Riassunto esame Reti Informatiche, prof. Anastasi, libro consigliato "Reti di calcolatori. Un approccio top-down"

Reti Informatiche Prof. Anastasi, 2019/2020

Sommario

1. Introduzione ............................................................................................................................ 8

1.1 Che cos’è Internet? ......................................................................................................................... 8

1.1.1 Vista “nuts and bolts” ....................................................................................................................... 8

1.1.2 Vista “service” ................................................................................................................................... 9

1.1.3 Che cos’è un protocollo? .................................................................................................................. 9

1.2 Ai confini della rete (network edge) ................................................................................................ 9

1.2.1 Le reti di accesso ............................................................................................................................ 10

Reti di accesso ..................................................................................................................................................... 10

1.2.2 Mezzi trasmissivi ............................................................................................................................ 10

Doppino ............................................................................................................................................................... 11

Cavo coassiale ..................................................................................................................................................... 11

Fibra ottica .......................................................................................................................................................... 11

Radio ................................................................................................................................................................... 11

1.3 Il nucleo della rete (network core) .................................................................................................. 12

1.3.1 Commutazione di circuito (circuit switching) ................................................................................. 12

Multiplexing nelle reti a commutazione di circuito ............................................................................................. 12

1.3.2 Commutazione di pacchetto (packet switching) ............................................................................ 12

Trasmissione store-and-forward ......................................................................................................................... 13

Ritardo di accodamento e perdita di pacchetti ................................................................................................... 13

Tabelle di inoltro e protocolli di instradamento ................................................................................................. 14

Packet Switching vs Circuit Switching ................................................................................................................. 14

1.3.3 Una rete di reti ............................................................................................................................... 15

1.4 Ritardi, perdite e throughput nelle reti a commutazione di pacchetto ............................................ 15

1.4.1 Panoramica del ritardo nelle reti a commutazione di pacchetto ................................................... 15

Tipi di ritardo ....................................................................................................................................................... 15

1.4.2 Ritardo di accodamento e perdita dei pacchetti ............................................................................ 16

1.4.3 Ritardo end-to-end ......................................................................................................................... 16

Traceroute ........................................................................................................................................................... 16

1.4.4 Throughput nelle reti di calcolatori ................................................................................................ 17

1.5 Livelli dei protocolli e loro modelli di servizio ................................................................................. 17

1.5.1 Architettura a livelli ........................................................................................................................ 17

1.5.2 Stratificazione dei protocolli .......................................................................................................... 18

Livello di applicazione ......................................................................................................................................... 18

Livello di trasporto .............................................................................................................................................. 18

Livello di rete ....................................................................................................................................................... 18

Livello di collegamento ....................................................................................................................................... 18

Livello fisico ......................................................................................................................................................... 19

1.5.3 Modello OSI .................................................................................................................................... 19

1.5.4 Incapsulamento .............................................................................................................................. 19

1.6 Reti sotto attacco ........................................................................................................................... 20

Malware installati sugli host tramite Internet .................................................................................................... 20

Attacchi ai server e all’infrastruttura di rete ....................................................................................................... 20

Analisi del traffico ............................................................................................................................................... 21

Mascheramento .................................................................................................................................................. 21

1

2. Livello di applicazione ............................................................................................................ 21

2.1 Principi delle applicazioni di rete .................................................................................................... 21

2.1.1 Architetture delle applicazioni di rete ............................................................................................ 21

2.1.2 Processi comunicanti ...................................................................................................................... 22

Processi client e server ........................................................................................................................................ 22

L’interfaccia tra il processo e la rete ................................................................................................................... 23

Indirizzamento .................................................................................................................................................... 23

2.1.3 Servizi di trasporto disponibili per le applicazioni .......................................................................... 23

Trasferimento dati affidabile .............................................................................................................................. 23

Throughput ......................................................................................................................................................... 24

Temporizzazione ................................................................................................................................................. 24

Sicurezza .............................................................................................................................................................. 24

2.1.4 Servizi di trasporto offerti da Internet ............................................................................................ 24

Servizi di TCP ....................................................................................................................................................... 24

Servizi di UDP ...................................................................................................................................................... 25

Servizi non forniti dai protocolli di trasporto Internet (temporizzazione, throughput, sicurezza) ..................... 25

2.1.5 Protocolli a livello di applicazione .................................................................................................. 25

