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Esercizi, Teoria - Coggle Diagram
Esercizi
Calcola ritardi e tempi
Tp = ritardo propagazione
lunghezza mezzo / vel propag
Tx = ritardo trasmissione
bit dati / bitrate link
frame size / bandwidth
Efficienza
Stop & Wait
U = Tx / (Tx + 2Tp)
Go-Back-N
U = k Tx / (Tx + 2Tp)
k = MAX_SEQ = 2^n (dove n numero bit) -1
Idle RQ (stop & wait)
Dato bitrate e ritardo propagazione, calcola per quale range ha efficienza a 50%
uso formula efficienza
isolo la frame size e calcolo
Livello trasporto
Teoria
Parte 3: reti di accesso
7: Strati inferiori
7.2 Servizi collegamento
Tipologie
Connection-oriented
affidabile
inizio connessione poi trasferimento UI e garanzia consegna
garantita da numerazione e controllo
Connectionless
con riscontro
trasferimento UI senza instaurazione connessione
meno affidabile
senza riscontro
datagramma UI trasferite lungo collegamento
no ACK
Funzioni
Delimitazione
Controllo errori
Controllo flusso
Accesso canale e indirizzamento
8: Accesso a internet
8.1 Rete di accesso
8.2 Accesso in fibra ottica
9: Reti LAN cablate
9.1 LAN
10: Reti wireless e mobilità
10.1 IEEE 802.11, wLAN
11: Interconnessione di reti LAN
11.1 Apparati di interconnessione
Repeater
Bridge
Router
Parte 1: rete e protocolli
2 Concetti base reti
Aspetti chiave trasferimento info
protocolli comunicazione
tra nodi
tecnica commutazione
attraversamento nodi
tecnica multiplazione
modalità trasferimento
scelta dei precedenti dovuta a tipo servizio, tecnologie usabili e nuove tecniche introdotte
2.1 Sorgenti e servizi
Tipologia di dati
Audio
Video
Altri
Tipologia servizi
Monomodali
Multimodali
Tipologia configurazione
punto-punto
due user da punto di accesso
es: chiamata telefono
multipunto
variante broadcast
accesso libero senza controllo
es: televisione
più di due user da punto di accesso
es: videochiamata
Tipologia direzione
unidirezionale
bidirezionale
Tipologia inizializzazione
a chiamata, temporaneo
a contratto, permanente
Requisiti servizio
velocità media
tempo ritardo
tasso errore
real-time
Tipologia sorgenti
Rete si può trovare ON o OFF
Fattore di burstiness, quindi rete può essere
CBR
VBR
Degradazione flusso informativo cresce con 1/B
2.2 Trasferimento info in rete
Ritardo
Troughput
Perdita
2.3 Tecniche di commutazione
Operazioni
Instradamento
Inoltro
Tipologie
A pacchetto
Virtual circuit
Simula commutazione a circuito in una rete con commutazione a pacchetto
Connection oriented
Instradamento indipendente per ogni circuito
Inoltro deterministico
Indirizzamento tramite identificatore canale logico
Controllo sequenza implicito (canale è solo quello no?)
Garanzia qualità servizio facile
Guasto provoca reset di circuiti virtuali attraverso nodo
Datagramma
Connectionless
Pacchetto instradato senza percorso default
Instradamento indipendente per ogni pacchetto
Inoltro boh
Indirizzamento tramite indirizzo sorgente e destinazione
Controllo sequenza assente
Garanzia qualità servizio difficile
Guasto provoca perdita pacchetti che attraversano nodo
Di circuito (circuit switching)
Fasi
Instaurazione
Dati
Rilascio
Obiettivo: minimizzare tempo di trasferimento
Cut trough
Analizzo solo header di pacchetto
Strati utilizzazione != strati trasferimento
Interazione tra appearecchiature rete e tra apparecchiature rete e terminali
Utilizzazione svolte in sistemi terminali, non dispositivi di rete
2.4 Tecniche multiplazione
Tassonomia (classificazione)
FDM
frequenza
TDM
tempo
Multiplazione deterministica
UI = trama
Periodo = tempo trasmissione trama
assegnazione canale in modo statico e prevedibile
spreco risorse
Multiplazione statistica
Tipologie
Continua
lunghezza UI variabile
A slot
lunghezza UI fissa
assegna canale in modo dinamico in base a necessità richieste
risorse ottimizzate
non ha struttura
WDM
lunghezza onda
Duplexing
3 Teoria dei protocolli
3A ARQ (Automatic repeat request)
3.1 Stop & Wait
3.2 Continuous ARQ
Go-back-n
Selective repeat
Bidirezionali
Controllo errori in ARQ
3.3 Topologia reti multipunto
BUS
Anello
Stella
3C Protocolli instradamento
3.7 Senza tabella
Random
Flooding
Source routing
3.8 Con tabella
Fisso
Dinamico a distanza minima
Distance vector
Link state
FEC
Forward Error Correction
Controllo errori: Insieme a UI viaggia codice correzione, che ricevente controlla.
