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TCP/IP. Sommario. Introduzione al TCP/IP Indirizzi IP Subnet Mask Frame IP Meccanismi di comunicazione tra reti diverse Classi di indirizzi IP Indirizzi IP privati e pubblici. Introduzione al TCP/IP. TCP/IP Trasmission Control Protocol / Internet Protocol.
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Sommario • Introduzione al TCP/IP • Indirizzi IP • Subnet Mask • Frame IP • Meccanismi di comunicazione tra reti diverse • Classi di indirizzi IP • Indirizzi IP privati e pubblici
Introduzione al TCP/IP TCP/IP Trasmission Control Protocol / Internet Protocol E’ un protocollo standard che definisce la comunicazione tra reti diverse (internetworking) TCP / IP RETE A RETE B
Il protocollo di rete usato in Internet è il TCP/IP Internet Rete delle reti internet Unione tra reti Introduzioneal TCP/IP
TCP/IP nel modello OSI/ISO Introduzione al TCP/IP Livello Applicazione Livello Presentazione Livello Sessione Livello di Trasporto TCP/IP Livello di Rete Livello Collegamento Dati Livello Fisico
Indirizzi IP • Indirizzi di rete • Subnet Mask • Frame IP • Classi d’indirizzo Gli elementi del TCP/IP
Indirizzi IP Ogni computer in una rete possiede un indirizzo denominato IP E’ un numero composto da 32 bit Esempio 00010011.01100111.11001111.00001101
Indirizzi IP: esempio IP binario: 11000000.10101000.11011100.00000001 IP decimale: 192 . 168 . 220 . 1 NOTA : con 8 bit si può al massimo rappresentare in decimale il numero 255
Network address (Indirizzo di rete) • Host address (Indirizzo host, computer ospite) Indirizzi IP Ogni indirizzo IP è diviso in 2 parti :
Indirizzo IP : 192 . 168 . 220 . 134 Network address : 192 . 168 . 220 . 0 Host address: 134 Indirizzo IP Come si distinguono?
Il TCP / IP definisce anche una SUBNET MASK (NETMASK) Subnet Mask Per definire quale parte di un indirizzo IP determina l’indirizzo di rete viene utilizzata la maschera di rete (netmask) Essa per risalire dall’indirizzo IP all’indirizzo di rete utilizza l’operatore logico AND
Esempio: • Indirizzo IP : 200 . 42 . 60 . 134 • Subnet Mask : 255 . 255 . 255 . 0 Subnet Mask La SUBNET MASK seleziona la parte di rete dell’indirizzo IP con il numero 255 Quale sarà l’indirizzo di rete? ..ma sicuramente 200 . 42 . 60 . 0 ..avete capito come funziona?
Se avete capito, è molto semplice… L’indirizzo di rete è 172.16.0.0 ! Subnet Mask decimale Ancora qualche esempio! Indirizzo IP: 172.16.10.100 Subnet Mask: 255.255.0.0 Qual è l’indirizzo di rete?
10.40.80.2 10.40.80.3 10.40.80.4 10.40.80.5 10.40.80.1 In una rete, tutti i computer devono avere la stessa subnet mask e il medesimo indirizzo di rete Subnet Mask & Indirizzo di rete Subnet Mask: 255.255.255.0 Network Address: 10.40.80.0
192.168.10.1 192.168.10.3 192.168.10.2 192.168.10.4 Indirizzi IP Se i computer devono comunicare, quale sarà l’indirizzo IP dei computer A e B?192.168.10.xdove x può assumere un valore da 5 a 254 Pensiamo qualche esempio A B Subnet Mask: 255.255.255.0
168.72.1.9 10.40.80.1 10.40.10.5 10.40.80.3 10.40.80.2 Reti logiche: PC 1 – 6 – 9 PC 7 – 8 PC 2 – 5 PC 3 – 4 – 10 10.40.10.7 192.168.10.2 192.168.10.1 168.72.1.10 168.72.1.11 Indirizzi IP Questi computer possono comunicare? NO! Infatti, prestiamo attenzione agli indirizzi di rete di ciascun computer. Quante reti logiche (subnet) possiamo riconoscere? 2 3 1 Subnet Mask: 255.255.255.0 4 10 5 9 6 7 8
LAN 2 Subnet Mask: 255.255.255.0 Network address: 192.168.1.0 10.40.2.254 10.40.2.1 10.40.2.2 10.40.2.3 10.40.2.4 10.40.2.5 LAN 1 Subnet Mask: 255.255.255.0 Network address: 10.40.2.0 10.40.2.6 ROUTER 192.168.1.2 192.168.1.3 192.168.1.4 Computer con 2 schede di rete 192.168.1.6 192.168.1.1 Internetworking: come comunicano due reti differenti? Meccanismo di comunicazione tra reti diverse Router 192.168.1.5
Indirizzo IP di Broadcast …broadcast? ? E’ quell’indirizzo IP che permette di inviare un messaggio a tutti i computer della medesima rete (non può essere utilizzato per definire un nodo) e ha tutti i bit finali uguali a 1
10.40.80.1 10.40.80.4 10.40.80.3 10.40.80.2 Indirizzo IP di Broadcast Ad esempio: nella seguente LAN qual è l’indirizzo di Broadcast? 10.40.80.255 Subnet Mask: 255.255.255.0 Network Address: 10.40.80.0
