Standard per reti locali Flashcards
Su quale famiglia di standard si basano le reti locali?
802.x
802.3
Ethernet
802.2
LLC
802.15
Bluethoot
802.11
Wireless networks
Di cosa fanno parte i protocolli della famiglia 802.x?
strato MAC
Di cosa si occupa lo strato MAC?
- delimitazione della trama tramite silenzi tra pacchetti o SFD (Start of Frame Delimiter)
- rilevazione dell’errore
- indirizzamento per identificare la scheda (mentre nel sottostrato LLC per la multiplazione per trovare il protocollo)
- la multiplazione nel caso 802.2 viene fatta da LLC, ma in alcunui casi direttamente dal protocollo Ethernet (e quindi MAC)
A cosa serve avere un indirizzo nel caso di MAC e nel caso di LLC?
Allo strato LLC l’indirizzo serve per distinguere i vari protocolli sorgenti/destinazioni; allo strato MAC serve per identificare univocamente la scheda di rete che sta trasmettendo e la scheda di rete che sta ricevendo sulla LAN
Quali sono le caratteristiche degli indirizzi MAC?
gli indirizzi MAC sono standard in tutto il mondo e in tutti i protocolli standardizzati da IEEE
- dimensione è tipicamente di 6 byte (talvolta di 8 byte)
- Inizialmente venivano scritti dal costruttore in una ROM della scheda; ora sono configurabili via software.
- gli indirizzi MAC non hanno una connotazione di località che invece la rete ha
il settimo bit del primo byte indica se è unico e l’ottavo indica se è broadcast
Gli indirizzi MAC sono locali? Perchè?
no perchè infatti sono indirizzi in generale globali
Gli indirizzi MAC sono unicast multicast o broadcast?
Gli indirizzi MAC possono essere:
- single o unicast: se riferiti ad una singola stazione
- multicast: se riferiti a gruppi di stazioni
- broadcast (FF FF FF FF FF FF): se riferiti a tutte le stazioni
Cosa fa una scheda quando riceve un pacchetto MAC con un indirizzo?
Se l’indirizzo è unicast e coincide con il suo indirizzo MAC, quindi è effettivamente lui il destinatario, lo accetta
se l’indirizzo MAC è broadcast lo accetta
se l’indirizzo MAC è multicast lo accetta se appartiene al gruppo
Storia di Ethernet
all’inizio era fatta di cavi coassiali ed era un bus
poi è arrivato il doppino e si sono usate le punto punto e le stella (se attiva: hub con store and forward)
poi solo hub -> ethernet commutato
fast ethernet: fino a 100 metri e 100 megabyte al secondo
ethernet moderno su fibra
cos’è IEEE 802.3?
standard di IEEE basato su ethernet
Com’è fatta la trama di IEEE 802.3?
- preambolo per sincronizzare il ricevitore
- SFD informa il ricevitore della fine della sincronizzazione
- indirizzo mac destinazione
- lunghezza del campo
- 12 byte di silenzio
Per cosa sta SFD?
Start of Frame Delimiter
Com’è fatta la trama Ethernet?
come IEEE 802.3 e in piu il protocollo di livello superiore (oggi campo svolto da LLC) e non accettava trame sotto i 46 Byte mentre ethernet si e aggiungeva quelli che mancavano
(max 1500 byte)
Quali sono le differenze delle trame di ethernet e 802.3?
in ethernet c’è in piu indicato il protocollo di livello superiore e ce una lunghezza minima di 46 byte
Protocollo Ethernet classico: quale tipo di CSMA utilizzava?
CSMA-CD 1 persistente
Com’era fatto l’ethernet originale e che tipo di canale aveva? Poi come è diventato?
La rete Ethernet era all’inizio degli anni ‘90 costituita di cavi coassiali. L’arrivo del doppino cambiò tutto, anche e soprattutto la topologia della rete. Fino a quel momento si trattava di una rete a bus a cui tutte le schede rete si collegavano e che aveva il ruolo di mezzo condiviso. Con il doppino si è giunti a tipologie punto-punto e stella. Nel caso della topologia stella:
\begin{itemize}
\item la stella passiva fa solo da ripetitore e quindi propaga tutto ciò che le arriva, comprese le collisioni
\item la stella attiva (hub) evita le collisioni. La sua caratteristica è quella di implementare lo store$\&$forward, anche con una potenziale gerarchia, per cui: il centro stella riceve la trama (non può non arrivarle), la salva e la trasmette al destinatario su un canale dedicato
\end{itemize}
Dagli anni 2000 il modello è rimasto quello di hub che ha dato origine all’\textit{Ethernet Commutato}.
