Reti di calcolatori parte Prima modello di riferimento iso/osi



Scaricare 469 b.
02.01.2018
Dimensione del file469 b.


RETI DI CALCOLATORI Parte Prima

  • MODELLO DI RIFERIMENTO ISO/OSI

  • Gianfranco Prini

  • DICO - Università di Milano

  • gfp@dico.unimi.it


NOTA DI COPYRIGHT

  • Queste trasparenze (slide) sono protette dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo e il copyright delle slide (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica, testo, tabella, disegno) sono di proprietà dell'autore.

  • Le slide possono essere riprodotte e utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici e universitari italiani afferenti al Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca per scopi istituzionali e comunque non a fini di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione.

  • Ogni altro utilizzo o riproduzione, completa o parziale (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti ottici e magnetici, su reti di calcolatori e a stampa), sono vietati se non preventivamente autorizzati per iscritto dall'autore.

  • L'informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data riportata nel frontespizio. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, etc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. L'autore non assume alcuna responsabilità per il contenuto delle slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, la completezza, l'applicabilità, l'adeguatezza per uno scopo specifico e l'aggiornamento dell'informazione).

  • In nessun caso possono essere rilasciate dichiarazioni di conformità all'informazione contenuta in queste slide.

  • In ogni caso questa nota di copyright non deve mai essere rimossa e deve essere riportata fedelmente e integralmente anche per utilizzi parziali.



ARGOMENTI

  • Dalle reti locali alle reti globali

  • Architetture di rete stratificate e modello ISO/OSI

  • Protocolli Internet e loro relazioni con i livelli ISO/OSI

  • Significato dei primi tre livelli ISO/OSI per le LAN

  • Limiti del modello ISO/OSI e nuove tecnologie di LAN



DALLE RETI LOCALI ALLE RETI GLOBALI

  • DAN – Desktop Area Network (1 m)

  • PAN – Personal Area Network (10 m)

  • OAN – Office Area Network (100 m)

  • LAN – Local Area Network (1 km)

  • CAN – Campus Area Network (10 km)

  • MAN – Metro Area Network (100 km)

  • WAN - Wide Area Network (1000 km)

  • GAN - Global Area Network (10000 km)

  • N.B. --- I termini in carattere italico sono non-standard



ARCHITETTURE DI RETI A STRATI: MOTIVAZIONI

  • Livello superiore: un'applicazione mette a disposizione dell'utente alcune funzionalita'

  • Livello inferiore: un dispositivo fisico immette e/o estrae un segnale in un conduttore fisico

  • Distanza eccessiva per "appoggiare" il livello superiore direttamente su quello inferiore

  • Necessita' di inserire livelli intermedi per affrontare il problema per gradi (passo-passo)

  • Individuare concetti (astrazioni) "naturali" chiaramente identificabili e riconoscibili



MODELLO ISO/OSI: OBBIETTIVI

  • ISO - International Standards Organization

  • OSI - Open Systems Interconnection

  • ISO 7498 - Basic Reference Model

  • Obbiettivi

    • fornire base comune per sviluppo di standard per l'interconnessione di sistemi informatici
    • fornire un modello di riferimento rispetto al quale confrontare architetture di rete proprietarie e non
  • Non-obbiettivi

    • definire servizi o protocolli specifici e relativi standard
  • Altri enti: ANSI, ETSI, IEEE, ITU-T (ex CCITT)



MODELLO ISO/OSI: PRINCIPI

  • Architettura di comunicazione a livelli (layer)

  • Ogni entita' (entity) atta a comunicare e' univocamente attribuita a un "suo" livello

  • Le entita' di livello N si interfacciano solo con quelle del livello N-1 o con quelle del livello N+1 tramite i Service Access Point (SAP)

  • Le entita' di livello N comunicano solo con quelle di livello omologo (peer entities) come specificato da opportuni protocolli, a tal fine interfacciandosi con entita' di livello N-1