Indirizzi IP Pubblici Privati Sono unici al mondo in Internet e sono segnati da enti internazionali GARR / IANA Sono indirizzi autorizzati per le reti private; vengono eliminati in Internet Classi di indirizzi IP
Classe A : 255.0.0.0 • Classe B : 255.255.0.0 • Classe C : 255.255.255.0 Gli indirizzi IP si dividono in 3 classi principali con differenti subnet mask Classi di indirizzi IP di base
Caratteristiche delle classi principali NOTA: x rappresenta un qualsiasi numero tra 1 e 255 Classi di indirizzi IP
Gli indirizzi sopra elencati non verranno mai assegnati con indirizzi pubblici! Sono definiti dagli organismi di standardizzazione internazionali di Internet nelle RFC 1597 e 1918 Indirizzi IPprivati
Classi di IP • Esistono cinque classi di indirizzi IP: • Classe A: • Ha il primo bit uguale a zero • I sette bit successivi indicano la rete • I restanti 24 bit indicano l’host In altre parole si hanno 127 reti da 16 milioni di host • Classe B: • Ha i primo bit uguale a uno ed il secondo uguale a zero • I 14 bit successivi indicano la rete • I restanti 16 indicano l’host In altre parole: 16000 reti da 65000 host
Le classi di indirizzi IP • Gli indirizzi di classe C • Hanno i tre bit più significativi settati come 110 • I seguenti 21 bit indicano la rete • I restanti 8 bit l’host In pratica abbiamo circa 2 milioni di reti da 255 host • Gli indirizzi di classe D • Hanno i primi 3 bit settati a uno e il quarto a 0 (1110) • Sono destinati a scopi speciali • Gli indirizzi di classe E • Hanno i primi 4 bit settati a uno ed il quinto a zero • Sono destinati a scopi speciali
Le classi di indirizzi IPRIEPILOGO • Analizziamo il primo byte: • 0xxx xxxx: Classe A (da 1 a 126)* • 10xx xxxx: Classe B (da 128 a 191) • 110x xxxx: Classe C (da 192 a 223) • 1110 xxxx: Classe D (da 224 a 239) • 1111 0xxx: Classe E (da 240 a 247) • Per cui l’indirizzo 193.205.94.12 è: • Di classe C • La rete è identificata dalla parte 193.205.94 • L’host dalla parte finale: 12 • Quanti host possono esistere in quella rete?
Classi speciali di IP • Lo spazio lasciato libero tra la classe A e la classe B, ovvero gli indirizzi 127.*.*.*, sono riservati per identificare una rete virtuale interna al nodo stesso. All'interno di questa rete si trova un'interfaccia di rete immaginaria connessa su questa stessa rete, corrispondente all'indirizzo 127.0.0.1, mentre gli altri indirizzi di questo gruppo non vengono mai utilizzati. • All'interno di ogni nodo, quindi, l'indirizzo 127.0.0.1 corrisponde a se stesso. Serve in particolare per non disturbare la rete quando un programma (che usa la rete) deve fare riferimento a se stesso. • L'indirizzo speciale 0.0.0.0, conosciuto come default route è il percorso, o la strada predefinita per l'instradamento dei pacchetti. Si usa spesso la parola chiave defaultroute per fare riferimento automaticamente a questo indirizzo particolare.
Classi di IP per reti private • Se non si ha la necessità di rendere accessibili i nodi della propria rete locale alla rete globale Internet, si possono utilizzare alcuni gruppi di indirizzi che sono stati riservati a questo scopo e che non corrispondono a nessun nodo raggiungibile attraverso Internet. • Ne esistono tre gruppi: • Di CLASSE A: da 10.0.0.0 a 10.255.255.255 • Di CLASSE B: da 172.16.0.0 a 172.31.255.255 • Di CLASSE C: da 192.168.0.0 a 192.168.255.255 • L’utilizzo di questi gruppi di indirizzi non è vincolato a richieste ad organismi o autorità
4 CLASSI DI FORMATO I 4 bit iniziali determinano la classe, che a sua volta determina il confine tra Network e Host. Modo semplice per esprimere indirizzi IP: rappresentare ogni byte in decimale usando punti come separatori tra i byte Esempio:196.145.63.1
Problemi di IPv4 • Crescita di Internet e conseguente esaurimento degli indirizzi • Header troppo complesso • Non sono ben gestite le classi di servizio e le priorità • Mancanza di tecniche per la sicurezza
Il futuro: una nuova versione di IP • IPv6:IP versione 6, successore di IP versione 4. • Principali differenze rispetto a IPv4 • indirizzi di 16 byte -> 2128 indirizzi IP possibili! • header semplificato: 7 campi contro 13 (risparmio nei tempi di computazione dei router) • funzioni di autenticazione e privacy, basate su crittografia • supporto delle classi di servizio e della priorità • supporto molto più flessibiledelle opzioni (possibilità di header addizionali) • Non completamente compatibile con IPv4: coesistenza decennale.