Livello di rete Flashcards
Qual è la funzione del livello di rete?
Lo strato di rete si incarica di trasferire i dati tra gli host che ospitano due processi comunicanti
Quali sono le funzioni fondamentali dello strato di rete?
1) INOLTRO: funzione locale con cui il router trasferisce i pacchetti dall’ingresso all’uscita
2) INSTRADAMENTO:
- Processo che determina i percorsi dei pacchetti dalla sorgente alla destinazione
- Processo globale svolto dagli algoritmi di routing
Queste due funzioni vengono svolte dai nodi intermedi
Quali sono le caratteristiche dello strato di rete in internet?
I segmenti dello strato di trasporto vengono trasferiti dallo strato di rete dall’host sorgente all’host destinazione: i protocolli dello strato di rete sono implementati in ogni host e in ogni router
- I nodi di rete non implementano i livelli superiori
Ciò avviene tramite un’esaminazione da parte dei router dei campi dell’header di ciascun pacchetto IP che li attraversa: i pacchetti vengono inoltrati hop-by-hop a destinazione
Come è strutturato un indirizzo ip? Come funziona l’assegnazione di tale indirizzo?
E’ un numero binario di 32 bit, che “ a beneficio degli esseri umani” viene scritto nella forma x.y.z.w dove ciascuno rappresenta 8 bit e assume valori da 0 a 255 (normalmente è scritto in forma decimale).
Tale indirizzo è associato in modo univoco ad un’interfaccia di rete di un host o di un router: non è associato direttamente a un host o a un router perchè questi possono avere più interfacce d rete.
L’indirizzo IP deve inoltre avere valenza e univocità universali: il routing in IP è basato sull’indirizzo dell’host destinazione
Ogni gestore di rete ha a disposizione un blocco di indirizzi che distribuisce alle interfacce dei singoli apparati
Come funziona l’assegnazione di un indirizzo IP all’interno di una rete?
Un blocco elementare di indirizzi IP è assegnato alle interfacce di una rete IP:
- gli indirizzi del blocco sono caratterizzati da uno stesso prefisso identificativo (primi N bit) di rete
- l’indirizzo IP è dunque diviso in due campi: n bit che identificano la rete + rimanenti bit sono usati per identificare un host specifico
Cos’è una netmask?
La netmask è un numero binario di 32 bit associato ad una rete IP che:
- inizia con n bit a 1, con n pari alla lunghezza del NetID
- I restanti bit sono 0
- Indica quali bit di un indirizzo IP sono assegnati al NetID
Come funziona l’inoltro di pacchetti a livello di rete? Quali sono i 2 tipi di inoltro? Quali sono le entità che si occupano dell’inoltro?
Quali sono le caratteristiche dell’inoltro?
Nel trasferimento di pacchetti tra due host IP si serve della capacità di inoltro delle reti attraversate:
INOLTRO DIRETTO: Quando la destinazione è nella stessa rete IP
INOLTRO INDIRETTO: Quando la destinazione non è nella stessa rete IP
I router sono dispositivi di internetworking con interfacce di uscita multiple che seguono tecniche di inoltro diretto e indiretto dove:
- Per l’inoltro diretto: hanno di solito più di una interfaccia dover poter effettuare l’inoltro diretto
- Per l’inoltro indiretto: si basano su tabelle di routing dove è definita la “rotta” di instradamento
Le due caratteristiche dell’inoltro sono:
- DESTINATION BASED: L’inoltro IP è basato sul solo indirizzo di destinazione, indipendentemente dalla provenienza
- NEXT HOP ROUTING: Nelle tabelle di routing per ogni rete di destinazione è indicato solo il prossimo router (next-hop) nel percorso verso la destinazione
Come funziona in generale il routing? Quali politiche rispetta? Da cosa sono condizionate le scelte di politica di routing per internet?
I’instradamento è alla base della funzionalità di rete implementata dalle entità di livello 3 dei nodi: consente a due nodi A e B, non collegati direttamente, di comunicazione tra loro mediante la collaborazione di altri nodi.
La politica di routing è quella che definisce i criteri di scelta del cammino nella rete per i pacchetti che viaggiano tra un nodo di ingresso ed uno di uscita. e dunque quella che costruisce le tabelle di routing che vengono usate da nodi per effettuare il forwarding.
Il tipo di inoltro utilizzato dalle reti IP condiziona la scelta delle politiche di routing.
Il vincolo che ogni politica di rputing deve soddisfare è che l’insieme dei cammini da ogni sorgente verso una destinazione D sia un albero, per ogni possibile destinazione D.
Non è dunque possibile instradare in modo indipendente ogni relazione di traffico.
Su quale principio si basa il routing IP?
- Inviare i pacchetti sul cammino minimo verso la destinazione
- La metrica su cui si calcolano i cammini minimi è generale
- ll calcolo avviene in modo distribuito dai router mediante uno scambio di informazioni con gli altri router
Quali sono le caratteristiche di un algoritmo di instradamento?
I requisiti di un algoritmo di instradamento sono: semplicità, robustezza, stabilità, ottimalità
La localizzazione della decisione di instradamento può avvenire tramite 3 tipi di algoritmi:
- ALGORITMI CENTRALIZZATI: Un unico centro di controllo prende tutte le decisioni
- ALGORITMI DISTRIBUITI: tutti i nodi cooperano per determinare il migliore instradamento di ogni nodo
- ALGORITMI ISOLATI: il nodo sorgente prende le proprie decisioni eventualmente anche in base a informazioni chieste ad altri nodi
Come funziona un algoritmo di instradamento con tabella?
E’ un algoritmo di instradamento a distanza minima secondo un’opportuna metrica, dunque richiede la definizione di una metrica, che dipende da: un numero di salti, capacità dei link, ritardo medio, numero totale dei pacchetti in coda
Definisce la tabella di instradamento che indica per ogni destinazione di rete il nodo successivo verso cui instradare il pacchetto
Come funziona un instradamento fisso?
Un centro di controllo costruisce le tabelle di nstradamento che devono essere applicate da ogni singolo nodo e le comunica ai nodi stessi: Le tabelle vengono cambiate solo a seguito di aggiornamento della topologia, su azione del centro di controllo.
Si tratta di un algoritmo poco flessibile, in quanto non reagisce a sovraccarichi e guasti aleatori, ma consente un’accurata pianificazione di rete.
Come funziona l’instradamento dinamico?
LA tabella di routing di ciascun router varia nel tempo in base alle indicazioni che il router riceve dagli altri router grazie al protocollo di routing.
In tale protocollo si definiscono:
- Una metrica per valutare il costo degli elementi di rete
- L’algoritmo per scegliere i percorsi migliori
- La modalità con cui vengono scambiati i messaggi di aggiornamento tra router
Questo è il tipo di routing che si utilizza in internet.
Le tabelle di routing possono essere modificate a causa di:
- Cambiamenti nella topologia della rete
- Guasti di link e nodi
- Carico del traffico e congestione di rete
