reti di calcolatori domande di riepilogo quinta esercitazione

RETI DI CALCOLATORIRETI DI CALCOLATORI

Domande di riepilogoDomande di riepilogo

Quinta EsercitazioneQuinta Esercitazione

22

Che cosa sono gli IS e Che cosa sono gli IS e gli ES?gli ES?

Il termine Il termine Intermediate SystemIntermediate System ( (ISIS) è un ) è un termine OSI che indica un nodo termine OSI che indica un nodo (tipicamente un router) che ha capacità (tipicamente un router) che ha capacità di instradare messaggi a livello 3 verso di instradare messaggi a livello 3 verso altri nodi. Il termine altri nodi. Il termine End SystemEnd System ( (ISIS) è ) è un termine OSI che indica un nodo che un termine OSI che indica un nodo che può agire solamente come sorgente o può agire solamente come sorgente o destinazione finale di dati dell'utente e destinazione finale di dati dell'utente e che non effettua le funzioni di routing.che non effettua le funzioni di routing.

33

Con quali altri termini Con quali altri termini sono spesso indicati?sono spesso indicati?

Gli IS vengono spesso chiamati Gli IS vengono spesso chiamati routerrouter, , Interface Message Interface Message ProcessorProcessor ( (ICMPICMP) in ambito ) in ambito Arpanet, Arpanet, gatewaygateway in ambito IP. Gli in ambito IP. Gli ES vengono spesso chiamati ES vengono spesso chiamati End End NodeNode, , Data Terminal EquipmentData Terminal Equipment ((DTEDTE) in ambito X.25, ) in ambito X.25, hosthost in IP. in IP.

44

Quali servizi può Quali servizi può offrire il livello 3?offrire il livello 3?

Il livello 3 può fornire sia servizi non Il livello 3 può fornire sia servizi non connessi (o datagram) che servizi connessi (o datagram) che servizi connessi (tariffazione a volume).connessi (tariffazione a volume).

55

Come funziona un Come funziona un Multiprotocol Router?Multiprotocol Router?

FDDI

LAN #1 LAN #2 WAN #1 WAN #2

Algoritmo dicalcolo della

tabella diinstradamento

DECNET

Processo diforwarding

Tabella diinstradamento



TCP/IP





OSI



66

Come funziona un Come funziona un Multiprotocol Router?Multiprotocol Router?

Un router multiprotocollo è in grado Un router multiprotocollo è in grado di trattare più architetture di rete. di trattare più architetture di rete. Analizzando la sua struttura si Analizzando la sua struttura si può notare che il modulo di può notare che il modulo di instradamento è replicato per instradamento è replicato per ogni protocollo trattato.ogni protocollo trattato.

77

Come funziona un Come funziona un Brouter?Brouter?

Il problema dell'esistenza di Il problema dell'esistenza di protocolli privi del terzo livello è protocolli privi del terzo livello è stato risolto mediante utilizzo di stato risolto mediante utilizzo di moduli di bridgingmoduli di bridging; se un router ; se un router realizza la funzione appena realizza la funzione appena descritta viene chiamato descritta viene chiamato brouterbrouter..

88

Quali sono le tre Quali sono le tre principali tecniche di principali tecniche di

instradamento?instradamento?Le tre tecniche principali di Le tre tecniche principali di

instradamento sono:instradamento sono:• il il routing by network addressrouting by network address;;• il il label swappinglabel swapping;;• il il source routingsource routing..

99

Quanti e quali tipi di indirizzi Quanti e quali tipi di indirizzi determinano l'instradamento di determinano l'instradamento di

un pacchetto sulla rete?un pacchetto sulla rete?

I due tipi di indirizzi sono l'indirizzo I due tipi di indirizzi sono l'indirizzo di livello 2 MAC e l'indirizzo di di livello 2 MAC e l'indirizzo di livello 3.livello 3.

1010

Qual è il loro ruolo?Qual è il loro ruolo?

L'indirizzo di livello 2 MAC serve a L'indirizzo di livello 2 MAC serve a discriminare il destinatario finale discriminare il destinatario finale di un pacchetto nell'ambito di una di un pacchetto nell'ambito di una LAN. L'indirizzo di livello 3 serve LAN. L'indirizzo di livello 3 serve invece ad identificare il invece ad identificare il destinatario finale del pacchetto destinatario finale del pacchetto nell'ambito dell'intera rete.nell'ambito dell'intera rete.

