Scarica Caratteristiche generali e architettura di reti: tipologie, livelli e protocolli e più Appunti in PDF di Informatica solo su Docsity!
CARATTERISTICHE GENERALI
Una rete serve a mettere i comunicazione i dispositivi per condividere risorse:
- Fisiche (stampante)
- Non materiali (file)
Dispositivi in rete-> host
Nodo-> router tutto ciò che sta in mezzo alla rete
Canali-> collegamenti tra nodi
Pacchetti-> insieme di dati
TIPOLOGIE DI RETE (fatte in modi diversi e catalogate di conseguenza)
Grandezza:
- locale (lan)-> con una estensione media nell’ordine del centinaio di metri (edificio)
- Universitaria-> (campus)
- Metropolitana-> città
- Geografica (wan)-> area geografica molto estesa
- Globale-> dislocazione in più pareti del mondo
- Internet: totale
Tecnologia di trasmissione:
- punto a punto (a coppie)
- broadcast (a tutti)-> uno manda tutti ricevono
Canale trasmissivo:
- reti cablate-> cavi fisici in rame (con corrente), fibra ottica (riflessione luce)…
- reti wireless-> via radio (wifi, bluetooth…)
Topologia di rete:
Hanno vantaggi e svantaggi in base a: costo, complessità, tolleranza ai guasti e scalabilità
Ad anello->
○ non è particolarmente scalabile
○ discreta e economica
A stella->
○ molto usata
○ con lo switch in mezzo
○ relativamente scalabile
○ risolve il problema delle collisioni
○ punto debole il centro che deve funzionare bene
A bus->
○ con l'hub in mezzo
○ molto economica
○ gestione complicata dell'accesso al canale
○ usatissimo nelle reti locali piccole
A maglia->
○ massimo dell'affidabilità
○ costo altissimo (a maglia parziale risolve il problema del costo)
Ad albero->
○ Struttura di rete gerarchica
○ Molto affidabile
○ Ma se si guastano i nodi padre non si accede alla sottorete
Modalità di comunicazione
A connessione-> migliore comunicazione ma uso tempo per creare connessione
(sincrona)
Senza connessione-> non so quando arriva e non so dare risposta ma risparmio
tempo (asincrona)
Modalità di utilizzo del canale
- Simplex-> in un senso (televisione)
- Half-duplex-> due sensi ma uno per volta (radiolina)
Rete di computer
- Full-duplex-> due sensi anche contemporaneamente (telefonata)
Tecniche di multiplazione-> suddivisione nell'uso del canale
- Statica-> fissa e determinata a priori
Dinamica->
○ Preassegnazione-> all'inizio dell'attività
○ A domanda-> assegnata su richiesta ma non su iniziativa dell'host
Modalità di accesso al canale
Centralizzato-> multiplexer decide chi può comunicare secondo un’opportuna politica
di scheduling
Distribuito-> gli host che decidono quando possono comunicare sul canale
Protocolli deterministici senza contesa
A divisione di tempo preassegnato
A divisione di frequenza riservata
A passaggio di testimone a tempo determinato
Protocolli ad accesso casuale
Aloha (puro) (chissenefrega)
CSMA/CD-> per usarla bisogna seguire delle operazioni (da capire)
□ Se è occupato non parlo
Se è libero parlo in un tempo casuale che decido □
□ Se parlo sopra mi zittisco
□ Parlo per un tempo determinato
CDMA-> tutti possono comunicare liberamente senza sovrapporsi
Tecniche di commutazione
Scelta del canale al quale inoltrare l'informazione con:
- Di circuito-> caratteristiche delle reti analogiche che necessitano un canale dedicato
- Di messaggio (balza)
Di pacchetto-> flusso di bit raggruppati in pacchetti che possono seguire percorsi
diversi
○ Datagram-> pacchetti che percorrono percorsi diverse
A canali virtuali-> creazione di un finto canale dedicato in modo che tutti i
pacchetti abbiano lo stesso percorso
ARCHITETTURA DI INTERNET
Non si può classificare con gli elementi di prima perché è quella totale
La rete internet è divisa e gestita da vari ISP ("internet service provider”)
- ISP di primo livello-> controllano il nucleo della rete e sono internazionali
- ISP-> nazionali
- ISP locali-> in area ristretta
Le topologie principali sono:
- Livelli alti: tra pari è parzialmente magliata
- Livello intermedio (la maggior parte della rete): ad albero (fortemente gerarchizzato)
- Reti locali: la maggior parte a bus ma possiamo trovare qualsiasi topologia
GESTIONE INDIRIZZI-> da ICANN (azienda): ente di gestione internazionale della rete
Internet
MODELLI
ISO/OSI
È un modello astratto su cui sono fatte le reti
Stabilisce una struttura a 7 livelli composta da una pila di protocolli di comunicazione di rete
Ogni livello superiore usa le funzioni dei sottostanti-> chi sta sotto è un servizio
I livelli sono:
- Media layers-> primi 3: legati alla gestione dei dispositivi di rete
- Host layers-> ultimi 4: si occupano delle operazioni che avvengono solo sugli host
I vantaggi stanno nella semplicità di progettazione e gestione della rete in caso di
cambiamenti
TCP/IP
È un modello reale che specifica ad ogni livello il protocollo di comunicazione da usare
Unisce i primi tre livelli e gli ultimi due livelli del modello ISO/OSI di conseguenza si evolve
(routing)
Controlla gli accessi e gestisce la prioritizzazione dei pacchetti ○
- Firewall-> lavora anche a livello di trasporto e di applicazione
Es.
