Paniere Reti di Telecomunicazioni - domande aperte

A cosa serve e come funziona il protocollo ARP?

Il protocollo ARP (Address Resolution Protocol) serve per conoscere il MAC address, una volta noto l’indirizzo IP di destinazione. Ogni nodo IP (host, router) nella LAN ha una tabella ARP che contiene la corrispondenza tra indirizzi IP e MAC. Se A vuole inviare un datagramma a B, e l’indirizzo MAC di B non è nella tabella ARP di A:

• A trasmette in un pacchetto broadcast il messaggio di richiesta ARP, contenente l’indirizzo IP di B.
• Tutte le macchine della LAN ricevono una richiesta ARP.
• B riceve il pacchetto ARP e risponde ad A comunicandogli il proprio indirizzo MAC.

A cosa serve e come funziona il traceroute?

Con il comando traceroute si può conoscere il percorso seguito dai pacchetti inviati da un host mittente a un host destinazione. Esso visualizza tutti i router utilizzati per il recapito di pacchetti dal mittente al destinatario e il tempo impiegato per ciascun passaggio (hop). Se i pacchetti non arrivano all’host di destinazione, il comando traceroute visualizza l’ultimo router che ha inoltrato correttamente i pacchetti.

A cosa serve il Service Management Layer o Middleware della pila protocollare IoT?

Il Service Management Layer (SML) accoppia un servizio con chi lo richiede sulla base di indirizzi e nome. Abilita i programmatori di applicazioni di IoT a lavorare con oggetti eterogenei senza dover considerare la specifica piattaforma hardware. I processi ricevono i dati, prendono decisioni e consegnano il servizio richiesto usando i protocolli standard di rete.

A cosa serve la base station in una rete wireless?

Normalmente connessa a una rete cablata, la base station (BS) è responsabile dell’inoltro dei pacchetti tra la rete cablata e gli host wireless nella sua “area”. I terminali mobili non comunicano mai direttamente, sempre tramite una stazione fissa (Base station, BS) di riferimento. La struttura delle reti cellulari prevede un punto di accesso fisso BS per ogni cella ed ogni cellulare utilizza la BS della cella in cui al momento risiede.

A cosa serve la fase di registrazione nella mobilità?

La fase di registrazione serve a rendere visibile il device mobile al foreign agent e a segnalare la sua posizione all’home agent.

A cosa serve la stima del RTT nel TCP e come viene effettuata?

La stima del RTT serve al trasmettitore per stimare il tempo dopo il quale un pacchetto può essere considerato perso perché non ha ricevuto l’ACK. Questo tempo non può essere troppo piccolo per evitare ritrasmissioni non necessarie, ma neanche troppo grande perché varia. La stima è effettuata facendo una media mobile esponenziale ponderata partendo dal tempo misurato dalla trasmissione del segmento fino alla ricezione di ACK.

A cosa serve l'elemento "communication" in IoT? Fare qualche esempio delle possibili tecnologie

L’elemento Communication interconnette device eterogeni. Tipicamente, i nodi IoT operano utilizzando poca potenza e in presenza di canali rumorosi e con perdite. Esempi di protocolli di comunicazione per l'IoT sono:

• WiFi: usa le onde radio per scambiare dati tra device nel raggio di 100m e permette agli smart device di comunicare in modalità ad-hoc.
• Bluetooth: usato per scambiare dati con onde corte su basse distanze, per risparmiare energia.
• LTE (Long-Term Evolution): è originariamente uno standard wireless per le comunicazioni ad alta velocità tra telefoni cellulari basato sulla rete GSM/UMTS.
• Esistono anche tecnologie specifiche, quali RFID, Near Field Communication (NFC) e ultra-wide bandwidth (UWB).

A cosa serve l'Object Abstraction Layer della pila protocollare IoT?

L’OAL serve a trasferire i dati dall’Object layer al Service Management Layer su canale sicuro. I dati possono essere trasferiti con varie tecnologie, quali RFID, 3G, WiFi, Bluetooth Low Energy ecc. A questo livello sono gestiti il Cloud computing e i processi di gestione dati.

A cosa serve un algoritmo di instradamento?

Un algoritmo di instradamento serve a determinare il percorso (sequenza di router) che un pacchetto deve seguire per andare dal mittente al destinatario considerando il cammino a costo minimo. Il costo può assumere diversi significati:

• Numero di hop (shortest path).
• Costo economico/amministrativo dei collegamenti.

Sono classificati come: globale o centralizzato, statico o dinamico.