Pro: Un solo invio senza riscontro
Contro: molto spazio per messaggi complessi
3E Controllo flusso e congestione
1 Introduzione
1.2 Pluralità di reti
Distanza trasmissione reti
Mezzi trasmissivi
Nyquist e shannon
Nyquist: max frequenza campionamento per ricostruzione segnale analogico-digitale
Shannon: limite teorico capacità trasmissione in canle di comunicazione senza rumore
Differenze: nyquist riproduzione fedele, shannon capacità trasmissione
Materiali
Cavi
Rame
Doppino
Molto diffuso
Soggetto a interferenze
Cavo coassiale
Fibra ottica
Composizione vetro (coassiale)
Nucleo
Mantello
Tipologie
Multimodo (dispersive)
Monomodo (10x distanza)
Categorie
LAN - 1m a 100m
Edificio, campus
Economiche, espandibili
MAN - 100m a 10km
area metropolitana
A stella per tele, ad anello per dati
WAN - ordine k km
stato, continente
Costosa, non espandibile
Radio
Trasmissione 300k km/s
Frequenze sono vendute all'asta da ISP
Regolamentate da standard in base a applicazione
Militare
Medica
Civile
Ricerca
Categorie
WPAN - Bluetooth
wireless personal area network
master-slave
1m - 10m
WIFI
1m - 100m
domestico/aziendale
WI-MAX
100m - 10km
analoghe a man, dettan anche wireless MAN
Radiomobile
Generazioni
GMS
decine kbit/s
UMTS
Mbit/s
LTE
decine/cent Mbit/s
latenza 10ms
5G
20Gbit/s
latenza 1ms
Differenze tra MAN/WAN e LAN/wLAN/radiomobile/wMAN
MAN/WAN trasporto informazione
LAN/wLAN/radiomobile/wMAN reti di accesso
Internet
Fornitura
ISP
Primo livello
distanza lunga, nazioni o continenti
Regionali
Di accesso
residenziali
IXP
Internet Exchange Point
Centinaia ISP terminano collegamenti per scambio mutuo traffico
Rete multipunto
Sistema comunicazione tra apparecchi indipendenti (stazioni) in area limitata
Alta velocità, erorri bassi
Economiche, affidabili
Topologia LAN
BUS
Anello
Stella
Rete di accesso
FTTx
Exchange
Cabinet
Building
Home
Gerarchia
Primaria
200-1000m
Secondaria
100-700m
1.3 Architettura protocolli
Strati rete
1: Fisico
UI: bit
Gestione collegamento fisico
Gestione procedure trasmissione
Codifica bit con sengali elettrici
Trasmissione
Simplex
Half-Duplex
Full-Duplex
Servizio simmetrico o asimmetrico (down/up)
Interfaccia sistema con mezzo fisico
2: Collegamento
UI: Trama
es: IEEE (LAN, wLAN, Bluetooth/WPAN)
Trasferimento pacchetti punto-punto
3: Network
UI: Pacchetto
instradamento pacchetti nodo-nodo
es: IP, ICMP, ARP
ICMP (Internet Control Message Protocol)
4: Trasporto
UI: Segmento
es TCP/UDP
modalità trasferimento payload
OSPF (opens shortest path first)
5: Applicazione
UI: messagio
interf utente e trasporta messaggio
es: HTTP, SMTP, FTP, DNS
altri 2:
BGP (border gateway protocol)
RIP (routing information protocol)
Storia
ISO/OSI - 7 livelli
Strato presentazione
accorpato ad attuale strato app
per sicurezza, compressione, translation, encryption
Strato sessione
accorpato attuale trasporto
per sincronizzazione
TCP/IP - 4 livelli
applicazione trasporto e rete erano uguali
collegamento e fisico erano unificati per mascherare IP
ora Modello ibrido - 5 livelli
Scambio tra livelli avviene solo con su e giù
Comprensione di informazioni avviene tra livelli uguali (slegato dallo scambio però)
Unità Informative
Impacchettamento info precedenti con header del livello corrente. Spacchettamento alla destinazione allo stesso modo ma inverso
Composizione finale payload (strato fisico)
messaggio
headerTrasporto
headerNetwork
headerCollegamento + trailerCollegamento
Segmentazione
Quando frammento dato perchè super lunghezza max in UI
Processo inverso: riassemblaggio
Multiplazione
Dati in arrivo da diversi endpoint (ma stesso percorso) sono accorpati e demultiplati a destinazione per
Utile a diminuire scambio dati
Varianti?