1111

Quale problematica viene Quale problematica viene indicata con il termine di indicata con il termine di

neighbor greeting?neighbor greeting?Gli IS collegati alla LAN devono conoscere gli Gli IS collegati alla LAN devono conoscere gli

ES collegati alla stessa LAN. Questo è ES collegati alla stessa LAN. Questo è indispensabile per due motivi:indispensabile per due motivi:

• gli IS devono conoscere gli ES per inserirli gli IS devono conoscere gli ES per inserirli nelle tabelle di instradamento e propagare nelle tabelle di instradamento e propagare l'informazione della loro raggiungibilità l'informazione della loro raggiungibilità agli altri IS;agli altri IS;

• gli ES devono conoscere gli IS presenti gli ES devono conoscere gli IS presenti sulla LAN per sapere a chi inviare i sulla LAN per sapere a chi inviare i messaggi non destinati a nodi collegati messaggi non destinati a nodi collegati alla stessa LAN. alla stessa LAN.

1212

Quali sono i due Quali sono i due principali criteri di principali criteri di

ottimalità usati ottimalità usati nell'instradamento?nell'instradamento?

I due principali criteri di ottimalità I due principali criteri di ottimalità usati sono la semplicità usati sono la semplicità dell'algoritmo e la sua robustezza, dell'algoritmo e la sua robustezza, intesa come adattabilità a intesa come adattabilità a variazioni di topologia.variazioni di topologia.

1313

Quali sono le due Quali sono le due metriche principali?metriche principali?

Sono:Sono:• gli gli hopshops, intesi come salti , intesi come salti

effettuati (cioè il numero di IS effettuati (cioè il numero di IS attraversati lungo il cammino);attraversati lungo il cammino);

• il il costocosto, inteso come somma dei , inteso come somma dei costi di tutte le linee attraversate.costi di tutte le linee attraversate.

1414

Quali sono gli Quali sono gli algoritmi di routing algoritmi di routing

non adattativo?non adattativo?Gli algoritmi non adattativi (statici, Gli algoritmi non adattativi (statici,

deterministici) si basano su criteri deterministici) si basano su criteri fissi di instradamento. Possono fissi di instradamento. Possono essere:essere:

• Fixed Directory RoutingFixed Directory Routing;;• FloodingFlooding..

1515


adattativo?adattativo?Gli algoritmi adattativi (dinamici, Gli algoritmi adattativi (dinamici,

non deterministici) calcolano le non deterministici) calcolano le tabelle di instradamento in tabelle di instradamento in funzione della topologia della rete, funzione della topologia della rete, dello stato dei link e del carico. dello stato dei link e del carico. Possono essere:Possono essere:

• Routing CentralizzatoRouting Centralizzato;;• Routing IsolatoRouting Isolato;;• Routing DistribuitoRouting Distribuito..

1616

Dove trova impiego il Dove trova impiego il routing isolato?routing isolato?

Trova impiego nelle reti in cui ogni Trova impiego nelle reti in cui ogni IS si calcola in modo indipendente IS si calcola in modo indipendente le tabelle di instradamento senza le tabelle di instradamento senza scambiare informazioni con gli scambiare informazioni con gli altri IS.altri IS.

1717


distribuito?distribuito?Sono:Sono:• l'algoritmo l'algoritmo Distance VectorDistance Vector;;• l'algoritmo l'algoritmo Link State PacketLink State Packet. .

1818

Si descriva l'algoritmo Si descriva l'algoritmo Distance Vector.Distance Vector.

L'algoritmo adattativo Distance Vector, noto L'algoritmo adattativo Distance Vector, noto anche come algoritmo di Bellman-Ford ed anche come algoritmo di Bellman-Ford ed appartenente al routing distribuito, è appartenente al routing distribuito, è caratterizzato dal fatto che ogni router caratterizzato dal fatto che ogni router mantiene contemporaneamente una mantiene contemporaneamente una tabella di instradamento ed una struttura tabella di instradamento ed una struttura dati (detta dati (detta distance vectordistance vector) per ogni linea. ) per ogni linea. Le informazioni contenute in tale struttura Le informazioni contenute in tale struttura sono ricavabili dalla tabella di sono ricavabili dalla tabella di instradamento del router collegato instradamento del router collegato all'altro capo della linea.all'altro capo della linea.

