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Reti e Internet

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Internet

Come detto precedentemente il protocollo IP non svolge alcun tipo di controllo per assicurarsi del buon esito dei trasferimento dei dati. Di conseguenza i pacchetti possono andare perduti o non arrivare in sequenza.

Il ruolo svolto da IP è quello di aggiungere a ciascun pacchetto una intestazione contenente una serie di informazioni per poter effettuare il corretto instradamento dei dati.

L'intestazione contiene:

·        l'indirizzo IP dell'origine: è l'indirizzo IP assegnato al mittente

·        l'indirizzo IP del destinatario: è l'indirizzo IP assegnato al destinatario

·        il protocollo di trasporto (TCP o UDP): serve ad indicare all'host destinatario il tipo di trasporto e di conseguenza il modo in cui manipolare i dati ricevuti

·        checksum: è il CRC calcolato sui dati trasferiti/da trasferire che permette di verificare l'integrità dei dati

·        TTL (Time-To-Live): il tempo di durata in vita di un datagram; alla partenza viene assegnato un valore predefinito che diminuisce ad ogni attraversamento di un router; quando il TTL raggiunge il valore zero viene il datagram viene tolto dalla rete;

Nello strato del trasporto si trovano i due protocolli TCP e UDP che hanno il compito di trasportare i dati da un host all'altro.

Il TCP si occupa delle comunicazioni orientate alla connessione. Questo sisgnifica che quando due host comunicano utilizzando come trasporto il TCP, è necessario che tra di essi si instauri una sessione.

Nel corso di trasmissioni di questo tipo ci si serve di numeri sequenziali e di conferme per assicurare il trasferimento con successo dei dati.

In pratica ciascun frammento di dati viene numerato e spedito al destinatario.

Il destinatario una volta ricevuti i frammenti provvede ad inviare al mittente un messagio di avvenura ricezione dei frammenti.

A questo punto il mittente provvede ad inviare i frammenti successivi.

In caso di mancata conferma dell'avvenuta ricezione da parte del destinatario il mittente provvede a spedire di nuovo i frammenti.

Questo meccanismo ovviamente appesantisce la trasmissione, ma assicura un elevato grado di affidabilità.

Utilizzando invece il protocollo UDP non vi è certezza dell'avvenuta ricezione da parte del destinatario dei dati spediti, ma in compenso la trasmissione risulta più semplice e veloce.

Quest'ultimo protocollo viene utilizzato nei casi in cui la velocità di trasmissione sia più importante della sicurezza della trasmissione (per es. in applicazioni real-time)


Confronto TCP/IP - modello OSI

Riportando in tabella i modelli a strati TCP/IP ed OSI si possono fare una serie di confronti.

Modello OSI

Modello TCP/IP

Applicazione

Applicazione

Presentazione

Sessione

Trasporto

Trasporto

Rete

Internet

Collegamento dati

Rete

Fisico

1.      nel modello TCP/IP gli strati fisico e collegamento dati sono fusi nello strato della rete. In pratica non viene fatta alcuna distinzione tra la scheda di rete ed i loro driver, e questo consente di implementare il TCP/IP in qualsiasi topologia di rete.

2.      Lo strato Internet del TCP/IP, in cui viene implementato il protocollo IP, corrisponde allo strato di rete del modello OSI: entrambi si occupano dell'instradamento dei dati.

3.      lo strato di trasporto nei due modelli è analogo, ed entrambi permettono che tra i due host si stabilisca una sessione.

4.      lo strato dell'applicazione TCP/IP, infine è il merge degli strati di applicazione, presentazione e sessione del modello OSI


Protocolli nello strato Internet

Lo strato Internet comprende il protocollo IP, ma quest'ultimo non è l'unico protocollo implementato in questo strato.

Altri protocolli situati nello strato Internet sono:

·        ARP (Address Resolution Protocol)

·        ICMP (Internet Control Message Protocol)

·        IGMP (Internet Group Management Protocol)


ARP

Il protocollo ARP si occupa di mettere in relazione gli indirizzi IP con gli indirizzi MAC.

Alloquando viene richiesta la spedizione di dati ad una macchina con un dato indirizzo IP, ARP immette una richiesta sulla rete mediante la quale chiede all'host con quell'indirizzo di rispondegli notificandogli il proprio indirizzo MAC.

Ricevuta la risposta la corrispondenza IP -> MAC viene mantenuta in una cache al fine di evitare di ripetere l'operazione nel caso venisse richiesta una spedizione allo stesso indirizzo.

La cache ha ovviamente una dimensione predefinita. Nel caso in cui la cache fosse piena, l'aggiunta di una nuova voce porta all'eliminazione della voce più vecchia presente.

Con il comando arp è possibile visualizzare il contenuto della cache.ù


Esempi su ICMP e ping - TTL

ICMP fornisce un meccanismo di monitoraggio sugli errori e messaggi di controllo per l'insieme dei protocolli TCP/IP.

Il protocollo ICMP può svolgere le seguenti funzioni:

·        fornire messaggi di echo e di risposta per verificare l'attendibilità di una connessione tra due host

·        reindirizzare il traffico per fornire un instadamento più efficiente nel caso di intasamento di un router

·        emettere un messaggio di time-out quando il TTL di un datagram viene superato

·        fornire un messaggio di inibizione dell'origine per dire ad un host di rallentare le proprie comunicazioni per non intasare un router

Uno dei programmi più comunemente usati che fanno uso di questo protocollo è il ping (Packet INternet Groper).

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