MODULO 20 –> Introduzione al TCP/IP

Insegnamento di Informatica – a.a. 2015-16

Introduzione al TCP/IP

INSEGNAMENTO DI INFORMATICA – A.A. 2015-16

Francesco Ciclosi

Macerata, 15 dicembre 2015

Unimc - Dipartimento di Economia e Diritto - Corso di Laurea in Economia: banche, aziende e mercati

© Francesco Ciclosi – Settembre 2015 CC-BY-SA 4.0 – Common Deed – Legal Code


Da ISO/OSI a TCP/IP Il modello di riferimento ISO/OSI è stato

universalmente adottato come modo di organizzare le architetture dei protocolli

Ma sia il protocollo Network che il Transport di ISO/OSI non hanno avuto successo

Ciò deriva dalla diffusione di Internet e del «suo» protocollo, il Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP), anch’esso sviluppato negli anni ’70 su iniziativa della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)

http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/


http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/legalcode




ISO/OSI vs TCP/IP (1/2)

TCP è un protocollo che supporta lo strato di

Trasporto e IP è il protocollo che supporta lo

strato di Rete

Sono incompatibili e in concorrenza con

quelli di ISO/OSI







ISO/OSI vs TCP/IP (2/2)

TCP/IP non si occupa dei protocolli degli

strati Data Link e Fisico che possono essere

progettati usando le regole di ISO/OSI

TCP/IP non usa gli strati di sessione e

presentazione ma si interfaccia direttamente

con l’applicazione

Il modello ISO/OSI rimane un’architettura di riferimento soprattutto per gli strati 1 e 2







L’architettura dello stack TCP/IP

Transport Transport

Internet Internet

Network Interface Network Interface

Application Application

Ethernet Ethernet Frame Relay Frame Relay

Token Ring

Token Ring

ATM ATM

HTTP HTTP FTP FTP SMTP SMTP DNS DNS IMAP IMAP SNMP SNMP

Suite di protocolli TCP/IP

TCP TCP UDP UDP

IPv6 IPv6 IPv4 IPv4 ARP ARP IGMP IGMP

ICMP ICMP






Insegnamento di Informatica – a.a. 2015-16 T

CP

/IP

e m

od

ell

o

ISO

/O

SI

Suite di protocolli TCP/IP TCP/IP OSI

TCP TCP UDP UDP

Ethernet Ethernet Frame Relay Frame Relay

Token Ring

Token Ring

ATM ATM


Transport Transport

Network Interface Network Interface

HT

TP

H

TT

P


Transport Transport

Network Network

Data-Link Data-Link

Presentation Presentation

Session Session

Physical Physical

Internet Internet

FT

P

FT

P

SM

TP

S

MT

P

DN

S

DN

S

IMA

P

IMA

P

SN

MP

SN

MP

IPv6 IPv6 IPv4 IPv4 ARP ARP IGMP IGMP

ICMP ICMP







Funzionamento di TCP/IP (1/2)

I dati che il livello Trasporto riceve dal livello Applicazione vengono frammentati in pacchetti al fine di ottimizzarne il trattamento

TCP aggiunge a ogni pacchetto una serie di informazioni che lo caratterizzano in maniera inequivocabile • Es: il numero d’ordine nella sequenza di cui il

pacchetto fa parte

• Es: i codici di controllo (checksum) che verificano se la trasmissione è avvenuta correttamente







Funzionamento di TCP/IP (2/2)

Il pacchetto viene quindi passato al livello Rete dove IP si fa carico di instradare i pacchetti nella maniera più opportuna verso l’host di destinazione







I protocolli del livello di trasporto

TCP:

Orientato alla connessione (connection oriented)

Affidabile (reliable)

UDP:

Senza connessione (connectionless)

Inaffidabile (unreliable)







I principali protocolli del livello applicazione

Alcuni protocolli del livello applicazione sono:

• HTTP/HTTPS

• FTP

• RDP

• SMB

• SMTP

• POP3

• IMAP







Status levels:

•Required

•Recommended

•Elective

•Limited use

•Not recommended

Maturity levels:

•Proposed standard

•Draft standard

•Internet standard

Le RFC Una RFC (Request for Comments) è la descrizione di una funzionalità di rete

Una RFC non è mai modificata, bensì rimpiazzata da una nuova RFC

Una RFC (Request for Comments) è la descrizione di una funzionalità di rete

Una RFC non è mai modificata, bensì rimpiazzata da una nuova RFC

Il processo di approvazione è descritto dalla RFC2026 Il processo di approvazione è descritto dalla RFC2026







Le componenti di un indirizzo IP

IP Address 192.168.2.182 IP Address 192.168.2.182












Indirizzi IP

Gli indirizzi sono costituiti da 4 numeri separati da un

punto e debbono essere univoci

Ogni numero può assumere valori da 0 a 255

La prima parte rappresenta la parte rete dell’indirizzo

La seconda parte rappresenta l’indirizzo del computer nella

rete

DATI da: 192.112.36.5

a: 128.174.5.6

Pacchetto IP

193.204.8.30 web.unicam.it







Classe Indirizzo Primo

Numero Max host

Esempio

A Rete.Host.Host.Host 1-126 254 x 254 x 254 = 16.387.064

8.8.8.8

B Rete.Rete.Host.Host 128-191 254 x 254 = 64.516 129.7.34.75

C Rete.Rete.Rete.Host 192-223 254 193.204.8.30

Indirizzi di rete

Esistono altre due classi (D e E) usate per le

trasmissioni Multicast e per fini speciali

Il numero di host è pari a 2n - 1







Cos’è una subnet mask?

