1. PARTE 3
LIVELLO HOST-TO-NETWORK
(H2N)
Livello h2n
Applicazione di rete: WWW
Application Protocolli applicativi
Supporti SO
Transport
TCP / UDP
Network IP
Host-to- Host-to-
network network
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.2
1
2. Scopo del livello h2n
• Il livello host-to-network affronta le problematiche di:
– interconnessione tra due o più host
– trasmissione dati tra host direttamente connessi
• Modalità di interconnessione e protocolli per la
trasmissione dati tra host interconnessi sono
strettamente dipendenti tra loro
la scelta dell’uno implica la scelta dell’altro
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.3
Esempi
• LAN Wired
– Ethernet (standard de facto)
– Token-ring
– FDDI
– Frame relay
• LAN Wireless
– 802.11x (x = a, b, g, n)
• Mediante modem
– SLIP
– PPP
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.4
2
3. Premessa importante per protocolli h2n
• I servizi offerti da differenti protocolli h2n
possono essere diversi
– Un protocollo può garantire l’affidabilità della consegna
del pacchetto e un altro no
– Lo strato di rete deve essere in grado di compiere il suo
lavoro end-to-end in presenza di differenti insiemi di
servizi forniti da specifici protocolli h2n
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.5
Possibili servizi h2n
• Livello 1 (“fisico”)
– Connessione di host secondo diversi mezzi trasmissivi
(doppino, cavo coassiale, fibra ottica, trasmissione
radio)
• Livello 2 (“data link”)
– Framing (incapsulamento in frame)
– Accesso al link (es., CSMA/CD)
– Recapito affidabile (acknowledgement e ritrasmissione)
– Controllo di flusso
– Ricerca di errori
– Correzione degli errori
– Half-duplex o Full-duplex
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.6
3
4. Differenze con il livello trasporto
• La similitudine con alcuni servizi del protocollo
di trasporto (soprattutto TCP) non deve trarre in
inganno:
Il livello h2n opera a livello di singolo link
(host interconnessi)
Il livello trasporto opera a livello di host
end-to-end
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.7
Differenze con il livello IP
Il livello data link consegna pacchetti solo all’interno
di una stessa LAN
Il livello network (IP) consegna pacchetti ovunque su Internet
Host A Host B
Router 1 Router 2
IP IP IP IP
LAN LAN LAN LAN
Router di collegamento
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.8
4
5. Collegamenti del livello h2n
• Due dispositivi connessi fisicamente: host-router, router-
router, host-host
• Unità di dato trasmesso: frame
HOST
M application
Ht M transport ROUTER
Hn Ht M network protocollo network
data link
Hl Hn Ht M host-to- host-to- Hl Hn Ht M
network network frame
Link fisico
adattatori
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.9
Funzionamento del livello h2n
Si collegano:
- host con host
- host con router
- router con router
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.10
5
6. Definizioni: Modalità di trasmissione
• Unicast: comunicazione fra un singolo mittente
ed un singolo ricevente
• Multicast: comunicazione fra un singolo mittente
ed un gruppo di riceventi
• Anycast: comunicazione fra un singolo mittente
ed almeno un ricevente in un gruppo
• Broadcast: comunicazione fra un singolo mittente
e tutti gli altri nodi
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.11
Definizioni: Tipi di collegamento
• Collegamento broadcast
– Molti host connessi ad uno stesso canale di
comunicazione
– E’ necessario un protocollo di accesso al mezzo per
coordinare le trasmissioni e per evitare le collisioni
– Sono comuni nelle LAN, WirelessLAN, reti satellitari
• Collegamento punto-punto
– Costituito da un unico trasmittente a un’estremità del
collegamento e da un unico ricevente all’altra estremità
– E’ il tipico collegamento fra due router o fra un modem di
un accesso residenziale e il router dell’Internet Service
Provider (ISP o Provider)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.12
6
7. Sommario (Livello h2n)
• Tecnologie per interconnessioni (livello 1)
• Modalità di accesso e relativi protocolli
(livello 2)
– Accessi residenziali
– Accessi wireless
– Accessi istituzionali wired (Ethernet LAN)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.13
Parte 3
Modulo 2:
Tecnologie per interconnessioni
7
8. Tecnologie per interconnessioni
• La stesura dell'infrastruttura fisica viene detta
cablaggio della rete
• Mezzo trasmissivo: mezzo fisico utilizzato per la
propagazione dei bit da un host all’altro
