Prof. Alfio Lombardo

Prof. Alfio Lombardo

LA RISOLUZIONE DEGLI INDIRIZZI NELL’ARCHITETTURA TCP/IP

Indirizzo logico (livello applicativo)

Indirizzo di porta locale (livello di trasporto)

Indirizzo di host (livello di rete)

Indirizzo hardware (livello di linea)

Indirizzi nell’ architettura TCP/IP

LA RISOLUZIONE DEGLI INDIRIZZI

NELL’ARCHITETTURA TCP/IP

Risoluzione degli indirizzi del sistema chiamato

Risoluzione dell’indirizzo di host del sistema chiamante

Indirizzo logico (livello applicativo)

Risoluzione degli indirizzi del sistema chiamato

Indirizzo di host (livello di rete)

Indirizzo hardware (livello di linea)

Indirizzo di porta locale (livello di trasporto)

Esempio di indirizzo logico: ftp.sun90.cdc.unict.it

Esempio di indirizzo di host (IP): 192.5.48.7

Esempio di indirizzo di porta locale (TCP/UDP): 21

Esempio di indirizzo hardware (Ethernet): 00 9A 87 44 B8 C2

Indirizzamento IP

A

B

C

D

E

Internet: quanti indirizzi?

Indirizzi di tipo A: (0.0.0.0 - 127.255.255.255)

126 reti con 16 milioni di host ciascuna

Indirizzi di tipo B: (128.0.0.0 - 191.255.255.255)16382 reti con oltre 64000 hostsciascuna.

Indirizzi di tipo C: (192.0.0.0 - 223.255.255.255)

2 milioni di reti con più di 256 hosts

L’indirizzo IP:

10000000 00000011 00000010 00000011

Classe B rappresentato come 128.3.2.3

I network numbers vengono assegnati dal Network Information Center (NIC) per evitare conflitti.

Esempio

Esempio

R

128.10.2.8 128.10.2.26

host host

192.5.48.1

192.5.48.6

RTokenRing

192.5.48.0

Ethernet 128.10.0.0

128.10.2.3Multi homed

host

host

192.5.48.7

128.10.2.70

192.5.48.3

Indirizzo logico

Indirizzo di host

Domain Name System(DNS)

Il DNS espleta due funzioni concettualmente indipendenti:

specifica della sintassi dei nomi logici e delle regole per delegare l'autorità sui nomi stessi (funzione astratta); implementazione di un sistema distribuito di database che mappa in modo efficiente i nomi logici negli indirizzi di rete (funzione concreta).

Funzioni del DNS

Domini DNSDomain

nameMeaning

COM Organizzazioni commerciali

EDU Istituzioni educative

GOV Istituzioni governative

MIL Gruppi militari

NET Centri di supporto per la rete

ORG Altre organizzazioni

INT Organizzazioni interne

USA IT

Assegnazioni di tipo geografico

... ...

int comedu

govmil

orgnet

jpnl

itus

mitunict

iit

pclombardo

Esercizio consigliato:

DNS

151.97.6.5

yale

cs eng

pcsmith

Pclombardo.iit.unict.it ??

Applicazione Resolver

TCP/UDP

IP

Network interface Richiesta Al DNS ServerLocale

Procedura per la risoluzione dei nomi

Risoluzione dei nomi con modalitànon ricorsiva

Caching

Memoria cache Memoria cache

Rispostaunauthoritative

Rispostaauthoritative

Rispostaauthoritative

Indirizzo di host

Indirizzo hardware

Address Resolution Protocol(ARP)