  • Entita' di livello 1 comunicano direttamente usando i canali trasmissivi che le connettono



INTERFACCIAMENTO TRA LIVELLI CONTIGUI



COMUNICAZIONE TRA SISTEMI



ISO/OSI: I SETTE LIVELLI

  • Livello 7 - Applicazione

  • Livello 6 - Presentazione

  • Livello 5 - Sessione

  • Livello 4 - Trasporto

  • Livello 3 - Rete

  • Livello 2 - Dati

  • Livello 1 - Fisico



LIVELLO FISICO

  • Compito: trasmettere sequenze binarie sul canale trasmissivo

  • Mezzo trasmissivo

    • cavo: materiale (metallo, vetro), struttura (rivestimento, schermatura, numero di conduttori), lunghezza, sezione, attenuazione, impedenza, diafonia, apertura numerica, connettori, raggi di curvatura, tecniche di posa, etc.
    • etere: antenna (tipo, forma, guadagno), forma dei lobi, distanza da ostacoli, etc.
  • Segnali

    • frequenza, tensione, potenza, codifica, modulazione (in banda base, di fase, di frequenza, di ampiezza), etc.


LIVELLO DATI

  • Compito: trasmettere trame (frame) con "sufficiente" affidabilita' tra due entita' direttamente connesse, rilevare errori di trasmissione e (atipico in LAN) eventualmente correggerli

  • Trama

    • delimitazione, ordinamento dei bit, suddivisione in campi, indirizzi, etc.
  • Rilevazione e correzione errori

    • FCS (Frame Control Sequence), codici autocorreggenti, ritrasmissione, etc.


LIVELLO RETE

  • Compito: gestire l'instradamento di trame attraverso sistemi intermedi, ed eventualmente trovare percorsi alternativi in caso di guasti

  • Algoritmi di instradamento

    • definizione e/o apprendimento (completo o parziale) della topologia della rete, calcolo del percorso su base locale e/o globale, riconfigurazione in caso di guasti, etc.
  • Non necessariamente garantisce

    • affidabilita' della trasmissione delle trame, non duplicazione alla destinazione, rispetto alla destinazione del loro ordine di invio


LIVELLO TRASPORTO

  • Compito: trasferire l'informazione end-to-end affidabilmente e trasparentemente, ottimizzando l'uso delle risorse

  • Affidabilita'

    • tutte le trame arrivano a destinazione, in copia unica e in ordine
  • Trasparenza

    • "forma" dell'informazione qual'era alla sorgente conservata a destinazione
  • Ottimizzazione

    • traffico riparito sui canali disponibili, prevenzione della congestione della rete


LIVELLO SESSIONE

  • Compito: gestire il dialogo end-to-end tra due programmi applicativi che debbono comunicare

  • Dialogo

    • garantire la mutua esclusione nell'utilizzo di risorse condivise, intercalare domande e risposte garantendo la consequenzialita'
  • Sincronizzazione

    • stabilire punti intermedi nella comunicazione rispetto ai quali entrambe le parti abbiano la garanzia che quanto accaduto "prima" sia andato a buon fine


LIVELLO PRESENTAZIONE

  • Compito: gestire la sintassi dell'informazione lungo l'intero percorso end-to-end, convertendo l'uno nell'altro i vari formati

  • Sintassi astratta

    • definizione formale dei dati scambiati dagli applicativi
  • Sintassi concreta locale

    • come i dati sono rappresentati sui singoli sistemi
  • Sintassi concreta di trasferimento

    • come i dati sono rappresentati lungo il percorso


LIVELLO APPLICAZIONE

  • Compito: definire i servizi attraverso cui l'utente (non necessariamente umano) utilizza la rete, con tutte le relative interfacce di accesso

  • Servizi di utente

    • terminale virtuale, trasferimento di file, posta elettronica, servizi di directory, etc.
  • Servizi di sistema operativo

    • risoluzione di nomi, localizzazione di risorse, sincronizzazione degli orologi tra sistemi diversi, controllo di diritti di accesso, etc.