1919


Ogni nodo infatti, quando modifica le Ogni nodo infatti, quando modifica le proprie tabelle di instradamento, proprie tabelle di instradamento, formate da quadrupletteformate da quadruplette

[indirizzo - hop - costo - linea][indirizzo - hop - costo - linea],,invia ai nodi adiacenti una triplainvia ai nodi adiacenti una tripla

[indirizzo - hops - costo][indirizzo - hops - costo]che rappresenta appunto il distance che rappresenta appunto il distance

vector.vector.

2020


Le nuove tabelle di instradamento Le nuove tabelle di instradamento sono ricavabili mediante fusione dei sono ricavabili mediante fusione dei distance vector associati alle linee distance vector associati alle linee attive di un nodo. Per quanto attive di un nodo. Per quanto riguarda il ricalcolo delle tabelle, riguarda il ricalcolo delle tabelle, questo avviene quando il router questo avviene quando il router rileva una caduta di una linea attiva rileva una caduta di una linea attiva o quando riceve un distance vector o quando riceve un distance vector da un nodo adiacente diverso da da un nodo adiacente diverso da quello in memoria.quello in memoria.

2121


Il vantaggio del distance vector è la Il vantaggio del distance vector è la facile implementazione. Gli facile implementazione. Gli svantaggi sono una complessità svantaggi sono una complessità elevata per reti non partizionate elevata per reti non partizionate gerarchicamente, la lenta gerarchicamente, la lenta convergenza ad un instradamento convergenza ad un instradamento stabile, la difficoltà di prevederne il stabile, la difficoltà di prevederne il comportamento su grandi reti e la comportamento su grandi reti e la possibilità che si inneschino dei possibilità che si inneschino dei loop.loop.

2222

Si descriva l'algoritmo Si descriva l'algoritmo Link State Packet.Link State Packet.

L'algoritmo adattativo Link State Packet, L'algoritmo adattativo Link State Packet, appartenente al routing distribuito, prevede che appartenente al routing distribuito, prevede che ogni router impari, mediante protocolli di ogni router impari, mediante protocolli di neighbor greetingsneighbor greetings, le informazioni del suo , le informazioni del suo ambito locale. Queste informazioni vengono ambito locale. Queste informazioni vengono inviate in flooding a tutti gli altri router della inviate in flooding a tutti gli altri router della rete mediante un rete mediante un link state packetlink state packet (il LSP (il LSP contiene quindi lo stato di ogni link connesso al contiene quindi lo stato di ogni link connesso al router, il costo del link, l'identità del vicino, il router, il costo del link, l'identità del vicino, il tempo di vita, il checksum ed il numero di tempo di vita, il checksum ed il numero di sequenza dello stesso); in questo modo i router, sequenza dello stesso); in questo modo i router, memorizzando i dati contenuti nell'LSP, si memorizzando i dati contenuti nell'LSP, si costruiscono la mappa aggiornata della rete.costruiscono la mappa aggiornata della rete.

2323

Si descriva l'algoritmo Si descriva l'algoritmo Link State Packet.Link State Packet.

La mappa viene anche chiamata La mappa viene anche chiamata LSP LSP databasedatabase e risulta essere la matrice delle e risulta essere la matrice delle adiacenze del grafo della rete. I vantaggi adiacenze del grafo della rete. I vantaggi di questo algoritmo risiedono nel fatto di questo algoritmo risiedono nel fatto che può gestire reti di notevoli che può gestire reti di notevoli dimensioni, difficilmente genera loop e dimensioni, difficilmente genera loop e ha una rapida convergenza ad un ha una rapida convergenza ad un instradamento stabile. Gli svantaggi instradamento stabile. Gli svantaggi sono riferibili invece nella difficile sono riferibili invece nella difficile implementazione a causa di meccanismi implementazione a causa di meccanismi speciali di gestione della LAN.speciali di gestione della LAN.

2424

Con quale tecnica i Con quale tecnica i router LSP mantengono router LSP mantengono

allineati i loro LSP allineati i loro LSP database?database?

Un router LSP, all'atto del ricevimento di un Un router LSP, all'atto del ricevimento di un LSP (trasmesso in flooding) allinea il LSP (trasmesso in flooding) allinea il proprio LSP database nel seguente modo:proprio LSP database nel seguente modo:

• se non ha mai ricevuto LSP da quel se non ha mai ricevuto LSP da quel mittente o se il numero di sequenza del mittente o se il numero di sequenza del LSP è maggiore di quello del LSP LSP è maggiore di quello del LSP proveniente dalla stessa sorgente e proveniente dalla stessa sorgente e memorizzato nel LSP database, allora memorizzato nel LSP database, allora memorizza il pacchetto nel LSP database memorizza il pacchetto nel LSP database e lo ritrasmette in flooding su tutte le e lo ritrasmette in flooding su tutte le linee eccetto quella da cui l'ha ricevuto;linee eccetto quella da cui l'ha ricevuto;

2525

Con quale tecnica i Con quale tecnica i router LSP mantengono router LSP mantengono

allineati i loro LSP allineati i loro LSP database?database?

