Lezione 02 - Modello ISO-OSI e analisi delle prestazioni

Data: mercoledì 26 febbraio 2025 · Fonte: slide del corso Internet, UniPD (L01b, L02a)

Argomenti trattati

1. Sistema di comunicazione e protocollo: che cos'è un protocollo (indirizzo, formato, regole), perché dividere in strati.
2. Modello ISO/OSI a sette livelli e pila TCP/IP: funzioni dei livelli fisico, collegamento, rete, trasporto e dei livelli superiori; PDU, SDU, PCI, incapsulamento e decapsulamento; MAC, IP e porta come risposte a domande diverse (quale dispositivo, quale rete, quale processo).
3. Metriche di prestazione: unità di misura (bit/s contro byte/s), bitrate, throughput e goodput, collo di bottiglia e collegamenti condivisi, ritardo end-to-end (elaborazione, accodamento, trasmissione, propagazione), jitter, RTT, prodotto banda-ritardo, PER, PDR e PLR.
4. Primo esercizio di analisi delle prestazioni (il collegamento Terra-Luna).

Teoria

• Modello ISO-OSI e pila TCP-IPUna comunicazione tra due calcolatori è un problema troppo vario (segnali, errori, accesso al mezzo, instradamento, controllo di flusso, rappresentazione dei dati) per un solo protocollo, quindi si divide in strati (layer). Il modello ISO/OSI ha 7 livelli (fisico, collegamento, rete, trasporto, sessione, presentazione, applicazione); la pila TCP/IP riunisce gli ultimi tre in un solo livello applicazione, quindi ne ha 5. Ogni livello offre un servizio a quello sopra e parla solo con il livello pari dell'altro nodo tramite PDU; scendendo si aggiunge un'intestazione (PCI): incapsulamento. Indirizzi: MAC (collegamento, locale), IP (rete, globale).Modello ISO-OSI e pila TCP-IP → — strati, incapsulamento, indirizzi
• Analisi delle prestazioni di reteLe prestazioni di una rete si misurano con tre famiglie di metriche: traffico (bitrate $R_0$ massimo del collegamento, throughput $S\le R_0$ dati consegnati con successo, goodput al livello applicazione), ritardo (end-to-end $d_{tot}=d_{proc}+d_{queue}+d_{trans}+d_{prop}$ con $d_{trans}=L/R$ e $d_{prop}=d/v$; jitter; RTT) e capacità del tubo (BDP $=R\cdot$ ritardo, bit che riempiono il collegamento), più l'affidabilità (PER, PDR, PLR). Il throughput di un percorso è quello del collegamento collo di bottiglia, $\min$ dei bitrate, ricordando che i collegamenti condivisi dividono la capacità.Analisi delle prestazioni di rete → — metriche di traffico, di ritardo, capacità del tubo, affidabilità

Esercizi

• Esercizio - Collegamento Terra-Luna, RTT, BDP ed efficienza — RTT minimo, BDP ed efficienza con e senza attesa dell'ACK

Lezione precedente: Lezione 1 · Introduzione e storia di Internet · Lezione successiva: Lezione 3 · Tipi ed elementi di rete e commutazione