RETI DI CALCOLATORI
Prof. PIER LUCA MONTESSORO Facoltà di Ingegneria
Università degli Studi di Udine
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Nota di Copyright
Lezione 17
Il livello data-link (II parte):
protocolli per reti locali
Lezione 17: indice degli argomenti
• La condivisione del canale trasmissivo
• Il problema dell’allocazione dinamica di un canale condiviso
• Il progetto IEEE 802
• Il sottolivello LLC
• Il sottolivello MAC
La condivisione del canale trasmissivo
t
Trasmissione dati in una rete locale
• Trasmissione “a burst”: richiede elevata velocità per brevi periodi
MUMBLE MUMBLE...
stazione A stazione B
stazione C
stazione D
Condivisione del canale trasmissivo
Condivisione del canale trasmissivo
• Il numero di mittenti è elevato e varia continuamente
• Il traffico è altamente irregolare
• Tecniche di allocazione statica (TDM, FDM) non sarebbero efficienti
• È necessaria l’allocazione dinamica del canale
Assunzioni di base
• N stazioni indipendenti e paritetiche (assenza di “master”, per ragioni di affidabilità)
• Canale singolo per trasmettere e ricevere dati e informazioni di controllo
Altre assunzioni
• Il comportamento delle stazioni può
essere asincrono, cioè il tempo può non essere diviso in intervalli discreti
• Le stazioni possono rilevare una
“portante”, individuando una trasmissione già in corso sul canale
• Le stazioni possono rilevare le “collisioni”, sovrapposizione di due o più trasmissioni sul canale (sistemi detti “a contesa”)
Canale broadcast
• Tutte le reti locali si basano su un canale broadcast
• fisico (mezzo trasmissivo broadcast)
• logico (anello, stella, albero)
• In entrambi i casi:
• serve un meccanismo di arbitraggio del canale
• tutte le stazioni ricevono tutti i pacchetti:
serve un meccanismo di indirizzamento
Canale fisicamente broadcast
BLA BLA BLA ...
Canale fisicamente broadcast
BLA BLA BLA ...
Canale logicamente broadcast
BLA BLA BLA ...
Canale logicamente broadcast
BLA BLA BLA ...
HUB (concentratore, repeater)
Il progetto IEEE 802
IEEE 802 e le architetture di rete
sessione trasporto network
data link fisico applicazione presentazione 5
4 3 2 1 7 6
trasporto (TCP e UDP) network (IP, ARP, ecc.)
host - rete applicazione
(telnet, FTP, SMTP, DNS, HTTP, ecc.)
IEEE 802
IEEE 802
Il progetto IEEE 802
(Local and Metropolitan Area Network)
802.2 Logical Link Control ISO 8802.2
LLC MAC
tecnologie trasmissive differenziate 802.3
CSMA/
CD
ISO 8802.3
802.4
TOKEN SU BUS
ISO 8802.4
802.5
TOKEN SU ANELLO
ISO 8802.5
FDDI ISO 9314
interfaccia unificata verso il livello network
data linkfisico
...
...
Considerazioni su IEEE 802
• Inizialmente gli standard mescolavano gli
aspetti di protocollo e gli aspetti di cablaggio
• Oggi sono separati:
• sottolivello MAC (802.x)
• cablaggio strutturato (ISO/IEC 11801, EN50173, ecc.)
