittente.

o Se il TCP di A non riceve, entro il tempo stabilito, un messaggio di avvenuta ricezione per un segmento, allora

invia nuovamente quel segmento.

o Se il segmento corrisponde ad un pacchetto che è andato perso nella rete non c’è problema in quanto il pacchetto

verrà distrutto dal protocollo IP sulla base dell’informazione contenuta nel campo time to live.

o TCP non deve attendere il messaggio di corretta ricezione di un segmento prima di inviare il successivo; tuttavia

esiste un numero massimo di segmenti inviati e di cui non si è ricevuta conferma oltre il quale non si può andare.

In questo caso TCP deve attendere una conferma prima di inviare un ulteriore segmento.

PROTOCOLLO UDP

UDP (User Datagram Protocol): è un protocollo a livello Transport (→ è allo stesso livello di TCP), ma offre un servizio

non affidabile.

PROTOCOLLI APPLICATIVI

Per quanto riguarda Internet (con la “I” maiuscola): DNS (Domain Name System), HTTP (HyperText Transfer Protocol),

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), (ma non sono il soli! Vi sono altri protocolli applicativi: FTP, Telnet, ecc…)

CHIARA MONARDO 18

- Il TCP (o UDP)/IP è la base su cui costruire molti protocolli applicativi

- Tutti i servizi Internet sono basati sul modello client/server: per ogni “servizio”, c’è nella rete un nodo che funge

da server per tale servizio.

- I protocolli applicativi definiscono le regole di comunicazione fra il sw client e il sw server

PROTOCOLLI APPLICATIVI INTERNET: DNS

- Siccome ricordare gli indirizzi IP a 32 bit è pressoché impossibile e ricordarli nella forma “dot notation” è

comunque difficile, esiste un servizio Internet che consente di usare indirizzi simbolici (molto più facili da

ricordare)

- Es.: pippo.acquisti.acme.com è più facile da ricordare di

11010001100010000100111100100010 e anche di 209.136.79.34

- Il servizio DNS consente di tradurre un indirizzo logico nel corrispondente indirizzo fisico (che è quello

effettivamente utilizzato dal protocollo IP)

- pippo.acquisti.acme.com → 11010001100010000100111100100010

- FUNZIONAMENTO:

o Il client DNS sulla macchina su cui viene digitato l’indirizzo si rivolge al server DNS del suo dominio di

appartenenza per chiedere la traduzione dell’indirizzo.

o Questa richiesta sale verso l’alto nella gerarchia di domini fino a che si arriva ad un dominio che ha

l’indirizzo richiesto in uno dei suoi sotto-domini.

o A questo punto la richiesta scende nei sotto-domini fino ad arrivare a quello cui l’indirizzo appartiene che

effettua la traduzione guardando una tabella locale di corrispondenze. - -

o L’indirizzo tradotto percorre a questo punto il percorso inverso fino ad arrivare al client DNS della

macchina che aveva richiesto originariamente la traduzione.

- Internet è diffusa a livello planetario → non è pensabile un unico spazio di nomi logici

→ approccio gerarchico basato sul concetto di dominio

DOMINIO: Gli elaboratori sono raggruppati in domini e ad ognuno di essi è assegnato un nome logico, che deve essere

unico solamente all’interno del dominio (quindi elaboratori in domini diversi possono condividere lo stesso nome

logico).

Anche ai domini sono assegnati dei nomi logici e a loro volta i domini possono essere raggruppati in domini a livello

gerarchico superiore.

Se il dominio A viene inserito nel dominio B allora si dice che A è un sotto-dominio di B.

ESEMPIO: definiamo il dominio acme e i sotto-domini acquisti e vendite e poi assegniamo dei nomi agli elaboratori dei

due sotto-domini (reparti) in modo indipendente. Così potremo avere che i due elaboratori nel dominio acquisti

vengono chiamati pippo e pluto e così pure nel dominio vendite.

pippo.acquisti.acme

CHIARA MONARDO 19

pippo.vendite.acme

Si parte cioè dal nome locale dell’elaboratore, specificando il dominio cui appartiene e così via verso i domini di livello

gerarchico superiore.

