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Maurizio Lunardi
I.T.S.“Bassi” - Lodi -
Il protocollo IP e schemi di indirizzamento.
Attribuzione statica e dinamica degli indirizzi.
Accesso remoto.
Le reti e le telecomunicazioni
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Le reti e le telecomunicazioni
Il protocollo IP e schemi di indirizzamento
IP è un protocollo datagram (non connesso e non
affidabile) che ha il compito di:
Ricevere il datagram o il segmento di dati dal livello
superiore e incapsularlo in pacchetti IP.
Instradare i pacchetti attraverso le varie sottoreti.
In ricezione riassemblare i vari pacchetti e passare al
livello superiore il datagram o il segmento dati,
secondo l’ordine di arrivo.
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Il protocollo IP e schemi di indirizzamento
Le reti e le telecomunicazioni
processoIP
datagramgenerati
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Le reti e le telecomunicazioni
Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoIntestazione del pacchetto IP.
version IHL tipo di servizio lunghezza totale
identificatore segmento DF
MF offset del frammento
time to live protocollo checksum dell’header
indirizzo del destinatario
indirizzo del mittente
campo opzioni
32 bit
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Le reti e le telecomunicazioni
Il protocollo IP e schemi di indirizzamento
Indirizzi IP.
Un indirizzo IP è costituito da 2 campi, per un totale di
32 bit:
– network number (numero di una rete, una LAN o una
connessione punto-punto tra due router);
– host number (numero caratteristico di ogni stazione o
scheda NIC all’interno di una rete).
Gli indirizzi IP sono suddivisi in classi, in base alle
dimensioni dei due campi.
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Le reti e le telecomunicazioni
Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoClassi di indirizzi IP.
Rete di classe A : 126 reti con 16.777.214 host0 network host
1 network hostRete di classe B : 16.382 reti con 65.534 host
0
1 network hostRete di classe C : 2.097.150 reti con 254 host
01
1 multicast address011
1 usi futuri0111
8 bit 8 bit 8 bit 8 bit
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Le reti e le telecomunicazioni
1 network host01
1 network host01 subnet
tutti 0tutti 1
Indirizzo di Classe C
maschera di sottorete (subnet mask)
Esempio: IP address = 193.207.121.240 subnet mask = 255.255.255.224network = 193.207.121. subnet = 7 (o 224) host = 16 (o 240)
Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoSubnetting Mask.
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Le reti e le telecomunicazioni
Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoIndirizzi IP particolari.
0.0.0.0 indirizzo dell’host ospite0.x.x.x l’host x.x.x della rete ospite255.255.255.255 broadcast sulla rete ospitex.255.255.255 broadcast alla rete x127.x.x.x loopback
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Il protocollo IP e schemi di indirizzamentoRouting IP (1).
00-80-2A-66-01-0300-80-2A-66-01-0200-80-2A-6A-02-B0 00-80-2A-6A-02-B1
00-80-2A-33-4B-A2
00-80-2A-33-4B-A100-80-2A-33-4B-A0
00-80-2A-33-45-21 00-80-2A-33-45-22
192.168.6.12 192.168.6.13
192.168.11.1 192.168.11.3
router 2
192.168.7.1
192.168.11.254
192.168.11. 1 link 1, 00-80-2A-33-45-21192.168.11. 3 link 1, 00-80-2A-33-45-22192.168.6. 0 link 2, 00-80-2A-6A-02-B1default 0 link 3, 00-80-2A-33-4B-32
link 1link 2
router 1
192.168.7.2
link 1 link 2192.168.6.254
link 3192.168.17.1
verso lealtre reti
salto localesalto remoto
00-80-2A-33-48-32192.168.17.2
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Il protocollo IP e schemi di indirizzamento
Routing IP (2).
Un’entità di livello 4 (TCP o UDP) della stazione
192.168.11.1 vuole inviare un pacchetto all’analoga
entità della stazione 192.168.6.12. Per far questo
passa al livello 3 (IP) il pacchetto e specifica tra l’altro
l’indirizzo IP del mittente e quello del destinatario.
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Le reti e le telecomunicazioni
Il protocollo IP e schemi di indirizzamento
Routing IP (3).
L’entità di livello 3 (IP) individua mediante una tabella
di instradamento se:
– il destinatario appartiene ad una rete collegata
direttamente al sistema (salto locale);
– il destinatario appartiene ad una rete non raggiungibile
direttamente (salto remoto).
Determina l’indirizzo di livello 2 e lo passa al livello
sottostante.
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Il protocollo IP e schemi di indirizzamento
Routing IP (4).