• Mezzi guidati
– Doppini intrecciati
– Cavi coassiali
– Fibre ottiche
• Mezzi a onda libera
– Canali radio terrestri
– Canali radio satellitari
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.15
Doppino intrecciato
• Il più diffuso ed economico
• Usato per le reti telefoniche da più di 100 anni
• Consiste di due fili di rame isolati singolarmente, con
diametro ciascuno di circa 1 mm, avvolti a spirale
regolare
• I fili sono avvolti insieme per ridurre le interferenze
elettromagnetiche con doppini simili posti nelle
vicinanze
• Usato in sistemi 10/100/1000 base T (T=twisted pair)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.16
8
9. Cavo di rete
Un cavo è formato da più doppini
riuniti e avvolti in uno schermo
protettivo
UTP (Unshielded Twisted Pair) non schermato
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.17
Cavo coassiale
Formato da due conduttori di rame concentrici
Esistono due tipi di cavo coassiale:
- cavo coassiale spesso (thick Ethernet)
- cavo coassiale sottile (thin Ethernet)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.18
9
10. Cavo coassiale thick (“spesso”)
• Costo elevato; difficoltà di posare il cavo perché è
molto rigido e deve essere posato senza
interruzioni; buon isolamento dal mondo esterno e
dal rumore elettromagnetico
• Gli host si collegano al cavo attraverso
transceiver (Transmitter/ReCeiver), dispositivi
in grado di trasmettere e ricevere dati
interfacciandosi da un lato con l’host e dall’altro
con il cavo di trasmissione
• Permette una distanza massima di 500 metri tra i
ripetitori di segnale
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.19
Cavo coassiale thin (“sottile”)
• Maggiore flessibilità che aumenta la facilità di
posa
• Isolamento inferiore al coassiale thick
• Distanza massima tra i ripetitori pari a 185 m
• I transceiver vengono connessi tagliando il cavo
e connettendo i due spezzoni tramite un
connettore a T
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.20
10
11. Fibra ottica
• Realizzata in materiale trasparente, tipicamente
vetro, ma oggi anche plastica (più economica)
• Trasporta i dati sotto forma di impulsi di luce
• Struttura a sezione cilindrica costituita da materiali
con diverso indice di rifrazione. La differenza fra
gli indici di rifrazione permette di piegare il raggio
luminoso mantenendolo all’interno della fibra con
minima dispersione di luce verso l’esterno
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.21
Fibra ottica (2)
• Le fibre ottiche presentano:
– elevata insensibilità al rumore elettromagnetico
– bassa attenuazione di segnale
– elevata sicurezza (maggiore difficoltà di intercettazione)
Ideali per collegamenti a lungo raggio e intercontinentali
– alto costo per trasmettitori, ricevitori e commutatori
Meno utilizzate per il trasporto a corto raggio
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.22
11
12. Mezzi fisici “wireless”
• Segnale trasportato nello spettro elettromagnetico
• Non ci sono cavi “fisici”
• Bidirezionale
• Problemi di propagazione dovuti all’ambiente
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.23
Tipologie di connessione “wireless”
• Micro-onde
– es., fino a canali a 45 Mbps
• Wireless LAN o WLAN (es., WiFi)
– 11Mbps, 54Mbps
• Wide-area (es., GSM, UMTS, WiMAX)
• Satellite
– fino a 50Mbps (o canali multipli più piccoli)
– circa 250 msec di ritardo end-to-end
– geosincroni vs. LEOS
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.24
12
13. Canali radio terrestri
• I canali radio trasportano segnali per mezzo di onde
elettromagnetiche
• Non necessitano di cavi e potenzialmente possono
trasportare il segnale su lunghe distanze
• Le caratteristiche di un canale radio dipendono
dall’ambiente di propagazione e dalla distanza a cui il
segnale deve essere trasportato
– Indebolimento ed attenuazione del segnale a causa delle zone
d’ombra (intensità diminuisce con la distanza e quando passa
intorno o attraverso un ostacolo)
– Indebolimento del segnale dovuto alla molteplicità dei percorsi
(riflessioni sugli oggetti che si trovano sul percorso)
– Interferenze dovute ad altri canali radio o segnali elettromagnetici
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.25
Canali radio satellitari
• Un satellite per comunicazioni collega due o più
trasmettitori/ricevitori a microonde situati sulla
Terra (ground station)
• I satelliti possono fornire larghezze di banda
dell’ordine di centinaia di Mbit/s
• L’enorme distanza dalla Terra introduce un ritardo