Sottolivelli LLC e MAC
• Sottolivello LLC (Logical Link Control)
• interfaccia di tutte le LAN verso il livello network
• servizi e protocolli descritti nello standard 802.2
• Sottolivello MAC (Medium Access Control)
• gestisce la condivisione del mezzo trasmissivo e il formato delle trame
IEEE 802.1
• IEEE 802.1 è lo standard che contiene le specifiche generali del progetto 802
• IEEE 802.1 è uno standard composto da molte parti tra cui:
• 802.1 Part A: overview and architecture
• 802.1 Part B: addressing internetworking and network management
• 802.1 Part D: MAC bridges
Alcuni standard IEEE 802
• 802.3u, 802.3z, 802.3ae : Fast Ethernet, Gigabit Ethernet e 10 Gigabit Ethernet
• 802.11: wireless LAN
• 802.1q: VLAN (reti locali virtuali)
• 802.10: sicurezza sulle reti locali
• 802.5: Token Ring
• 802.6: DQDB (reti metropolitane)
• 802.4: Token Bus
• 802.12: “100VG AnyLAN”, rete locale a 100 Mb/s
Il sottolivello LLC
Il sottolivello LLC
• Versione semplificata di HDLC
• non deve occuparsi dei problemi di trasmissione
• fornisce al livello network la stessa interfaccia delle WAN
• LLC-PDU:
destination (LLC-DSAP)
source
(LLC-SSAP) control information
Indirizzi LLC
• Servono a gestire la convivenza di più protocolli di livello 3
sottolivello LLC livello 3
OSI
livello 3 TCP/IP
livello 3 di un’altra architettura
sottolivello MAC
scelta
basata su LLC-DSAP
Servizi LLC
• Tipo 1: “Unacknowledged Connectionless Service”
• tipicamente utilizzato nelle reti TCP/IP
• Tipo 2: “Connection Oriented Service”
• frame numerati, controllo di flusso
• spesso usato nella architetture di rete IBM
• Tipo 3: “Semireliable Service”
• non connesso, ma con conferma
• pensato per applicazioni di fabbrica
Il sottolivello MAC
Il pacchetto MAC
destination (LLC-DSAP)
source
(LLC-SSAP) control information
LLC-PDU
MAC-PDU indirizzo
destinatario
indirizzo
mittente dati (LLC-PDU) FCS
Indirizzi MAC
• 6 byte (48 bit), rappresentati come 6 coppie di cifre esadecimali
• Unici a livello mondiale
• primi 3 byte: vendor code o OUI (Organization Unique Identifier)
• restanti 3 byte: numero progressivo assegnato dal costruttore
• Esempio:
08 - 00 - 2B - 3C - 44 - 1F
Indirizzi MAC
• Singlecast
• il primo bit trasmesso sul canale è 0 (primo byte pari), indica una singola stazione
• Multicast
• il primo bit trasmesso sul canale è 1
(primo byte dispari), indica un gruppo di stazioni
• Broadcast
• tutti i bit a 1 (FF-FF-FF-FF-FF-FF), indica tutte le stazioni
Indirizzi MAC
• Il primo bit trasmesso sul canale permette di distinguere tra indirizzi
• singoli (singlecast)
• di gruppo (multicast, broadcast)
• Il secondo bit trasmesso sul canale permette di distinguere tra indirizzi
• universali (unici a livello mondiale)
• locali (ridefiniti via software)
“Il pacchetto è per me?”
• Broadcast
• sì, sempre
• Multicast
• soltanto se l’indirizzo è stato inserito dal software applicativo in una apposita
tabella nella RAM della scheda di rete
• Singlecast
• se l’indirizzo è quello della scheda di rete oppure se è uguale a quello, valido solo
Indirizzi multicast
• Alcuni indirizzi multicast sono predefiniti dall’IEEE e riservati per applicazioni
specifiche
• Esempi
• 01-80-C2-00-00-00 (BPDU del protocollo spanning tree per il funzionamento di
bridge su reti magliate)
• 01-00-5E-xx-xx-xx (indirizzo IP multicast all’interno di un indirizzo MAC multicast -
Primitive di servizio
MA.DATA.request MA.DATA.confirm
LLC sublayer
MA.DATA.indication
correspondent LLC sublayer MAC
sublayer
usato in 802.3:
si conferma l’avvenuta trasmissione del pacchetto
Primitive di servizio
MA.DATA.request
MA.DATA.confirm
LLC sublayer
MA.DATA.indication
correspondent LLC sublayer MAC
sublayer
usato in 802.4, 802.5, FDDI, wireless LAN:
si conferma l’avvenuta consegna del pacchetto
Bibliografia
• “Reti di Computer”
• Capitolo 4
• Libro “Reti locali: dal cablaggio all’internetworking”
contenuto nel CD-ROM omonimo
• Capitolo 5
Come contattare il prof. Montessoro
E-mail: montessoro@uniud.it Telefono: 0432 558286
Fax: 0432 558251
URL: www.montessoro.it
