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Appunti di Reti di calcolatori sulle applicazioni alla rete del professor Lamberti. Il file contiene una lunga introduzione sullo strato rete (gli algoritmi di instradamento e la commutazione nei router), in particolare: il subnetting ed ICMP (Internet Control Message Protocol).

Esame di Reti di calcolatori docente Prof. R. Lamberti

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ESTRATTO DOCUMENTO

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Indirizzamento IPv4

Innanzi tutto il confine tra l’host ed il link fisico è chiamato interfaccia: un router

riceve datagrammi da un link “in ingresso” e deve rilanciarlo su qualche link “in

uscita”, ed ha quindi molte interfacce , praticamente una per ogni link.

Ciascuna interfaccia nella globalità di Internet deve avere un indirizzo unico.

IP richiede che ciascuna interfaccia sia identificata da un IP address di 32 bit,

generalmente espresso in dotted decimal, considerando i 4 byte come spaiati. Una

parte dell’indirizzo individua la “rete” a cui l’interfaccia è connessa, la restante

individua un particolare terminale connesso alla rete.

I primi tre bit servono affinché la scheda di rete ed i router riescano immediatamente

ad identificare di che tipo di indirizzo si tratta (ricordiamoci che le informazioni, i bit,

viaggiano sul mezzo trasmissivo in maniera seriale).

L'indirizzo di classe A ha il primo bit messo a zero, ha la porzione net-ID lunga 7 bit,

mentre quella dell'host-ID è lunga 24: può allora identificare 127 reti diverse, ognuna

delle quali con circa 16 milioni (255*255*255) di host indirizzabili. Similmente un

indirizzo di classe B può identificare 16000 reti, ognuna con 255*255 host, mentre la

classe C, invece, 2 milioni di reti con un massimo di 255 host collegati per ciascuna.

Special IP address

Ø La local subnet è x.x.x.0

Ø Per broadcast ad una rete il

suffisso sarà di soli 1

(143.253.255.255)

Ø Per broadcast su rete locale si

usa 255.255.255.255

Ø This host è 0.0.0.0

Ø Loopback Address: 127.0.0.1

punta al pc locale, serve per

il debugging di applicazioni

client e server

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Formalmente però le classi non sono più parte dell’indirizzamento IP: una classe

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C(/24) può servire fino a 2 –2=254 host; una classe B che supporta fino a 65634 può

essere troppo più grande per delle esigenze medie.

Nel 1993 l’IETF standardizzò il Classless Internet Domain Routing: il prefisso IP

relativo alla rete può avere lunghezza a piacere, e l’address è del tipo a.b.c.d./x ove x

indica il numero di bit significativi che si riferisce alla rete.

Un’organizzazione che necessita di 2000 interfacce può farsi assegnare un blocco di

soli 2048 address nella forma a.b.c.d/21: i primi identificano la rete mentre i restanti

11 identificano gli host, e possono ulteriormente suddivisi tramite il…

SUBNETTING

Per ottenere un blocco di IP address un amministratore di rete deve prima contattare

il suo ISP, che può fornire degli indirizzi estraendoli da un gruppo di indirizzi più

grane a lui preassegnato. A sua volta può suddividere questo blocco in altri blocchi

più piccoli, ed assegnare un blocco a ciascuna delle organizzazioni da lui supportate:

per operare questa suddivisione è necessario dividere ulteriormente l'host-ID in due

parti l'host-ID stesso e la subnet: l'ampiezza dei due campi può essere definita in

maniera molto flessibile tramite un parametro di 32 bit, detto netmask, che contiene i

bit ad uno in corrispondenza dei campi net-ID e subnet, ed i bit a zero in

corrispondenza del campo l'host-ID.

Come viene utilizzata una netmask: un host che deve trasmettere confronta la

destinazione con la propria netmask, se la destinazione è sulla stessa subnet effettua

un broadcast sulla LAN, altrimenti lo invia al gateway; un router utilizza la netmask

per determinare la giusta destinazione.

Una rete così definita viene definita /n, dove n è il n° di bit uguali ad uno: una rete

/26 di classe C(/24)significa che è suddivisa in 4 subnet, ognuna con 62 terminali; la

netmask corrispondente è 255.255.255.192.

L'appartenenza di un indirizzo ad una delle 4 possibili subnet è definita dai primi 2 bit

dell'ultimo byte (00, 01, 10, 11).

Un altro esempio, si vuole dividere un blocco in 8 subnet: 00000000

ISP block 200.23.16.0/20 11001000 00010111 00010000

Organizzazione 0 200.23.16.0/23 11001000 00010111 00010000 00000000

Organizzazione 1 200.23.18.0/23 11001000 00010111 00010010 00000000

--- 200.23.20.0/23 11001000 00010111 00010100 00000000

Organizzazione 7 200.23.30.0/23 11001000 00010111 00011110 00000000

Nota: su una IP/30 vanno max 2 host (4–2), su una /29 ce ne vanno max 6.

Verifica:194.21.18.10/25–194.21.18.100/25–194.21.18.181/25 sono sulla stessa LAN

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Ecco finalmente la mappa di una rete reale (Univ. Parma):

ICANN (Internet Corporation for Assigned Names & Numbers) &

Private IP

L’ICANN gestisce lo spazio d’indirizzamento IP ed alloca i blocchi agli ISP, inoltre

gestisce i Root Server DNS, assegna i nomi dei domini e risolve eventuali dispute.

Class From To CIDR Mask Decimal Mask

Class A 10.0.0.0 10.255.255.255 /8 255.0.0.0

(24 Bit)

Class B 172.16.0.0 172.31.255.255 /12 255.240.0.0

(20 Bit)

Class C 192.168.0.0 192.168.255.255 /16 255.255.0.0

(16 Bit)

L’ICANN ha definito degli spazi per indirizzamento privato:

I router di Internet non inoltrano pacchetti aventi indirizzi compresi in uno di questi

blocchi: vedremo in seguito come il NAT traduca tali indirizzi in indirizzi Internet.

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Datagram IPv4

Un Datagram IP ha 20byte d’intestazione senza Options, e se trasporta un segmento

TCP allora ciascun Datagram trasporta un totale di 40byte d’intestazione.

Questa riga si riferisce

alla frammentazione

(che l’Ipv6 non supporterà!)

Non tutti i protocolli dello strato Data-Link possono trasportare pacchetti della stesa

dimensione: la Maximum Transfer Unit definisce appunto la massima. Ciascun link

lungo il percorso può usare differenti protocolli Data-Link con diversi MTU:

supponiamo che un router riceva un Datagram IP da un link, secondo la tabella di

rilancio determini un link d’uscita con MTU inferiore alla lunghezza del Datagram

ricevuto.

L’unica soluzione è la frammentazione del Datagram, ricordando che i frangenti

richiedono di essere riassemblati prima di raggiungere o strato di Trasporto della

destinazione: un host destinatario quando riceve deve determinare se riceve

frammenti o interi, ed individuare anche quando riceve l’ultimo di una serie.

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria informatica
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher cecilialll di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Reti di calcolatori e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Napoli Federico II - Unina o del prof Lamberti Renato.

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