Reti di calcolatori

Reti di calcolatori

Riassunti prof. Massari

Commutazione di pacchetto

L bit per pacchetto, R bps velocità canale

t = L/R [secondi]

No risorse dedicate

Possibile congestione!

Store-and-forward

S-R-N collegamenti (N-1 router)

R velocità canale

d_end-to-end = N . L/R [secondi]

Il Router salva tutto il pacchetto prima di ritrasmetterlo.

Commutazione di circuito

Risorse dedicate per l'intera comunicazione

Sì, deve stabilire una connessione (punto-punto)

Larghezza di banda dedicata, velocità costante garantita

Se ogni collegamento ha n circuiti e una velocità R garantita, allora ad ogni connessione spetterà R/n capacità trasmissiva.

Multiplexing

FDM (frequenza) larghezza di banda per ogni connessione

TDM (tempo) intervallo di tempo (frame) per ogni connessione

• 1
• 2
• 3
• 6
• 4

FRAME SLOT

velocità = f_FRAME * n°bit_SLOT

Commutazione di pacchetto

Svantaggio: ritardi non scambiabili

Vantaggio: più banda, più semplice, meno costoso

Scelta migliore!

Commutazione di circuito

Svantaggio: risorse inutilizzate nei periodi di silenzio

Ritardi (commutazione di pacchetto)

• Ritardo di elaborazione: Tempo per leggere e intestazione e determinare il percorso
• Ritardo di accodamento: Dipende dal numero di pacchetti che aspetta di essere trasmesso
• Ritardo di trasmissione: Tempo per trasmettere tutti i bit sul collegamento
• Ritardo di propagazione: Tempo che un bit impiega per raggiungere il nodo: d distanza, v velocità propagazione

d_prop = d/v

d_nodo = d_elab + d_acc + d_trasm + d_prop

Throughput

Velocità massima del router per inoltrare i pacchetti.

Prod. banda-guadagno; R . d_prop

Ritardo di accodamento e perdita di pacchetti

• Velocità media arrivo pacchetti
• Velocità trasmissione
• Bit per pacchetto
• Intensità di traffico = L_a / R

La/R > 1 ritardo di coda tende a ∞

Se i pacchetti arrivano periodicamente, allora ogni pacchetto troverà la coda vuota

Se i pacchetti arrivano a zaffate di n pacchetti, allora avrà un ritardo di accodamento ((n - 1) L / R)

Le code non sopportano infiniti pacchetti quindi se la coda è piena, il pacchetto viene scartato.

Ritardo complessivo end-to-end

d_end-to-end = N (d_elab + d_trasm + d_prop) trascurato ritardo di accodamento

Traceroute

• Pacchetti speciali che quando raggiungono un router inviando alla sorgente un messaggio con numero e indirizzo del router.
• N pacchetti etichettati in sequenza (-1, -2,..., N)
• Quando torna indietro il messaggio, l'origine ricostruisce il percorso e il tempo tra l'invio e la ricezione
• Ripete il procedimento altre due volte (3N pacchetti)

Throughput

• Istantaneo: velocità con cui B sta ricevendo il file
• Medio: F / T (con F bit e T secondi per ricevere tutti i bit)

(più Ft è alto meglio è)

IE throughput corrisponde alla minima velocità durante il percorso! -> Bottleneck

Livelli di protocolli

• Applicazione | i pacchetti si chiamano messaggi
• Trasporto | segnanti (protocolli TCP e UDP)
• Rete | datagrammi (IP e instradamento)
• Collegamento | frame
• Fisico | trasferimento di bit

Payload _hM intestazioni

Livello di applicazione

Architettura client-server

• Un host sempre attivo chiamato server che risponde alle richieste dei client.
• I client non comunicano tra di loro.
• I client contattano il server mandando un pacchetto al suo indirizzo IP.
• Data center: più host per creare un grosso server virtuale.

Architettura peer-to-peer

Comunicazione diretta tra due host (peer). Non necessitano di server.

Socket: interfaccia tra il livello applicativo e quello di trasporto

Servizi TCP

• Orientato alla connessione → messaggi di controllo prima dei pacchetti.
• Trasporto affidabile dei dati → full-duplex: possono trasmettere entrambi contemporaneamente.
• In modo corretto e giusto ordine.
• Controllo della congestione.

Servizi UDP

• Connessione non affidabile.
• Non si garantisce che il pacchetto arrivi a destinazione.
• No controllo della congestione.

Nessuno dei due permette garanzie su throughput e sulla temporizzazione.