Riassunto gerarchico delle nozioni del corso 2003-2004 di RETI
DI CALCOLATORI del Prof. G.Fenu - Università degli Studi di
Cagliari, Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche Naturali,
Dipartimento di Matematica ed Informatica, Corso di Laurea in
Informatica
Riferimenti: Andrew S. Tanenbaum, Reti di Calcolatori IV ed.,
Prentice Hall
- introduzione
- rete di calcolatori (computer network)
- insieme di calcolatori autonomi collegati (interconnessi) da una singola tecnologia
- gli utenti vedono le macchine effettive ed il sistema non compie tentativi per far apparire ed agire le macchine in modo coerente
- sistema distribuito
- rete di elaboratori + sistema software di gestione
- l'insieme di calcolatori indipendenti appare ai propri utenti come un singolo sistema coerente
- usi e vantaggi delle reti di calcolatori
- condivisione delle risorse
- accesso ad informazioni remote
- comunicazione fra persone
- intrattenimento
- commercio
- affidabilità
- riduzione dei costi
- scalabilità
- server
- computer ad alte prestazioni che gestiscono le risorse di rete ed offrono servizi ai computer client
- client
- computer o applicazione che accede alle risorse o servizi messi a disposizione dal server
- modello client-server
- più computer client accedono alle risorse messe a disposizione dal server
- modello peer-to-peer (P2P)
- computer client comunicano direttamente fra loro
- modelli di e-commerce (electronic commerce)
- B2C (Business To Consumer) - vendite tra azienda e consumatori
- B2B (Business To Business) - vendita tra aziende
- G2C (Government To Consumer) - raccolta dichiarazione dei redditi
- C2C (Consumer To Consumer) - vendita beni tra consumatori
- P2P (Peer To Peer) - scambio beni tra consumatori
- m-commerce (mobile commerce)
- e-commerce realizzato attraverso dispositivi mobili
- caratteristiche di una rete
- tipologia trasmissiva
- broadcast (uno a tutti)
- reti dotate di un unico canale di comunicazione condiviso tra tutti gli elaboratori
- i messaggi inviati da un elaboratore sono ricevuti da tutti gli altri elaboratori
- un indirizzo all'interno del messaggio specifica il destinatario
- possono essere classificate a seconda del meccanismo di
arbitraggio:
- allocazione statica
- le regole per l'assegnazione della trasmissione sono fissate a priori (es: assegnazione time slot con algoritmo round-robin)
- questa tecnica spreca i time slot assegnati alle macchine che non devono trasmettere
- allocazione dinamica
- si decide di volta in volta chi sarà il prossimo a trasmettere
utilizzando uno dei seguenti meccanismi:
- arbitraggio centralizzato
- si usa un'apposita apparecchiatura dedicata all'arbitraggio
- arbitraggio distribuito
- ogni macchina decide per conto proprio (IEEE 802.3)
- arbitraggio centralizzato
- si decide di volta in volta chi sarà il prossimo a trasmettere
utilizzando uno dei seguenti meccanismi:
- allocazione statica
- multicast (uno a molti)
- caso particolare di rete broadcast nel quale un elaboratore può inviare un messaggio ad un sottoinsieme di elaboratori
- unicast (uno a uno, punto a punto)
- insieme di connessioni fra coppie di elaboratori
- il percorso dei messaggi tra sorgente e destinazione può dover attraversare uno o più elaboratori intermedi
- la scelta del percorso tra i vari a disposizione è effettuata dall'algoritmo di instradamento (routing)
- broadcast (uno a tutti)
- scala dimensionale
- a differenti scale dimensionali si utilizzano differenti
tecniche:
- LAN (Local Area Network) - Rete Locale
- reti private usate per distanze fino a qualche kilometro (stanza, edificio, campus)
- si distinguono per:
- dimensione
- il tempo di trasmissione più sfavorevole ha un limite noto dovuto alle dimensioni contenute della rete, ciò consente di usare tecniche particolari di gestione del canale di comunicazione
- tecnologia trasmissiva
- sono generalmente reti broadcast con velocità tra 10 e 100Mbps, basso ritardo di propagazione (decina di microsecondi) e basso tasso di errore
- topologia
- sono possibili diverse topologie, tra le più diffuse:
- bus
- può trasmettere un solo elaboratore alla volta, esiste un meccanismo di arbitraggio (centralizzato o distribuito) per la risoluzione dei conflitti che nascono quando due o più elaboratori vogliono trasmettere contemporaneamente
- esempi
- IEEE 802.3 (ethernet) - rete broadcast operante a 10Mbps o a 100Mbps con arbitraggio distribuito (gli elaboratori trasmettono quando vogliono, se c'è collisione aspettano un tempo casuale e riprovano)
- IEEE 802.11 (lan wireless)
- ring (anello)
- ogni bit circumnaviga l'anello in un tempo tipicamente inferiore a quello di trasmissione di un pacchetto, esiste un meccanismo di arbitraggio spesso basato sul possesso di un gettone (token) che abilita alla trasmissione
- esempio: IEEE 802.5 (token ring) - rete broadcast operante a 4Mbps o 16Mbps con arbitraggio distribuito.