di propagazione del segnale di circa 250
millisecondi
• Sono utilizzati per realizzare le reti telefoniche
intercontinentali e alcune dorsali di Internet
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.26
13
14. Apparati per Wireless LAN
Scheda di rete
wireless
Access point
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.27
Sommario (Livello h2n)
• Tecnologie per interconnessioni (livello 1)
• Modalità di accesso e relativi protocolli
(livello 2)
– Accessi residenziali
– Accessi wireless
– Accessi istituzionali wired (Ethernet LAN)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.28
14
15. Parte 3
Modulo 3:
Accessi residenziali
Accessi residenziali
• Gli accessi residenziali sono prevalentemente di
tipo point-to-point
• Modalità di accesso
– Dial-up
– ISDN
– xDSL
ADSL
HDSL
VHDSL
– Cavo (solo per Stati Uniti)
– Fibra ottica (es., FastWeb)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.30
15
16. Parte 3
Modulo 3a:
Modalità di accesso residenziale
Collegamento ad Internet in dialup
• Linee telefoniche
– fisse: ISDN, ADSL
– wireless: GSM, GPRS, UMTS
• Modem dialup
• Internet Service Provider (ISP)
• Protocolli
– Serial Line Internet Protocol (SLIP): assegnazione statica
di indirizzi IP ad ogni computer che si collega (desueto)
– Point-to-Point Protocol (PPP): assegnazione dinamica
degli indirizzi IP, per il solo tempo della connessione
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.32
16
17. Accesso dial-up
• L’accesso dial-up non richiede infrastrutture addizionali in
quanto utilizza la rete telefonica. Modalità di accesso:
– Qualche secondo per stabilire una connessione telefonica con
un modem dell’ISP
– Handshaking tra i modem
– Avvio del trasferimento dati
– L’accesso dial-up è una connessione transiente, lenta e
soggetta a frequenti interruzioni
• Poiché i punti di accesso telefonici sono distribuiti
capillarmente in tutto il mondo, rimane una modalità di
accesso utile soprattutto a chi viaggia o agli abitanti delle
aree rurali o remote dove è poco conveniente investire in
nuove infrastrutture di reti a larga banda
– Una volta si pagava l’accesso al modem degli ISP
– Attualmente, l’unico costo rimane quello degli scatti telefonici
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.33
Modem dial-up
• Per l’accesso dial-up è necessario disporre di un modem
dial-up (MODulatore/DEModulatore segnale analogico-
digitale)
• Tutti i modem dial-up attuali hanno una banda teorica
massima di 56 Kbps (non ci sono stati ulteriori investimenti
per migliorare la banda dopo l’avvento dell’ADSL)
Modem anni ’70 Modem anni ’90
Novation CAT - 300 bps 56 Kbps
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.34
17
18. Accessi residenziali: com’era
(in emulazione terminale ad una macchine dell’ISP)
Segnale analogico Internet Service Provider
(ISP)
Segnale digitale
Public Switched Telecommunication Network Server
(PSTN)
Router
Switch Switch Modem Pool
(Operatore (Operatore
Modem telefonico W)
telefonico K)
Utente Internet Prima: Plain Old Telephone Service (POTS) INTERNET
(in emulazione Ora anche: Traffico Internet
terminale)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.35
Accessi residenziali: com’è
Segnale analogico Internet Service Provider
(ISP)
Segnale digitale
Server
Router
Switch Switch Modem Pool
(Operatore (Operatore
Modem telefonico W)
telefonico K)
Rete digitale della compagnia telefonica
Utente Internet INTERNET
(in emulazione
terminale)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.36
18
19. ISDN
• Integrated Services Digital Network
• Evoluzione della telefonia analogica
• Sostituisce la linea telefonica analogica
commutata con una linea digitale commutata
• Di conseguenza, non c’è bisogno di un modem
(in senso letterale) in quanto la linea ISDN è già di
tipo digitale
• Banda ISDN: 128 Kbps (due canali a 64 kbps)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.37
Accessi residenziali: ISDN
Internet Service Provider
(ISP)
Server
Router
Rete digitale della
compagnia telefonica
Borchia
utente Modem Pool
ISDN
Macchina con
Indirizzo IP
INTERNET
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.38
19
20. xDSL
• In generale: x Digital Subscriber Line
• Eliminano le apparecchiature in banda fonica per
utilizzare al meglio il doppino telefonico
– Questa tecnologia fa viaggiare contemporaneamente
sul doppino telefonico in rame sia i dati digitali sia il
segnale telefonico analogico, grazie alla banda
differente usata per i due segnali
• Richiede
