Architettura di rete

Architettura dei Protocolli

Una rete di calcolatori è strutturata a livello logico-funzionale in una tipica architettura di rete cioè con uno stack protocollare per l’espletamento dell’insieme delle funzionalità di rete. I vari protocolli servono a gestire specifiche funzionalità della rete nei suoi vari livelli in modo che tutto funzioni correttamente. Ciò serve a permettere una corretta comunicazione tra dispositivi anche molto diversi tra loro.

Livelli di rete

La rete è divisa in 5 livelli (dal più alto al più basso):

livello 5: applicativo, i protocolli di livello applicazione sono distribuiti su più sistemi periferici e permette alle applicazioni presenti su questi sistemi di comunicare tra loro scambiandosi messaggi;
livello 4: trasporto, implementa i protocolli che si occupano del trasferimento del messaggio e della loro frammentazione in pacchetti. I principali protocolli sono il TCP e l’UDP;
livello 3: rete, implementa il protocollo IP che si occupa dell’instradamento e dell’inoltro dei datagrammi (o pacchetti) da un host a un altro tramite degli appositi algoritmi di routing;
livello 2: linea (o collegamento), i servizi forniti da questo livello dipendono dallo specifico protocollo utilizzato e dalla tecnologia trasmissiva della rete;
livello 1: fisico, si occupa dell’invio e della lettura dei singoli bit delle trame.

Protocolli di trasmissione

Header TCP
TCP (Trasmission Control Protocol) . Il servizio TCP (di livello 4, trasporto) è di tipo connection-oriented (tra mittente e destinatario viene instaurata una connessione prima di procedere alla trasmissione dei dati). Fornisce un controllo sulla congestione della rete regolando la quantità dei dati trasmessi istante per istante per impedire di sovraccaricare la rete. Con controllo di flusso il trasmettitore invia tanti dati quanti il ricevitore è in grado di ricevere. Controllo d’errore, in caso di errori o perdita dei dati questi ultimi vengono ritrasmessi.

UDP (User Datagram Protocol)
Il servizio UDP (di livello 4, trasporto) è di tipo connectionless (invio i dati senza aver instaurato una connessione con il destinatario). Questo servizio non è affidabile in quanto non fornisce garanzie riguardo alla corretta ed effettiva consegna dei messaggi (chiamati datagram), non esegue alcun tipo di controllo di flusso e congestione.

IP (Internet Protocol)
L’IP (di livello 3, rete) si occupa della multiplazione dei pacchetti, ovvero scrittura e lettura degli indirizzi IP del mittente e del destinatario. Il suo sistema di trasmissione è best-effort, ovvero fa il possibile perché i pacchetti giungano a destinazione ma non offre alcun tipo di garanzia e controllo d’errore, controlla solo che gli indirizzi non siano danneggiati. Viene anche implementato il TTL (Time To Leave) ovvero il tempo di vita del pacchetto espresso in numero massimo di router che il pacchetto può attraversare prima di essere scartato.

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