- Usa indirizzi a 32 bit per indentificare tutti i computer-> indirizzo IP (unico)
- (potrebbero non essere unici solo per reti private)
- Una parte serve per riconoscere la rete
- Un'altra parte serve per riconoscere l'host nella rete
La divisione si capisce dalla subnet mask (maschera di sottorete)-> sequenza di bit
con una parte tutti 0 (per la rete) e una parte tutti 1 (per l'host)
- Devono fare il routing-> in che direzione devo spedire il pacchetto
- Se trovo la direzione giusta spedisco il pacchetto
- (istruisce il livello 2 su chi sarà il destinatario)
NAT-> nelle reti private modifica gli IP contenuti nei pacchetti in transito
Il pubblico non riesce a trovare il privato a meno che quest'ultimo non abbia avviato la
comunicazione
- Se voglio pubblicare al mondo da privata: uso i numeri di porta
LIVELLO 4
Livello 4-> trasporto
Serve a fornire un canale di comunicazione trasparente e affidabile (anche controllo degli
errori) tra due host
Come si fa un canale di comunicazione
Due applicazioni su diversi computer vogliono comunicare tra loro
Il livello 4 individua il canale di comunicazione-> tramite indirizzo IP e numero di porta
Socket-> struttura dati per identificare un canale di comunicazione (contiene IP e porta)
Porta: per dividere le comunicazioni su diversi canali di comunicazione logici
appartenenti a un solo canale reale (stesso IP)
○ Note-> indirizzi specifici
○ Registrate-> per i servizi aziendali
○ Libere-> parte di numeri di porte libere
Ogni protocollo diverso usa una porta diversa differenziata da un numero preciso (http 80)
Al livello 4 ci sono diversi servizi per il canale di comunicazione:
Orientato alla connessione-> realizza una connessione persistente che viene poi
chiusa quando non è più necessaria
Corretto ordine di consegna-> verifica che i pacchetti vengano riordinati nella giusta
sequenza in ricezione prima di passarli al livello superiore
- Trasferimento affidabile-> garantisce che tutti i dati vengano ricevuti
Controllo di flusso-> un host in con un dispositivo più lento può chiedere di abbassare il
tasso di trasmissione in modo da poter gestire le informazioni in ingresso
- Controllo di congestione-> riconosce una congestione e adatta velocità di trasmissione
Orientamento al byte-> viene fornita la possibilità di vedere la comunicazione come
uno stream di byte (no pacchetti)
Multiplazione-> permette di stabilire diverse connessioni contemporanee tra gli stessi
due host (con l'astrazione)
Protocolli-> i due principali protocolli di trasporto in internet:
TCP è il più complicato e ha tutte le funzionalità che il livello di trasporto
Sfrutta i servizi dei protocolli di livello inferiore-> sommando sicurezza nel
trasporto
○ Instaura la connessione con la coppia di IP-> alla fine abbatte la connessione
Fornisce:
○ un servizio end-to-end orientato alla connessione
○ trasporto di un flusso di byte bidirezionale-> full-duplex
○ verifica del corretto ordine di consegna
controllo di errore e di flusso ○
○ Lo uso per inviare una mail quando non ho problemi di tempo ad esempio
- UDP è un protocollo più snello
Fornisce:
○ un servizio a datagrammi, senza connessione
○ un meccanismo di riduzione (non correzione) degli errori e con porte multiple
○ non gestisce il riordinamento dei pacchetti né la ritrasmissione di quelli persi
Lo uso quando voglio diminuire al minimo l'overhead (banda di trasmissione per i
dati aggiuntivi necessari al protocollo di comunicazione utilizzato)
per i DNS in cui devo gestire qualcosa che non deve pesare sulla rete
Modelli di condivisione delle risorse
Client-server: uno offre un servizio e gli altri ne usufruiscono-> asimmetrica (netflix)
○ Più affidabile in sicurezza
○ Più attaccabile dall'esterno
○ Più semplice nella gestione
Peer to peer (P2P): risorse che sono distribuite-> condivise alla pari
○ Meno affidabile in sicurezza
○ Ha una +++ traffico-> overhead-> viene usato UDP
○ Meno attaccabile dall'esterno
Più difficile nella gestione (non conosco né le risorse né gli indirizzi dei peer)-> ha
