MODULO 20 –> Introduzione al TCP/IP

Insegnamento di Informatica – a.a. 2015-16
Introduzione al TCP/IP
INSEGNAMENTO DI INFORMATICA – A.A. 2015-16
Francesco Ciclosi
Macerata, 15 dicembre 2015

Unimc - Dipartimento di Economia e Diritto - Corso di Laurea in Economia: banche, aziende e mercati
© Francesco Ciclosi – Settembre 2015 CC-BY-SA 4.0 – Common Deed – Legal Code
Da ISO/OSI a TCP/IP
 Il modello di riferimento ISO/OSI è stato
universalmente adottato come modo di organizzare
le architetture dei protocolli
 Ma sia il protocollo Network che il Transport di
ISO/OSI non hanno avuto successo
 Ciò deriva dalla diffusione di Internet e del «suo»
protocollo, il Transmission Control Protocol / Internet
Protocol (TCP/IP), anch’esso sviluppato negli anni
’70 su iniziativa della Defense Advanced Research
Projects Agency (DARPA)

ISO/OSI vs TCP/IP (1/2)
 TCP è un protocollo che supporta lo strato di
Trasporto e IP è il protocollo che supporta lo
strato di Rete
 Sono incompatibili e in concorrenza con
quelli di ISO/OSI

ISO/OSI vs TCP/IP (2/2)
 TCP/IP non si occupa dei protocolli degli
strati Data Link e Fisico che possono essere
progettati usando le regole di ISO/OSI
 TCP/IP non usa gli strati di sessione e
presentazione ma si interfaccia direttamente
con l’applicazione
 Il modello ISO/OSI rimane un’architettura di
riferimento soprattutto per gli strati 1 e 2

L’architettura dello stack TCP/IP
TransportTransport
InternetInternet
Network InterfaceNetwork Interface
ApplicationApplication
EthernetEthernet
Frame
Relay
Frame
Relay
Token
Ring
Token
Ring ATMATM
HTTPHTTP FTPFTP SMTPSMTP DNSDNS IMAPIMAP SNMPSNMP
Suite di protocolli TCP/IP
TCPTCP UDPUDP
IPv6IPv6IPv4IPv4
ARPARP IGMPIGMP
ICMPICMP

Insegnamento di Informatica – a.a. 2015-16TCP/IPemodello
ISO/OSI
Suite di protocolli TCP/IPTCP/IPOSI
TCPTCP UDPUDP
EthernetEthernet
Frame
Relay
Frame
Relay
Token
Ring
Token
Ring
ATMATM
TransportTransport
Network
Interface
Network
Interface
HTTPHTTP
TransportTransport
NetworkNetwork
Data-LinkData-Link
PresentationPresentation
SessionSession
PhysicalPhysical
InternetInternet
FTPFTP
SMTPSMTP
DNSDNS
IMAPIMAP
SNMPSNMP
IPv6IPv6IPv4IPv4
ARPARP IGMPIGMP
ICMPICMP

Funzionamento di TCP/IP (1/2)
 I dati che il livello Trasporto riceve dal livello
Applicazione vengono frammentati in pacchetti
al fine di ottimizzarne il trattamento
 TCP aggiunge a ogni pacchetto una serie di
informazioni che lo caratterizzano in maniera
inequivocabile
• Es: il numero d’ordine nella sequenza di cui il
pacchetto fa parte
• Es: i codici di controllo (checksum) che verificano se
la trasmissione è avvenuta correttamente

Funzionamento di TCP/IP (2/2)
 Il pacchetto viene quindi passato al livello Rete
dove IP si fa carico di instradare i pacchetti
nella maniera più opportuna verso l’host di
destinazione

I protocolli del livello di trasporto
TCP:
 Orientato alla connessione (connection oriented)
 Affidabile (reliable)
UDP:
 Senza connessione (connectionless)
 Inaffidabile (unreliable)

I principali protocolli del livello applicazione
Alcuni protocolli del livello applicazione sono:
• HTTP/HTTPS
• FTP
• RDP
• SMB
• SMTP
• POP3
• IMAP

Status levels:
•Required
•Recommended
•Elective
•Limited use
•Not recommended
Maturity levels:
•Proposed standard
•Draft standard
•Internet standard
Le RFC
Una RFC (Request for Comments) è la descrizione di una
funzionalità di rete
Una RFC non è mai modificata, bensì rimpiazzata da una nuova RFC
Una RFC (Request for Comments) è la descrizione di una
funzionalità di rete
Una RFC non è mai modificata, bensì rimpiazzata da una nuova RFC
Il processo di approvazione è
descritto dalla RFC2026
Il processo di approvazione è
descritto dalla RFC2026

Le componenti di un indirizzo IP
IP Address
192.168.2.182
IP Address
192.168.2.182
IP Address
192.168.2.180
IP Address
192.168.2.180
IP Address
192.168.2.181
IP Address
192.168.2.181
IP Address
192.168.1.180
IP Address
192.168.1.180
IP Address
192.168.1.182
IP Address
192.168.1.182
IP Address
192.168.1.181
IP Address
192.168.1.181

Indirizzi IP
 Gli indirizzi sono costituiti da 4 numeri separati da un
punto e debbono essere univoci
 Ogni numero può assumere valori da 0 a 255
 La prima parte rappresenta la parte rete dell’indirizzo
 La seconda parte rappresenta l’indirizzo del computer nella
rete
DATI
da: 192.112.36.5
a: 128.174.5.6
Pacchetto IP
193.204.8.30 web.unicam.it