– installazione di apposite apparecchiature nelle centrali
telefoniche (ecco perché non tutte le case possono
utilizzare questa tecnologia)
– utilizzo di modem xDSL
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.39
Vari tipi di xDSL
• ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line
– Tipica tecnologia domestica e small office: fa viaggiare
contemporaneamente voce e traffico dati
– La banda è multiplexata tra diversi utenti
– Banda maggiore in downloading (fino a 20 Mbps) che in uploading
• HDSL: High-Bit-Rate Digital Subscriber Line
– Tipica tecnologia aziendale
– Banda simmetrica (tipicamente, 8 Mbps)
– Banda dedicata tra utente e provider
• VHDSL: Very High Speed DSL
– Nuovissima tecnologia: banda larga a distanza breve (max 300m)
– Consente collegamenti fino a 26 Mbps simmetrici oppure 52 Mbps
in ricezione e 12 Mbps in trasmissione
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.40
20
21. Accessi residenziali: ADSL
Internet Service Provider
Centrale
telefonica (ISP)
Server
Router
Rete digitale della
compagnia telefonica
Macchina con
Indirizzo IP
INTERNET
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.41
Accesso residenziale: cable modem
• HFC: hybrid fiber coax
– asimmetrico: fino a 10Mbps
upstream, 1 Mbps downstream
• Rete di cavi coassiali e fibra
collegano le case ai router
dell’ISP
– Accesso condiviso al router
dalle case
– Problemi: congestione,
dimensionamento
• Disponibile solo in Paesi
con TV via cavo (es., USA)
e cable companies (es.,
MediaOne)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.42
21
22. Bande trasmissive per accessi comuni
• Dialup via modem
– Fino a 56 Kbps di accesso diretto ad un router in forma
digitale-analogica-digitale
• ISDN
– 128 Kbps di accesso diretto ad un router in forma
digitale
• ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line
– Fino a 4 Mbps home-to-router (uploading)
– Fino a 20 Mbps router-to-home (downloading)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.43
Internet Service Provider
• Il provider possiede
– uno o più server attivi e collegati ad Internet in modo permanente
– una batteria di modem collegati a numeri di telefono
• Servizi offerti
– Base: accesso ad Internet (mediante telefonata ai suoi numeri)
– Accessori: email, sito Web, chat-line, blog, ...
• Costi
– Telefonata a scatti
– Abbonamento all’ISP per diritto di connessione (NON PIU’)
– Abbonamento all’ISP per servizi a valore aggiunto
Prima: email, hosting sito Web, …
Oggi cambia il valore aggiunto: si offre l’email e si fanno pagare i servizi
aggiuntivi (antispam, antivirus, mailbox più capiente, ecc.)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.44
22
23. Parte 3
Modulo 3b:
Protocollo Data Link: PPP
Point-to-Point Data Link Control
• Tipico collegamento punto-punto: un mittente, un
destinatario, un link. Es., dialup link, linea ISDN
• Più semplice di un link broadcast, come si vedrà
per le reti Ethernet LAN:
– non c’è Media Access Control
– non c’è necessità per indirizzamento MAC esplicito
• Esempio di protocollo punto-punto molto usato
per connessioni telefoniche tra utenti privati ed il
loro ISP:
– PPP (point-to-point protocol)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.46
23
24. Point-to-Point Protocol (PPP)
• E’ un protocollo di livello 2 (datalink)
• E’ stato (ed è) ampiamente utilizzato dagli ISP per
connettere gli utenti ad Internet con una
connessione dialup, rimpiazzando il più vecchio
protocollo SLIP
• Attualmente viene utilizzato anche per
connessioni DSL
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.47
Caratteristiche del PPP
• Supporto multiprotocollo
• Supporto all’autenticazione
• Riconoscimento errori
• Supporto all’indirizzamento IP dinamico
• Componenti principali:
– Un metodo di incapsulazione per i datagrammi di diversi
protocolli (gestisce eterogeneità hw diversi vendor)
– LCP (Link Control Protocol) per stabilire, configurare e
mantenere sotto controllo la connessione PPP
– NCP (Network Control Protocol) per configurare i diversi
protocolli a livello network che vengono trasportati
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.48
24
25. Principi del PPP [RFC 1661]
• Packet framing: incapsulamento di un datagramma di
livello rete in un pacchetto PPP a livello data link
• Bit transparency: PPP non deve porre alcuna restrizione
ai dati che appaiono nel datagramma a livello di rete
(intestazioni o dati)
• Error detection: il ricevente deve poter rilevare errori (ma
non c’è correzione!)