E1151.97.6.1

E2151.97.6.2

E3151.97.6.3

E4151.97.6.4

A B C D

Address Resolution Protocol

E1 E_broadcast 151.97.6.1 151.97.6.3 E1E1 E3 151.97.6.1 151.97.6.3 E1 E3

Forwarding diretto: esempio

Subnet 192.168.10.0

MAC-D 000060AD8744MAC-S 00082C785852IP-D 192.168.10.35IP-S 192.168.10.10

MAC-D 000060AD8744MAC-S 00082C785852IP-D 192.168.10.35IP-S 192.168.10.10

MAC 00082C785852 MAC 000060AD8744

192.168.10.35192.168.10.10

ARP procedure

Forwarding indiretto: esempioProxi ARP

Subnet 192.168.10.0 Subnet 192.168.11.0.10 .1 .1 .90

MAC 00082C785852 MAC 00000C87654A MAC 00000CAB22A7 MAC 009A8744B8C2

Default Gateway192.168.10.1

Default Gateway192.168.10.1

Default Gateway192.168.11.1

Default Gateway192.168.11.1

MAC-D 00000C87654AMAC-S 00082C785852IP-D 192.168.11.90IP-S 192.168.10.10

MAC-D 00000C87654AMAC-S 00082C785852IP-D 192.168.11.90IP-S 192.168.10.10

MAC-D 009A8744B8C2MAC-S 00000CAB22A7IP-D 192.168.11.90IP-S 192.168.10.10

MAC-D 009A8744B8C2MAC-S 00000CAB22A7IP-D 192.168.11.90IP-S 192.168.10.10

ARP procedure ARP procedure

Forwarding indiretto: esempio

Subnet 192.168.10.0 Subnet 192.168.11.0.10 .1 .1 .90

MAC 00082C785852 MAC 00000C87654A MAC 00000CAB22A7 MAC 009A8744B8C2

Default Gateway192.168.10.1

Default Gateway192.168.10.1

Default Gateway192.168.11.1

Default Gateway192.168.11.1

MAC-D 00000C87654AMAC-S 00082C785852IP-D 192.168.11.90IP-S 192.168.10.10

MAC-D 00000C87654AMAC-S 00082C785852IP-D 192.168.11.90IP-S 192.168.10.10

MAC-D 009A8744B8C2MAC-S 00000CAB22A7IP-D 192.168.11.90IP-S 192.168.10.10

MAC-D 009A8744B8C2MAC-S 00000CAB22A7IP-D 192.168.11.90IP-S 192.168.10.10

ARP procedure

Address Resolution Protocol (Reverse Address Resolution Protocol)

ARP e trama data linK

MR 125

hardtype

protsize

hardsize

prottype

operationsender

Ethernet Addresssender

IP Address

targetEthernet Address

targetIP Address

2 12 1 2 6 4

INFOHEADER FCS

ARP: formato della trama

Entita’ IP Entita’ ARP Entita’ RARP

Interfaccia

(demux)

Trame in arrivoEsercizio consigliato:

ARP

Indirizzamento TCP

Port number– identificativo di un

utente TCP (programmi applicativi e/o utenti che fanno uso di uno stesso host)

– è rappresentato da un intero

Appl. 1Appl. 1 Appl. 2Appl. 2 Appl. nAppl. n

TCPTCP

IPIP

Network InterfaceNetwork Interface

• • •

Indirizzamento TCP

• L’assegnazione del numero di porta può essere– statico

• sono identificativi staticamente associati ad applicazioni largamente utilizzate

• sono utilizzati identificativi inferiori a 256

– dinamico• sono identificativi assegnati direttamente dal sistema operativo

al momento dell’apertura della connessione

Numero Numero7 37

21 5323 10325

ApplicazioneEcho

FTP (File Transfer Protocol)TELNET

SMTP (Simple Mail Transport Protocol 119

ApplicazioneTime

Domain Name ServerX400 Mail Service

NNTP (USENET New Transfer Prot.)

