Lezione 07 - ARP, framing ed Ethernet
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Data: mercoledì 12 marzo 2025 · Fonte: slide del corso Internet, UniPD (L07a, L07b)
Argomenti trattati
- Livello di collegamento: terminologia (nodi, collegamenti, frame), compito e servizi (framing, accesso al mezzo, controllo di flusso, rilevazione e correzione degli errori).
- Indirizzi MAC: struttura a 48 bit (OUI), unicast, multicast, broadcast; i tre nomi di un host (nome, IP, MAC).
- Protocollo ARP: richiesta in broadcast, risposta in unicast, cache ARP, formato del pacchetto, esempio multi-salto con host e router, domini di broadcast e proxy ARP.
- Framing: frame fissi e variabili; orientamento ai caratteri (byte stuffing) e ai bit (bit stuffing).
- LAN ed Ethernet: progetto IEEE 802, Ethernet e IEEE 802.3 (filosofia, formato del frame, dimensione minima e massima, CSMA/CD 1-persistent con jam e backoff), generazioni di Ethernet.
Teoria
- Protocollo ARPUn host ha tre «nomi»: nome DNS, indirizzo IP (rete) e indirizzo MAC (collegamento). Per spedire un datagramma IP in un frame serve il MAC del prossimo nodo, che si ottiene da quel nodo con ARP: richiesta in broadcast (MAC destinazione FF:FF:FF:FF:FF:FF, contiene IP e MAC del mittente e l'IP cercato) e risposta unicast con il MAC richiesto, memorizzata nella cache ARP. ARP risolve sempre il prossimo salto (host di destinazione o router), non la destinazione finale. Un broadcast non esce dalla sottorete: il proxy ARP del router risponde con il proprio MAC.Protocollo ARP → — risoluzione IP-MAC, proxy ARP
- Livello di collegamento e framingIl livello di collegamento (DLL) consegna un frame da un nodo a un nodo adiacente su un collegamento. Servizi: framing, accesso al mezzo (MAC) con indirizzi MAC a 48 bit, controllo di flusso, rilevazione e correzione degli errori. Si divide in DLC (framing, controllo di errore e di flusso) e MAC (accesso al mezzo condiviso). Il framing delimita i frame con un flag: nei protocolli a byte (flag di 8 bit, ESC) si usa il byte stuffing, in quelli a bit (flag 01111110) il bit stuffing, che inserisce uno 0 dopo ogni cinque 1 consecutivi.Livello di collegamento e framing → — servizi, indirizzi MAC, stuffing
- LAN - Ethernet e Wi-FiUna LAN copre un'area limitata ed è definita dalla famiglia IEEE 802.x (802.3 Ethernet, 802.11 Wi-Fi), che divide il livello di collegamento in LLC e MAC. Ethernet è senza connessione, senza controllo di flusso e senza ACK; usa CSMA/CD 1-persistent; il frame va da 64 a 1518 byte (indirizzi di 6 byte, tipo/lunghezza, dati 46-1500, CRC di 4) e il minimo di 64 B deriva da $t_F\ge2\tau_p$. Dal 10 Mbit/s a coassiale fino al 10 Gbit/s su fibra, con switch full-duplex che eliminano le collisioni. Il Wi-Fi (802.11) usa CSMA/CA, ha i modi BSS (con access point) e ad hoc, EBSS con sistema di distribuzione; adatta il bitrate all'SNR; ha problemi del terminale nascosto e del terminale esposto, risolti in parte da RTS/CTS e NAV.LAN - Ethernet e Wi-Fi → — progetto 802, Ethernet (la parte Wi-Fi è nella lezione successiva)
Esercizi collegati
Lezione precedente: Lezione 6 · Accesso al canale, code e prestazioni · Lezione successiva: Lezione 8 · Wi-Fi ed esercizi sul livello di collegamento