La figura rappresenta la trasmissione di un messaggio attraverso la rete. Qui la definizione di messaggio è ampia, puo’ essere un file, un’immagine, una pagina web.
Le interfaccie nelle reti locali.
Le interfaccie di rete normalmente venono chiamate NIC, ci si riferisce alle porte ethernet . Le NIC sono caratterizzate a livello rete da un MAC address (Media Access Control), il quale è un indirizzo (pressoche’) univoco sulla rete LAN. Oggi le NIC hanno connettori solo connettori RJ45. Da notare che il MAC address è valido solo per le reti locali e partecipa alle conversazioni tra dispositivi entro la rete locale. Il MAC è costituito da 6 byte di cui i primi 3 sono codificati in modo da poter risalire al costruttore del NIC.
Spendiamo qualche parola sul protocollo ethernet. Inizia ad essere commercilizzata nel 1980 e dopo qualche tempo sostituisce altre tecnologie piu’ vecchie come Token Ring e FDDI. In origine il cavo per connettere dispositivi era 10BASE5 che utilizzava un cavo coassiale il quale poi verra’ sostituito con cavo coassiale 10BASE2 e successivamente con il cavo che conosciamo ai nostri tempi a 4 coppie intrecciate. Questo tipo di collegamento viene chiamato 10BASET (approfondimenti: https://it.wikipedia.org/wiki/10Base-T https://it.wikipedia.org/wiki/Ethernet
Il protocollo grazie al quale ethernet funziona è CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) e funziona nella maniera piu’ sempliche che ci si possa immaginare (parte del successo di ethernet è dovuto a questo – implementazione del software del NIC semplice). La direttiva è la seguente: “Ascolta prima di trasmettere e mentre trasmetti. Se mentre trasmetti rilevi collisioni, fermati, segnala a tutte le altre stazioni la collisione e riprova più tardi secondo modalità di ritrasmissione stabilite” Da cui se ne deduce che, visto che la rete locale è un media broadcast, ovvero, quando un device trasmette tutti lo ricevono (almeno per quanto riguarda l’implementazione originale vedi ‘switch’), che meno device si ‘affacciano’ sulla rete e meglio funziona ethernet, specialmente se i device non hanno ‘molto’ da trasmettere. Infatti piu’ device, piu’ trasmissioni, piu’ messaggi da inviare significano, piu’ collisioni, piu’ attese. Infatti una rete ethernet inizia ad avere qualche problema di efficienza quando i dati che transitano superano il 40% della portata massima. (approfondimenti: https://it.wikipedia.org/wiki/CSMA/CD
Due dispositivi in rete locale che si scambiano dei messaggi comunicano via ethernet inviando delle serie di bit sulla rete. Il protocollo MAC è l’insieme di regole che permette la comunicazione tra loro. Un dispositivo che deve inviare un messaggio costruisce quello che si chiama “frame ethernet” ed è costituito in questo modo
Un frame ethernet tipico ha una grandezza compresa tra 64 e 1518 byte ed è formato da:
8 byte per il campo Preambolo;
6 byte per il mac address di destinazione;
6 byte per il mac address sorgente;
2 byte per l’Ethertype;
da 46 a 1500 byte per i dati;
4 byte per il FCS.Approfondimenti: http://wwwusers.di.uniroma1.it/~reti/Reti_Elab_html/Cap4.pdf
Dentro al campo ‘payload’ puo’ incapsulare un pacchetto IP, il quale usa il protocollo MAC per essere trasportato in una rete locale. Questo è il principio di funzionamento ‘reale’ dei livelli OSI di cui abbiamo sentito parlare. Nelle reti costituite da più livelli, come appunto il TCP/IP, in una trasmissione dati i pacchetti dei livelli superiori vengono inseriti o incapsulati nei pacchetti dei livelli inferiori: tale operazione è definita “imbustamento”. In ricezione si ha situazione o processo inverso: a partire dai livelli più bassi ogni protocollo analizza il proprio header e passa al protocollo di livello superiore quello che per lui è carico utile cioè il pacchetto restante che quindi perde via via informazioni aggiuntive di protocollo salendo di strato fino a rimanere nei soli dati utili a livello applicativo. Approfondimento: https://it.wikipedia.org/wiki/Pacchetto_(reti)
Il protocollo IP
Il protocollo ip è costituito da 4 byte e il formalismo con cui è universalmente conosciuto è dotted quad
Le classi degli indirizzi IP
Le classi degli indirizzi IP sono 5 ma le piu’ comuni sono 3 e sono determinale dai primi due bit dell’ottetto piu’ a sinistra.
Classe A
Il primo byte rappresenta la rete; gli altri tre gli host per ogni rete.
In notazione decimale gli IP variano nel modo seguente: 0-127.H.H.H;
La maschera di rete è 255.0.0.0 (o anche detta /8 in quanto i bit di rete sono 8);
Questi indirizzi in binario iniziano con il bit 0.
Classe B
I primi due byte rappresentano la rete; gli altri due gli host per ogni rete.
In notazione decimale gli IP variano nel modo seguente: 128-191.N.H.H;
N varia da 0 a 255.
La maschera di rete è 255.255.0.0 (o anche detta /16 in quanto i bit di rete sono 16);
Questi indirizzi in binario iniziano con i bit 10.
Classe C
I primi tre byte rappresentano la rete; l’ultimo gli host per ogni rete.
In notazione decimale gli IP variano nel modo seguente: 192-223.N.N.H;
La maschera di rete è 255.255.255.0 (o anche detta /24 in quanto i bit di rete sono 24);
Questi indirizzi in binario iniziano con i bit 110.
Servizi di rete
DHCP
Questo servizio ha lo scopo di assegnare un indirizzo IP ad un host che ha il NIC impostato per avere indirizzo IP dinamico. Oltre a questo fornisce il default gateway e il servizio di risoluzione dei nomi (DNS). Questo servizio è il piu’ importante in una rete di dispositivi configurati con ip dinamico: un problema su questo servizio e nessun computer potra’ comunicare con gli altri dispositivi. Approfondimento: https://it.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Host_Configuration_Protocol
DNS
E’ il servizio che risolve un nome di un host con un indirizzo ip. Per esempio www.tech2.it deve prima essere risolto in un ip per riuscire ad avere la web page sul nostr browser: questo servizio effettua questa conversione. Approfondimento: https://it.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System
Default gateway
E’ l’indirizzo ip del dispositivo che ci permette di ‘uscire’ dalla nostra rete locale, solitamente è l’ip corrispondente ad un router o ad un firewall. Senza questo dispositivo non possiamo navigare in Internet e siamo costretti a comunicare solo nella rete locale. Approfondimenti:https://it.wikipedia.org/wiki/Gateway_predefinito