DOMINI DI PRIMO LIVELLO: Un dominio per ogni nazione: come it (Italia), fr (Francia), us (Stati Uniti), uk (United

Kingdom), ch (Svizzera), de (Germania), br (Brasile),… una serie di domini trans-nazionali, legati al tipo di attività svolta

dalle organizzazioni/enti/aziende in rete.

edu, per enti di tipo educativo (università, scuole,…)

int, per organizzazioni internazionali

net, per aziende di servizi in rete

org, per organizzazioni non commerciali

com, per aziende commerciali

gov, per enti di tipo governativo

mil, per enti militari

a questi si sono aggiunti poi nuovi domini, ad esempio biz (business)...

www.unito.it unito

Indirizzo dell’elaboratore www nel sotto-dominio (Università di Torino), nel dominio it. Convenzionalmente in Italia le

Università sono identificate dal dominio formato dal prefisso uni seguito da un identificativo dell’Ateneo, spesso la provincia (unige,

unina, unive, …).

doc.ic.ac.uk

Indirizzo dell'Imperial College di Londra. Il dominio uk indica le reti inglesi, il sotto-dominio ac indica i nodi accademici inglesi, il

.

sotto-dominio ic indica l'Imperial College di Londra, ed infine il sotto-dominio doc indica il Department of Computing

- Esistono organizzazioni apposite (nazionali ed internazionali) che gestiscono i domini di primo livello

- La gestione dei domini di livello inferiore è delegata all’organizzazione cui fa capo il dominio; es.: il dominio di

secondo livello unito.it è gestito dall’Università di Torino che, fra le altre cose, ha la facoltà di suddividerlo in

ulteriori (sotto)domini ed, eventualmente, delegare la gestione di tali (sotto)domini. Es. unito.it contiene i

(sotto)domini di.unito.it e dm.unito.it (e altri) che sono gestiti, rispettivamente, dal dipartimento di Informatica e

da quello di Matematica dell’Università di Torino

CHIARA MONARDO 20

- N.B. Non c’è alcuna corrispondenza diretta fra i domini e le reti di elaboratori di Internet: elaboratori della stessa

rete fisica possono trovarsi in domini diversi; lo stesso dominio può raggruppare elaboratori di diverse reti fisiche

→ Come avviene la traduzione da indirizzi logici a indirizzi fisici?

 Il servizio di traduzione è offerto da un gran numero di server organizzati gerarchicamente (su ogni nodo che

funge da server DNS esiste un sw server DNS)

 Su ogni nodo esiste un sw client DNS

 Nessun server conosce tutte le possibili traduzioni, ma può chiedere ad altri server quel che non sa

www.media.mit.edu:

ESEMPIO: l’elaboratore elios.unito.it chiede una connessione a come si determina l’indirizzo

fisico quest’ultimo elaboratore? RISALITA NELLA GERARCHIA

1. Il client DNS di elios.unito.it si rivolge al server DNS che gli è stato specificato, supponiamo che sia quello del suo

dominio “unito.it”

2. Il server DNS di “unito.it” si rende conto che non è un elaboratore del suo dominio

3. Il server DNS di “unito.it” si rivolge al (cioè “diventa client del”) server DNS del suo sopra-dominio “it”

2_ il server DNS di “it” si rende conto che non si tratta di un indirizzo del suo dominio e si rivolge al server DNS della

radice DISCESA NELLA GERARCHIA

2_Il server DNS della radice passa la richiesta al server DNS di “edu”

3. Il server DNS di “edu” riconosce l’indirizzo come di sua competenza, ma, non essendo macchina locale, passa la

richiesta al server DNS di “mit.edu”

4. Il server DNS di “mit.edu” passa la richiesta al server DNS di “media.mit.edu”;

5. 5. il server DNS di “media.mit.edu” riconosce l’indirizzo come quello di una sua macchina locale e recupera in una

tabella l’indirizzo IP corrispondente RISALITA NELLA GERARCHIA

6. Il server DNS di “media.mit.edu” comunica la traduzione al server DNS di “mit.edu”

7. Il server DNS di “mit.edu” comunica la traduzione al server DNS di “edu”

8. Il server DNS di “edu” comunica la traduzione al server DNS della radice

DISCESA NELLA GERARCHIA

9. Il server DNS della radice comunica la traduzione al server DNS di “it”

10. server DNS di “it” comunica la traduzione al server DNS di “unito.it”

11. Il server DNS di “unito.it” comunica la traduzione al client DNS di elios.unito.it

12. I protocolli TCP e IP su elios.unito.it possono utilizzare l’indirizzo fisico così ottenuto

N.B.: il precedente esempio costituisce una semplificazione della situazione reale, in quanto:

 assume che vi sia un server DNS per ogni (sotto)dominio (es. un server per di.unito.it”, uno per “unito.it”, uno per

“it”, uno per la radice, ecc): in realtà, uno stesso server può gestire direttamente un dominio e parte delle

gerarchie dei suoi sotto-domini

CHIARA MONARDO 21

 descrive un funzionamento “ricorsivo” (in cui un server fornisce al client la risposta, dandogliela esso stesso, se è

in grado, o chiedendola ad un altro server): esiste anche un funzionamento “iterativo”, in cui quando un server

non è in grado di fornire direttamente la risposta, indica al client quale altro server contattare: nella realtà sono