Nell’esempio si tratta di un salto locale, e quindi
l’indirizzo di livello 2 a cui far giungere il pacchetto è
00-80-2A-33-4B-A0.
Il livello 2 del mittente costruisce le trame opportune e
le passa al livello 1 per la trasmissione.
Il pacchetto arriva al livello 2 del router, che lo passa al
suo livello 3.
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Il protocollo IP e schemi di indirizzamento
Routing IP (5).
Il livello 3 del router controlla la sua tabella di
instradamento, riconosce il destinatario come un salto
remoto verso il link 2, e quindi passa al suo livello 2 di
quel link l’indirizzo MAC 00-80-2A-6A-02-B1.
Il livello 3 del router 2 controlla la sua tabella di
instradamento, riconosce il destinatario come un salto
locale verso il link 1, e passa al livello 2 di quel link
l’indirizzo MAC 00-80-2A-66-01-02.
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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziIndirizzi fisici e indirizzi IP.
mezzo fisico
livelli
1 e 2
transceiver
scheda di rete
indirizzo IP di livello 3del destinatario192.168.11.37
segnali elettrici
indirizzo MAC di livello 2del prossimo nodo00-40-8A-91-B2-84
driver dellascheda di rete
livello
3
livello
4
transceiver
TCP UDP
IPsegmento
datagram
pacchetto
trama
indirizzo TSAP di livello 4del destinatario
porta 1080
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Le reti e le telecomunicazioni
Attribuzione statica e dinamica degli indirizzi
Indirizzi registrati e privati.
Gli indirizzi IP si possono suddividere in:
– registrati, se coincidono con un indirizzo Internet,
attribuiti ufficialmente e forniti staticamente o
dinamicamente dall’ ISP;
– privati, solo ad uso interno, di valore compreso tra
192.168.0.0 - 192.168.255.255
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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziTraduzione degli indirizzi IP.
indirizzo IPprivato
indirizzo IPregistrato
indirizzo IP privato
gatewayhost A
1
1= richiesta da host A (PRI) a gateway (PRI) per host B (REG)2= richiesta da gateway (REG) ad host B (REG)3= risposta da host B (REG) a gateway (REG)4= risposta da gateway (PRI) a host A (PRI)
4
2
3
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Attribuzione statica e dinamica degli indirizzi
Mascheramento IP.
La connessione attraversa il gateway, il quale corregge
i campi di tutti i pacchetti in transito.
Host A è convinto di lavorare con host B, ed il gateway
deve mascherare tutti i pacchetti.
Host B colloquia con il gateway e la sua connessione
non richiede mascheramenti.
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Le reti e le telecomunicazioni
Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi privati.
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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi privati.
192.168.1.252
192.168.1.4192.168.1.3
192.168.1.253
192.168.1.2
192.168.1.254
192.168.1.1
192.168.1.5
192.168.1.6
192.168.1.255
193.207.116.1
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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi privati.
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Le reti e le telecomunicazioni
Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi privati.
192.168.3.254
192.168.3.3192.168.3.4
192.168.1.254
192.168.1.2
192.168.2.254192.168.1.1
192.168.3.2
192.168.3.1
192.168.3.255
192.168.2.255192.168.1.255
193.207.116.1
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Le reti e le telecomunicazioni
Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi registrati.
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Le reti e le telecomunicazioni
Attribuzione statica e dinamica degli indirizzi
Reti LAN ad indirizzi registrati.Dati forniti dal Provider:
– sottorete di classe C a 32 indirizzi:
da 193.207.116.224 a 193.207.116.255
netmask = 255.255.255.224– Il 193.207.116.255 serve da broadcast.
– Il 193.207.116.254 è per il router.
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Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi registrati.
sottorete assegnata
net_id 193.207.116.
Subnet_id 11000001.11001111.01110100.11100000193. 207. 116. 224
Subnet_mask 11111111.11111111.11111111.11100000
host’s_ip dal 193.207.116.224al 193.207.116.254
broadcast 193.207.116.255
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Le reti e le telecomunicazioni
Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi registrati.
sottoreti desideratesubnet_id subnet_mask host’s_ip
LAN 0
LAN 1
LAN 2
LAN 3
193.207.116.224 255.255.255.248dal 224al 231
193.207.116.232 255.255.255.248dal 232al 239
193.207.116.240 255.255.255.248dal 240al 247
193.207.116.248 255.255.255.248dal 248al 255
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Le reti e le telecomunicazioni
Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi registrati.
