Internet e Fondamenti di TCP/IP

Question 1

Dare una definizione di internet

Answer 1

Internet è:
- un’ insieme di reti a commutazione di pacchetto interconnesse tra loro
- è composto da una struttura gerarchica: le varie reti sono raggruppate in Autonomous Systems (AS).
ogni AS ha:
- il proprio amministratore
- la propria gestione

Question 2

Dal punto di vista dei servizi, cos’è internet?

Answer 2

• È una rete logica indipendentemente dalle tecniche di trasmissione utilizzate
• È una piattaforma in grado di far girare le applicazioni distribuite

Question 3

Qual’è una famiglia di protocolli molto utilizzata in internet?

Answer 3

I protocolli TCP/IP

Question 4

Disegnare il modello OSI a fianco alla pila(TCP/IP) internet

Answer 4

Controllare foto 1

Question 5

Descrivere il modello di interconnessione di internet

Answer 5

Internet viene creato connettendo reti tra loro eterogenee, ciò è realizzato facendole comunicare tra loro a livello 3 tramite il protocollo IP

Question 6

Descrivere le entità base di internet

Answer 6

• Routers: sono i nodi che connettono le varie reti tra loro e indirizzano le informazioni contenute nei pacchetti IP alla loro destinazione
• Hosts: nodi terminali che sono in grado di interpretare tutti i protocolli della pila TCP/IP

Question 7

Descrivere le caratteristiche principali del protocollo IP

Answer 7

• Assegna un’indirizzo universale (IP address)
• è un protocollo di tipo best effort, infatti:
• • non garanstisce l’integrità dei pacchetti
• • non garantisce la consegna dei pacchetti
• • non garantisce l’ordine di arrivo dei pacchetti
• fragmenta i pacchetti (se il protocollo di livello 2 utilizzato lo richiede) e vengono ricomposti solo nel momento in cui arrivano al destinatario

Question 8

Disegnare un’ipotetica LAN mostrando il livello IP

Answer 8

Controllare foto 2

Question 9

Descrivere un indirizzo IPv4

Answer 9

Gli indirizzi IPv4 sono composti da
- 32 bit
- tipicamente raggruppati a gruppi di 8 bit
- tipicamente ogni gruppo di 8 bit viene rappresentanto in formato decimale
- quindi i vari gruppi vengono separati da un punto
- di conseguenza i valori decimali assumeranno valori compresi tra 0 e 255 inclusi
- vengono divisi in due parti:
- - NetID
- - HostID
da notare che host nella stessa rete avranno lo stesso NetID

Question 10

Descrivere il classfull addressing

Answer 10

Controllare foto 3

Question 11

Elencare gli indirizzi speciali

Answer 11

• Network address
• Direct broadcast address
• Limited broadcast address
• NetId field set to all 0
• First byte set to 127

Question 12

Descrivere il subnetting

Answer 12

il subnettign è una tecnica usata per ottenere maggiore flessibilità rispetto alla rigidità del classful addressing
- viene introdotta la subnet mask: una maschera che indica quale porzione dell’indirizzo fa riferimento sia al NetID che al SubnetID
- possibilità di avere una maggior granularità nel assegnamento degli indirizzi

Question 13

Quanti indirizzi IP si hanno per ogni dispositivo fisico?

Answer 13

Dipende: deve avere un’indirizzo IP associato ad ogni interfaccia che è connessa ad una rete, quindi se ha una sola interfaccia esso avrà associato un solo indirizzzo IP, se ha x interfacce connesse a reti diverse, allora avrà x indirizzi IP

Question 14

Cosa indica Ver in un pacchetto IP

Answer 14

Indica la versione del protocollo (4/6)

Question 15

Cosa indica HLEN in un pacchetto IP

Answer 15

Indica la lunghezza dell Header, assume come valore minimo 5

Question 16

Cosa indica TOS in un pacchetto IP

Answer 16

Indica il Type Of Service, può essere utilizato per gestire le priorità delle code dei router

Question 17

Cosa indica il campo Total Lenght in un pacchetto IP

Answer 17

Indica la dimensione totale del pacchetto, è di 16 bit, quindi assume valore massimo 2^16 = 65.536 bytes

Question 18

Come funzionano i campi per la fragmentazione in un pacchetto IP

Answer 18

sono tre: fragment ID, flags, offset.
Se il protocollo di livello due utilizzato lo richiede, allora IP fragmenterà i pacchetti.
I pacchetti saranno rimessi in ordine dal destinatario tramite il campo fragment ID.
Notare che ogni frammento avrà il proprio header

Question 19

Cosa indica il campo TTL in un pacchetto IP?