- bus
- sono possibili diverse topologie, tra le più diffuse:
- dimensione
- MAN (Metropolitan Area Network) - Rete Metropolitana
- reti generalmente pubbliche usate per distanze di circa 10Km (rete cittadina)
- esempi
- IEEE 802.6 (DQDB - Distribuited Queue Dual Bus) ogni bus (fibra otica o coassiale) ha una head-end che cadenza l'attività di trasmissione
- IEEE 802.16 (wireless)
- WAN (Wide Area Network) - Rete Geografica
- usate per distanze tra 100Km e 1000Km (rete nazionale o
continentale), è costituita da:
- host (end system)
- insieme di elaboratori sui quali girano i programmi usati dagli utenti
- communication subnet (subnet, sottorete)
- connette gli end system tra loro con varie topologie (stella, anello, albero, magliata, completamente connessa)
- trasporta i messaggi tra gli host
- si divide in:
- linee di trasmissione (circuiti, canali, trunk)
- spostano i bit tra le macchine (cavi in rame, fibre ottiche, collegamenti radio)
- elementi di commutazione (switching element, router, IMP =
Interface Message Processor, sistemi intermedi, nodi di
commutazione pacchetti)
- elaboratori specializzati utilizzati per connettere fra loro tre o più linee di trasmissione
- ad eccezione delle WAN satellitari, quasi tutte le subnet sono di tipo store and forward (punto a punto, packet switched, a commutazione di pacchetto), in questa configurazione ogni router memorizza i pacchetti in ingresso nel proprio buffer e lo instrada appena la linea in uscita è libera, la linea di uscita è scelta attraverso un algoritmo di routing
- nelle WAN satellitari ogni router sente l'output del satellite (broadcast downlink) e si fa sentire dal satellite (broadcast uplink)
- nelle WAN con Radio al suolo ogni router sente l'output dei propri vicini (rete broadcast)
- linee di trasmissione (circuiti, canali, trunk)
- host (end system)
- usate per distanze tra 100Km e 1000Km (rete nazionale o
continentale), è costituita da:
- internet (internetwork) - Rete Geografica
- insieme di reti diverse (LAN, MAN, WAN) interconnesse su scala planetaria
- Internet è una specifica internetwork basata su TCP/IP
- l'interconnessione di WAN progettualmente diverse avviene attraverso degli speciali router detti gateway o router multiprotocollo.