A cosa serve una cache web?

Una cache web serve per diminuire il traffico in rete e la latenza dei pacchetti, infatti in essa è conservata una copia di tutti gli oggetti per le future richieste. Il client ottiene l’oggetto senza utilizzare il server d’origine. La web cache è una parte di memoria (parte di hard-disk o magari interna al browser di internet) che si occupa di memorizzare le pagine dei siti web che visitiamo. In questa maniera per noi sarà più veloce caricare la pagina web dei siti che visitiamo maggiormente, e per i server ci sarà meno lavoro visto che in genere le pagine web pesano molto.

A cosa servono i pacchetti di ACK e come funziona la ritrasmissione dei segmenti persi?

I pacchetti ACK servono per informare la sorgente che il pacchetto è stato ricevuto correttamente o che un pacchetto non è stato ricevuto, controllando i numeri di sequenza. Un pacchetto è ritrasmesso se un ACK non è ricevuto prima della scadenza del timeout o se si ricevono tre ACK identici.

A quale livello dello stack protocollare IP/TCP prevede nuovi protocolli/tecnologie?

Il livello applicazione fornisce servizi all’utente. La comunicazione è fornita per mezzo di una connessione logica. Il livello applicazione è l’unico che fornisce servizi agli utenti di Internet, la sua flessibilità consente di aggiungere nuovi protocolli/tecnologie con estrema facilità.

Che protocollo è ICMP?

ICMP è un protocollo di servizio per reti a pacchetto che si occupa di trasmettere informazioni riguardanti malfunzionamenti (causati dai primi 8 byte del datagramma IP), informazioni di controllo o messaggi tra i vari componenti di una rete di calcolatori. ICMP è incapsulato direttamente in IP (è un protocollo di livello 3 dello stack TCP/IP) e non è quindi garantita la consegna a destinazione dei pacchetti. Viene utilizzato da molti applicativi di rete, tra cui ping e traceroute.

Come è possibile la coesistenza di IPv4 e IPv6?

La coesistenza di IPv4 e IPv6 si gestisce con dei tunnel IP in IP. La tecnica del tunneling utilizza il principio del tunneling per cui si stabilisce un collegamento point to point tra due host. I pacchetti IPv6 vengono, così, incapsulati dall'host sorgente in pacchetti IPv4, inviati nel tunnel e, una volta giunti a destinazione, l'host li decapsula e li tratta come se fossero comunissimi pacchetti IP. Il tunneling IPv6 su IPv4 ha una difficile realizzabilità per le reti globali e quindi il suo utilizzo è limitato ad applicazioni e comunicazioni in reti locali più o meno grosse.

Come funziona e a cosa serve la cache DNS?

La cache DNS è un piccolo database locale sul server in cui c’è la corrispondenza tra gli indirizzi IP e nomi mnemonici dei siti in precedenza visitati. Questa è interrogata ogni qual volta si richiede l’indirizzo IP di un sito web. Se l’indirizzo IP di questo sito è presente nella cache, viene comunicato all’utente per poter caricare il sito web, altrimenti invia una richiesta al server DNS principale per ottenere l’IP.

Come funziona il CDMA?

Code Division Multiple Access (CDMA) permette ai diversi trasmettitori di inviare informazioni contemporaneamente su un singolo canale di comunicazione. Il “codice” unico assegnato a ogni utente: “code set partitioning”.

• Tutti gli utenti condividono la stessa frequenza, ma ognuno ha il proprio codice per codificare i dati.
• Permette a più utenti di “coesistere” e trasmettere simultaneamente con interferenza minima.

Ciò assicura che la larghezza di banda disponibile è utilizzata in modo ottimizzato. La comunicazione radio si avvale di due risorse: la frequenza e il tempo.

Come funziona la frammentazione in IPv4?

L’unità massima di trasmissione (MTU) è la massima quantità di dati che un frame a livello di collegamento può trasportare. Se il datagramma IP eccede l’MTU deve essere frammentato in datagrammi IP più piccoli. Quando un datagramma viene frammentato, i frammenti saranno riassemblati solo una volta raggiunta la destinazione. I bit dell’intestazione IP sono usati per identificare e ordinare i frammenti. I campi Identification, Flags, Fragment offset controllano le operazioni di frammentazione e riassemblaggio. La frammentazione di un datagramma avviene a livello dei router, cioè alla transizione da una rete con un MTU importante ad un'altra con un MTU più debole.

Come funziona la trasmissione con lo slotted Aloha?