2.2 Web e HTTP ................................................................................................................................... 26

2.2.1 Panoramica di HTTP ....................................................................................................................... 26

2.2.2 Connessioni persistenti e non persistenti ...................................................................................... 27

HTTP con connessioni non persistenti ................................................................................................................ 27

HTTP con connessioni persistenti ....................................................................................................................... 28

2.2.3 Formato dei messaggi HTTP ........................................................................................................... 28

Messaggio di richiesta HTTP ................................................................................................................................ 28

Messaggio di risposta HTTP ................................................................................................................................. 29

2.2.4 Interazione utente-server: i cookies ............................................................................................... 29

2.2.5 Web caching ................................................................................................................................... 30

2.2.6 condizionale .......................................................................................................................... 31

GET

2.3 Trasferimento di file: FTP ............................................................................................................... 32

2.3.1 Comandi e risposte FTP .................................................................................................................. 32

2.4 Posta elettronica in Internet .......................................................................................................... 33

User agent ........................................................................................................................................................... 33

Server di posta elettronica .................................................................................................................................. 33

SMTP ................................................................................................................................................................... 34

2.4.1 SMTP .............................................................................................................................................. 34

2.4.2 Confronto con HTTP ....................................................................................................................... 34

2.4.3 Formati dei messaggi di posta ........................................................................................................ 35

MIME Extensions ................................................................................................................................................. 35

2.4.4 Protocolli di accesso alla posta ....................................................................................................... 35

POP3 .................................................................................................................................................................... 36

IMAP .................................................................................................................................................................... 37

Posta basata sul Web .......................................................................................................................................... 37

2.5 DNS: il servizio di directory di Internet ........................................................................................... 37

2.5.1 Servizi forniti da DNS ...................................................................................................................... 38

2.5.2 Panoramica del funzionamento di DNS .......................................................................................... 38

Un database distribuito e gerarchico .................................................................................................................. 39

DNS Caching ........................................................................................................................................................ 40

2.5.3 Record e messaggi DNS .................................................................................................................. 40

Messaggi DNS ...................................................................................................................................................... 41

Inserimento di record nel database DNS ............................................................................................................ 42

2.6 Applicazioni peer-to-peer ............................................................................................................... 42

2 2.6.1 Distribuzione file P2P ..................................................................................................................... 42

Scalabilità di architetture P2P ............................................................................................................................. 42

BitTorrent ............................................................................................................................................................ 44

2.6.2 Ricerca di Informazioni ................................................................................................................... 45

Indice dei contenuti ............................................................................................................................................ 45

2.6.3 Telefonia via Internet: Skype .......................................................................................................... 48

3. Livello di collegamento .......................................................................................................... 48

3.1 Introduzione .................................................................................................................................. 48

3.1.1 Servizi offerti dal livello di collegamento ....................................................................................... 49

3.1.2 Dov’è implementato il livello di collegamento? ............................................................................. 49

3.2 Tecniche di rilevazione e correzione degli errori ............................................................................. 50

3.2.1 Rilevamento degli errori (error detection) ..................................................................................... 50

Controllo di parità ............................................................................................................................................... 50

Checksum ............................................................................................................................................................ 50

Controllo a ridondanza ciclica (CRC) ................................................................................................................... 51

3.2.2 Forward Error Correction ............................................................................................................... 51

Bit di parità bidimensionale ................................................................................................................................ 52

3.2.3 Principi del trasferimento affidabile ............................................................................................... 52

Trasferimento dati affidabile su un canale perfettamente affidabile: rdt1.0 ..................................................... 52

Trasferimento dati affidabile su un canale con errori sui bit: rdt2.0 .................................................................. 53

Trasferimento dati affidabile su un canale con perdite ed errori sui bit: rdt3.0 ................................................. 55

3.2.4 Protocolli per il trasferimento dati affidabile con pipeline ............................................................ 57

3.2.5 Go-Back-N ....................................................................................................................................... 57

3.2.6 Ripetizione selettiva ....................................................................................................................... 59

3.3 Protocolli e collegamenti punto a punto ........................................................................................ 61

3.3.1 SLIP ................................................................................................................................................. 61

3.3.2 PPP .................................................................................................................................................. 62

Il frame PPP ......................................................................................................................................................... 62

Byte Stuffing ........................................................................................................................................................ 63

PPP Data Control Protocol ........................................................................................................