- LAN (Local Area Network) - Rete Locale
- a differenti scale dimensionali si utilizzano differenti
tecniche:
- tipologia trasmissiva
- celle
- pacchetti piccoli e di uguale dimensione
- gerarchie dei protocolli
- per ridurre la complessità, le reti sono organizzate come pila di strati (layer) o livelli che si differenziano per numero, nome, contenuto e funzioni
- ogni livello è una macchina virtuale che offre servizi al livello precedente nascondendo l'implementazione
- al di sotto del primo livello c'è il mezzo o supporto fisico dove avviene la comunicazione reale
- i livelli bassi sono spesso implementati in hardware o firmware malgrado la complessità degli algoritmi
- definizioni
- entità pari (peer entity)
- le entità che formano gli strati di pari livello su diversi computer e comunicano virtualmente tra loro tramite i servizi offerti dal livello n-1 e basandosi sul proprio protocollo
- protocollo
- insieme di regole che governano il formato ed il significato delle informazioni (messaggi, frame, pacchetti) che vengono scambiate tra entità pari (peer entity) di un livello n-esimo
- le entità utilizzano i protocolli per implementare i propri servizi
- interfaccia
- si trova tra ciascuna coppia di livelli contigui e definisce le operazioni elementari ed i servizi che lo strato inferiore (service provider) rende disponibili a quello soprastante (service user)
- se ben progettate, minimizzano le informazioni da trasferire e consentono di modificare l'implementazione del livello a cui si riferiscono
- servizio
- insieme di primitive (operazioni) che un livello fornisce al livello superiore
- l'implementazione delle primitive è nascosta al livello superiore
- primitive di servizio
- operazioni che un entità di livello superiore può adoperare per accedere al servizio
- possono indicare al servizio:
- l'azione da compiere (dal livello superiore a quello inferiore)
- cosa riportare in merito ad un'azione effettuata dalla peer entity di livello n (dal livello inferiore a quello superiore)
- esempio minimo di primitive per un flusso di byte affidabile:
- LISTEN : attesa bloccante di una connessione in arrivo
- CONNECT : stabilisce una connessione con un pari in attesa
- RECEIVE : attesa bloccante per un messaggio in arrivo
- SEND : manda un messaggio al pari
- DISCONNECT : termina una connessione
- entità pari (peer entity)
- architettura di rete
- insieme di strati (livelli) e protocolli
- gli host devono contenere implementazioni conformi in termini di livelli e di protocolli
- i dettagli implementativi di ogni livello e le interfacce fra livelli non sono parte dell'architettura, in quanto sono nascosti in ogni singolo host
- un'architettura di rete può essere:
- proprietaria (appartenente ad un'organizzazione privata)
- de facto (standard che si sono stabiliti senza piani formali)
- de jure (standard adottati da qualche organismo di standardizzazione autorizzato)
- pila di protocolli (protocol stack)
- elenco di protocolli usati da uno specifico computer (un protocollo per ogni strato)
- un host può avere contemporaneamente attive più pile di protocolli
- progettazione degli strati
- indirizzamento
- meccanismo di identificazione del mittente e del destinatario in ogni livello
- regole di trasferimento dati
- simplex connection
- comunicazione monodirezionale
- half-duplex connection
- comunicazione bidirezionale un senso per volta
- full-duplex connection
- comunicazione bidirezionale contemporanea
- simplex connection
- canali logici
- il protocollo stabilisce a quanti canali logici corrisponde la connessione e con quali priorità
- spesso si ha un canale logico per dati normali ed uno per dati urgenti
- controllo degli errori di trasmissione
- i circuiti fisici di comunicazione non sono perfetti, occorrono dei sistemi per il controllo degli errori
- è possibile rilevarli, correggerli ed avvertire il mittente della loro presenza
- meccanismi di sequenzializzazione
- servono per il mantenimento (o la ricostruzione) dell'ordine originario dei dati
- controllo di flusso
- meccanismi che regolano la velocità della sorgente e della destinazione per evitare che un trasmettitore veloce possa sovraccaricare un ricevitore lento
- dimensione dei messaggi
- occorre prevedere meccanismi di suddivisione, trasmissione e ricomposizione dei messaggi
- multiplexing (dalla sorgente) - demultiplexing (alla
destinazione)
- utilizzo della stessa connessione per più conversazioni simultanee non correlate
- routing o instradamento
- scelta del miglior percorso da utilizzare tra sorgente e destinazione quando esistono strade alternative
- può essere suddiviso tra più strati
- indirizzamento
- interfacce e servizi - definizioni
- SAP (Service Access Point)
- punti nei quali sono disponibili i servizi, sono identificati da un indirizzo univoco
- n-SAP (SAP di livello n)
- sono i punti di accesso nei quali il livello (n+1) può accedere ai servizi del livello n
- PDU (Protocol Data Unit)
- informazioni passate tra i livelli
- n-PDU (PDU di livello n)
- l'informazione passata dal livello n al livello (n-1) attraverso il (n-1)-SAP
- altri nomi:
- segmento (TPDU o Transport PDU) al livello trasport
- pacchetto (packet) al livello network
- trama (frame) al livello data link
- SDU (Service Data Unit)
- informazione che è stata trasferita dal livello precedente
- (n-1)-SDU (SDU di livello n-1)
- informazione acquisita da n-PDU
- PCI (Protocol Control Information) - ICI (Interface Control
Information) - busta
- informazione aggiunta alla SDU corrente per formare un PDU (IDU) di livello inferiore.