Lo slotted Aloha è un protocollo di rete atto a garantire le funzionalità di accesso multiplo al mezzo di trasmissione dati condiviso tra più utenti. Funziona come ALOHA ma la trasmissione avviene solo a intervalli equispaziati e sincroni (SLOT), la collisione o è totale o non c’è, il tempo sprecato nella collisione è minore e l’intervallo “critico” è più corto.

Come funzione il demultiplexing orientato alla connessione?

L’host che effettua il demultiplexing orientato alla connessione, utilizzando il protocollo TCP, utilizza 4 parametri per inviare il segmento al socket appropriato. I parametri utilizzati sono: indirizzo IP e numero di porta della sorgente e l’indirizzo IP e numero di porta della destinazione.

Come funziona il file sharing in una rete P2P?

In una rete P2P degli host “arbitrari” (peer) comunicano direttamente tra loro e non ci devono essere server sempre attivi. Inoltre, i peer sono connessi in maniera “intermittente” e possono avere indirizzi IP dinamici. In questo modo, i peer che richiedono un determinato file non scaricano direttamente il file dal server principale, ma anche dai peer che hanno già scaricato il file. In questo modo ci sono diverse sorgenti da cui poter scaricare le diverse parti. Questo permette di diminuire il tempo di scaricamento di un file.

Come funziona il meccanismo per evitare le collisioni in 802.11?

Per evitare le collisioni si deve permettere al mittente di “prenotare” il canale piuttosto che accedere in maniera random:

• Il mittente prima invia un pacchetto request-to-send (RTS) alla BS usando CSMA.
• BS invia in broadcast un clear-to-send (CTS) in risposta a RTS.
• CTS viene ricevuto da tutti i nodi e il mittente invia i dati mentre gli altri nodi aspettano.

Come funziona il power management in 802.11?

Il nodo può comunicare all’AP che va in modalità “sleep” fino al prossimo beacon frame. L'AP capisce di non inviare frame a quel nodo. Il nodo si “sveglia” prima del prossimo beacon frame dall’AP. Il beacon frame contiene la lista dei nodi i cui frame sono stati memorizzati. Se ci sono frame da ricevere (li deve richiedere in maniera esplicita), altrimenti torna in modalità “sleep”.

Come funziona il processo di autoapprendimento degli switch?

Le operazioni sono eseguite mediante una tabella di commutazione. Lo switch archivia nelle proprie tabelle:

• L’indirizzo MAC, l’interfaccia e il momento dell’arrivo. Se lo switch non riceve pacchetti da un determinato indirizzo sorgente, lo cancella.
• Quando riceve un pacchetto, lo switch “impara” l’indirizzo del mittente e registra la coppia mittente/indirizzo nella sua tabella di commutazione.

Come funziona l'attesa esponenziale nel CSMA/CD di Ethernet?

Obiettivo: l’adattatore prova a stimare quanti siano gli adattatori coinvolti. Se sono numerosi, il tempo di attesa potrebbe essere lungo. Dopo la prima collisione sceglie K tra {0,1}; il tempo di attesa è pari a K volte 512 bit. Dopo la seconda collisione, sceglie K tra {0,1,2,3}… Dopo dieci collisioni, sceglie K tra {0,1,2,3,4,…,1023}.

Come funziona l'indirect routing di mobile IP? Qual è il principio di funzionamento alla base di MPLS?

Nell’Indirect Routing (IR) mittente e destinatario appartengono a reti fisiche diverse. La comunicazione dal correspondent node al nodo mobile passa attraverso l’home agent, che la inoltra al foreign address (tunnel IP in IP) del nodo remoto; utilizzando l’home address del device mobile, l'home agent intercetta i pacchetti e li inoltra al foreign agent che, una volta ricevuti, li inoltra al device mobile. Il device mobile risponde direttamente al correspondent. Utilizza due indirizzi: permanent address e care of address.

MPLS è una tecnologia per reti IP che permette di instradare flussi di traffico multiprotocollo tra nodo di origine e nodo di destinazione tramite l'utilizzo di identificativi (label) tra coppie di router adiacenti e semplici operazioni sulle etichette stesse.

Come funziona un cryptolocker?

Un cryptolocker è un eseguibile che deve essere aperto dall’utente o lanciato tramite falle di software non aggiornati. Si collega al proprio server e genera due chiavi RSA a 2048 bit (pubblica/privata). Inizia a copiare e criptare con la chiave pubblica documenti, foto e video. Cancella file originali, definitivamente e irrecuperabilmente, incluse le copie shadow. Il ripristino avviene solamente con la chiave privata, memorizzata sul server e non ottenibile senza pagare il riscatto.