Storia di ethernet e delle sue varianti
pagina 57
Qual è il concetto su cui si basa ethernet? come fa a costruire reti così grandi?
L’unica cosa effettivamente definita da Ethernet è il formato della trama visto prima. Ethernet infatti si basa essenzialmentre sullo \textbf{switch}, ovvero un dispositivo in grado di realizzare delle reti con topologia a stella basandosi su strutture già presenti per i nodi (telefoni, computer, ecc.).
L’interconnessione di reti locali porta ad aumentare la loro estensione geografica (uno switch collega dei computer tra di loro e può a sua volta legarsi ad altri switch), il numero di utenti collegabili a una rete, la sicurezza. Deve però non modificare i protocolli e non richiedere agli utenti software e hardware aggiuntivo se non i due apparati di hub o switch.
cosa definisce ethernet?
solo la trama
Cos’è lo switch? Quali sono le sue caratteristiche?
- Lo switch è un apparato multiporta del livello collegamento per l’interconnessione di LAN Ethernet
- nodo store$\&$forward che riconosce ma non modifica le trame e che può eventualmente perdere dei pacchetti se c’è overflow nelle memorie
- elimina le collisioni e quindi anche la necessità di CSMA/CD
- Permette di estendere la rete e si comporta da stella attiva ritrasmettendo in modo selettivo le trame che arrivano al centro.
- Ogni porta ha un bit rate dedicato (utente-centro e centro-utente) e la tratta che va dal centro a un nodo è detta dominio di collisione.
- È trasparente per gli utenti: vuol dire che si configura da solo e gli utenti non devono fare nulla per attivarlo.
Come funziona lo switch?
\textbf{Transparent Switching} Come fa la trama, senza che l’utente abbia dato alcuna informazione, ad arrivare a destinazione passando magari attraverso più centri stella (ovvero switch)?
\begin{enumerate}
\item address learning: apprendimento degli indirizzi e creazione della tabella contente coppie (indirizzo MAC - port-id dello switch - tempo di vita); si tratta dell’algoritmo di \textit{backward learning}
\item frame forwarding: ritrasmissione di trame ricevute con filtraggio degli indirizzi
\end{enumerate}
Cosa richiede lo switch e il suo meccanismo per funzionare?
algoritmo di spannino tree
Di fatto cos’è “wifi”?
In che modo può essere realizzato un 802.11?
Quali sono le fruquenze su cui lavora 802.11?
Quali velocità raggiunge l’802.11?
Cosa succede allo strato MAC per il 802.11?
Quali sono i campi di un indirizzo MAC?
- 3 byte più significativi: lotto di indirizzi assegnati al costruttore; sono detti Organization Unique Id. La IEEE ha assegnato a ogni costruttore di schede di rete un lotto di indirizzi di 3 byte da utilizzare come parte degli indirizzi (rappresentano un numero di serie)
- 3 byte (EUI-48) o 5 byte(EUI-64) meno significativi: numerazione progressiva interna decisa dal costruttore
- 7° bit del primo byte indica se l’indirizzo è unico (nel mondo) oppure è scelto localmente
- 8° bit del primo byte indica se indirizzo è unicast o multicast
esempio di funzionamento switch ethernet
Supponiamo che dalla scheda A (porta 1 di S1) (utente) arrivi una trama F1 allo switch S1: la trama porta con sé l’indirizzo della sorgente e S1, avendo la tabella degli indirizzi vuota poiché è appena stato acceso, aggiorna la tabella associando l’indirizzo MAC sorgente alla porta da cui l’ha ricevuto e cioè la 1. Intanto comunque manda la trama a tutte le altre porte (spreco). F1 deve ora andare verso S3, anche esso con tabella vuota, che quindi manda a tutte le altre porte la trama ricevuta e intanto aggiorna la tabella inserendo che la trama che porta l’indirizzo MAC A l’ha sentita sulla sua porta numero 5. In questo modo la trama è arrivata alla scheda F ricercata, ma con molto spreco.
Supponiamo ora che ci sia una trama di risposta da F ad
A: la trama arriva a S3 nella cui tabella c’è scritto per arrivare alla scheda A bisogna passare per la porta 5. La trama viene mandata solo a quella porta.
timer delle tabelle di inoltro switch
Le tabelle di inoltro hanno un timer associato: se dopo un certo tempo l’indirizzo non è più utilizzato viene eliminato.