diverse categorie:
Puro-> tutti i peer hanno lo stesso ruolo e ogni nodo si occupa di
individuare i peer, le risorse e la condivisione
Discovery server-> sa tutti gli IP dei peer che si connettono (non sa risorse)
Discovery e Lookup Server-> registra utente e cosa esso condivide
Ne esistono modelli P2P ibridi in cui alcuni peer hanno anche funzione di
indicizzazione
Associato alla pirateria-> ma legittimo: ha una natura distribuita che esclude censura,
controlli o chiusura
LIVELLO 5
Livello di sessione:
Gestisce servizi offerti dal livello sottostante per essere sfruttati facilmente dalle
applicazioni
Gestisce le sessioni di comunicazione tra applicazione e host diversi-> apre e chiude
canali di comunicazione e sceglie il protocollo
L’RTP-> protocollo usato per servizi di comunicazione in tempo reale su internet-> ottimizza
i tempo di comunicazione: migliora traffico dati e sceglie il tipo di connessione (TCP o UDP)
LIVELLO 6
Obbiettivo: standardizza i dati forniti dalle applicazioni prima di andare ai livelli inferiori->
riduce il traffico di dati
Diversi protocolli-> il più importante TLS
(successore del SSL)
Permettono una comunicazione sicura dalla sorgente al destinatario su reti TCP/IP (Internet)
fornendo servizi per i dati prima del livello 4
Fornisce:
- Cifratura dati
- Autenticazione partecipanti alla comunicazione
- Controllo integrità dati
Divide la comunicazione in
- Negoziazione-> concordare su quali algoritmi useranno gli host
Scambio chiavi e autenticazione
○ algoritmo di cifratura asimmetrico-> scambio sicuro della chiave per trasferimento
memoria mi servono questi file che il browser salva nel computer dell'utente per i quali mi
serve l'autorizzazione-> mi servirebbe vedere i prodotti che ha visto (pubblicità)
Possono essere:
- Di sessione-> cancellati quando si chiude la sessione
- Persistenti-> scadono a una data o dopo tot tempo
Possono avere provenienza:
- Di prima parte-> del server che guardo
- Di terza parte-> quelli commerciali che stanno sul sito principale ma sono terzi
HTTPS
Aggiunge la criptografia rispetto al HTTP:
Il lucchetto di fianco al sito-> sito autenticato
- Da la cifratura e integrità dei dati
- Autenticazione anche dell'utente
FTP (es. usata da FileZilla)
Protocollo di trasferimento file-> tra host su TCP e architettura client-server
(Dice tante cose ma non servono)
Usa due porte diverse: 20 e 21-> su una porta manda i comandi e su una i dati->
multiplazione (download/upload di file)
Non è cifrata-> FTPS è la versione cifrata
POSTA ELETTRONICA
Servizio: mandare e ricevere posta elettronica-> modello client-server
Esistono diversi protocolli:
SMTP: protocollo per spedire la posta (anche i server che si mandano la posta la
usano)
Per scaricare la posta:
- Apro il sito di gmail: la sto guardando non scaricando
Apro da computer come outlook: la scarico (principalmente usata nelle aziende):
○ POP-> protocollo più semplice: scarico solo e cancellare/tenere sul server
IMAP-> interazione più variegata: posso anche non scaricare completamente i
messaggi
(no tipi di messaggio)
I servizi possono essere da certi punti di vista sincroni o asincroni
Da parte di un utente è totalmente asincrona-> trasferimento posta tutto TCP:
importante è il messaggio intero e non la tempistica
- I protocolli che ci lavorano è tutti sincrono-> tra server e server
Ogni messaggio di posta elettronica ha intestazione (data di invio, ricevitore, oggetto…) e
corpo (testo)
La posta può essere usata come attacco:
- Phishing-> mi fingo un ente e mando una mail che assomiglia a qualcosa di reale
- Spear phishing-> phishing mirato a una persona in particolare
- File dannosi-> virus per link o file
- Mail injection-> nascondere un comando nel codice
Per difendersi dagli attacchi-> posta elettronica certificata per le relazioni con la pubblica
amministrazione o aziende (tipo posta raccomandata con firma)-> per averla devo andare
da enti che verificano la mia identità
Nella mail c'è html ma non css-> posso modificare con un limite il testo