- (n-1)-SDU + (n-1)-PCI = (n-1)-PDU = IDU (potrà essere passato al livello (n-2) tramite (n-2)-SAP)
- IDU (Interface Data Unit)
- IDU = ICI + SDU
- SAP (Service Access Point)
- classi di servizi tra livelli
- servizi orientati alla connessione (connection oriented)
- sono modellati come un sistema telefonico, ovvero:
- 1. si stabilisce una connessione negoziando i parametri da usare (dimensione massima di un messaggio, qualità del servizio richiesta)
- 2. si trasferiscono i dati, la connessione agisce come un tubo digitale (preserva l'ordine)
- 3. si rilascia la connessione
- sono servizi più costosi di quelli senza connessione e poco confacenti a reti complesse
- sono modellati come un sistema telefonico, ovvero:
- servizi senza connessione (connectionless - datagram)
- sono modellati come il servizio postale: ogni messaggio trasporta l'indirizzo completo del destinatario ed è instradato in maniera indipendente dagli altri
- non sono garantiti ne la sequenzialità ne la consegna
- sono tipicamente reti a pacchetto e sfruttano meglio la rete
- servizi orientati alla connessione (connection oriented)
- QoS (Quality of Service)
- grandezza che specifica la qualità del sevizio
- SLA (Service Level Agreement)
- qualità contrattualizzata del servizio
- servizio affidabile (reliable)
- garantisce la consegna dei dati al destinatario attaverso l'utilizo dei messaggi di conferma (acknowledgement - ack), ciò introduce un overhead
- tipologie
- reliable connection oriented
- trasferimento di file
- reliable connectionless (acknowledged datagram service)
- si invia un breve messaggio e si vuol essere assolutamente sicuri che sia arrivato tramite un ack
- request-reply
- la sorgente trasmette un singolo datagramma che contiene una richiesta, il messaggio ricevuto dal mittente rappresenta la risposta
- reliable connection oriented
- varianti
- message sequence
- i confini dei messaggi vengono preservati
- byte stream
- la connessione è un semplice flusso di byte
- message sequence
- servizio non affidabile (non reliable)
- non offre la certezza che i dati spediti arrivino effettivamente a destinazione
- tipologie
- non reliable connection oriented
- trasmissioni isocrone (voce e video) nelle quali è importante mantenere le relazioni temporali tra i bit
- non reliable connectionless (datagram service)
- distribuzione di posta elettronica pubblicitaria (non importa se si perde qualche messaggio)
- non reliable connection oriented
- modelli di riferimento
- ISO-OSI (1983 revisionato nel 1995)
- l'OSI (Open System Interconnection) Reference Model è uno
standard ISO (International Standard Organization) con lo scopo di:
- fornire uno standard per la connessione di sistemi aperti (in grado di colloquiare gli uni con gli altri)
- fornire una base comune per lo sviluppo di standard per l'interconnessione di sistemi
- fornire un modello rispetto a cui confrontare le varie architetture di rete
- non include la definizione di protocolli specifici quindi non è un'architettura di rete
- quando è nato era stato già soppiantato dall'IP che era ormai uno standard de facto
- è implementato nell'X.25
- questo modello ha sette strati (livelli):
- 1. livello fisico (physical layer)
- si occupa della trasmissione di bit grezzi sul canale di trasmissione
- specifica le grandezze fisiche e le interfacce meccaniche coinvolte nella trasmissione
- 2. livello di collegamento (data-link layer)
- fa si che il mezzo trasmissivo appaia al livello superiore come una linea di trasmissione esente da errori non riconosciuti
- suddivide i dati in ingresso in data frame (centinaia o migliaia di byte)
- invia i frame in sequenza
- in caso di servizio affidabile (reliable) invia (aspetta) un
acknowledgment frame in risposta ad ogni frame correttamente
ricevuto (inviato)
- gli ack possono essere inviati in frame separati (competono con il regolare traffico) o in modalità piggybacking (inviati con i frame di ritorno)
- gestisce gli errori di ricezione, perdita di frame, duplicazione di frame (da perdita ack)
- integra il controllo di flusso (traffico)
- può integrare il sottolivello MAC (Medium Access Control) per controllare l'accesso al canale condiviso delle reti broadcast
- 3. livello di rete (network layer)
- controlla il funzionamento della subnet (sottorete).
