Lezione 10Introduzione al livello di rete

Data: martedì 18 marzo 2025 · Fonte: slide del corso Internet, UniPD (L09, parte iniziale)

Argomenti trattati

1. Esercizi sul livello di collegamento (esercizi 11 e 12): vedi la parte sul livello di collegamento.
2. Il livello di rete nel modello ISO/OSI: protocolli del livello (IP, ICMP, protocolli di instradamento, DHCP), obiettivo (consegna host-to-host dei datagrammi, protocolli realizzati in ogni router) e l'analogia del viaggio Padova - New York (modalità di trasporto = collegamento, agenzia di viaggio = algoritmo di instradamento, cambio di aeroporto = inoltro).
3. I servizi: incapsulamento (framing), instradamento (routing), inoltro (forwarding); i servizi lasciati ai livelli superiori (controllo di errore, di flusso, di congestione, qualità del servizio, sicurezza).
4. I protocolli del livello di rete: IPv4, ICMP, IGMP, ARP.
5. Interconnessione di reti e indirizzo IPv4: 32 bit, univoco e universale, notazione decimale puntata, gerarchia prefisso (NetID) e suffisso (HostID), analogia con indirizzi postali e numeri di telefono.
6. Indirizzamento con classi (A, B, C, D, E), perché è obsoleto, indirizzi speciali (rete, broadcast diretto, $0.0.0.0$, $255.255.255.255$, loopback).

Teoria

• Livello di rete e indirizzamento IPIl livello di rete (network layer) porta i datagrammi da host a host attraverso i router: incapsula (framing), sceglie il percorso (routing) e sposta il pacchetto da un ingresso a un'uscita del router (forwarding); in Internet lascia ai livelli superiori controllo d'errore, di flusso e di congestione. Un indirizzo IPv4 è di 32 bit, diviso in prefisso (rete, $n$ bit) e suffisso (host, $32-n$ bit). L'indirizzamento a classi (A, B, C, D, E) è obsoleto; oggi si usa quello senza classi (CIDR): data una notazione $a.b.c.d/n$ si ricavano $N=2^{32-n}$ indirizzi, indirizzo di rete (suffisso tutto 0) e di broadcast (suffisso tutto 1), oppure con la netmask: rete $=$ indirizzo AND maschera, broadcast $=$ indirizzo OR (NOT maschera).Livello di rete e indirizzamento IP → — servizi, protocolli, indirizzo IPv4, classi, indirizzi speciali
• 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 → — dove sta il livello di rete

Esercizi

• Esercizio - notazione decimale puntata, classi e blocchi — conversioni decimale/binario, classe e blocco di un indirizzo (esercizi 1, 2, 4 e 5)

Lezione precedente: Lezione 8 · Wi-Fi ed esercizi sul livello di collegamento · Lezione successiva: Lezione 11 · Indirizzamento, subnetting e supernetting