ServizioServizio PortaPorta TCPTCP UDPUDP

FTP 21 Telnet 23 SMTP 25 TFTP 69 DNS 53 HTTP 80 POP 109 SNMP 161

Well Known Port

ProcessServer

User

TSAP

(a)

Host 1 Host 2

Time

Server

ProcessServer

Host 2

User

Host 1

(b)

User

TSAP

(a)

Host 1

User

Host 1

(b)

NameServer

Host 2

Time

Server

NameServer

Host 2

Time

Server

Risoluzione dell’indirizzo di host

del sistema chiamante

Necessaria per tutti quei sistemi che non conoscono il proprio IP address

Disklesssystems

Assegnazione dinamicadell’indirizzo IP

Problems a diskless computer faces during system startup:

The startup program (in ROM) does not contain

•IP address

•Bootstap program

•The file server address

•The nearest IP router address

Indirizzo di host

RARP,BOOTP,DHCP

Indirizzo hardware

Reverse Address Resolution Protocol (Address Resolution Protocol)

RARP related problems

•RARP operates at a low level

•The RARP replay contains the IP address only

•RARP cannot be used when address is dynamically assigned

BOOTP

DHCP

RFC 951 : Bootstrap Protocol (BOOTP)

A client/server based protocol allowing for bootstrapping

BOOTPclient

BOOTPserver

UDP68

UDP67

BOOTP uses UDP

BOOTP Server is implemented as an Application program

A single BOOTP message specifies many items

BUT…...

UDP uses IP!!

Using IP to determine IP address

•BOOTP Client uses Limited broadcast (255.255.255.255)

•BOOTP Server uses Limited broadcast too for its replay

BOOTP client has to use a well known port number (68)to avoid different clients using the same OS assigned port number receive the server response

BOOTP Protocol

•Require UDP checksum

•Require Dont Fragment bit setting

•Uses timeout and retransmission

Random delayRandom timeoutDouble timeout after retrasmission

Bootstrap Procedure

TFTP is used to obtain the memory image from the server

BOOTP Server provides client with informationneeded to obtain the memory image

BOOTP Message

OP=request, replayHtype=Hardware t.Hlen=HardAddr len.Hops= 0Trans.Id=IntegerSec=sec. since boot

Vendor Specific Area (Options)

99 9983130

Magic cookie

Type Length ValueValue ……..

Type Length ValueValue

.

.

.

Items in the Vendor Specific Area

Item Type

Default RoutersTime ServerIEN16 ServerDomain ServerLog ServerQuote ServerLpr ServerImpressRLP ServerHostnameBoot sizeReserved

Item Code

345678910111213128-254

Variab.LengthValueNNNNNNNNNN2-

Contentof Value

Ip address of N/4 routers “ “ “ related ser. “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ Host name reserved

Items in the Vendor Specific Area

Item Type

PaddingSubnet MaskTime of dayEnd

Item Code

012255

FixedLengthValue-44-

Contentof Value

0000..0Subnet musk for local netTime of day

IP router

BOOTP Server

Why Dynamic Configuration

Why Dynamic Configuration

IP router

BOOTP Server

LAN 1

LAN 2

Dynamic Host Configuration Protocol

•Allows a computer to acquire all the configuration information it needs in a single message

•Allows a computer to obtain an IP address dynamically

•DHCP Server has to be configured with a number of IP addresses

Address Assignement Types

•Manual Configuration

•Automatic Configuration

•Dynamic Configuration

Manager chooses how DHCP will response for each netand for each host (like BOOTP, DHCP uses the hardware address as client identifier)

Static assignment db

Dynamic assignment db

client serverUDP67

client UDP68

client UDP68

client UDP68

client UDP68

client UDP68

client UDP68

client UDP68

client UDP68

server

server

server

server

server

server

server

server

UDP67

UDP67

UDP67

UDP67

UDP67

UDP67

UDP67

UDP67

DHCP Discover

DHCP Offer

DHCP Request

DHCP Ack

DHCP Request

DHCP Request

DHCP Ack/Nack

DHCP Release

T=50%

T=85%

…………

Passive open

DHCP Protocol

Address Acquisition States

Nota:Rec/Send

DHCP Message

flag unused