Strato 3 Flashcards
che tipo di circuito ha i datagram?
connectionless
Quali sono le motivazioni per cui è necessario avere un livello 3?
- nelle reti locali ok collegamento fisico diretto, ma tipo tra città distanti tra loro?
- tabelle di forward: non possono essere infinite come sono infiniti i calcolatori nel mondo
- bisogna confinare il broadcast perchè non si può mandare tutto a tutta una rete geografica -> confinamento del broadcast necessario
Quali sono le funzioni dello strato rete?
- indirizzamento (forwarding)
- instradamento (routing)
- tariffazione
- controllo della congestione
Cos’è l’operazione di forwarding? Cosa deve essere fatto prima?
è l’invio del pacchetto per cui bisogna LEGGERE la tabella che quindi prima deve essere riempita -> routine
Cos’è l’operazione di routing?
Riempimento della tabella di forward
Datagram VS Virtual Circuit
- Datagram: rete best effort, sta agli altri livelli controllare la qualità le perdite e il traffico
- virtual circuit (ATM): vuole una rete più complessa perchè ha come obiettivo la qualità
Di quali step è fatto il routing?
- routing protocols: bisogna stabilire come verranno mandate le informazioni sullo stato della rete che servono poi per costruire la tabella
- routing algorithms: scelta del percorso in base alle info sullo stato della rete -> creazione tabella
Come si classificano i routing algorithms?
- centralizzati: un nodo si occupa di raccogliere l’informazione da tutti gli altri nodi, calcola i percorsi, ridistribuisce il risultato del calcolo a tutti gli altri nodi
-> possibilità di usare percorsi, algoritmi e metriche complesse (tanto bisogna farlo per un solo nodo), tutti i nodi usano un piano di instradamento coerente (è calcolato da un nodo solo).
PERÒ -> sensibilità al guasto del nodo centrale, lo scambio di informazione da/verso nodo centralizzato genera congestione - distribuiti: tutti i nodi si scambiano informazioni tra loro (utilizzando protocolli di instradamento) e calcolano i percorsi (indipendentemente o in base a quanto fatto dai nodi adiacenti).
-> robusto ai guasti, scambio di informazione uniforme su tutta la rete
PERÒ -> richiesta di intelligenza nei nodi, lo scambio di informazione parziale/errata porta a incongruenze nell’instradamento.
Come si dividono gli algoritmi di instradamento distribuiti?
- Globali e cioè LINK STATE (Dijkstra): tutti i nodi conoscono la topologia completa, compresi i costi dei canali; lo scambio di informazione avviene tra tutti i nodi, sono algoritmi. Con gli algoritmi di Link State ogni nodo invia informazioni di costo (stato) dei soli suoi canali in (multi)broadcast a tutti gli altri nodi della rete; tutti i nodi si costruiscono la topologia della rete e conoscono i costi di tutti gli archi; data la topologia, ogni nodo calcola i percorsi a minimo costo verso tutti gli altri nodi; si ottengono tabelle di routing per ogni nodo.
-> reti piccole - Parziali ovvero DISTANCE VECTOR: i nodi conoscono i nodi cui sono fisicamente collegati ed i costi dei canali cui sono collegati, lo scambio di informazione avviene quindi solo con i nodi adiacenti
-> reti globali
Su cosa si basa IP?
- rete datagram
- dii conseguenza tabelle di inoltro e quindi è CL
Pacchetto IP: quali campi ha?
PCI:
- versione di IP
- lunghezza dell’header
- type of service
- lenght, identifier, flags, offset: eliminati in IPV6 perchè in pratica si usa solo più con ethernet e sono super simili
- time to live: numero massimo di hops, per evitare loop infinit
- upper layer: cosa c’è allo strato superiore
- header checksum: verifica se ci sono bit errati nell’header, è solo detection e non correction. Viene ricalcolato a ogni hop perchè nel trasporto il campo time to live cambia
- source/destination IP address: indirizzi su 32 bit
SDU: principalmente pacchetti TCP, UDP e ICMP
Cosa sono gli indirizzi IP? Come sono fatti?
identificativi su 32 bit che devono essere associati alle interfacce sia degli host che dei router. L’interfaccia è la connessione tra l’host o il router e il livello fisico (interfaccia WiFi, interfaccia Ethernet, ecc.).
