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Livello Trasporto e Protocollo UDP (User Datagram Protocol), Appunti di Reti Di Telecomunicazioni

Dispensa introduttiva al Livello Trasporto e analisi specifica del protocollo UDP. Il documento spiega i meccanismi fondamentali di comunicazione tra processi e il funzionamento delle socket. Argomenti principali trattati: - Livello Trasporto: Differenze con il livello Network, comunicazione host-to-host vs processo-processo. - Multiplexing e Demultiplexing: Gestione delle socket e indirizzamento tramite numeri di porta. - Protocollo UDP: Caratteristiche del servizio connectionless e inaffidabile (Best-Effort). Assenza di controllo di congestione e setup. - Struttura del Segmento: Analisi dell'header UDP (Source/Destination Port, Length, Checksum). - Confronto: Cenni alle differenze operative tra demultiplexing UDP e TCP. Materia: Reti di Telecomunicazione – Anno: 2025 – Fonte: appunti presi a lezione - Docente: Giuseppe Zanolini

Tipologia: Appunti

2024/2025

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13/11/2025
Reti di telecomunicazioni
Servizi e Protocolli del Livello Trasporto
Offre un canale di comunicazione logica tra applicazioni attive su differenti host; il
Network Layer e il Transport layer hanno però delle differenze:
Il primo permette il trasferimento dati tra end-system
Il secondo permetto il trasferimento di dati tra processi.
Modello Client-Server
È un modello astratto di comunicazione fra processi, presuppone l’esistenza di:
Un processo Client
Un processo Server
Il server inizialmente attende le richieste di servizio, il Client invece chiede il servizio al
Server.
Il server a questo punto può accettare o rifiutare la richiesta del Client; se rifiuta allora
il client può riprovare in futuro, se accetta viene creata una sessione e avviene il
trasferimento.
Cosa fa il Transport Layer?
Lato mittente:
- Accetta un messaggio dal application layer,
- Determina i valori dei campi del segmento,
- Crea il segmento,
- Passa il segmento a IP.
Lato destinatario:
- Riceve il segmento IP,
- Verifica i valori dell’header,
- Estrae il messaggio di application-layer,
- Demultipla il messaggio verso l’applicazione attraverso il socket.
I principali protocolli di trasporto Internet sono 2:
TCP affidabile, effettua un controllo sia sul flusso che sulla congestione
e sfrutta un setup della connessione.
UDP non affidabile perché non orientato alla connessione, non supporta
il best-effort dell’IP.
Come funziona il demultiplexing?
L’host riceve il datagram IP; quindi, ogni datagram ha IP address sorgente e IP address
destinazione, ogni datagram trasporta un segmento transport-layer e ogni segmento ha
un numero di porta sorgente e destinazione.
L’host a questo punto usa IP address e numero di porta per dirigere il segmento alla
socket appropriata.
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Reti di telecomunicazioni Servizi e Protocolli del Livello Trasporto Offre un canale di comunicazione logica tra applicazioni attive su differenti host; il Network Layer e il Transport layer hanno però delle differenze:

  • Il primo permette il trasferimento dati tra end-system
  • Il secondo permetto il trasferimento di dati tra processi. Modello Client-Server È un modello astratto di comunicazione fra processi, presuppone l’esistenza di:
  • Un processo Client
  • Un processo Server Il server inizialmente attende le richieste di servizio, il Client invece chiede il servizio al Server. Il server a questo punto può accettare o rifiutare la richiesta del Client; se rifiuta allora il client può riprovare in futuro, se accetta viene creata una sessione e avviene il trasferimento. Cosa fa il Transport Layer? Lato mittente :
  • Accetta un messaggio dal application layer,
  • Determina i valori dei campi del segmento,
  • Crea il segmento,
  • Passa il segmento a IP. Lato destinatario :
  • Riceve il segmento IP,
  • Verifica i valori dell’header,
  • Estrae il messaggio di application-layer,
  • Demultipla il messaggio verso l’applicazione attraverso il socket. I principali protocolli di trasporto Internet sono 2:
  • TCP → affidabile, effettua un controllo sia sul flusso che sulla congestione e sfrutta un setup della connessione.
  • UDP → non affidabile perché non orientato alla connessione, non supporta il best-effort dell’IP. Come funziona il demultiplexing? L’host riceve il datagram IP; quindi, ogni datagram ha IP address sorgente e IP address destinazione, ogni datagram trasporta un segmento transport-layer e ogni segmento ha un numero di porta sorgente e destinazione. L’host a questo punto usa IP address e numero di porta per dirigere il segmento alla socket appropriata.

Connectionless demultiplexing (UDP) Quando viene creata una socket si specifica il numero di porta di trasporto; quando si crea il datagram da inviare all’UDP socket, invece, si specifica:

  • IP address destinazione
  • Numero porta destinazione. Quando l’host riceve il segment UDP verifica il numero di porta di destinazione del segmento e dirige il segmento UDP al socket con quel numero di porta. N.B. Un datagram con stessa destination port ma con differente IP address e/o numero di porta sorgente verrà inviato allo stesso socket presso l’host ricevente. Connection-oriented demultiplexing (TCP) Un TCP socket è identificato da 4-tuple:
  • IP address sorgente
  • Numero porta sorgente
  • IP address destinazione
  • Numero porta destinazione Il server può supportare molti TCP sockets simultanei; questo permette che ogni socket identificato dalla propria 4-tupla e ogni socket associato con un diverso client remoto. UDP È un protocollo di trasporto Internet molto semplice che si basa sull’utilizzo di best- effort; i segmenti possono essere:
  • Persi
  • Consegnati fuori ordine Se siamo in una situazione connectionless allora non avrò nessun setup tra UDP mittente e destinatario, e, ogni segmento UDP è gestito indipendentemente dagli altri. UDP viene utilizzato perché non richiede nessun setup di connessione; inoltre, non serve mantenere lo stato della connessione. È costituito da un header breve ed esegue un No congestion control, ovvero che UDP può inviare pacchetti molto velocemente e riesce a funzionare anche in caso di congestione. Funzionamento Mittente:
  • Viene passato un messaggio dall’applicazione
  • Determina i valori dell’header UDP
  • Crea un segmento UDP
  • Passa il segmento a IP