- implementa il routing (scelta del cammino) che può essere statico (prefissato e cambiato raramente) o dinamico (continuamente aggiornato)
- gestione della congestione (quando arrivano troppi pacchetti ad un router)
- accounting (sistema di tariffazione in base al traffico)
- conversione dati nel passaggio tra reti diverse (indirizzi da rimappare, pacchetti da frammentare, protocolli diversi da gestire)
- 4. livello di trasporto (transport layer)
- accetta i dati dal livello superiore, li spezzetta in pacchetti e li passa al livello network assicurandosi che arrivino alla peer entity che si trova all'altra estremità della connessione
- garantisce l'efficienza isolando i livelli superiori dai cambiamenti della tecnologia sottostante
- è il primo livello end-to-end, porta avanti una conversazione senza intermediari
- crea una o più connessioni di livello network (con i servizi del livello network) per una o più connessioni di livello transport a seconda delle necessità (1-n per connessioni veloci, n-1 multiplexing per alto costo della connessione network)
- offre vari servizi al livello superiore:
- reliable connection oriented - canale punto a punto affidabile
- connectionless (reliable or not) - invio messaggi isolati
- brodcasting di messaggi a molti destinatari (connectionless)
- 5. livello di sessione (session layer)
- permette agli utenti di computer diversi di stabilire tra loro una sessione
- le sessioni offrono diversi servizi:
- controllo del dialogo (tenere traccia di quando è il turno di trasmettere e quando di ricevere)
- gestione dei token (evitare che le due parti tentino la stessa operazione critica al medesimo istante)
- sincronizzazione (supervisionare una lunga trasmissione per consentire la sua ripresa dal punto in cui si è interrotta a causa di un crash)
- 6. livello di presentazione (presentation layer)
- si occupa della sintassi e della semantica dell'informazione trasmessa
- codifica i dati in modo standard, consente lo scambio di strutture dati astratte
- 7. livello di applicazione (application layer)
- comprende una varietà di protocolli comunemente richiesti dagli utenti (es: HTTP - HyperText Tranfer Protocol, FTP - File Tranfer Protocol, SMTP - Simple Mail Tranfer Protocol, ...)