• se il LSP ricevuto ha lo stesso numero di se il LSP ricevuto ha lo stesso numero di sequenza di quello posseduto, allora non sequenza di quello posseduto, allora non occorre fare nulla perché lo stesso occorre fare nulla perché lo stesso pacchetto era già stato pacchetto era già stato precedentemente trasmesso in flooding;precedentemente trasmesso in flooding;

• se il LSP è più vecchio di quello se il LSP è più vecchio di quello posseduto, cioè obsoleto, allora il router posseduto, cioè obsoleto, allora il router ricevente trasmette il LSP aggiornato al ricevente trasmette il LSP aggiornato al router mittente.router mittente.

2626

Quali tecniche Quali tecniche utilizzano per gestire utilizzano per gestire

le LAN?le LAN?Per rispondere a questa domanda Per rispondere a questa domanda

occorre introdurre il concetto di occorre introdurre il concetto di pseudo-nodo, ossia di un nodo pseudo-nodo, ossia di un nodo fittizio non presente nella rete e fittizio non presente nella rete e che rappresenta una LAN. Esso che rappresenta una LAN. Esso viene realizzato dal designated viene realizzato dal designated router per avere una topologia router per avere una topologia equivalente a stella con al centro equivalente a stella con al centro appunto il nodo.appunto il nodo.

2727


le LAN?le LAN?Questo trucco viene adottato perché Questo trucco viene adottato perché

l'algoritmo adattativo Link State Packet, l'algoritmo adattativo Link State Packet, appartenente al routing distribuito, appartenente al routing distribuito, presuppone di lavorare su canali punto-presuppone di lavorare su canali punto-punto; le reti inoltre si comportano punto; le reti inoltre si comportano come canali broadcast e pertanto la più come canali broadcast e pertanto la più semplice struttura equivalente semplice struttura equivalente risulterebbe una maglia completa. Ciò risulterebbe una maglia completa. Ciò non è accettabile in quanto i link non è accettabile in quanto i link crescono quadraticamente rispetto alla crescono quadraticamente rispetto alla crescita dei nodi, rendendone crescita dei nodi, rendendone improponibile qualsiasi approccio.improponibile qualsiasi approccio.

2828


le LAN?le LAN?

A B C D E F

A

B C D E

Fpseudonodo

Router

End Node

Verso altri router

Verso altri router

Topologia Fisica

Topologia equivalente

2929

Che cos'è il neighbor Che cos'è il neighbor greetings?greetings?

Il neighbor greetings è un meccanismo che Il neighbor greetings è un meccanismo che consente agli End System di conoscere gli consente agli End System di conoscere gli Intermediate System presenti sulla rete e Intermediate System presenti sulla rete e viceversa. Come funziona: gli ES inviano viceversa. Come funziona: gli ES inviano periodicamente degli periodicamente degli End System HelloEnd System Hello ( (ESHESH) ) per informare agli IS della loro presenza; gli IS per informare agli IS della loro presenza; gli IS inviano periodicamente degli inviano periodicamente degli Intermediate Intermediate System HelloSystem Hello ( (ISHISH) per lo stesso motivo. Il ) per lo stesso motivo. Il neighbor greetings consente inoltre agli IS di neighbor greetings consente inoltre agli IS di apprendere tramite pacchetti di routing redirect apprendere tramite pacchetti di routing redirect se un nodo è direttamente raggiungibile sulla se un nodo è direttamente raggiungibile sulla LAN oppure qual è il miglio router tramite il LAN oppure qual è il miglio router tramite il quale è possibile raggiungerlo.quale è possibile raggiungerlo.

3030

Che cos'è il routing Che cos'è il routing gerarchico?gerarchico?

Quando una rete raggiunge delle Quando una rete raggiunge delle dimensioni non indifferenti, occorre dimensioni non indifferenti, occorre che questa venga organizzata in che questa venga organizzata in modo gerarchico partizionandola in modo gerarchico partizionandola in aree (il termine area, utilizzata in aree (il termine area, utilizzata in OSI e DECNET, è equivalente al OSI e DECNET, è equivalente al termine di dominio in SNA e OSI ed termine di dominio in SNA e OSI ed ai termini network e subnetwork di ai termini network e subnetwork di TCP/IP).TCP/IP).