Stringhe su 32 bit non sono facili da gestire e per questo è stata introdotta la notazione decimale-puntata: i 32 bit sono divisi in quattro gruppi da 8 bit e ogni gruppo è convertito in decimale, con l’inserimento di un punto tra ogni gruppo.
{Nota} È sbagliato dire “il mio iphone ha indirizzo IP x” mentre è corretto dire “l’interfaccia wifi/Ethernet del mio iphone ha indirizzo IP x” perchè uno stesso dispositivo ha più interfacce e quindi può avere anche più indirizzi IP.
Ogni indirizzo IP è diviso in due parti: la Subnet Part (24 bit) e la Host Part (8 bit).
Cos’è una LIS?
Logical IP Subnet: è una rete logica che si stabilisce su una rete fissa di livello 2 spesso con corrispondenza 1:1 ma a volte anche diversamente
Cos’è una subnet?
È un insieme di interfacce che condividono la stessa subnet part. in una subnet i dispositivi possono raggiungersi in modo diretto tra loro. Per uscire dalla subnet c’è un default Gateway
Quali sono gli IP speciali?
- subnet.0 -> network/subnet ID: identifica tutta la subnet e quindi ovviamente non può essere utilizzato su nessun dispositivo. Proprio il subnet ID permette di ridurre drasticamente le entry della tabella di inoltro rappresentando solo le coppie subnet-ID - porta-ID (non è comunque sufficiente)
- tutti 1 -> limited broadcast: broadcast limitato a tutti i dispositivi della stessa rete FISICA
- subnet + tutti 1 ->dirette broadcast: il traffico è inviato a tutti i dispositivi appartenenti a una stessa subnet (LOGICA); spesso in realtà i router bloccano anche questo tipo di traffico come fanno nel limited broadcast
- 127.altro (altro spesso sono tutti 1) -> loopback: indica quel traffico che, arrivato nel nodo, deve solo essere processato dal nodo stesso e poi tornare indietro
Portabilità di indirizzi MAC e IP
Il nostro punto di partenza sono gli idirizzi MAC: a ogni dispotivo è stato assegnato un indirizzo MAC dal costruttore. Il modo in cui viene composto non crea alcuna gerarchia e questo permette di spostare un dispositivo da una rete all’altra e assicuragli sempre un indirizzo UNIVOCO -> MAC UNIVOCO
L’indirizzo IP invece usa un approccio gerarchico e crea la gerarchia sulla base della subnet a cui il nodo è collegato (e infatti c’è la subnet part). Questo rende gli indirizzi non portabili: per cambiare la subnet bisogna cambiare anche la rete fisica e quindi l’indirizzo.
Cos’è l’ARP?
Address Resolution Protocol: serve per avere gli indirizzi di destinazione se mancano
Qual è di fatto la differenza tra indirizzo MAC e IP?
- IP: serve per capire quale tipo di comunicazione, diretta o indiretta, bisogna effettuare
- MAC: serve per realizzare la comunicazione effettiva.
Sono necessari l’uno all’altro.
Com’è fatta una tabella ARP?
si hanno come entry i campi (IP, MAC, TTL) dove TTL è il Time To Live dopo il quale (tipicamente 20 minuti) la entry viene cancellata.
Come viene riempita la tabella ARP?
Supponiamo che $A$ voglia mandare un pacchetto a $E$, ma che l’indirizzo MAC di $E$ non sia nella tabella ARP di $A$:
\item ARP request: $A$ chiede a tutta la rete in broadcast, e quindi anche a $E$, l’indirizzo di $E$
\item ARP reply: $E$ le risponde in unicast con il suo indirizzo MAC
\item $A$ salva la nuova entry
\end{enumerate}
Di quale strato fa parte l’ARP?
né del 3 nè del 2 infatti viene disegnato in mezzo perchè è un protocollo accessorio PERÒ usa i PACCHETTI e non i datagram
Esempio di funzionamento di una rete IP completa
pagina 70
Quali tipi di indirizzamenti IP esistono?
classful, classless e subnetting