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Insegnamento di Informatica – a.a. 2015-16
Introduzione al TCP/IP
INSEGNAMENTO DI INFORMATICA – A.A. 2015-16
Francesco Ciclosi
Macerata, 15 dicembre 2015
Unimc - Dipartimento di Economia e Diritto - Corso di Laurea in Economia: banche, aziende e mercati
© Francesco Ciclosi – Settembre 2015 CC-BY-SA 4.0 – Common Deed – Legal Code
Insegnamento di Informatica – a.a. 2015-16
Da ISO/OSI a TCP/IP Il modello di riferimento ISO/OSI è stato
universalmente adottato come modo di organizzare le architetture dei protocolli
Ma sia il protocollo Network che il Transport di ISO/OSI non hanno avuto successo
Ciò deriva dalla diffusione di Internet e del «suo» protocollo, il Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP), anch’esso sviluppato negli anni ’70 su iniziativa della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
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ISO/OSI vs TCP/IP (1/2)
TCP è un protocollo che supporta lo strato di
Trasporto e IP è il protocollo che supporta lo
strato di Rete
Sono incompatibili e in concorrenza con
quelli di ISO/OSI
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ISO/OSI vs TCP/IP (2/2)
TCP/IP non si occupa dei protocolli degli
strati Data Link e Fisico che possono essere
progettati usando le regole di ISO/OSI
TCP/IP non usa gli strati di sessione e
presentazione ma si interfaccia direttamente
con l’applicazione
Il modello ISO/OSI rimane un’architettura di riferimento soprattutto per gli strati 1 e 2
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L’architettura dello stack TCP/IP
Transport Transport
Internet Internet
Network Interface Network Interface
Application Application
Ethernet Ethernet Frame Relay Frame Relay
Token Ring
Token Ring
ATM ATM
HTTP HTTP FTP FTP SMTP SMTP DNS DNS IMAP IMAP SNMP SNMP
Suite di protocolli TCP/IP
TCP TCP UDP UDP
IPv6 IPv6 IPv4 IPv4 ARP ARP IGMP IGMP
ICMP ICMP
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Insegnamento di Informatica – a.a. 2015-16 T
CP
/IP
e m
od
ell
o
ISO
/O
SI
Suite di protocolli TCP/IP TCP/IP OSI
TCP TCP UDP UDP
Ethernet Ethernet Frame Relay Frame Relay
Token Ring
Token Ring
ATM ATM
Application Application
Transport Transport
Network Interface Network Interface
HT
TP
H
TT
P
Application Application
Transport Transport
Network Network
Data-Link Data-Link
Presentation Presentation
Session Session
Physical Physical
Internet Internet
FT
P
FT
P
SM
TP
S
MT
P
DN
S
DN
S
IMA
P
IMA
P
SN
MP
SN
MP
IPv6 IPv6 IPv4 IPv4 ARP ARP IGMP IGMP
ICMP ICMP
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Funzionamento di TCP/IP (1/2)
I dati che il livello Trasporto riceve dal livello Applicazione vengono frammentati in pacchetti al fine di ottimizzarne il trattamento
TCP aggiunge a ogni pacchetto una serie di informazioni che lo caratterizzano in maniera inequivocabile • Es: il numero d’ordine nella sequenza di cui il
pacchetto fa parte
• Es: i codici di controllo (checksum) che verificano se la trasmissione è avvenuta correttamente
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Funzionamento di TCP/IP (2/2)
Il pacchetto viene quindi passato al livello Rete dove IP si fa carico di instradare i pacchetti nella maniera più opportuna verso l’host di destinazione
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I protocolli del livello di trasporto
TCP:
Orientato alla connessione (connection oriented)
Affidabile (reliable)
UDP:
Senza connessione (connectionless)
Inaffidabile (unreliable)
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I principali protocolli del livello applicazione
Alcuni protocolli del livello applicazione sono:
• HTTP/HTTPS
• FTP
• RDP
• SMB
• SMTP
• POP3
• IMAP
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Status levels:
•Required
•Recommended
•Elective
•Limited use
•Not recommended
Maturity levels:
•Proposed standard
•Draft standard
•Internet standard
Le RFC Una RFC (Request for Comments) è la descrizione di una funzionalità di rete
Una RFC non è mai modificata, bensì rimpiazzata da una nuova RFC
Una RFC (Request for Comments) è la descrizione di una funzionalità di rete
Una RFC non è mai modificata, bensì rimpiazzata da una nuova RFC
Il processo di approvazione è descritto dalla RFC2026 Il processo di approvazione è descritto dalla RFC2026
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Le componenti di un indirizzo IP
IP Address 192.168.2.182 IP Address 192.168.2.182
IP Address 192.168.2.180 IP Address 192.168.2.180
IP Address 192.168.2.181 IP Address 192.168.2.181
IP Address 192.168.1.180 IP Address 192.168.1.180
IP Address 192.168.1.182 IP Address 192.168.1.182
IP Address 192.168.1.181 IP Address 192.168.1.181
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Indirizzi IP
Gli indirizzi sono costituiti da 4 numeri separati da un
punto e debbono essere univoci
Ogni numero può assumere valori da 0 a 255
La prima parte rappresenta la parte rete dell’indirizzo
La seconda parte rappresenta l’indirizzo del computer nella
rete
DATI da: 192.112.36.5
a: 128.174.5.6
Pacchetto IP
193.204.8.30 web.unicam.it
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Classe Indirizzo Primo
Numero Max host
Esempio
A Rete.Host.Host.Host 1-126 254 x 254 x 254 = 16.387.064
8.8.8.8
B Rete.Rete.Host.Host 128-191 254 x 254 = 64.516 129.7.34.75
C Rete.Rete.Rete.Host 192-223 254 193.204.8.30
Indirizzi di rete
Esistono altre due classi (D e E) usate per le
trasmissioni Multicast e per fini speciali
Il numero di host è pari a 2n - 1
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Cos’è una subnet mask?