PROTOCOLLI CONNESSI E PROTOCOLLI NON CONNESSI

  • Protocolli connessi (CONS): come telefono

    • Fase di connessione - Viene istituito un canale virtuale con il destinatario in base al suo indirizzo
    • Fase di trasmissione - L'informazione inserita nel canale vi "fluisce" senza ulteriori necesstta' di indirizzamento
  • Protocolli non connessi (CLNS): come posta

    • Fase unica - L'informazione viene instradata lungo un percorso individuato in base all'indirizzo del destinatario
  • Dapprima ammessi solo i CONS (ISO 7498), ma in seguito anche i CLNS (Addendum 1 a ISO 7498), indipendentemente a ogni livello

    • FTP (connesso) su TCP (connesso) su IP (non connesso)
    • TFTP (connesso) su UDP (non connesso) su X.25 (conn.)


PROTOCOLLI INTERNET E RELAZIONI CON ISO/OSI



PROTOCOLLI INTERNET: APPROCCIO CLASSICO



PROTOCOLLI INTERNET: NFS DI SUN MICROSYSTEMS



PROTOCOLLI INTERNET: LIVELLO TRASPORTO

  • TCP (Transmission Control Protocol) Protocollo connesso, affidabile; mette a disposizione flussi bidirezionali di byte simili ai file e alle pipe di Unix

  • UDP (Universal Datagram Protocol) Protocollo non connesso, inaffidabile; mette a disposizione un servizio di invio di datagram (una "promozione" a livello trasporto dei pacchetti IP)



SIGNIFICATO DEI PRIMI TRE LIVELLI ISO/OSI PER LE LAN

  • Primi tre livelli: significato end-to-end limitato o nullo nel modello ISO/OSI tradizionale

  • Sistemi intermedi che operano ai soli primi tre livelli sono "invisibili" ai livelli superiori

  • Possibilita' di segmentare ai livelli 1-3 le reti a tecnologia omogenea

  • Possibilita' di raccordare ai livelli 2-3 (e 7) le reti a tecnologia eterogenea



SEGMENTARE E RACCORDARE

  • Perche' segmentare

    • Livello 1 - Per consentire la "ricostruzione" del segnale quando si deteriora per attenuazione, diafonia, etc.
    • Livello 2 - Per "confinare" il traffico entro isole delimitate in base a considerazioni sulla topologia della rete
    • Livello 3 - Per "confinare" il traffico entro isole delimitate in base a considerazioni gestionali e organizzative
  • Perche' raccordare

    • Livello 2 - Per rendere direttamente interoperabili sistemi che si differenziano al livello fisico ma non a quello dati
    • Livello 3 - Per interconnettere reti dotate ciascuna di una propria autonomia, agli stessi fini per cui e' nata Internet
    • Livello 7 - Per consentire l'interoperabilita' di applicazioni semanticamente simili ma tecnologicamente differenti


REPEATER (E HUB)



BRIDGE (E SWITCH)



ROUTER (E LAYER-3 SWITCH)



GATEWAY



LIMITI DEL MODELLO ISO/OSI E NUOVE TECNOLOGIE DI LAN

  • Modello sviluppato quando i canali erano relativamente lenti e inaffidabili: conveniente il controllo/correzione errori per ogni tratta

  • Oggi i canali sono veloci e affidabili: assai piu' conveniente confinare "ai bordi" della rete il controllo e la correzione degli errori

  • Avviata da tempo la “rimozione” di tutto ciò che sta sotto il Livello 3 (soprattutto WAN)

    • P.es. IP-over-WDM, IP-over-SDH, IP-over-MLDS, etc.
  • Potrebbe risultare conveniente "rimuovere" tutto cio' che sta sotto il Livello 4 (Trasporto)

    • Problema: strategia di transizione!!!






©astratto.info 2017
invia messaggio

    Pagina principale