Come funziona una connessione persistente?

Il server invia più oggetti su una singola connessione TCP tra client e server. In questo modo non occorre instaurare diverse connessioni per diversi oggetti, risparmiando il tempo di invio di pacchetti.

Come funziona una connessione non persistente?

In una connessione non persistente, un server deve inviare 10 oggetti al client. Questo vuol dire che il server-client devono instaurare 10 diverse connessioni perdendo tempo per lo scambio di messaggi per instaurare la connessione. Ogni oggetto viene trasmesso su una connessione TCP distinta.

Come si chiude una connessione TCP?

Il client chiude la socket: clientSocket.close();

• Passo 1: il client invia un segmento di controllo FIN al server.
• Passo 2: il server riceve il segmento FIN e risponde con un ACK. Chiude la connessione e invia un FIN.
• Passo 3: il client riceve FIN e risponde con un ACK. Risponde con un ACK ai FIN che riceve.
• Passo 4: il server riceve un ACK. La connessione viene chiusa. Con una piccola modifica può gestire segmenti FIN simultanei.

Cosa è problema del routing triangolare?

Il problema del routing triangolare si ha quando il correspondent si trova nella stessa rete del device mobile. Come soluzione si utilizza l’Optimal Routing che permette al correspondent node di non instradare i pacchetti incapsulati verso la Home network ma direttamente al care of address. In questo modo il correspondent node gestisce la corrispondenza tra home agent e care of address.

Cosa si intende per autenticazione?

L’autenticazione si riferisce all’atto di stabilire/confermare che qualcosa o qualcuno sia autentico, cioè che le affermazioni fatte a proposito siano corrette. Per garantire l’autenticità delle informazioni esistono diversi meccanismi: firma, sigilli, impronta digitale (artifatto difficile da riprodurre), un segreto condiviso come una frase segreta nascosta all’interno di un messaggio, una firma digitale.

Cosa si intende per Commutazione cut-through?

Quando lo switch inizia la trasmissione della parte iniziale del pacchetto anche se questo non è pervenuto integralmente (switching fast forward). Lo switch cut-through riduce il ritardo solamente di un tempo compreso tra 0,12 e 1,2 ms, ed esclusivamente con carichi leggeri del collegamento in uscita.

Cosa si intende per non ripudiabilità?

La non ripudiabilità si riferisce al concetto di assicurarsi che una parte in una disputa non possa ripudiare o rifiutare la validità di un’affermazione o di un contratto. Il metodo più comune per garantire la non ripudiabilità dell’origine dei dati è la firma digitale. Una trusted third party (arbitro) garantisce la completa non ripudiabilità.

Cosa si intende per problema del nodo nascosto?

Il problema del terminale nascosto, nelle reti wireless, si verifica quando un nodo è visibile da un Access Point (AP) wireless, ma non da altri nodi che possono vedere lo stesso AP. Questo comporta una serie di difficoltà nel controllo di accesso al mezzo.

Come si realizza un VLAN?

Una VLAN è una rete LAN realizzata logicamente, isolata quindi virtualmente ma non fisicamente, da altre LAN Virtuali. Una VLAN consente di:

• Separare host appartenenti allo stesso dominio di broadcast.
• Connettere host separati fisicamente, alla stessa rete logica virtuale.

Ci sono due modi per realizzare una VLAN:

• Port Based (Private VLAN): lo switch assegna una VLAN a delle porte.
• Tagged (802.1Q): lo switch associa un indirizzo IP/MAC ad una VLAN.

Come si rivela una perdita nel TCP?

La perdita di un pacchetto, generato al TCP dal lato del mittente, avviene al verificarsi di un timeout o alla ricezione di tre ACK per uno stesso segmento. In presenza di un traffico elevato, i buffer di uno o più router sono pieni e quei router scartano i pacchetti (contenenti segmenti del TCP). Il pacchetto scartato provoca il verificarsi dell'evento perdita di un pacchetto al mittente (timeout o tre ACK ripetuti), che viene usato come indicatore di presenza di un canale congestionato tra mittente e destinatario.

Cosa cambia tra controllo della congestione punto-punto e assistito dalla rete?

Controllo di congestione punto-punto:

• Nessun supporto esplicito dalla rete.
• La congestione è dedotta osservando le perdite e i ritardi nei sistemi terminali.
• Metodo adottato.