• Connection liveness: individua problemi o guasti a livello
di link e segnala la condizione di errore al livello di rete
• Network layer address negotiation: PPP deve fornire un
meccanismo ai livelli di rete comunicanti (es., IP) per
apprendere o configurare gli indirizzi di rete
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.49
Principi del PPP (cont.)
• Network layer multiple protocols: supporto ai vari
protocolli di rete in funzione sul collegamento fisico
(multiplexare diversi protocolli)
• Multiple connection links: supporto per una vasta tipologia
di collegamenti:
– seriali (1 bit alla volta in una direzione)
– paralleli (più bit in parallelo)
– sincroni (segnale di temporizzazione assieme ai dati) o asincroni
• Simplicity: si definisce come primo e più importante
requisito la semplicità. Tuttavia, esistono più di 50 RFC per
definire i molteplici aspetti di questo “semplice” protocollo
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.50
25
26. Funzionalità che il PPP non
deve implementare
• Error correction: rileva gli errori ma non li
corregge
• Flow control: un ricevente PPP deve essere Funzioni
in grado di ottenere pacchetti al tasso delegate ai
nominale del sottostante livello fisico protocolli di più
alto livello
• Sequence: accetta la consegna di pacchetti
out-of-order
• Non ha necessità di supportare link
multipoint poichè opera su collegamenti
punto-punto che hanno un solo
trasmittente e un solo ricevente
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.51
Fasi principali di una connessione
• FASE 1: Definizione della connessione (Link
Establishment Phase)
• FASE 2: Autenticazione (Authentication Phase)
• FASE 3: Configurazione Protocollo di rete
(Network-Layer Protocol Phase)
• FASE 4: Terminazione della connessione (Link
Termination Phase)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.52
26
27. PPP Data Control Protocol
Prima di scambiarsi dati del
livello network, i peer di livello
data link devono stabilire la
connessione:
– Configurare il link PPP
(massima lunghezza del frame,
autenticazione)
– Apprendere/configurare le
informazioni del livello network
Per es., nel caso di IP: usare
messaggi IP Control Protocol
(IPCP) per configurare/apprendere
l’indirizzo IP del peer
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.53
PPP: interfaccia di rete
• PPP crea un’interfaccia di rete a tutti gli effetti
• Differenza principale con l’interfaccia di rete Ethernet:
non è legata ad un dispositvo fisico
Esempio
# ifconfig ppp0
ppp0 Link encap: Point-to-Point Protocol
inet addr:151.30.166.243 P-t-P:151.6.143.246 Mask:255.255.255.255
UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:7 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:3
# ifconfig eth0
eth0 Link encap: Ethernet HWaddr 00:10:5A:9D:88:AF
inet addr:192.168.1.3 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
[...]
Interrupt:9 Base address:0xfc00
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.54
27
28. Data Frame del PPP
• Flag: delimitatori (framing)
• Address: non ha ruolo (in quanto l’opzione è unica)
• Control: non ha ruolo; previsto per futuri campi di controllo
multipli
• Protocol: protocollo di livello superiore a cui il frame viene
passato (es., IP, IPCP)
• Info: messaggio di livello superiore (es., datagrama IP)
• Check: byte di controllo correttezza, usa un codice a
ridondanza ciclica
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.55
Byte stuffing per framing
• Il requisito di “data transparency” prevede che un qualsiasi
dato possa essere trasmesso, compreso il byte
<01111110> che è utilizzato come flag per il framing
– Come è possibile distinguere se un byte <01111110> è
un “dato” o un “flag”?