193.207.116.243
193.207.116.242193.207.116.241
193.207.116.237
193.207.116.236
193.207.116.229
193.207.116.235
193.207.116.244
193.207.116.245
193.207.116.246
193.207.116.230
193.207.116.238193.207.1.1
LAN 0
LAN 1 LAN 2
LAN ext
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Le reti e le telecomunicazioni
Attribuzione statica e dinamica degli indirizziReti LAN ad indirizzi privati: un esempio.
HUB
192.168.1.11 / 35
192.168.1.200
192.168.0.10
HUB
192.168.2.11 / 36
192.168.2.200
192.168.0.11
HUB
192.168.3.11 / 36
192.168.3.200
192.168.0.12
HUB
192.168.4.11 / 36
192.168.4.200
192.168.0.13
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).
Permette l’autoconfigurazione del sistema.
Quando un client si collega alla rete invia un pacchetto
broadcast di richiesta.
I server DHCP offrono un indirizzo.
Il client seleziona un’offerta e negozia la durata del
prestito.
Il client utilizza e poi rilascia l’indirizzo.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Accesso remoto via RTG.
Utilizzo della rete telefonica ordinaria.
I maggiori protocolli per collegamenti punto-punto di
livello datalink sono:
– HDLC
– PPP
– X.25
– Frame Relay.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
High level Data Link Control (HDLC).
Le trame si dividono in:
– information frame, per i dati utente;
– supervisor frame, per la supervisione della connessione;
– unnumbered frame, per controllo generico.
Sono presenti ma non utilizzati gli identificatori del
mittente e del destinatario.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Point to Point Protocol (PPP).
Adattamento dell’HDLC per il riconoscimento del
protocollo veicolato.
Formato della trama del tutto analoga alla HDLC, con la
sola aggiunta del campo protocollo.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
X.25.
PSDN, rete pubblica a commutazione di pacchetto.
Si basa sul protocollo X.25 (standard di connessione tra
calcolatore e PSDN).
X.25 è conforme alle specifiche HDLC.
Viene visto come collegamento punto-punto da parte
dei livelli superiori.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Frame Relay.
Offrono servizi analoghi all’X.25, ed in più svolge
funzioni di instradamento a livello collegamento dati.
Operano a varie velocità, ma tendono all’utilizzo di un
canale T1 (1.544 Mbps).
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Rete ISDN (Integrated Services Digital Network).
Offrono due servizi:
– Basic Rate Interface, due canali B (Bearer) da 64 Kbps più
un canale D (Delta) da 16 Kbps per le segnalazioni, per un
totale di 144 Kbps.
– Primary Rate Interface, fino a 23 canali B e un canale D
da 64 Kbps, per un totale di 1.544 Mbps.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Rete ISDN (Integrated Services Digital Network).
A livello collegamento dati adotta il protocollo IDLC,
allineato con l’HDLC.
A livello rete offre il servizio di creazione e rilascio
della connessione ISDN.
I servizi ISDN includono sia commutazione di pacchetto
che di circuito.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Rete ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line).
E’ una tecnologia di modulazione che permette la
trasmissione di informazioni multimediali ad alta
velocità.
Usa le linee telefoniche esistenti su doppino di rame.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Rete ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line).
I modem ADSL permettono di trasmettere le
informazioni dal centro servizi verso l’utente ad una
velocità che può variare da 1.5 Mbps a 9 Mbps.
Nella direzione opposta i dati viaggiano ad una velocità
compresa tra 16 e 640 Kbps.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Rete ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line).
Tra i vari metodi di codifica ADSL sperimentati, quello
che si è affermato è il DMT (Discrete MultiTone).
La codifica DMT è stata recentemente accettata
dall’utente americano per gli standard ANSI (Standard
T1.413).
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
Rete ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line.
I risultati realmente ottenibili sono inferiori a quelli
teorici.
– 1.5 Mbps in download.
– 16 – 256 Kbps in upload.
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Le reti e le telecomunicazioni
Accesso remoto
ATM (Asynchronous Transfer Mode).
Basata sulla commutazione di celle.
Una cella è un pacchetto di lunghezza fissa (53 byte, di
cui 5 di intestazione).
Permette la configurazione di circuiti virtuali tra singoli
utenti o in gruppi.
Ogni utente richiede la banda necessaria, ed utilizza
solo quella effettiva.
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Accesso remoto
ATM (Asynchronous Transfer Mode).
LAN ATM.
– Gli host si collegano punto-punto con dei nodi di
commutazione ATM, eventualmente interconnessi tra
loro.
WAN ATM.
– Mancano ancora le borchie pubbliche ATM.
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