3131


All'interno di ciascuna area opera un qualsiasi All'interno di ciascuna area opera un qualsiasi algoritmo di routing distribuito, mentre diverso algoritmo di routing distribuito, mentre diverso è il ragionamento per quanto riguarda la è il ragionamento per quanto riguarda la comunicazione fra due nodi appartenenti ad comunicazione fra due nodi appartenenti ad aree diverse. In quest'ultimo caso infatti la fase aree diverse. In quest'ultimo caso infatti la fase di instradamento viene divisa in tre sottofasi:di instradamento viene divisa in tre sottofasi:

• instradamento tra un nodo mittente e la instradamento tra un nodo mittente e la periferia dell'area in cui risiede lo stesso nodo;periferia dell'area in cui risiede lo stesso nodo;

• instradamento tra area mittente ed area di instradamento tra area mittente ed area di destinazione;destinazione;

• instradamento all'interno dell'area di instradamento all'interno dell'area di destinazione. destinazione.

3232


Nel routing gerarchico, al vantaggio di avere delle Nel routing gerarchico, al vantaggio di avere delle aree facilmente gestibili si affianca lo svantaggio aree facilmente gestibili si affianca lo svantaggio che la scelta degli instradamenti può risultare che la scelta degli instradamenti può risultare ottimale ma non ottima (nel senso del costo); ciò ottimale ma non ottima (nel senso del costo); ciò è dovuto al fatto che il routing gerarchico non ha è dovuto al fatto che il routing gerarchico non ha una completa visione dell'intera rete. Inoltre una completa visione dell'intera rete. Inoltre bisogna scegliere con accuratezza i cammini bisogna scegliere con accuratezza i cammini inter-area e configurare le aree in modo inter-area e configurare le aree in modo fortemente connesso in modo che, in caso di fortemente connesso in modo che, in caso di caduta di una linea, non si verifichi un caduta di una linea, non si verifichi un partizionamento delle stesse; questo partizionamento delle stesse; questo comporterebbe infatti l'impossibilità di percorrere comporterebbe infatti l'impossibilità di percorrere alcuni cammini da parte dei pacchetti.alcuni cammini da parte dei pacchetti.

3333

Perché lo si utilizza?Perché lo si utilizza?

Perché il routing gerarchico Perché il routing gerarchico migliora le prestazioni della rete, migliora le prestazioni della rete, seppure in taluni casi può portare seppure in taluni casi può portare ad instradamenti non ottimi, ma ad instradamenti non ottimi, ma corretti.corretti.

3434

Quali sono i campi Quali sono i campi principali di un pacchetto principali di un pacchetto

di livello 3?di livello 3?I campi principali di un pacchetto di livello 3 I campi principali di un pacchetto di livello 3

(protocolli connectionless) sono:(protocolli connectionless) sono:• indirizzi del mittente e del destinatarioindirizzi del mittente e del destinatario;;• lunghezze dell'header e del campo datilunghezze dell'header e del campo dati;;• checksum dell'headerchecksum dell'header (per la protezione dello (per la protezione dello

header stesso);header stesso);• indicatori di frammentazioneindicatori di frammentazione;;• lifetimelifetime (per evitare situazioni di loop); (per evitare situazioni di loop);• opzioni, tra cui:opzioni, tra cui:

securitysecurity;; source routingsource routing..

3535

Che cos'è un gateway?Che cos'è un gateway?

Applicazione

Presentazione

Sessione

Trasporto

Rete

Data Link

Fisico

Applicazione

Presentazione

Sessione

Trasporto

Rete

Data Link

Fisico

Applicazione

GATEWAY

Presentazione

Sessione

Trasporto

Rete

Data Link

Fisico

Presentazione

Sessione

Trasporto

Rete

Data Link

Fisico

3636

Che cos'è un gateway?Che cos'è un gateway?

Il gateway serve a collegare due Il gateway serve a collegare due applicativi con funzionalità simili applicativi con funzionalità simili appartenenti ad architetture di appartenenti ad architetture di rete diverse. Si collocano al livello rete diverse. Si collocano al livello 7 in quanto lavorano al livello 7 in quanto lavorano al livello applicativo (es. gateway per la applicativo (es. gateway per la posta elettronica).posta elettronica).

reti di calcolatori domande di riepilogo quinta esercitazione

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