Network ID

Subnet mask

IP address

x w y z

192 168 10 0

x w y z

255 255 255 0

x w y z

192 168 10 43







Cos’è un gateway di default ?

Il gateway di default: •Viene utilizzato per instradare i pacchetti verso altre reti

•Viene utilizzato quando la tabella di routing interna sull’host non ha informazioni sulla subnet di destinazione

Spesso il protocollo DHCP è utilizzato per fornire automaticamente al client l’indirizzo IP relativo al gateway predefinito Spesso il protocollo DHCP è utilizzato per fornire automaticamente al client l’indirizzo IP relativo al gateway predefinito







Cos’è il DNS?

Il DNS viene utilizzato per:

• Risolvere i nomi host in indirizzi IP

• Risolvere gli indirizzi IP in nomi host

• Individuare i server di posta durante la consegna

delle e-mail







I record e le zone del DNS (1/2)

Una zona DNS è una specifica porzione dello

spazio dei nomi DNS che può contenere i

record DNS

I record nelle zone di ricerca diretta (forward

lookup zones) includono:

• A (risolvono gli host name in indirizzi IP)

• SRV (localizzano i servizi disponibili)

• MX (localizzano i server di posta)

• CNAME (definiscono alias per i record di tipo A)







I record e le zone del DNS (2/2)

I record nelle zone di ricerca inversa (reverse

lookup zones) includono:

• PTR (risolvono gli indirizzi IP in host name)







La risoluzione dei nomi DNS

Workstation Workstation

54.72.52.58 54.72.52.58

Server DNS locale Server DNS locale

Qual’è l’indirizzo IP di www.unimc.it?

Server DNS Root Server DNS Root

Server DNS .it Server DNS .it

Server DNS unimc.it Server DNS unimc.it







Cos’è il DHCP?

Client Non-DHCP Client Non-DHCP Client DHCP Client DHCP

Server DHCP Server DHCP Database DHCP Database DHCP

Indirizzo IP 1

Indirizzo IP 2

Indirizzo IP 3

.

.

Indirizzo IP n

Indirizzo IP 1

Indirizzo IP 2

Indirizzo IP 3

.

.

Indirizzo IP n

Indirizzo IP 2

Indirizzo IP 1

Client DHCP Client DHCP







Il rinnovo (renewal) degli indirizzi DHCP

Server DHCP Server DHCP

Server DHCP che

detiene il lease

Server DHCP che

detiene il lease

DHCPREQUEST (Unicast) DHCPREQUEST (Unicast) 1 1

1 1

2 2

DHCPREQUEST (Broadcast) DHCPREQUEST (Broadcast) 2 2

DHCPACK DHCPACK 3 3

Client DHCP Client DHCP

3 3

Server DHCP Server DHCP

Server Non-DHCP Server Non-DHCP







Le opzioni di configurazione del DHCP

Le opzioni di configurazione del DHCP includono:

• Gli indirizzi IP di inizio e di fine

• La maschera di sottorete

• La durata del lease

• Il router

• Il server DNS

• Le esclusioni (exclusion)

• Le prenotazioni (reservation)







Automatic private IP addressing (APIPA)

Viene utilizzato quando non si può contattare

un server DHCP

Assegna gli indirizzi IP della rete 169.254.0.0/16

Non è idoneo per un uso aziendale

Non può essere utilizzato in presenza di:

• Connettività Internet

• Subnet multiple

• Server DNS







È utilizzato per visualizzare le informazioni di configurazione IP e controllare la cache del resolver DNS È utilizzato per visualizzare le informazioni di configurazione IP e controllare la cache del resolver DNS

Uso del tool IPConfig (windows)

Opzione Descrizione

/all Mostra tutte le informazioni di configurazione degli indirizzi IP

/release Rilascia un lease di indirizzo IPv4

/renew Rinnova un lease di indirizzo IPv4

/flushdns Elimina la cache del resolver DNS

/registerdns Rinfresca il lease DHCP e registra nuovamente i nomi DNS

/displaydns Mostra il contenuto della cache del resolver DNS







È usato per visualizzare le statistiche del protocollo TCP/IP e le attuali connessioni di rete È usato per visualizzare le statistiche del protocollo TCP/IP e le attuali connessioni di rete

Uso del tool NETStat (windows)

Opzione Descrizione

-a Visualizza tutte le connessioni e le porte in ascolto

-b Consente di visualizzare il file eseguibile coinvolto nella creazione di ogni connessione e porta di ascolto

-e Visualizza le statistiche Ethernet

-r Visualizza la tabella di routing

-s Visualizza le statistiche dello stack







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