MITTENTE:: aggiunge (“stuffs”) un byte extra <01111110>
prima di ogni byte < 01111110> di tipo “dato”
DESTINATARIO::
– Se trova due byte <01111110> consecutivi: scarta il primo
byte, lo considera “dato” e continua la ricezione
– Se trova un solo byte <01111110> è un byte “flag”
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.56
28
29. Byte stuffing
Byte <01111110>
tra i dati da inviare
01111110
Sequenza di byte con
stuffed byte tra i dati
trasmessi
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.57
Sommario (Livello h2n)
• Tecnologie per interconnessioni (livello 1)
• Modalità di accesso e relativi protocolli
(livello 2)
– Accessi residenziali
– Accessi wireless
– Accessi istituzionali wired (Ethernet LAN)
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.58
29
30. Parte 3
Modulo 4:
Modalità di accesso wireless
Molteplici modalità di accesso
• Bluetooth
• Wi-Fi
• UMTS-TDD
• WiMAX
• High Speed Packet Access (HSPA), migliora UMTS
• Evolution-Data Optimized (EV-DO o solo EV) per
accesso Internet a banda larga
• Satellite
• …
Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 3.60
30
31. Modalità di accesso wireless
• Un accesso condiviso wireless, mediante una stazione
base, connette gli host mobili ad un router di Internet
• Wireless LAN (WLAN):
– i cavi sono rimpiazzati da interfacce e ricevitore operanti in un
campo radio (es., famiglia IEEE 802.11)
• Accesso wireless su di un’area “aperta”
– accesso wireless ad un router dell’ISP mediante una rete cellulare
INTERNET Stazione
Base host
router mobili
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Wireless LAN (WLAN)
• Il blocco costitutivo dell’architettura WLAN è formato da:
– uno o più host con scheda wireless
– una stazione base che in questo caso è detta access point
• Gli host wireless “associati” all’access point
– sono nell’area di copertura dell’access point
– utilizzano l’access point per trasmettere dati verso il resto della rete
• Gli access point sono fisicamente collegati alla rete cablata
• Se un host si sposta dall’area di copertura di un access
point a un’altra, cambia il suo punto di collegamento alla
rete cablata (processo di handoff)
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32. Handoff
• Ciascun access point copre un’area
• Nel momento in cui un host mobile passa da un’area
coperta da un access point ad un’area coperta da un altro
access point si verifica un handoff
• Un buon protocollo deve gestire l’handoff senza causare
un’interruzione del collegamento dell’host alla rete
Rete cablata
BSS 1 BSS 2
3.63
Standard IEEE 802.11
• IEEE 802 è un Comitato di standardizzazione per le
reti locali (LAN) e metropolitane (MAN) che ha
definito vari standard importanti, tra cui:
– 802.3 Ethernet
– 802.5 Token Ring
– 802.11 Wireless LAN
– 802.16 WiMAX
• Ci sono molti sottogruppi all’interno di IEEE 802.11
• Ciascun sottogruppo è identificato da una lettera
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33. Standard 802.11 (in ordine cronologico)
• 802.11 legacy: prima versione standard 802.11 (1997)
• 802.11b: massima banda disponibile pari a 11 Mbps con
uso di frequenze a 2.4 Ghz
• 802.11a: banda teorica pari a 54 Mbps (reale 20 Mbps)
con uso di frequenze a 5 Ghz
• 802.11g: banda teorica pari a 54 Mbps (reale 24.7 Mbps)
con uso di frequenze a 2.4 Ghz
• 802.11i: usa protocolli di autenticazione e di cifratura più
sicuri
• 802.11n: aumento della banda disponibile (100 Mbps) su
distanze maggiori per realizzare reti wireless
metropolitane [nel 2007: ancora a livello di proposta]
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Wireless Fidelity (Wi-Fi)
• E’ un’organizzazione internazionale
senza fini di lucro che si occupa di
marketing e interoperabilità dei
prodotti WLAN 802.11
• La Wi-Fi Alliance persegue tre macro
obiettivi:
– Promuovere in tutto il mondo la certificazione
Wi-Fi
– Commercializzare prodotti certificati Wi-Fi
– Sottoporre a test e certificare la interoperabilità
dei suoi prodotti
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34. Chiarire la terminologia
• Wireless LAN (o WLAN): è un termine generico
che si usa per indicare short range high-speed
radio network (qualsiasi rete a trasmissione radio su
scala ridotta per comunicazioni ad alta velocità)
• IEEE 802.11 è lo standard tecnico formale che
definisce come i sistemi WLAN devono operare
• Wi-Fi è lo standard industriale basato sullo
standard IEEE 802.11 così come definito dalla
Wi-Fi Alliance che certifica prodotti rispondenti
allo standard
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Tipica architettura LAN 802.11
Network Admin Stampante
Server Host di rete
Rete Wired
Access
Point
Client
Rete Wireless
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35. Alternativa: Small Office – Home Office
Access Point
Portatile
PC
Connessione
a Internet
MURO
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