Answer 19

è un campo che di default è molto alto, ogni volta che un pacchetto passa per un router questo campo diminuice, se arriva a zero allora il pacchetto è scartato dalla rete

Question 20

Cosa indica il campo protocol in un pacchetto IP

Answer 20

Indica il protocollo di livello superiore

Question 21

Cosa indica il campo checksum in un pacchetto IP?

Answer 21

È un campo che viene utilizzato per il controllo degli errori, ad ogni hop viene ricalcolato il checksum, quindi un router scarta o mantiene il pacchetto se il check è sbagliato oppure effettua il forward se il check è risultato corretto.

Question 22

Descrivere il protocollo ARP

Answer 22

Il protocollo APR (address resolution protocol) permette di scambiare messaggi all’interno di una stessa rete, infatti, per fare ciò, i dispositivi devono conoscere l’indirizzo di livello 2 del destinatario, quindi il protocollo implica che ogni host abbia una ARPchache che è, in sostanza, una tabella con le corrispondenze tra indirizzo di livello 2 e livello 3 (IP | MAC).
Quando manca un campo MAC della tabella (o anche tutti) il dispositivo invia in broadcast l’indirippo IP di cui si vuole sapere il corrispondente MAC address, quindi il “proprietario” dell’indirizzo IP risponde tramite unicast con il proprio indirizzo MAC

Question 23

Descrivere in breve il protocollo DHCP

Answer 23

È un protocollo client server, permette di assegnare un indirizzo IP ad un host temporaneamente in quanto
- potremmo avere più host che indirizzi IP a disposizione
- l’indirizzo IP è necessario solo quando avvengono le comunicazioni
- spesso gli host sono inattivi

Question 24

Descrivere più nel dettaglio il protocollo DHCP

Answer 24

Se un host vuole ottenere un’indirizzo IP:
- invia un messaggio di broadcast
- il DHCP server invia un messggio contenente l’IP che vuole offrire
- l’host può accettare o rifiutare
- il server salva la relazione tra IP e MAC del dato host
Un indirizzo IP viene rilasciato quando:
- il client invia messaggio di DHCP release
- scade il lease time

Question 25

Descrivere il protocollo UDP

Answer 25

È un protocollo “connection-less”, ossia:
- è orientato ai messaggi
- non è necessario effettuare una connessione per comunicare
- non mantiene uno stato
- trasporto non affidabile

offre i seguenti servizi:
- multiplexing/demultiplexing
- identificazione degli errori sull’intero pacchetto

quindi è meglio per i servizi di tipo:
- loss-tolerant / delay-sensitive (streaming)

Question 26

Descrivere il protocollo TCP

Answer 26

È un protocollo “connection-oriented”, ossia:
- una connessione iniziale è richiesta
- la connessione mantiene uno stato
offre:
- ordine nell’arrivo
- recupero di dati persi o corrotti
- scarto dei duplicati

basi del protocollo tcp:
- stabilire la connessione
- messaggi di ack
- graceful connection release
- flow control
-congestion window

adeguato per servizi di tipo:
- delay-insensitive / loss-intollerant (FTP)

Question 27

Descrivere il protocollo NAT

Answer 27

È un protocollo che viene utilizzato dato il fatto che gli indirizzi IP sono sempre più scarsi.
Ciò avviene tramite una NAT table.
Esistono due tipi di nat:
- basic NAT
- NAPT (quello tipicamente usato) : molti indirizzi privati vengono mappati ad un unico indirizzo pubblico