Quaderno del corso Reti di Calcolatori

Rete

É considerata tale con una distanza di 5km tra le interconnessioni

• Rete di unità di calcolo autonome che interagiscono tra loro

Terminologia:

• sottorete di comunicazione (centrale)
• data terminal equipment
• data circuit terminating equipment

Scambio di informazioni:

• Scambio seriale di messaggi
• Diretto
• es: upload su Dropbox

Mezzo trasmissivo:

• qualunque!

Commutazione

Tecniche elettroniche e metodologiche per collegare unità di calcolo

• Di circuito: non viene più usato perché fornisce uso esclusivo del path sull'anello. Su larga scala diventa molto poco conveniente.
• Di pacchetto: la frammentazione dell'ambiente molto più conveniente, permette tutti i canali si condividono il resource, poi molti pacchetti che uno trova potrà ricevere il package scambiati
• Di circuito virtuale: in ogni nodo po' i dati del package da utente diversi condividendola sia filo che nodi, risolvi il problema della ricezione di pacchetti scombinate

Banda di comunicazione:

• Facoltà della trasmettere in base a qualunque capace parametro il mezzo
• LAN (Local Area Network)
• WAN (Wide Area Network)

Velocità:

• Delay dipende solo dalla velocità della luce, e dal km
• Bandwidth: frequenza con cui trasmetti dati
• Attualmente, il mercato punta alla bassa frequenza e bassa latenza. Vengono gestite in una che usa i servizi il vantaggio è nel simboli trasmissione

Controllo di una risorsa: posso avere uno o più averstoni

1. verifica dei diritti d'accesso
2. sequenziamento
3. esecuzione delle operazioni

a noi interessano i servizi offerti dalla rete di calcolatori generica

GESTIONE DELLE RISORSE

• AUTOCRATICA: 1 RISORSA → 1 GESTORE GENERICO
• MULTILATERALE:
  • Replicata: tutti i gestori partecipano a tutte le attività detta anche democrazia cooperativa per il lavoro diviso qui tutto va tra i vari gestori attraverso consenso

Consegue però un alto grado di uguaglianza tra le varie responsabilità di gestione delle risorse

Smetto di poter accedere ad una risorsa quando non ho più gestori attivi ed operativi su di essa.

STANDARDS: alcuni imposti dalle case costruttrici altri da organizzazioni internazionali

• IEEE
• IETF internet engineering task force

Esistono per portare una standardizzazione planetaria nelle risorse di qualsiasi natura esse siano.

1. es. se viaggio, devo portare adattatori per le prese della corrente ma per l'ethernet ed il wifi non ho bisogno di nulla.

• LIVELLO 1 FISICO: Scheda che si interfaccia direttamente con il mezzo trasmissivo
  • Servizi offerti:
    • gestione della connessione fisica
    • trasmissione dei pacchetti in sequenza
    • notificazioni di malfunzionamenti
• LIVELLO 2 DATA LINK: Serve a fronteggiare e correggere errori del livello 1
  • Servizi offerti:
    • trasmissione veloce
    • trasmissione lenta ma garantita
  • È il primo livello che usa 2 code (trasmissione), se un byte è in trasferimento e ne arrivano altri, si mettono in coda in attesa della liberazione del mezzo fisico => ACKNOWLEDGEMENT
• LIVELLO 3 DI RETE: Deve sapere a quale macchina mandare il pacchetto.
  • Servizi offerti:
    • trasferimento dati
    • trasferimento di una certa qualità (a volte)
  • Commutazioni:
    • circuito
    • datagramma => PIGGYBACKING
    • circuito virtuale
• LIVELLO 4 TRASPORTO: Ottimizza la rete locale a livello di costi
  • Servizi offerti:
    • trasferenza e rilascio la connessione
    • inserzione dei dati nel processo destinatario-mittente
    • sincronizzazione tra estremi previa connessione => TECNICHE DI CONTROLLO A FINESTRA

ROUTER: gateway

Macchine appartenenti alla sottorete incaricate di fare da ponte tra macchina e macchina, l'utente ne resta fuori.

A e B possono essere connessi, non connessi, oppure entrambi.

CSMA/CD ed Ethernet

• Carrier Sense: ascolto il bus e vedo se c'è una portante (se è occupato)
• Multiple Access: a mezzo libero tutti possono trasmettere, c'è il rischio collisioni
• Collision Detection: in trasmissione, la stazione comunque ascolta per rilevare le eventuali collisioni

È un algoritmo non distribuito, funziona su tutte le schede di rete. Ogni macchiana puo trasmettere a patto che faccia carrier sense.

• Quando da trasmettere si rileva una collisione, invio un pacchetto di jamming, una sequenza di bit che la macchina in collisione esegue e blocca o cambia il messaggio.

• La stazione trasmittente riprovera la trasmissione dopo un tempo random ed un numero limitato di tentativi.

Round Trip Delay 2t

• Tempo necessario ad un pacchetto per propagarsi da un estremo all'altro della rete e tornare indietro. Questo è perchè posso calcolare l'ack che mi è tornato pur di sentire 2t. Ciò che ascoltando trasmessa è risultata a collisione.
• Se la trasmissione fosse troppo corta, non si riuscirebbe a rivelare mai un errore/una collisione.

es: pacchetto minimo 512 bit -> la durata di una trasmissione è di 51.2 μ

Round trip delay: 2t = 51.2 μ, quindi la collisione viene rilevata dentro 2t

Se a = 0:

b

collisione non rilevata

Considerando che la propagazione è di 2/3 c [2.10⁸]

Allora il limite fisico della rete è:

(512 / 2) . (5 x 10⁶) x 2 . 10⁸ m/s = >5 km

perchè così dopo 2t vuol dire percorrere tutta la rete, e le collisioni vengono riconosciute regolarmente.

questo è il motivo per cui considero geografica una rete di >5 km

importante Propagazione sul cano Ethernet:

1 T_B 3 C

Mezzi Trasmissivi Consentiti

Un altro modo per osservare e analizzare le infrastrutture di rete

• LLC 802.2
• MAC 802.3

• vecchio
• vecchio
• ancora in uso
• vecchio
• in uso

10baseT utp

• Veocità di riferimento, twisted pair (doppino telefonico)
• Vincoli:
  • Massimo 100 m, dopo un po' valgono i vincoli MAC
  • Coppie separate per ingresso ed uscita, si usa un crossover sull'uscita
  • Spariscono le collisioni sul cavo: possono verificarsi solo su rete
  • Connettore utp (unshielded twisted pair)
  • Segnale idle trasmette segnale generale
  • Segnale link test pulse (verifica il funzionamento)

10baseF

• 10baseFP: stelle ottiche passive (ripartitori)
• Distanza max mau-stella = 500 m. Segnale più robusto!
• 10baseFB backbone (trasmissione sincrona)
  • Distanza max 1000 m
  • Segnale di synchronous idle
  • 2 duali tra 2 repeater

Rapporto tra ETH 2.0 e IEEE 802.3

• In rete locale ormai convivono pacchetti IEEE 802.3 e pacchetti ethernet 2.0, perché molto simili
• Ma:
  • In ethernet 2.0 non ho LLC, quindi il package di livello 3 entra nel MAC direttamente, e potrebbe aver problemi nel riconoscere il protocollo usato
  • Le funzionalità multiplexing sono dovute dal campo type che sostituisce il length in IEEE 802.3 (anziché dall'LLC)

Ethernet 2.0

IEEE 802.3

Se il length è > 1500 allora ho protocollo eth v2.0, pdv costrutti in base a DSAP e SSAP.