Multiplazione inversa
Divisione di uno stream dati ad alto flusso in molti stream dati a minor flusso.
Consente da più connessioni lente di crearne una collettivamente più veloce (utile in uffici)
Indirizzamento
Spiega il come indirizzare informazioni tramite dispositivi univocamente identificabili
Parte 2: rete internet
4: Strato di applicazione
4.2 Applicazioni e servizi
Architetture app
Client-Server
P2P
comunicano tramite socket
indirizzo rete
numero porta
Servizi trasporto
Primitive
TCP
Bind
associazione indirizzo a soket
Listen
Connect
richiesta instauraz conness
Accept
Blocco server fino arrivo richiesta connessione
Send
Receive
Close
Socket
UDP
Socket
Bind
SendTo
RecvFrom
Close
4.3 DNS
servizi
risoluzione nomi
host aliasing
ripartizione carico
1 nome più indirizzi ip
Gerarchia
root
TLD
generic
country code
sponsored
altri rami
Nameserver e ricostruzione nomi
Iterativa
NS chiede a NS a livelli sempre superiori finchè arriva a risultato
più elementi cache NS locali, più veloce e meno costosa
delega a NS liv superiore
Ricorsiva
NS manda query, NS superiori effettuano query a loro volta e restituiscono risultato
NS locale fa molto meno sforzo
può essere meno potente (meglio)
Formato messaggi
DNS = database distribuito
entry = chiave valore nome host/indirizzo ip
Resource Record
Type
A/AAAA
ipv4/6
NS
PTR
indirizzo dotted decimal
HINFO
caratteristiche os host
MX
mail server dominio
CNAME
alias nomi simbolici
TXT
stringa human readable
Risoluzione inversa
Cerco nome simbolico corrispondente a ip addr
Procedura inserimento record in DNS
Contatto registrar
registrar fornisce info
server zona si aggiornano (lentamente)
Se zona chiusa faccio riferimento a DNS autoritativo (es HA in casa)
4.4 SMTP - Posta elettronica
Architettura
Attori
User Agent
Message transfer agent
Fasi
Composizione messaggio tramite UI UA
UA - MTA server mittente per connessione TCP
client MTA mittente - server MTA destinatario, notifica UA destinatario arrivo messaggio
UA destinatario richiede a server MTA destinatario il messaggio e visualizza
Formato messaggi
From
To
CC
BCC
Date
Sender
Subject
Message Id
Reply To
Received
Return path
Trasferimento messaggi
Comandi
Helo
Mailfrom
Rcpt to
Data
quit
rset
vrfy
Risposte
220-221 apertura e chiusura
250 comando ricevuto
251 destinatario sconosciuto
354 autorizza invio
400-500 errori client/server
Protocolli accesso
POP3
IMAP
MIME
Multipurposal Internet Mail Extension
Aggiunge info a header per tipologia allegato
4.6 HTTP - World wide web
Formato messaggi
richiesta
GET
HEAD
PUT
POST
DELETE
TRACE
CONNECT
OPTIONS
risposta
100 informativo
200 richiesta accettata
300 reindirizzamento
400 errore client
500 errore server
Connessioni
TCP
Persistente
HTTP1.1
Non persistente
HTTP1.0
Cookie
Trasformano HTTP in stateful
file testo non eseguibile, sicuro
componenti
db con operazioni svolte da client
file nome cookie con codice identificativo
possibilità trasferire codice identificativo da server a cliente viceversa
Web caching
proxy server replica server origine per velocizzare accesso a documenti
proxy server più vicino a utente
salvataggio in cache, ma possono scadere. proxy verifica validità senò riscarica
anche uso interno aziendale
URL
uniform resource locator
protocollo
host
percorso
5: Strato di trasporto
5.4 TCP
5.2 Trasferimento dati
5.3 UDP
6: Strato di rete
6.2 Apparecchiature
6.3 Protocollo IP
6.4 Indirizzamento IP
6.5 Protocolli instradamento
6.6 Protocolli controllo
