PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Didattica dell’informatica1 Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Mattia Monga Il livello applicativo Dip. di Informatica Universit` a degli Studi di Milano, Italia [email protected] Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti a.a. 2013/14 1 cb a 2014 M. Monga. Creative Commons Attribuzione-Condividi allo stesso modo 3.0 Italia License. http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/it/. 1 PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Lezione I: Protocolli di rete Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 2 Il modello di riferimento OSI PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Application Presentation Session Transport Segment Network Data link Physical Packet Frame Bit Link layer: Ethernet Network layer: IP Data Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 3 Stack dei protocolli Internet PAS Mattia Monga Un modello semplificato (TCP/IP Illustrated, W. Stevens ) Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 4 Stack dei protocolli Internet PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 4 Obiettivi formativi PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Quali Transport layer: TCP Conoscenze Il livello applicativo Abilit`a Virtualizzazione della rete Competenze VDE2 Riferimenti 5 Ethernet PAS Mattia Monga comunicare tramite un medium condiviso (analogo al famigerato etere) Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 6 Snodi concettuali PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Quali passaggi cognitivi occorrer`a attraversare? Quali difficolt`a? Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 7 IP PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Occorre istradare i pacchetti fra media differenti. Link layer: Ethernet Network layer: IP Ogni nodo `e identificato da un numero IP da 32 bit (IPv4), tradizionalmente scritto come 4 ottetti (notazione in base 256) Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete L’istradamento (routing) avviene tramite nodi gateway che si interfacciano con due o pi´ u LAN VDE2 Riferimenti 8 Snodi concettuali PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Quali passaggi cognitivi occorrer`a attraversare? Quali difficolt`a? Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 9 Il livello di trasporto PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Poich´e a livello applicativo la comunicazione avviene fra processi, a livello trasposto occorre identificare nodi e processi. 10 Riferimenti Porte PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Un segmento di scambio fra due processi necessita di 4 numeri Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Il livello applicativo hip1 , n1 : ip2 , n2 i Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 11 Port PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Port n1 , n2 (0–65536) si dicono porte: quelle lato server devono essere note al client e rappresentano quindi il punto d’accoglienza. Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Nota: il client `e il nodo che inizia la connessione con il server. Riferimenti 12 TCP PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Transmission Control Protocol connection-oriented: `e necessario uno handshake preliminare Transport layer: TCP Il livello applicativo full-duplex Virtualizzazione della rete lo “stato” `e conservato interamente nei nodi (+ timer) VDE2 Riferimenti 13 Snodi concettuali PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Quali passaggi cognitivi occorrer`a attraversare? Quali difficolt`a? Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 14 Socket PAS Mattia Monga Un socket `e la generalizzazione del concetto di file e pipe a livello rete. Una socket pair rappresenta un canale di comunicazione bidirezionale fra due processi (che generalmente girano su host differenti) Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Il livello applicativo Una connessione `e identificata da 4 numeri hip1 , n1 : ip2 , n2 i Virtualizzazione della rete Le porte sono semplicemente una convenzione stabilita fra client e server. Riferimenti VDE2 15 Principi architetturali PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP end-to-end principle L’intelligenza ai vertici della rete, che trasmette i dati nella maniera pi´ u efficiente; Transport layer: TCP Il livello applicativo robustness approach Conservatori nel mandare, liberali nel ricevere. Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 16 Virtual Square PAS Mattia Monga Virtual Square `e un progetto di software libero per virtualizzazione dell’Universit`a di Bologna (Renzo Davoli, http://wiki.virtualsquare.org). Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Ben integrato con Qemu (e VirtualBox) Transport layer: TCP Vari componenti: virtualizzazione della rete (VDE2, LWIPV6) e dell’interfaccia del sistema operativo (UMview) User mode Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti Solo in ambienti Unix-like (e grande enfasi sul software libero) 17 VDE2 PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Virtual Distributed Ethernet vde switch Link layer: Ethernet Network layer: IP realizza uno switch virtuale wire qualsiasi cosa sia capace di fornire uno stream di dati pu` o essere un wire plug un terminale cui `e attaccato un wire e finisce in uno switch cable `e un wire con due plug e connette i nodi della rete virtuale 18 Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti Indicatori PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare Link layer: Ethernet Network layer: IP Quali indicatori per il raggiungimento degli obiettivi formativi? Quale valutazione? “Manualit`a” vs. “verbalizzazione”. Transport layer: TCP Il livello applicativo Virtualizzazione della rete VDE2 Riferimenti 19 Riferimenti PAS Mattia Monga Reti: La pila protocollare D. Feinberg, Teaching Simplified Network Protocols, http://ims.mii.lt/ims/konferenciju_medziaga/ SIGCSE’10/docs/p143.pdf Link layer: Ethernet Network layer: IP Transport layer: TCP Wireshark http://www.wireshark.org/ Il livello applicativo Demo Sliding Window http: //www2.rad.com/networks/2004/sliding_window/ Virtualizzazione della rete VDE2 http://vde.sourceforge.net/ Riferimenti VDE2 20
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