- le applicazioni fanno uso dei suddetti protocolli per offrire servizi agli utenti finali
- 1. livello fisico (physical layer)
- l'OSI (Open System Interconnection) Reference Model è uno
standard ISO (International Standard Organization) con lo scopo di:
- il modello TCP/IP (Internet Protocol Suite, TCP/IP reference
model)
- derivato da ARPANET, progetto sperimentale del DoD (Department of Defense) degli USA
- non è un modello in senso stretto perchè include i protocolli effettivi che sono specificati tramite documenti RFC (Request For Comment)
- è composto da quattro strati (livelli)
- 1. livello host-to-network
- l'host deve collegarsi alla rete usando qualche protocollo che gli permetta di spedire pacchetti IP (il protocollo non è definito, varia a seconda dell'host e della rete)
- supporta vari standard per LAN, MAN e WAN
- 2. livello internet (internet layer)
- questo livello tiene assieme l'intera architettura, il suo scopo è quello di consentire agli host di mandare pacchetti in qualsiasi rete, e farli viaggiare in modo indipendente l'uno dall'altro fino alla destinazione
- rete a commutazione di pacchetto basata su uno strato internetwork senza connessione (best effort datagram - connectionless)
- definisce un formato ufficiale per i pacchetti ed un protocollo chiamato IP (Internet Protocol)
- si occupa del routing e del controllo congestione
- funzionalità simili al livello network OSI
- 3. livello di trasporto (transport layer)
- è progettato per consentire la comunicazione tra entità pari degli host sorgente e destinazione, come nello strato di trasporto OSI
- definisce due protocolli di trasporto end-to-end:
- TCP (Transmission Control Protocol)
- protocollo affidabile orientato alla connessione
- suddivide il flusso di byte entrante in messaggi discreti e passa ciascun frammento allo strato internet (nella destinazione effettua il processo inverso)
- gestisce il controllo di flusso
- UDP (User Datagram Protocol)
- protocollo inaffidabile senza connessione
- largamente impiegato nelle query client-server singole di tipo domanda-risposta, oppure nelle applicazioni voce o video
- TCP (Transmission Control Protocol)
- 4. livello di applicazione (application layer)
- contiene tutti i protocolli di alto livello che venono usati dalle applicazioni reali (TELNET, FTP - File Tranfer Protocol, SMTP - Simple Mail Tranfer Protocol, POP - Post Office Protocol, DNS - Domain Name Service, NNTP - Network News Tranfer Protocol, HTTP - HyperText Tranfer Protocol, ...)
- 1. livello host-to-network
- confronto tra i modelli ISO-OSI e TCP/IP
- entrambi basati sul concetto di pila (stack) di protocolli indipendenti
- funzionalità simili per i vari strati (livelli)
- TCP/IP nasce con i protocolli e poi come modello (standard de facto), OSI nasce prima come modello e poi seguono i protocolli (standard de jure)
- OSI è un modello molto generale didatticamente valido per confrontare gli altri modelli
- OSI ha un'eccessiva complessità implementativa ed inutili livelli session e presentation
- in OSI alcune funzioni sono distribuite tra più livelli ed alcune invece mancano del tutto (sicurezza e gestione rete)
- il livello data-link OSI non era stato progettato per le reti broadcast
- il modello OSI non prevedeva l'internetworking
- il TCP/IP ha un'architettura molto efficiente
- il modello TCP/IP non è generale, diversamente da OSI, descrive solo la propria architettura, quindi non serve come modello
- nel TCP/IP non c'è una distinzione fra protocolli, servizi ed interfacce, il che rende più difficile l'evoluzione dell'architettura e la sostituzione dei protocolli
- nel TCP/IP alcune scelte cominciano a pesare (es: indirizzi IP a soli 16 bit)
- modello OSI modificato
- consiste nei seguenti livelli o strati:
- 1. fisico (physical layer)
- 2. collegamento (data-link layer)
- 3. rete (network layer)
- 4. trasporto (transport layer)
- 5. applicazione (application layer)
- consiste nei seguenti livelli o strati:
- ISO-OSI (1983 revisionato nel 1995)
- esempi di reti
- reti Novell NetWare
- architettura precedente ad OSI somigliante a TCP/IP
- è composta dai seguenti livelli:
- 1. fisico (ethernet, token ring, ...)
- 2. data link (ethernet, token ring, ...)
- 3. network (IPX - best effort datagram (connectionless))
- 4. transport (NCP - reliable connection oriented, SPX - unreliable connectionless, TCP)
- 5. application (file server, ...)