Network ID
Subnet mask
IP address
x w y z
192 168 10 0
x w y z
255 255 255 0
x w y z
192 168 10 43
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Cos’è un gateway di default ?
Il gateway di default: •Viene utilizzato per instradare i pacchetti verso altre reti
•Viene utilizzato quando la tabella di routing interna sull’host non ha informazioni sulla subnet di destinazione
Spesso il protocollo DHCP è utilizzato per fornire automaticamente al client l’indirizzo IP relativo al gateway predefinito Spesso il protocollo DHCP è utilizzato per fornire automaticamente al client l’indirizzo IP relativo al gateway predefinito
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Cos’è il DNS?
Il DNS viene utilizzato per:
• Risolvere i nomi host in indirizzi IP
• Risolvere gli indirizzi IP in nomi host
• Individuare i server di posta durante la consegna
delle e-mail
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I record e le zone del DNS (1/2)
Una zona DNS è una specifica porzione dello
spazio dei nomi DNS che può contenere i
record DNS
I record nelle zone di ricerca diretta (forward
lookup zones) includono:
• A (risolvono gli host name in indirizzi IP)
• SRV (localizzano i servizi disponibili)
• MX (localizzano i server di posta)
• CNAME (definiscono alias per i record di tipo A)
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I record e le zone del DNS (2/2)
I record nelle zone di ricerca inversa (reverse
lookup zones) includono:
• PTR (risolvono gli indirizzi IP in host name)
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La risoluzione dei nomi DNS
Workstation Workstation
54.72.52.58 54.72.52.58
Server DNS locale Server DNS locale
Qual’è l’indirizzo IP di www.unimc.it?
Server DNS Root Server DNS Root
Server DNS .it Server DNS .it
Server DNS unimc.it Server DNS unimc.it
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Cos’è il DHCP?
Client Non-DHCP Client Non-DHCP Client DHCP Client DHCP
Server DHCP Server DHCP Database DHCP Database DHCP
Indirizzo IP 1
Indirizzo IP 2
Indirizzo IP 3
.
.
Indirizzo IP n
Indirizzo IP 1
Indirizzo IP 2
Indirizzo IP 3
.
.
Indirizzo IP n
Indirizzo IP 2
Indirizzo IP 1
Client DHCP Client DHCP
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Il rinnovo (renewal) degli indirizzi DHCP
Server DHCP Server DHCP
Server DHCP che
detiene il lease
Server DHCP che
detiene il lease
DHCPREQUEST (Unicast) DHCPREQUEST (Unicast) 1 1
1 1
2 2
DHCPREQUEST (Broadcast) DHCPREQUEST (Broadcast) 2 2
DHCPACK DHCPACK 3 3
Client DHCP Client DHCP
3 3
Server DHCP Server DHCP
Server Non-DHCP Server Non-DHCP
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Le opzioni di configurazione del DHCP
Le opzioni di configurazione del DHCP includono:
• Gli indirizzi IP di inizio e di fine
• La maschera di sottorete
• La durata del lease
• Il router
• Il server DNS
• Le esclusioni (exclusion)
• Le prenotazioni (reservation)
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Automatic private IP addressing (APIPA)
Viene utilizzato quando non si può contattare
un server DHCP
Assegna gli indirizzi IP della rete 169.254.0.0/16
Non è idoneo per un uso aziendale
Non può essere utilizzato in presenza di:
• Connettività Internet
• Subnet multiple
• Server DNS
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È utilizzato per visualizzare le informazioni di configurazione IP e controllare la cache del resolver DNS È utilizzato per visualizzare le informazioni di configurazione IP e controllare la cache del resolver DNS
Uso del tool IPConfig (windows)
Opzione Descrizione
/all Mostra tutte le informazioni di configurazione degli indirizzi IP
/release Rilascia un lease di indirizzo IPv4
/renew Rinnova un lease di indirizzo IPv4
/flushdns Elimina la cache del resolver DNS
/registerdns Rinfresca il lease DHCP e registra nuovamente i nomi DNS
/displaydns Mostra il contenuto della cache del resolver DNS
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È usato per visualizzare le statistiche del protocollo TCP/IP e le attuali connessioni di rete È usato per visualizzare le statistiche del protocollo TCP/IP e le attuali connessioni di rete
Uso del tool NETStat (windows)
Opzione Descrizione
-a Visualizza tutte le connessioni e le porte in ascolto
-b Consente di visualizzare il file eseguibile coinvolto nella creazione di ogni connessione e porta di ascolto
-e Visualizza le statistiche Ethernet
-r Visualizza la tabella di routing
-s Visualizza le statistiche dello stack
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