Classe Indirizzo
Primo
Numero
Max
host
Esempio
A Rete.Host.Host.Host 1-126
254 x 254 x
254 =
16.387.064
8.8.8.8
B Rete.Rete.Host.Host 128-191 254 x 254 =
64.516 129.7.34.75
C Rete.Rete.Rete.Host 192-223 254 193.204.8.30
Indirizzi di rete
 Esistono altre due classi (D e E) usate per le
trasmissioni Multicast e per fini speciali
 Il numero di host è pari a 2n - 1

Cos’è una subnet mask?
Network ID
Subnet mask
IP address
xw y z
192 168 10 0
xw y z
255 255 255 0
xw y z
192 168 10 43

Cos’è un gateway di default ?
Il gateway di default:
•Viene utilizzato per instradare i pacchetti verso
altre reti
•Viene utilizzato quando la tabella di routing interna
sull’host non ha informazioni sulla subnet di
destinazione
Spesso il protocollo DHCP è utilizzato per fornire automaticamente al
client l’indirizzo IP relativo al gateway predefinito
Spesso il protocollo DHCP è utilizzato per fornire automaticamente al
client l’indirizzo IP relativo al gateway predefinito

Cos’è il DNS?
 Il DNS viene utilizzato per:
• Risolvere i nomi host in indirizzi IP
• Risolvere gli indirizzi IP in nomi host
• Individuare i server di posta durante la consegna
delle e-mail

I record e le zone del DNS (1/2)
 Una zona DNS è una specifica porzione dello
spazio dei nomi DNS che può contenere i
record DNS
 I record nelle zone di ricerca diretta (forward
lookup zones) includono:
• A (risolvono gli host name in indirizzi IP)
• SRV (localizzano i servizi disponibili)
• MX (localizzano i server di posta)
• CNAME (definiscono alias per i record di tipo A)

I record e le zone del DNS (2/2)
 I record nelle zone di ricerca inversa (reverse
lookup zones) includono:
• PTR (risolvono gli indirizzi IP in host name)

La risoluzione dei nomi DNS
WorkstationWorkstation
54.72.52.5854.72.52.58
Server DNS localeServer DNS locale
Qual’è l’indirizzo IP
di www.unimc.it? Server DNS RootServer DNS Root
Server DNS .itServer DNS .it
Server DNS unimc.itServer DNS unimc.it

Cos’è il DHCP?
Client Non-DHCPClient Non-DHCP Client DHCPClient DHCP
Server DHCPServer DHCP Database DHCPDatabase DHCP
Indirizzo IP 1
Indirizzo IP 2
Indirizzo IP 3
.
.
Indirizzo IP n
Indirizzo IP 1
Indirizzo IP 2
Indirizzo IP 3
.
.
Indirizzo IP n
Indirizzo IP 2
Indirizzo IP 1
Client DHCPClient DHCP

Il rinnovo (renewal) degli indirizzi DHCP
Server DHCPServer DHCP
Server DHCP che
detiene il lease
Server DHCP che
detiene il lease
DHCPREQUEST (Unicast)DHCPREQUEST (Unicast)11
11
22
DHCPREQUEST (Broadcast)DHCPREQUEST (Broadcast)22
DHCPACKDHCPACK33
Client DHCPClient DHCP
33
Server DHCPServer DHCP
Server
Non-DHCP
Server
Non-DHCP

Le opzioni di configurazione del DHCP
 Le opzioni di configurazione del DHCP includono:
• Gli indirizzi IP di inizio e di fine
• La maschera di sottorete
• La durata del lease
• Il router
• Il server DNS
• Le esclusioni (exclusion)
• Le prenotazioni (reservation)

Automatic private IP addressing (APIPA)
 Viene utilizzato quando non si può contattare
un server DHCP
 Assegna gli indirizzi IP della rete 169.254.0.0/16
 Non è idoneo per un uso aziendale
 Non può essere utilizzato in presenza di:
• Connettività Internet
• Subnet multiple
• Server DNS

È utilizzato per visualizzare le informazioni di configurazione IP e
controllare la cache del resolver DNS
È utilizzato per visualizzare le informazioni di configurazione IP e
controllare la cache del resolver DNS
Uso del tool IPConfig (windows)
Opzione Descrizione
/all
Mostra tutte le informazioni di configurazione degli
indirizzi IP
/release Rilascia un lease di indirizzo IPv4
/renew Rinnova un lease di indirizzo IPv4
/flushdns Elimina la cache del resolver DNS
/registerdns
Rinfresca il lease DHCP e registra nuovamente i
nomi DNS
/displaydns Mostra il contenuto della cache del resolver DNS

È usato per visualizzare le statistiche del protocollo TCP/IP e le attuali
connessioni di rete
È usato per visualizzare le statistiche del protocollo TCP/IP e le attuali
connessioni di rete
Uso del tool NETStat (windows)
Opzione Descrizione
-a Visualizza tutte le connessioni e le porte in ascolto
-b
Consente di visualizzare il file eseguibile coinvolto nella
creazione di ogni connessione e porta di ascolto
-e Visualizza le statistiche Ethernet
-r Visualizza la tabella di routing
-s Visualizza le statistiche dello stack

I miei contatti
linkedin
http://it.linkedin.com/pub/francesco-ciclosi/62/680/a06/
facebook
https://www.facebook.com/francesco.ciclosi
twitter
@francyciclosi
www
http://www.francescociclosi.it

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