- reti X.25
- primo esempio di rete orientata alla connessione (1970)
- implementa il modello ISO-OSI
- il computer sorgente stabilisce una connessione con il computer remoto
- viene dato un numero di collegamento alla connessione
- i pacchetti sono costituiti da un'intestazione di 3 byte seguita dai dati fino a 128 byte
- l'intestazione (3 byte) è formata da
- un numero di connessione (connection number) a 12 bit
- un numero di sequenza del pacchetto (packet sequence number)
- un numero di acknowledge
- altri bit
- gli scambi tra due DTE (Data terminal Equipment) possono
avvenire usando:
- PVC (Permanent Virtual Circuit)
- in analogia con linea telefonica dedicata non richiede fasi di chiamata e di chiusura
- SVC (Switched Virtual Circuit)
- la sessione tra i due utenti richiede una fase di chiamata (pacchetto di call request) e di chiusura (pacchetto di clear request)
- FSC (Fast Select Call)
- è simile a SVC ma i pacchetti di call request e clear request portano anche i dati utente
- FSWIC (Fast Select With Immediate Clearing)
- si pretende che la stazione destinataria di call request risponda con clear request
- PVC (Permanent Virtual Circuit)
- reti Frame Relay
- hanno sostituito le X.25 negli anni ottanta
- rete orientata alla connessione senza controllo di flusso o di errore
- l'applicazione principale è l'interconnessione di reti LAN tra uffici
- reti ATM (Asynchronous Tranfer Mode)
- progettata nei primi anni novanta con lo scopo di soddisfare le esigenze mondiali di networking e telecomunicazione
- rete orientata alla connessione (la sequenza è garantita ma non la consegna)
- le reti ATM sono organizzate come WAN tradizionali con linee e switch (router)
- velocità tipiche sono 155 Mbps e 622 Mbps
- è utilizzata prevalentemente dai carrier (per il trasporto interno)
- per configurare la connessione è necessario inviare un pacchetto che, avanzando nella subnet, forza i router ad aggiornare le tabelle interne per prendere nota della connessione e per riservare le risorse necessarie
- le connessioni sono dette circuiti virtuali, sono supportati anche circuiti virtuali permanenti (collegamenti tra due host lontani)
- quando la connessione è stabilita, ciascuna parte può iniziare a trasmettere i dati
- le informazioni sono trasmesse in piccoli pacchetti di dimensioni fisse detti celle
- le celle sono lunghe 53 byte (5 di intestazione, 48 di carico utile)
- una parte dell'intestazione è costituita dall'identificatore di connessione (necessario per discriminare tra celle di diverse connessioni)
- ATM supporta il brodcasting
- modello ATM
- ATM dispone di un proprio modello composto da tre strati (più
quelli che gli utenti vogliono mettervi sopra):
- 1. livello fisico
- si occupa del mezzo fisico: tensioni, temporizzazioni ed altri dettagli
- ATM è stato progettato per essere indipendente dal mezzo
fisico, si divide in:
- sottostrato PMD (Phisical Medium Dependent)
- accesso alla rete fisica
- temporizzazioni
- sottostrato TC (Transmission Convergence)
- generazione frame
- impacchettamento ed estrazione delle celle dall'involucro di contenimento
- generazione celle
- generazione e verifica del checksum delle intestazioni
- disaccoppiamento cadenza celle
- sottostrato PMD (Phisical Medium Dependent)
- 2. livello ATM
- si occupa delle celle e del loro trasporto
- multiplexing/demultiplexing cella
- gestione del circuito e percorso virtuali
- generazione ed estrazione dell'intestazione di cella
- controllo di flusso
- 3. livello AAL (ATM Adaptation Layer)
- consente agli utenti di spedire pacchetti di dimensioni superiori ad una cella
- si divide in:
- SAR (Segmentation and Reassembly)
- divide i pacchetti in celle sul lato trasmissione e li ricompone a destinazione
- CS (Convergence Sublayer)
- permette ai sistemi ATM di offrire tipi di servizio differenti ad applicazioni differenti
- SAR (Segmentation and Reassembly)
- 1. livello fisico
- ATM dispone di un proprio modello composto da tre strati (più
quelli che gli utenti vogliono mettervi sopra):
- reti Novell NetWare
- standardizzazione delle reti
- gli standard si dividono in
- de facto (standard che si sono stabiliti senza piani formali)
- de jure (standard adottati da qualche organismo di standardizzazione autorizzato)
- principali autorità nel mondo degli standard:
- ITU (International Telecomunication Union) - www.itu.int
- nata nel 1865 per volontà dei governi, ha prodotto 3000 raccomandazioni, si divide in:
- ITU-R - settore radiocomunicazioni
- si occupa dell'allocazione mondiale delle radiofrequenze ai gruppi di interesse tra loro in competizione
- ITU-T - settore standardizazzione telecomunicazioni
- si occupa di telefonia e comunicazione dati
- dal 1953 al 1993 era conosciuta come CCITT (Comité Consultatif International de Telegraphie et Telephonie)
- è composto da:
- 14 gruppi di studio - study groups (400 persone)
- gruppi di lavoro - workin parties
- gruppi di esperti - expert teams
- gruppi ad-hoc
- gruppi di esperti - expert teams
- gruppi di lavoro - workin parties
- 14 gruppi di studio - study groups (400 persone)
- ITU-D - settore sviluppo
- ISO (International Standard Organization - International
Organization for Standardization)
- fondata nel 1946, è il principale ente di standardizzazione internazionale, che si occupa fra l'altro anche di reti
- ne fanno parte le organizzazioni di standardizzazione dei paesi
aderenti:
- ANSI (American National Standards Institution) - USA
- BSI (British Standard Institution) - UK
- AFNOR (Association Francaise de Normalisation) - Francia
- DIN (Deutches Institut fur Normung) - Germania
- UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione - Italia
- il ciclo di approvazione prevede:
- CD (Comitee Draft) proposto da un WG (Working Group)
- DIS (Draft In Standard) che quando approvato diventa:
- IS (International Standard)
- NIST (National Institute of Standards and Technology)
- fa parte del dipartimento del commercio USA, emette standard obbligatori per gli acquisti fatti dal governo USA, ad eccezione del dipartimento della difesa
- IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) -
www.ieee.org
- organizzazione professionale mondiale degli ingegneri elettrici ed elettronici
- ha gruppi di standardizzazione per il campo dell'ingegneria elettrica e dei computer
- il comitato IEEE 802 ha standardizzato:
- 802.1 - aspetti generali e architettura LAN
- 802.2 - logical link control
- 802.3 - ethernet
- 802.4 - token bus (usato brevemente negli impianti produttivi)
- 802.5 - token ring (proposta IBM per le LAN)
- 802.6 - dual queue dual bus (DQDB) (standard originario per le MAN)
- 802.7 - technical advisory group per le tecnologie a larga banda
- 802.8 - technical advisory group per le tecnologie a fibra ottica
- 802.9 - LAN isocrone (per applicazioni real time)
- 802.10 - virtual LAN e sicurezza
- 802.11 - wireless LAN
- 802.12 - Demand Priority (standard AnyLAN di HP)
- 802.13 - -
- 802.14 - cable modem (modem per TV via cavo, standard defunto)
- 802.15 - personal area network (bluetooth)
- 802.16 - wireless a banda larga
- 802.17 - resilient packet ring
- PTT (Post, Telephone and Telegraph)
- amministrazione statale che gestisce i servizi trasmissivi (in Italia è il Ministero delle Poste)
- ITU (International Telecomunication Union) - www.itu.int
- standard Internet
- IAB (Internet Architecture Board)
- comitato che prende le decisioni finali su nuovi standard da adottare per Internet
- in attività dal 1983 al 1989 (Internet Activities Board), definiva gli RFC (Request For Comment)
- dal 1989 è stata riorganizzata in:
- IRTF (Internet Research Task Force)
- comitato rivolto agli aspetti di ricerca a lungo termine in merito alla rete Internet
- IETF (Internet Egineering Task Force) - www.ietf.org
- comitato rivolto agli aspetti di ingegnerizzazione a breve termine della rete Internet
- ISOC (Internet Society) - www.isoc.org
- creata successivamente, è guidata da rappresentanti eletti che eleggono i membri IAB
- IRTF (Internet Research Task Force)
- il processo di standardizzazione prevede:
- RFC (Request For Comment) - documento che spiega l'idea originale perchè diventi Proposed Standard
- Draft Standard - lo diventa quando un'applicazione funzionante è stata provata rigorosamente da due siti indipendenti per almeno quattro mesi
- Internet Standard - l'RFC diventa tale se IAB ne è convinto
- IAB (Internet Architecture Board)
- gli standard si dividono in
- rete di calcolatori (computer network)